Распознавание залежных земель на основе сезонных значений вегетационного индекса NDVI
Автор: Терехин Эдгар Аркадьевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений, распознавание образов
Статья в выпуске: 5 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена исследованию возможностей дискриминантного анализа для распознавания залежных земель на основе их спектрально-отражательных характеристик. Предложена методика автоматизированного выявления залежей среди пашни, основанная на дискриминантом анализе сезонных значений вегетационного индекса NDVI. На основе экспериментальной информации, собранной с аграрных угодий Белгородской области, рассчитаны и оценены уравнения, позволяющие в автоматизированном режиме относить конкретное аграрное угодье к пашне или залежи. Точность выявления залежей составила 71 %. Установлено, что из сезонных значений вегетационного индекса, рассчитанного на основе спутниковых снимков MODIS, наибольший вклад в распознавание залежей вносят его значения конца сентября-первой половины октября. Показано, что эффективность минимальных значений NDVI угодий для автоматизированного распознавания залежей значительно выше, чем средних значений.
Залежные земли, пошаговый дискриминантный анализ, дистанционное зондирование, спектрально-отражательные свойства
Короткий адрес: https://sciup.org/140228665
IDR: 140228665 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-5-719-725
Recognition of abandoned agricultural lands using seasonal NDVI values
This paper explores the potentialities of discriminant analysis for the identification of abandoned agricultural lands using their reflectance spectrum properties. A method of automated detection of fallow lands is proposed. Using experimental data received from the agricultural lands of the Belgorod Region, we propose equations that allow an agrarian land to be classified as an arable or fallow land in an automated mode. The accuracy of fallow land recognition is 71%. It is found that seasonal normalized difference vegetation index (NDVI) values computed from MODIS data in the period of late September - early October are most informative in terms of abandoned agricultural land identification. It is shown that the use of the minimal NDVI values is much more efficient for the identification of fallow land when compared with the mean NDVI values.
Список литературы Распознавание залежных земель на основе сезонных значений вегетационного индекса NDVI
- Агроэкологическое состояние и перспективы использования земель России, выбывших из активного сельскохозяйственного оборота/под ред. Г.А. Романенко. -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2008. -64 с.
- Черкасов, Г.Н. Эволюция залежных земель и перспективы их использования в Центральном Черноземье/Г.Н. Черкасов, Н.П. Масютенко, А.В. Кузнецов//Земледелие. -2009. -№ 7. -С. 9-11.
- Prishchepov, A.V. The effect of Landsat ETM/ETM + image acquisition dates on the detection of agricultural land abandonment in Eastern Europe/A.V. Prishchepov, V.C. Radeloff, M. Dubinin, C. Alcantara//Remote Sensing of Environment. -2012. -Vol. 126. -P. 195-209. - DOI: 10.1016/j.rse.2012.08.017
- Балдина, Е.А. Радиолокационные данные для характеристики состояния залежей в дельте Волги/Е.А. Балдина//Геоматика. -2012. -№ 4. -С. 28-33.
- Justice, C.O. An overview of MODIS Land data processing and product status/C.O. Justice, J.R.G. Townshend, E.F. Vermote, E. Masuoka, R.E. Wolfe, N. Saleous, D.P. Roy, J.T. Morisette//Remote Sensing of Environment. -2002. -Vol. 83(1-2). -P. 3-15. - DOI: 10.1016/S0034-4257(02)00084-6
- Zhou, J. Reconstruction of global MODIS NDVI time series: Performance of harmonic analysis of time series (HANTS)/J. Zhou, L. Jia, M. Menenti//Remote Sensing of Environment. -2015. -Vol. 163. -P. 217-228. - DOI: 10.1016/j.rse.2015.03.018
- Pringle, M.J. Identification of cropping activity in central and southern Queensland, Australia, with the aid of MODIS MOD13Q1 imagery/M.J. Pringle, R.J. Denham, R. Devadas//International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation. -2012. -Vol. 19. -P. 276-285. - DOI: 10.1016/j.jag.2012.05.015
- le Maire, G. Mapping short-rotation plantations at regional scale using MODIS time series: Case of eucalypt plantations in Brazil/G. le Maire, S. Dupuy, Y. Nouvellon, R.A. Loos, R. Hakamada//Remote Sensing of Environment. -2014. -Vol. 152. -P. 136-149. - DOI: 10.1016/j.rse.2014.05.015
- Барталёв, С.А. Распознавание пахотных земель на основе многолетних спутниковых данных спектрорадиометра MODIS и локально-адаптивной классификации/С.А. Барталёв, В.А. Егоров, Е.А. Лупян, Д.Е. Плотников, И.А. Уваров//Компьютерная оптика. -2011. -Т. 35, № 1. -С. 103-116.
- Кузнецов, К.В. Об использовании спутниковых снимков для распознавания сельскохозяйственных культур в Краснодарском крае/К.В. Кузнецов, Д.А. Липилин//Вестник Северо-Кавказского федерального университета. -2012. -№ 3(32). -С. 88-92.
- Vorobiova, N.S. How to use geoinformation technologies and space monitoring for controlling the agricultural sector in Samara Region/N.S. Vorobiova, A.Y. Denisova, A.V. Kuznetsov, A.M. Belov, A.V. Chernov, V.V. Myasnikov//Pattern Recognition and Image Analysis. -2015. -Vol. 25(2). -P. 347-353. - DOI: 10.1134/S1054661815020261
- Савин, И.Ю. Использование вегетационного индекса NDVI для оценки качества почв пашни (на примере Баксанского района Кабардино-Балкарии)/И.Ю. Савин, Э.Р. Танов, С. Харзинов//Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. -2015. -№ 77. -С. 51-65.
- Терехин, Э.А. Анализ многолетней динамики вегетационного индекса для посевных площадей/Э.А. Терехин//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. -2015. -Т. 12, № 6. -С. 48-58.
- Терехин, Э.А. Применение материалов космической съемки для оценки площади и состояния чистых паров Белгородской области/Э.А. Терехин//Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Естественные науки. -2015. -Т. 32, № 15(212). -С. 178-183.
- Халафян, А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных/А.А. Халафян. -М.: Бином-Пресс, 2007. -512 с.
- Терехин, Э.А. Влияние проективного покрытия растительности посевных площадей на её спектрально-отражательные свойства/Э.А. Терехин//Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. -2016. -Т. 13, № 3. -С. 61-71. - References DOI: 10.21046/2070-7401-2016-13-3-61-71
