Как получить карту NDVI для интересующих области/района

Анализ временных рядов NDVI помогает в решении широкого диапазона задач сельскохозяйственного мониторинга. С его помощью можно получить или провести:

• Историю использования объекта в течение любого (до настоящего времени) периода времени, начиная с 2000-го года;
• Анализ тенденций в развитии определённой сельcкохозяйственной культуры;
• Сравнение текущего состояния NDVI со стандартным NDVI, обнаружение аномалий в развитии сельскохозяйственных культур (за стандарт NDVI считается любая принятая пользователем норма NDVI - при наличии таковой или многолетнее статистическое среднее значение NDVI);
• Сравнение условий развития урожая в пространстве – по сравнению с другими областями и во времени – по сравнению с другими годами;
• Сравнение тенденций в развитии растительности;
• Контроль за целевым использованием поля в течение сезона;
• Оценку использования земель для определённой цели;
• Контроль и оценка сельскохозяйственных работ в целом.

Сервис ВЕГА-PRO предоставляет несколько вариантов получения карты NDVI для анализируемых поля/хозяйства/области/региона:

• карта NDVI на определенную дату (по отдельному спутниковому изображению);
• еженедельная усреднённая карта NDVI (безоблачные композиты MODIS);
• расчет индексов (онлайн-расчет NDVI для выбранного спутникового изображения).

Рабочим пространством для расчёта и просмотра временных рядов NDVI и временных рядов влияющих на развитие сельскохозяйственных культур природных факторов является графический интерфейс ВЕГА-PRO, который также позволяет управлять полями, введенными в систему пользователем, с помощью Списка полей. Вход в Список полей производится из Главного меню ВЕГА-PRO.

Превалирующую роль в расчёте индексов NDVI играют безоблачные композитные спутниковые изображения. Для работы с композитными изображениями предназначена вкладка «Композитные изображения» группы вкладок «Спутниковые данные»:

Композитное спутниковое изображение без облаков представляет собой комбинацию нескольких изображений, где облака и тени убираются благодаря другим изображениям той же местности, полученным в отсутствие облачности в другое время. Такие комбинированные спутниковые изображения потом радиометрическим способом корректируются, и результирующее составное изображение можно анализировать как единое целое для классификации.

Пользователю доступен целый ряд различных продуктов синтеза композитных изображений, например: метод полосчатого синтеза, как в случае анализа растительности и термических аномалий от приборов Landsat; метод единого диапазона, применяется для каналов NIR и RED от приборов MODIS; метод расчёта индексов растительности, таких как NDVI и LAI для MODIS и PROBA-V.

Композитные изображения группируются по периодам длительности своего синтеза:

• годовой;
• сезонный;
• ежемесячный;
• еженедельный;
• 4-хдневный;
• ежедневный.

Ниже представлен еженедельный композит расчёта индекса NDVI от MODIS на 19 октября 2014 года по всей территории РФ и ряду других областей:

Работа с композитными изображениями предполагает следующий сценарий:

• открыть вкладку «Композитные изображения»;
• задать интересующий период поиска композитных изображений во времени;
• указать тип композитного изображения на вкладке из выпадающего списка (для NDVI подходящие типы: еженедельный, 4-хдневный, ежедневный безоблачный композит);
• выбрать требуемый продукт композитного изображения выбранного выше типа из предлагаемого списка;
• просмотреть доступные композитные изображения в списке сцен композитов за указанный ранее период времени – число таких сцен указано в правом верхнем ряду списка;
• выбрать наиболее подходящий для анализа композит.

Ниже представлен последовательный временной ряд еженедельных безоблачных композитных изображений полей Краснодарского края:

• апрельский;
• июньский;
• июльский;
• сентябрьский.

Апрель

Июнь

Июль

Сентябрь

Чтобы построить временную зависимость или временной ряд NDVI для выбранного поля, предполагается следующая последовательность действий:

• выбрать подходящий участок карты вручную, по координатам или указав непосредственно административную область в соответствующем регионе РФ – это делается во вкладке «Координаты» группы вкладок «Управление интерфейсом», а потом подобрать подходящее спутниковое изображение (обычно для таких локальных объектов используются спутниковые изображения высокого разрешения);
• для наглядности можно оконтурить одно из визуально различимых полей в интересующей области – кнопочные опции в зоне картографического окна вкладки позволяют это сделать. По кнопке «Инфоклик» можно сразу получить информацию о среднем NDVI по заданной области и району, перейдя в раскрывшееся окно графического интерфейса ВЕГА-PRO;

Графический интерфейс открывается по выбору курсором нужной строки с указанием района или области:

Чтобы расшифровать построенные автоматически временные ряды, нужно обратиться к окну «Легенда» в верхней панели вкладки:

Здесь можно также отредактировать стили отображения временных графиков NDVI для их лучшего различения между собой.

Параметры временных рядов представлены во вкладке верхней панели «Параметры»:

Графики временных рядов масштабируются по временным диапазонам. Опорные параметры по неделям могут быть выведены в файл в формате Excel по нажатию на кнопку в графическом окне сверху с соответствующим зелёным значком «CSV»:

Три незаконченных столбца в таблице – это данные NDVI за текущий год.