С.А. Золотой, И.В. Лямшева
Сельское хозяйство есть ответственной отраслью экономики Республики Беларусь. Агропромышленная политика страны направлена на то, дабы сделать эту отрасль высокоэффективной и высокорентабельной.
Существующая классическая совокупность сбора информации о состоянии сельскохозяйственных земель на уровне республики либо ее административных областей (районов), опирающаяся на эти комитетов национальной статистики, не может быть признана всецело объективной и отвечающей современным требованиям по уровню полноты, оперативности и достоверности приобретаемых данных. Всемирный опыт убедительно подтверждает тот факт, что съемки из космоса разрешают значительно усовершенствовать способы прогноза урожая состояния и оперативного контроля посевов. Спутниковая информация разрешает вести наблюдения за развитием и ростом сельскохозяйственных культур, количественно оценивая их состояние, виды на урожай.
На базе предприятия «Геоинформационные совокупности» (Беларусь, г. Минск) создан программный комплекс своевременной урожайности состояния и оценки посевов сельскохозяйственных культур для территории Беларуси в разрезе областей (районов) на базе принимаемой информации, приобретаемой съемочной аппаратурой (MODIS) неестественного спутника Почвы Terra (США) (рис. 1).
Рис. 1. Интерфейс программного комплекса
Работа комплекса основана на достаточно распространенном способе сравнения динамики состояния растительности в разные годы и поиске года аналога. Наряду с этим комплекс применяет статистику по уровню урожайности зерновых культур за прошлые годы по областям республики и отдельным районам (начиная с 2002 г.). Одним из применяемых параметров при поиске года аналога есть нормализованный вегетационный индекс NDVI, рассчитываемый по каждому принятому снимку Terra/MODIS.
Расчет NDVI базируется на двух самые стабильных (не зависящих от других факторов) участках спектральной кривой отражения сосудистых растений. В красной области спектра (0,6–0,7 мкм) лежит максимум поглощения солнечной радиации хлорофиллом высших сосудистых растений, а в инфракрасной области (0,7–1,0 мкм) находится область большого отражения клеточных структур страницы.
При проведении анализа динамики NDVI в этом году во многих случаях возможно подобран год, в котором наблюдалась похожая динамика развития растительности. Затем статистическая информация о состоянии сельскохозяйственных их урожайности и культур возможно использована при построении оценок для этого года.
Влияние существующих погрешностей, вносимых погодными условиями, дымкой и сильной облачностью возможно частично скорректировать применением результирующих изображений NDVI за десять дней (декаду). Это разрешает избежать влияния случайных и некоторых систематических погрешностей.
Формирование картографического представления индекса NDVI за текущую декаду (рис. 2) и своевременная оценка состояния посевов осуществляется методом расчета математического ожидания (МО) индекса NDVI по всем районам республики (118 районов + 6 областей + республика в целом) и расчета среднеквадратического отклонения (СКО); на результирующем изображении районы закрашиваются по критерию: отклонение значения индекса меньше МО на величину СКО — светло синий цвет (нехорошее состояние), больше МО на величину СКО — красный цвет (хорошее состояние), в зоне СКО от МО — зеленый цвет (удовлетворительное состояние).
Рис. 2. Картографическое представление индекса NDVI
В качестве выходной информации программный комплекс на выбор предлагает табличное и картографическое представление прогноза урожайности (рис. 3).
Рис. 3. Примеры выходной информации
Кроме этого при работе комплекса строятся всевозможные графики зависимости индекса вегетации NDVI, и прогнозируемой и фактической урожайности зерновых культур за различные годы по республике в целом и административным областям либо районам (рис. 4).
Рис. 4. Примеры графиков трансформации NDVI и урожайности
Программный комплекс владеет достаточным быстродействием. Умелый пользователь делает целый цикл предварительной обработки (калибровка, геолокация, коррекция, трансформирование в заданную проекцию, формирование цветосинтезированного растрового изображения разрешением 250 м) и приобретает прогнозную данные с применением комплекса менее чем за час работы.
На данный момент программный комплекс своевременной урожайности состояния и оценки посевов сельскохозяйственных культур для территории Беларуси в разрезе областей (районов) проходит умелую эксплуатацию в Национальном учреждении «Республиканский гидрометеорологический центр» в отделе агрометеорологических прогнозов. В табл. 1 приведена оправдываемость оценки прогноза урожайности с 2006 по 2009 гг.
Таблица 1
Оправдываемость оценки прогноза урожайности
Оправдываемость оценки прогноза урожайности (%) | ||||
2006 год | 2007 год | 2008 год | 2009 год | |
Брестская обл. | 94.6 | 94.4 | 79.3 | 85.9 |
Витебская обл. | 82.1 | 90.9 | 81.0 | 90.8 |
Гомельская обл. | 96.7 | 95.4 | 79.5 | 80.3 |
Гродненская обл. | 95.1 | 86.1 | 79.9 | 98.3 |
Минская обл. | 97.9 | 97.9 | 79.3 | 87.1 |
Могилевская обл. | 84.4 | 90.0 | 76.2 | 90.2 |
Результаты умелой эксплуатации программного комплекса показывают правильность работы комплекса. Подтверждение прогноза урожайности в республике Беларусь в 2006 г. в среднем составило 91.8%, в 2007 г. — 92.5%, в 2008 г. — 79.2%, в 2009 г. — 88.7%.
На ближайшее время запланирована модернизация данного программного комплекса в части расширения функциональных возможностей. Комплекс сможет обрабатывать эти полученные перспективным Белорусским космическим аппаратом (БКА). Эта доработка разрешит повысить точность и достоверность прогноза, и выдать его на конкретный участок (сельский совет, поле либо группу полей).
Визит Министра сельского хозяйства РБ
Интересные записи на сайте:
- Использование методов геоинформационного моделирования ландшафта для задач муниципального управления
- Использование материалов дзз в лесоустройстве
- Практические подходы к дешифрированию объектов мелиоративных систем и гидротехнических сооружений
- Лесопатологический мониторинг лесов: возможности группировки rapideye
- Городское планирование становится спектрозональным
Подобранные по важим запросам, статьи по теме:
-
Сельскохозяйственное землепользование калужской области: взгляд из космоса
С.Г. Мышляков, А.С. Скачкова, Е.Н. Горбачева, С.С. Алдошин Калужская область, расположенная в центре Европейской части России есть обычным регионом…
-
Возможности радарных снимков sentinel-1 для решения задач сельского хозяйства
С.Г. Мышляков (компания «Совзонд») В 2004 г. окончил Белорусский национальный университет по профессии «география». Трудился в научно-исследовательском…
-
Создание геопортала земельно-информационной системы республики беларусь
Н.П. Бобер РУП «Проектный университет Белгипрозем» совместно со собственными дочерними фирмами, расположенными в каждом областном центре, делает…
-
Взгляд из космоса становится осмысленней
Газета Лесные вести: Каковы масштабы настоящих утрат, каковые несет российский лес в течение пожароопасного сезона? Сейчас данный вопрос превратился в…
-
Л.А. Сладких, М.Г. Захватов, Е.И. Сапрыкин, Е.Ю.Сахарова ВВЕДЕНИЕ Интенсивное развитие данных дистанционного зондирования Почвы (ДЗЗ) в последние…
-
Использование гидрометеорологической информации в сельском хозяйстве
Метеорологические и гидрологические условия оказывают огромное влияние на многие стороны людской деятельности. Особенное внимание завлекают стихийные…