Bulletin of KSAU Bulletin of KSAU Вестник КрасГАУ 1819-4036 80267 Агрономия Agronomy Агрономия THE IDENTIFICATION OF BARE FALLOW BY GROUND-BASED SPECTROMETRY AND SATELLITE DATA ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЧИСТОГО ПАРА ПО НАЗЕМНЫМ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ И СПУТНИКОВЫМ ДАННЫМ Шевырногов А П Shevyrnogov A P ap_42@mail.ru Ларько А А Larko A A lantar@inbox.ru Ботвич И Ю Botvitch I Y irina.pugacheva@mail.ru Емельянов Д В Emelyanov D V dima9526@gmail.com Письман Т И Pisnam T I tpisman@mail.ru Институт биофизики СО РАН - обособленного подразделения ФИЦ КНЦ СО РАН ru Institute of Biophysics SB RAS - Separate Division of FRC KRC SB RAS ru Институт биофизики СО РАН - обособленного подразделения ФИЦ КНЦ СО РАН ru Institute of Biophysics SB RAS - Separate Division of FRC KRC SB RAS ru Институт биофизики СО РАН - обособленного подразделения ФИЦ КНЦ СО РАН ru Institute of Biophysics SB RAS - Separate Division of FRC KRC SB RAS ru Институт биофизики СО РАН - обособленного подразделения ФИЦ КНЦ СО РАН ru Institute of Biophysics SB RAS - Separate Division of FRC KRC SB RAS ru Институт биофизики СО РАН - обособленного подразделения ФИЦ КНЦ СО РАН ru Institute of Biophysics SB RAS - Separate Division of FRC KRC SB RAS ru 25 03 2019 25 03 2019 3 9 15 21 03 2019 23 03 2019 https://sej.kgau.ru/en/nauka/article/80267/view

Цель исследования - отработка метода распознавания чистых паров по наземным дистанционным и спутниковым данным в те- чение вегетационного сезона 2018 г. Объек- том исследования являются чистые пары и посевы пшеницы на территории Красноярско- го НИИСХ ФИЦ КНЦ СО РАН вблизи п. Минино (Красноярский край). При проведении наземной спектрометрии исследуемых тестовых уча- стков использовался полевой спектрометри- ческий комплекс, состоящий из портативногоспектрорадиометра Spectral Evolution PSR- 1100F, компьютера, калибровочного отра- жающего эталона, цифрового фотоаппарата и программного обеспечения. В результате наземной спектрометрии исследованы отра- жательные спектральные свойства чистых паров и посевов пшеницы, которые принято выражать коэффициентом спектральной яр- кости (КСЯ). Проведены измерения коэффици- ента спектральной яркости объектов в диа- пазоне от 320 до 1100 нм. Для дешифрирова- ния чистого пара и посевов пшеницы исполь- зовалась спутниковая информация Sentinel-2B. На основе наземных и спутниковых данных рассчитывались спектральные индексы: NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) и NDSI (Normalized Difference Soil Index). По результа- там наземной спектрометрии показано, что в период вегетации земли под паром и посевы зерновых культур различаются по оптическим характеристикам. На основе анализа спутни- ковых данных по динамике вегетационного индекса NDVI и почвенного индекса NDSI пока- зана возможность идентификации чистого пара и точного контроля времени распашки полей под паром в течение вегетационного сезона. На исследуемых полях под паром хо- рошо распознаются даты проведения распаш- ки (10 и 25 июля) - индекс NDVI резко уменьша- ется от 0.4 (разреженная растительность) до 0.05 (оголенная почва). Одновременно в да- ты проведения распашки значение почвенного индекса NDSI возрастает. Показана примени- мость почвенного индекса NDSI для иденти- фикации чистых паров.

The purpose of the study is to develop the method for detecting bare fallows by ground-based remote and satellite data during growing season of 2018. The objects of the study are bare fallows and wheat crops on the territory of the Krasnoyarsk RIA FRC KSC SB RAS near the village of Minino (Krasnoyarsk Territory). When conducting ground- based spectrometry of the test sites studied, a field- based spectrometry complex was used, consisting of Spectral Evolution PSR-1100F portable spectroradiometer, a computer, a calibration reflect- ing standard, a digital camera, and software. As a result of ground-based spectrometry, reflective spectral properties of bare fallows and wheat crops were studied, which are commonly expressed by spectral brightness coefficient (SBC). The spectral brightness coefficient of objects in the range from 320 to 1100 nm was measured. Sentinel-2B satel- lite information was used to interpret bare fallows and wheat crops. On the basis of ground and satel- lite data the spectral indices were calculated: NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) and NDSI (Normalized Difference Soil Index). According to the results of ground-based spectrometry, it was shown that, during growing season, bare fallows and grain crops differed in optical characteristics. Based on the analysis of satellite data on the dy- namics of NDVI vegetation index and NDSI soil index, the possibility of identifying bare fallows and precise time control for plowing bare fallows during the vegetation season was shown. On studied bare fallows, the dates of plowing were well recognized (July, 10 and 25) - NDVI index sharply decreased from 0.4 (sparse vegetation) to 0.05 (bare soil). At the same time, on plowing dates, the value of the NDSI soil index increased. The applicability of NDSI soil index for the identification of bare fallows was shown.

 чистые пары дистанци- онное зондирование наземная спектрометрия коэффициент спектральной яркости спутники remote sensing ground-based spectrometry spectral brightness coefficient satel- lites