Оцінка стану посівів та прогноз урожайності озимої пшениці
Останнім часом одним із важливих джерел отримання гідрометеорологічної інформації є дані супутникової зйомки, які характеризуються надійністю, оперативністю їх отримання та масштабністю (миттєвий огляд як окремих об'єктів земної поверхні на знімках високого просторового дозволу, так і великих регіонів на знімках низької роздільної здатності). Широке застосування отримали дані спектрометричних вимірів земної поверхні з метеорологічних та природоресурсних штучних супутників Землі LANDSAT (США), SPOT (Франція), РЕСУРС (Україна), IRS (Індія), NOAA (США). Багаторічний досвід наукового аналізу супутникової інформації свідчить про принципову можливість використання даних багатоспектральної супутникової зйомки для моніторингу посівів сільськогосподарських культур: визначення структури посівних площ, параметрів рослинного покриву, стану польових культур та інших інформативних ознак. У той самий час похибки визначення зазначених показників по окремим культурам, їх стійкість у часі у матеріалах різних дослідників значно різняться. Це, на наш погляд, одна з вагомих причин повільного виробничого впровадження методів космічного моніторингу посівів сільськогосподарських культур.
Природоресурсні супутники типу „РЕСУРС“ можуть робити зйомку заданого масиву полів із частотою не більше 2-3 разів на місяць з високою роздільною здатністю на місцевості (для сканера МСУ-Е це менше 45 м, для сканера МСУ СК – 175 м). При цьому одним знімком можна охопити територію, що відповідає площі адміністративному району (МСУ-Е) або значній частині адміністративної області (МСУ-СК). На такому знімку добре помітні сільськогосподарські угіддя, що дозволяєідентифікувати посіви з достатньою точністю та оцінювати їх стан на конкретному полі.
У той же час за допомогою метеорологічних супутників NOAA, що мають на своєму борту радіометр AVHRR, можна отримувати багатоспектральні знімки земної поверхні до 10-12 разів на добу з просторовою роздільною здатністю 1,1×1,1 км. При цьому наведена до масштабу зйомки площа пікселя на багатоспектральному зображенні відповідає ділянці близько 120 га, що можна порівняти із середніми розмірами сільськогосподарського поля у степовій зоні України. У лісостеповій зоні він становить 86 га. Майже завжди яскраві характеристики пікселя на зображенні сканера при зйомках лісостепової зони можуть належати до різних класів об'єктів на місцевості, що обумовлює ймовірність розпізнавання видів посівів на знімку і визначення посівних площ під досліджуваною культурою з задовільною точністю.
Одним із важливих методичних питань дистанційного зондування є точність ідентифікації обстежуваних посівів на супутниковому зображенні та збіжності результатів відновлення спектральних відбивних характеристик об'єктів зйомки з даними підсупутникових вимірювань. Його рішення дозволить оцінити можливості використання розроблених раніше методик аерофотометричних обстежень стану посівів основних сільськогосподарських культур в Україні для визначення оцінки їх стану та прогнозу врожайності за даними багатоспектральної супутникової зйомки.
Для оцінки можливості використання даних багатоспектральної супутникової зйомки з метою створення дієвої системи космічного моніторингу посівів сільськогосподарських культур було організовано та проведено три комплексні експерименти у лісостеповій (Київська область) та степовій (Дніпропетровська область)зонах України із залученням супутникової, наземної та літакової інформації. Суть експерименту полягала у проведенні пов'язаних у часі та просторі спектрометричних вимірювань окремих характеристик сільськогосподарських посівів однотипною апаратурою з космічного апарату, авіаційного носія (висота зйомки 100 м) та у наземних маршрутних обстеженнях. Отримані експериментальні дані використані при побудові градуювальної характеристики спектрофотометра (ГХС) для наземного та літакового спектрофотометрів. Контрольні поля біля підбиралися в такий спосіб, щоб вибірка (20 — 25 полів у широкому діапазоні зміни надземної рослинної маси) була репрезентативної визначення середньої районної врожайності. По завершенню кожного спектрофотометричного обстеження проводилося визначення параметрів рослинного покриву на контрольних полях та даних комплексу метеорологічних та агрометеорологічних спостережень. Після збирання зернових було зафіксовано врожайність посівів озимої пшениці та ярого ячменю по кожному полю в районах зйомки.