Структура посевных площадей сельскохозяйственных культур на основе синтеза результатов тематического анализа разновременных космических снимков высокого разрешения

В рамках системы мониторинга земель сельскохозяйственного назначения Юга России предложена методика анализа структуры посевных площадей яровых культур на основе синтеза результатов дешифрирования разновременных космических снимков (КА Landsat 7/8), практически реализованная в разрезе района Ростовской области. Методика включает предварительный этап, направленный на выбор оптимальных сроков для проведения съемки и получения пространственной опорной информации для тематического картирования посевных площадей различных яровых культур с учетом особенностей их фотометрических характеристик в различные периоды вегетации. Как результат выполнения этого этапа определены периоды максимального различия фотометрических признаков посевов: для озимых зерновых культур - это периоды кущения, прекращения осенней вегетации и период весенней вегетации; посевы ярового ячменя и озимых зерновых различаются по спектральной яркости в мае и начале июня (после входа посевов в фазу колошения процент неразличимости значительно возрастает); для определения посевных площадей подсолнечника и кукурузы оптимальным периодом космической съемки является промежуток с 15 по 30 июня. Получение космической информации проводилось в установленные оптимальные сроки (осень 2013 г., весна-лето 2014г.). Возможность исключения из тематического анализа космических снимков посевов культур, выявленных по более ранним снимкам, - составляют суть предложенного подхода к определению структуры посевных площадей одного из характерных представителей Южной почвенно-климатической зоны - Егорлыкского района Ростовской области. Тематический анализ выполнен по различным сельскохозяйственным культурам в программном комплексах ENVI версии 5.0 с использованием вегетационных индексов SAVI и GVI (чувствительных к случаю разреженной растительности), и метода Maximum Likelihood на основе наземной опорной информации по эталонным участкам и цифровых векторных слоев. Синтез полученных результатов тематического картирования космических снимков различных периодов с формированием визуального представления проведен в программном комплексе ArcGIS версии 9.3.
Результаты практической реализации предложенного подхода представлены в виде ГИС-проектов структуры посевных площадей для территории района по каждой сельскохозяйственной культуре и результат синтеза (с определением площадей всех составляющих этой структуры). Сравнение полученных результатов с данными государственной статистики показало, что предложенный подход позволил оценить посевные площади каждой из яровых и озимых сельскохозяйственных культур с достаточно высокой достоверностью (не более 10%).