Digital mapping of spring wheat yield based on vegetation indices and estimation of its changes depending on the properties of anthropogenically transformed soils

Abstract

Проведена сравнительная оценка информативности вегетационных индексов NDVI, EVI, RVI, CTVI, SAVI, MSAVI2 для цифрового картографирования урожайности яровой пшеницы, выращиваемой на юго-востоке Западной Сибири. С использованием полученных линейных моделей построены прогнозные карты урожайности яровой пшеницы, для которых в качестве индикатора и базовой картографической основы послужили данные пространственного распределения вегетационных индексов, рассчитанных по спутниковому снимку Landsat-8 OLI (разрешение 30 м). Сравнительный анализ карт показал, что результаты картографирования урожайности яровой пшеницы на основе вегетационных индексов NDVI, RVI, CTVI, SAVI, MSAVI2 являются идентичными. Результаты с использованием индекса EVI неудовлетворительные, так как на участке с разреженными посевами значения по урожайности были завышены в два раза. Средние значения вегетационных индексов посевов и урожайность яровой пшеницы на агрочернозёме статистически значимо не отличались от соответствующих показателей на агротёмно-серой почве. Установлены заметные и высокие корреляционные зависимости вегетационных индексов и урожайности яровой пшеницы с предпосевной влажностью и содержанием обменного калия, умеренные корреляционные зависимости-с содержанием гумуса. Недостаточная предпосевная влажность почв являлась лимитирующим фактором в формировании урожая яровой пшеницы и не позволила агрохимическим свойствам почв произвести значительный эффект в увеличении урожайности.

Prospects for Precision Management of Wheat Productivity in the Conditions of Northern Kazakhstan

“…Научные исследования сосредоточены на специализированном полигоне ТЗ площадью 3000 га, где с 2019 года проводятся прецизионные эксперименты. Одним из первых элементов внедрения точного земледелия в Казахстане (с учетом его протяженности) становится оценка состояния зон возделывания сельскохозяйственных растений с использованием современных технологий дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) (8,9). На основе ДЗЗ в настоящее время решаются многочисленные задачи, включающие прогнозную и фактическую оценку состояния и урожайности яровых культур на значительных территориях (10,11), в том числе с оценкой площадей не только культивируемых растений, но и доли аборигенных видов (12,13).…”

“…Состояние растений оценивали по космическим снимкам, используя нормализованный вегетационный индекс (normalized difference vegetation index, NDVI) (8,9). На основании детального изучения различных вегетационных индексов ранее были выделены наиболее информативные показатели, имеющие пространственное разрешение 30 м (15).…”