MONITORING OF WINTER WHEAT OF THE ENOLA VARIETY ON THE LOZENETS REFERENCE AREA USING SATELLITE AND GROUND-BASED DATA
Eugenia Roumenina1, Georgi Jelev1, Petar Dimitrov1, Lachezar Filchev1 Valentin Kazandjiev2, Veska Georgieva2, Dukena Joleva2
1 - Space and Solar-Terrestrial Research Institute–Bulgarian Academy of Sciences, 2 - National Institute of Meteorology and Hydrology–Bulgarian Academy of Sciences
Резюме
Космическият мониторинг на селскостопанските култури е важна съставна част на съвременната селскостопанска практика. Той позволява съществено да се повиши точността и обективността на информацията за тях като се използват различни данни. Настоящото изследване има за цел да се разкрият възможностите за използване на спътникови данни с различна времева и пространствена разделителна способност (ПРС) за мониторинг на полета засети със зимна пшеница с площ над 1,5 km2. Обект на изследване са три полета засети със зимна пшеница, сорт „Енола” в землището на с. Лозенец, община „Крушари”, област „Добрич”. Мониторинга е проведен в периода март-юни 2011 г. във връзка с изпълнението на проекта „Тестване на данни от PROBA-V и VEGETATION за земеделски приложения в България и Румъния (PROAGROBURO)” финансиран от Белгийска федерална служба за научна политика (BELSPO), Подготвителна програма за PROBA-V. Осъществени са 3 подспътникови експеримента по времето на които са извършени наземни биометрични и метеорологични измервания в 29 еталонни площадки разположени на територията на трите полета. Тези данни са използвани за оценка на възможностите на различни сателитни сензори (SPOT 5, Landsat 5 TM, EO1-ALI и Hyperion, SPOT-Vegetation и симулирани данни от PROBA-V) за характеризиране на състоянието на пшеницата. Спектралният индекс Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) изчислен по данните от сателитните изображения е корелиран със биометричните показатели измерени на терена. По-добрите геометрични характеристики на данните от SPOT 5, Landsat 5 TM, EO1-ALI и Hyperion позволяват да се очертаят границите на полетата и да се извършва мониторинг на състоянието на посевите през 16-18 дни. Пропуски в данните има при наличие на облачна покривка над изследвания район по време, когато минава и заснема сателита. През пролетните месеци които са от съществено значение при мониторинга на състоянието на зимната пшеница тези случаи са много чести за територията на Р. България. Въпреки добрата времева разделителна способност на данните получавани от SPOT-Vegetation (ежедневно заснемане) те не са приложими за такъв тип мониторинг на територията на България поради ниската им ПРС (1 km2). От спектрорадиометъра PROBA-V също ще се получават ежедневни данни, но тяхната ПРС се планира да бъде за спектралните канали във видим и близък инфрачервен диапазон на електромагнитния спектър (VNIR) от 0.44 до 0.90 μm - 300 m, а за късовълновия инфрачервен (SWIR) (1.56-1.65 μm) – 600 m. Корелационният анализ показа, че съществува добре изразена връзка между NDVI от Landsat и PROBA-V и свежата биомаса – съответно r=0,85 (p<.0001) и r=0,78 (p<.0001). Подобрените качества на спектрорадиометъра PROBA-V в сравнение със SPOT VEGETATION ще даде възможност да се извършва оперативен мониторинг на полета засети със зимна пшеница с размери над 1,5 km2.
Ключови думи: Мониторинг на зимна пшеница – Дистанционни методи – ГИС – Агрометеорология – Сорт Енола