УДК 631

ТЕМАТИЧЕСКОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПАСТБИЩ НА ОСНОВЕ КОСМОСНИМКОВ TERRA/MODIS

Муратова Н.Р.1, Бекмухамедов Н.Э.1
1Институт космических исследований имени академика У.М.Султангазина

Аннотация
Разработана методика дистанционной оценки продуктивности и состояния пастбищных экосистем на основе метода- «года аналога». С использованием космоснимков КА Terra|Modis. Рассчитана сезонная продуктивность естественных пастбищ Алматинской и Карагандинской областей. На основании средне многолетних данных NDVIпостроены карты продуктивности естественных пастбищ.

Ключевые слова: , , , , ,


(РУССКИЙ) ТЕМАТИЧЕСКОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ЕСТЕСТВЕННЫХ ПАСТБИЩ НА ОСНОВЕ КОСМОСНИМКОВ TERRA/MODIS

Muratova N.R.1, Bekmuhamedov N.E.1
1Institute for Space Research named after academician U.M. Sultangazin.

Рубрика: Общая рубрика

Библиографическая ссылка на статью:
Муратова Н.Р., Бекмухамедов Н.Э. Тематическое дешифрирование экологического состояния и продуктивность естественных пастбищ на основе космоснимков Terra/MODIS // Сельское, лесное и водное хозяйство. 2012. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://agro.snauka.ru/2012/08/489 (дата обращения: 04.05.2017).

Хозяйственное воздействие на пастбищные экосистемы различных регионов Казахстана ,требует все большего внимания к проблеме сохранения их продуктивности, так как естественные кормовые угодья являются решающими для создания прочной кормовой базы. Применение космических методов исследования, при инвентаризации растительности, в значительной степени связано с большими площадями и труднодоступности территорий. Подспутниковые исследования, обладая значительной обзорностью и информативностью, позволяют объективно оценить обстановку и принять эффективные меры

Разработка методики дистанционной оценки продуктивности пастбищ основана на материалах подспутниковых исследований пустынной и сухостепной растительности пастбищ. В результате исследований 2010 г. был разработан метод года-аналога для оценки продуктивности пастбищ, основанный на сравнении  распределения NDVI для текущего года с банком многолетних спектральных образов на тестовых участках; определении поправочных коэффициентов и расчете   продуктивности по контурам типов пастбищ по следующим формулам 

R= (NDVIтек- NDVImax)/ (NDVImax- NDVImin),

Yтек= Ymin + R (Ymax- Ymin)

где NDVIтек – интегральная величина, рассчитываемая как сумма декадных максимальных значений NDVIдля весеннего и летнего сезонов текущего года; NDVImax, NDVImin– интегральные величины, рассчитываыеая как сумма декадных максимальных и минимальных значений NDVIдля весеннего и летнего сезонов  в  период с 2001 по 2011 г.г.;   Yтек – урожай пастбищ для данной растительной ассоциации по сезонам.

В 2011 году этот метод применялся для расчета сезонной продуктивности пустынных, полупустынных и  сухостепных пастбищ на территории Карагандинской и Алматинской областей. К решению поставленной задачи были привлечены данные TERRA/MODIS (разрешение 250 м) за 2001-2011 гг. для анализа NDVI; данные полевых обследований продуктивности пастбищ на тестовых участках; информация из базы данных по типам и продуктивности  кормовых угодий  специально разработанной ГИС  «Пастбища Казахстана». В базу вошли картографические материалы «Карты кормовых угодий Казахской ССР» и  информация из ее легенды, отражающая сезонную максимальную и минимальную урожайность для различных растительных ассоциаций.

Первым этапом тематической обработки являлось построение ежедекадных  карт NDVI по снимкам MODIS за период с 2001 года по 2011 г. пример для одного для ковыльно-злаковой растительности с участием люцерны (контур № 251 Шетского полигона) приведен в таблице 1.

