Для территории Ставропольского края как одного из ведущих аграрных регионов России характерно увеличение вероятности возникновения таких неблагоприятных явлений, как засухи и суховеи, а в отдельные годы появление пыльных бурь. Защитные лесные насаждения в зависимости от конструкции позволяют эффективно бороться с неблагоприятными климатическими явлениями. Новый метод оценки сохранности защитных лесных насаждений базируется на данных мультиспектральной съёмки с пространственным разрешением 10 м, полученной со спутников Sentinel 2a/b. При проведении исследования были использованы космические снимки, полученные в конце августа 2019 г., это обусловлено минимальным набором культур, которые располагаются на полях Ставропольского края в это время. Достоверно установлена связь между особенностями распределения вегетационного индекса NDVI и сохранностью защитных лесных насаждений в Ставропольском крае. В качестве основных статистических показателей использовались среднее арифметическое и асимметрия выборки. Для насаждений с очень высокой сохранностью среднее значение NDVI>0,65, а асимметрия < –0,7, при этом для насаждений с очень низкой сохранностью NDVI меняется от 0,35–0,45, а асимметрия – от 0 до 0,8. Разработанный метод апробирован на территории Шпаковского района Ставропольского края и доказал свою высокую эффективность. Сохранность удалось определить у 96,2% защитных лесных насаждений. При этом оценка точности определения сохранности составила 98,6% в сравнении с её определением по снимкам сверхвысокого пространственного разрешения.

Ключевые слова: защитные лесные насаждения, сохранность, данные дистанционного зондирования, вегетационный индекс NDVI, асимметрия, среднее арифметическое.

Антонов Сергей Анатольевич, кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией ГИС-технологий

ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр»

Россия, 356241, Ставропольский край, г. Михайловск, ул. Никонова, 49 E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

A new method for assessing the protective forest plantations safety based on remote sensing data

Antonov Sergey Anatolyevich, Candidate of Geographical Sciences, Leading Researcher, Head of the Laboratory of GIS Technologies

North Caucasian Federal Scientific Agrarian Center

49, Nikonov St., Mikhailovsk, Stavropol Region, 356241, Russia E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Protective forest plantations are important in preserving and increasing the productivity of the agrolandscape, which is relevant at a time of global climate change. The territory of the Stavropol region as one of the leading agrarian regions of Russia is characterized by an increase in the probability of such adverse events as droughts and dry storms, and in some years the appearance of dust storms. Protective forest plantations, depending on the design, effectively combat adverse climatic events. In 2019, the Government of Stavropol region adopted a law on the preservation and reproduction of protective forest plantations. For its implementation, it is necessary to analyze the integrity of existing plantations.The basis of the new method of assessing the protective forest plantations integrity is the data of multi-spectral survey with spatial resolution of 10 m obtained from Sentinel 2a/b satellites.The study used remote sensing data obtained at the end of august 2019, due to the minimum set of crops that are located in the fields of the Stavropol region at this time.Reliably established the relationship between the distribution of the vegetation index NDVI and the integrity of protective forest plantations in the Stavropol region.The main statistical indicators used were mean and skewness. For very high-integrity plantations, the average value of NDVI is >0.65 and the skewness < –0.7, while for very low-integrity plantations, NDVI varies from 0.35-0.45 and the skewness from 0 to 0.8.The method was tested in the Shpakovsky district of Stavropol region where it proved its high efficiency.Safety was determined in 96.2% of protective forest plantations.Evaluation of accuracy of safety determination was 98.6% in comparison with its determination from ultra-high spatial resolution remote sensing data.

Key words: protective forest plantations, integrity, remote sensing data, vegetation indexNDVI, skewness, mean.

DOI 10.37670/2073-0853-2020-84-4-107-112

Опубликовано Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 4 (84), стр. 107-112

Полный текст статьи