Прогнозирование урожайности озимой пшеницы на основе индекса вегетации растений

На сегодняшний день технологии точного земледелия интенсивно внедряются в практику сельскохозяйственного производства.

Среди основных трендов – технологии дистанционного зондирования земель, спутникового мониторинга, облачные сервисы анализа данных спутниковых наблюдений и другие. При этом, важное значение имеет независимая оценка объемов производства сельскохозяйственной продукции и их заблаговременное прогнозирование, а также независимый контроль за информацией, поступающей от производителей, которая используется для регулирования рынков сельскохозяйственной продукции и планирования ее производства. Вышеуказанные прогнозы являются весьма востребованными как самими сельхозтоваропроизводителями, так и различными экспертами и аналитиками аграрной отрасли.

Одно из направлений исследований, проводимых Новокубанским филиалом ФГБНУ «Росинформагротех», является изучение динамики растительного покрова и прогнозирование урожайности зерновых культур с использованием данных спутникового мониторинга. Специалистами была разработана математическая модель, основным фактором которой является величина нормализованного вегетационного индекса (NDVI) растений за период вегетации. Максимальное количество факторов модели определялось в зависимости от количества степеней свободы доступных для моделирования фактических данных.

По результатам проведенных исследований было установлено, что:

• методы прогнозирования урожайности с применением спутниковых данных являются наиболее перспективными из числа других, так как они обладают повышенной точностью, результативностью, сверхоперативностью и способностью охвата и оценки крупных сельскохозяйственных территорий;
• прогнозирование урожайности сельскохозяйственных культур с использованием технологий дистанционного зондирования Земли и сервиса ВЕГА-Science (http://sci-vega.ru/), на примере опытных полей валидационного полигона Новокубанского филиала ФГБНУ «Росинформагротех» (КубНИИТиМ), позволило рассчитать оценочные показатели урожайности озимой пшеницы по каждому полю, т.к. по этой культуре отмечена наибольшая положительная корреляция между максимальными значениями NDVI и урожайностью
• для условий Краснодарского края наиболее эффективно прогнозировать урожайность озимой пшеницы в фазу колошения (примерно с 10 по 28 мая);
• использование результатов прогнозирования урожайности на основе спутниковых данных наряду с результатами, полученными другими методами, позволяет повысить точность прогнозов, а также своевременно принять оперативные управленческие решения по устранению негативных факторов, влияющих на урожай.

В перспективе, по мере улучшения разрешения снимков, качества цветопередачи и частоты получения данных, с еще большей точностью можно будет анализировать состояние и динамику растительного покрова, а также рассчитывать урожайность сельскохозяйственных культур с использованием временных рядов вегетационных индексов, причем как для любого отдельно взятого поля, так и для всего интересующего аграриев региона.