                                                                                                              Таблица 1

                                    Ежедекадные данные NDVI

                            по снимкам MODIS для участка №251

декады

2001

2006

2007

2008

2009

2010

2011

min

max

04-d1

0,21

0,22

0,15

0,23

0,21

0,06

0,15

0,1

0,2

04-d2

0,29

0,23

0,18

0,26

0,21

0,18

0,3

0,2

0,3

04-d3

0,28

0,28

0,34

0,3

0,27

0,25

0,38

0,2

0,4

05-d1

0,34

0,33

0,42

0,33

0,36

0,38

0,28

0,3

0,4

05-d2

0,41

0,36

0,5

0,46

0,4

0,43

0,48

0,4

0,5

05-d3

0,45

0,41

0,57

0,52

0,47

0,53

0,55

0,4

0,6

06-d1

0,54

0,46

0,6

0,53

0,45

0,63

0,51

0,5

0,6

06-d2

0,57

0,55

0,59

0,54

0,4

0,62

0,49

0,4

0,7

06-d3

 

0,5

0,54

0,44

0,4

0,6

0,47

0,4

0,7

07-d1

0,55

0,58

0,59

0,49

0,34

0,51

0,55

0,3

0,6

07-d2

0,44

0,59

0,61

0,42

0,31

0,43

0,54

0,3

0,7

07-d3

 

0,59

0,64

0,45

0,37

0,49

0,52

0,4

0,6

 

На основании этих данных мы определяли NDVImaxи NDVImin для каждой декады и каждого пикселя весеннего и летнего сезона за период с 2001 по 2011 годы, и распределение  этих же значений  NDVI для текущего года. В качестве примера на  рисунке 1 представлены результаты для ковыльно-злаковой растительности с участием люцерны (полевой контур № 251 Шетского полигона).

Рис.1  Значения NDVImaxиNDVIminза период 2001-2010 г.г.,  

NDVI2011 г.

 

Расчет урожайности по выше приведенным формулам проведены для  всех растительных ассоциаций тестовых участков полигонов. В качестве примера в таблице 2 приведены результаты расчета урожайности для пастбищ, наблюдаемых на полигоне «Бозой»  Алматинской области. 

                                         Таблица 2 Урожайность растительных ассоциаций полигонов                                                        Алматинской области, полученная экспериментально и в полевых условиях.

<td style=”width: 48.15pt;border-top: none;border-left

раст. NDVI NDVI NDVI коэфиц. урож. наземные
контура сообщ. max min тек-й   расчетная данные
            ц./га ц./га
  эфемерово-            

30

разнотравные

0,563

0,14

0,23

0,52

4,02

5,32

  эфемерово-            

31

 полынные

0,547

0,16

0,25

0,4

5,2

5,9

  бобово-            

32

разнотравные

0,499

0,17

0,23

0,33

4,65

6,32

  эфемерово-            

33

разнотравные

0,543

0,17

0,26

0,39

3,76

3,7

  разнотравно-            

218

бобовые

0,47

0,15

0,28

0,53

7,2

8,2

  разнотравно-            

219

терескеновые

0,427

0,16

0,23

0,43

3,72

4,2

  разнотравно-            

220

бобовые

0,459

0,15

0,24

0,31

4,55

5,9

221

эфемеровые

0,454

0,14

0,27

0,29

3,72

3,7

  разнотравно-            

222

терескеновые

0,336

0,15

0,32

0,7

4,8

4

223

эфемеровые

0,353

0,15

0,32

0,56

4,1

3,2

  злаково-            

224

жузгуновые

0,394

0,17

0,28

0,32

4,48

4,1

  злаково-            

225

жузгуновые

0,296

0,16

0,31

0,66

3,66

5,3

226

эфемеровые

0,521

0,13

0,36

0,26

4,76

3,6

  терескеново-            

1

полынные 

0,412

0,2

0,29



Все статьи автора «Бекмухамедов Н.Э.»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: