Сенсфармінг

Ретроспективний аналіз для моніторингу сільськогосподарських угідь

Ретроспективний аналіз – це дослідження даних дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) для отримання інформації про територію в минулому. Цей метод дослідження дає можливість виявляти зміни (якісні, кількісні) за тривалі періоди часу. При цьому за допомогою історичного аналізу вивчають динаміку сільськогосподарських угідь і прогнозують їх розвиток в поточний період часу.

Ретроспективний аналіз використовується для вирішення наступних завдань сільського господарства:

  • проаналізувати вилучення сільськогосподарських земель з обігу
  • проаналізувати зміни в стані сільськогосподарських угідь
  • визначити динаміку порушених або деградованих земель
  • визначити динаміку розвитку небезпечних водних або геологічних процесів і явищ

Виконуючи ряд завдань, ретроспективний аналіз, проведений на основі супутникових знімків, є популярним способом отримання надійної інформації за її відсутності або неповноти в інших джерелах історичних даних (статистична звітність, опис областей і результати інспекцій). Також, коли мова йде про матеріали дослідження, виникає проблема відсутності повного охоплення території необхідними порівнянними тематичними картографічними матеріалами для різних періодів часу. Використання супутникових знімків забезпечує повне охоплення території достовірними даними за необхідні періоди часу.

Характеристика матеріалів і методів ретроспективного аналізу

Аналіз поточного стану місцевості заснований на матеріалах з високою роздільною здатністю, тоді як історичний аналіз заснований на матеріалах з високою і середньою роздільною здатністю. Результати ретроспективного аналізу являють собою набір карт, складених для різних періодів часу і впорядкованих за єдиною методологією, заснованою на правилі безперервності контурів. Результатом роботи також може стати статистика динаміки показників спектральних індексів.

Приклад аналізу часового ряду індексу NDVI для оцінки розвитку рослин в різні періоди

Як правило, при аналізі часових рядів дистанційних даних по нерегулярній і розрідженій сітці спостереження складно визначати короткоперіодичні (сезонні) зміни, тому в основному більшість дослідників аналізують довгострокові тренди і періоди (до десяти років). Для аналізу змін рідко застосовуються знімки низької роздільної здатності (наприклад, MODIS) через грубу оцінку площі. Знімки середньої роздільної здатності Landsat і Sentinel найбільш широко використовуються в дослідженнях сільськогосподарських угідь як на локальному, так і на регіональному рівні. При цьому просторова роздільність Landsat 30 м не означає, що мінімальний розмір об’єктів – 900 квадратних метрів: можна розшифрувати і менші об’єкти, якщо вони вносять помітний внесок у зміну яскравості пікселя. Дані Sentinel-2 вигідно відрізняються від даних Landsat спектральною (13 спектральних каналів проти 11 сенсора OLI Landsat 8, часовою (10 днів проти 16), і просторовою (10 і 20 метрів у видимому і ближньому інфрачервоному діапазоні) здатністю.

Слід зазначити, що аналіз довгострокових часових рядів космічних знімків є ефективним і корисним інструментом дослідження рослинності, однак є ряд чинників, що заважають проводити оперативний моніторинг. Наприклад, хмарність протягом року на території, коли по кожній конкретній області можна отримати безхмарну сцену лише кілька разів на рік. Однак повторні, регулярні або нерегулярні зйомки, шляхом використання адаптаційних можливостей, дозволяють отримувати необхідний комплекс різноманітних продуктів і забезпечують інформацією сервіси моніторингу навколишнього середовища, як державних, так і приватних компаній, а також використовуються в рамках міжнародних програм.

Додаткова інформація за послугою “Ретроспективний аналіз” доступна за ПОСИЛАННЯМ