Технология расчета вегетационного индекса на основании данных беспилотной аэрофотосъемки

реклама
Технология расчета
вегетационного индекса на
основании данных беспилотной
аэрофотосъемки
www.geoscan.aero
8 (800) 333-84-77
info@geoscan.aero
Структура земельного фонда РФ
11.70%
Земли лесного фонда
22.60%
65.70%
Земли сельскохозяйственного
назначения (386,5 млн га)
Прочие категории
По данным Росреестра на 2013 г
Структура сельскохозяйственных угодий РФ
10.90%
3%
Пашня (121,5 млн га)
Пастбища
30.90%
55.20%
Сенокосы
Залежь
Многолетние
насаждения
По данным Росреестра на 2013 г
Геоскан для сельского хозяйства и
землепользования
• Обследование и инвентаризация земель
• Сопровождение мелиоративного строительства
• Оперативное создание карт вегетационных
индексов (NDVI) и сопровождение систем
точного земледелия
• Контроль за проведением агротехнических
мероприятий и соблюдением законодательства
в области землепользования
• Агрострахование
NDVI
normalized difference vegetation index
Спектральная кривая растительности
𝑁𝐼𝑅 − 𝑅𝐸𝐷
𝑁𝐷𝑉𝐼 =
𝑁𝐼𝑅 + 𝑅𝐸𝐷
NDVI
Тип объекта
Значение NDVI
Густая
растительность
0.7
Разряженная
растительность
0.5
Открытая почва
0.025
Облака
Снег и лед
Вода
0
-0.05
Искусственные
материалы
(бетон, асфальт)
-0.5
-0.25
• общая оценка состояния
растительности
• выявление неоднородностей
посевов
• обнаружение сорняков,
угнетенных участков,
нехватки/переизбытка
влажности, удобрений
Существующие решения
• Данные космической съемки
• Большая АФС и
маловысотная съемка с
применением специальных
мультиспектральных камер
Landsat 8
ADC Lite
Tetracam
Gamaya OXI
UltraCam
Модифицированная фотокамера
• Удален фильтр, блокирующий
инфракрасное излучение
• Установлен фильтр, пропускающий
излучение с длинами волн более 600 нм
Установление зависимости чувствительности
матрицы от длины волны.
Расчет спектральной чувствительности
k(𝜆) =
𝑝𝑖𝑥(𝐷𝑁−𝑏𝑙𝑎𝑐𝑘)
+∞
𝑁𝑝𝑖𝑥 𝑡 −∞ 𝐼(𝜆)𝜏 𝜆 𝑑𝜆
k(𝜆) – коэффициент спектральной
чувствительности матрицы
DN – значение яркости пикселя
black – значение черного
Npix – количество пикселей
t – время экспозиции
+∞
I(𝜆)𝜏
−∞
𝜆 𝑑𝜆– площадь пика пропускания
Результат
Спектральная чувствительность, отн.ед.
70000000
60000000
50000000
Красный
40000000
Зелёный
Синий
30000000
20000000
10000000
0
600
650
700
750
800
850
Длина волны, нм
900
950
1000
Общая схема технологии
ГИС «Спутник»
•
Визуализировать полученные с БЛА снимки в ближнем
ик-диапазоне и пересчитать значения в NDVI
•
Анализировать области, выделяя их вручную
или по контурам из файлов KML
•
Экспортировать полигоны классифицированных данных
NDVI в форматы Shapefile и CSV
Динамика вегетационного индекса
Индексные ортофотопланы
Индексные ортофотопланы
Участки с повышенной влажностью
Очаги сорняков
Векторные карты.
Экономическая оценка на основе мониторинга
состояния посевов
• 1012 га сельскохозяйственных угодий было отснято 2 июля 2015 года, из них 58,6 га
выделено как проблемные, плановые затраты на этих площадях – 1,1 млн руб
(посевы кукурузы и сои)
• 23-24 июля 2015 года было обследовано 4830 га посевов, на 87 га была обнаружена
угнетенная растительность, экономическая оценка потерь - 1,7 млн руб
1.8% угнетенной растительности от общей площади посевов могут принести потери
360 руб/га
Для сравнения, стоимость обследования с помощью БЛА составляет от 20 до 100 руб/га
По данным “ЦентрПрограммСистем” http://www.1cps.ru/
Благодарим за внимание!
info@geoscan.aero
г. Санкт-Петербург, ул. Шателена, д. 26 А
Телефон: 8-800-333-84-77
www.geoscan.aero
http://vk.com/geoscan
Скачать