Оценка состояния сельскохозяйственных угодий

Цель проекта

Требовалась оценка состояния сельскохозяйственных угодий, их классификация по типу сельскохозяйственных земель или комплексу ландшафтов и составления тематической карты.

Выполненные работы

Описание работ

Используя космические снимки среднего пространственного разрешения КА Landsat-8. Особенность выбора снимка Landsat 8, является его оптико-электронная камера OLI и модернизированный сканер TIRS (мультиспектральное сканирующее устройство). Камера OLI позволяет формировать изображение в 7 участках электромагнитного спектра с пространственным разрешением 30 м в видимом и инфракрасном диапазоне.

Выполнение работы:

1. Получение космических снимков Landsat-8 с облачностью менее 10%.

2. Обработка космических снимков, включающая в себя:

- Ортотрансформирование космических снимков, для получения точных границ сельскохозяйственных угодий;

- Формирование безоблачной мозаики.

3. Классификация безоблачной мозаики на фиксированной количество классов, близких по спектральной сигнатуре.

4. Векторизация результатов классификации для площадной оценки.

5. Группировка векторных объектов космического снимка в соответствии со значениями в атрибутивной таблице, появившихся в результате классификации.

6. По топоснове сопоставили объекты, используя интерпретацию комбинаций каналов Landsat 8, которая дает изображение близкое к естественным цветам:

• сухостойная растительность – оранжевый цвет;
• открытая почва – ярко-розовая;
• здоровая растительность – ярко зеленая;
• травянистые сообщества – зеленые;
• разреженная растительность – коричневые и оранжевые тона.

7. Классификация в соответствии с цветами, полученных при комбинации каналов.

8. Векторизация результатов классификации, произведенной на основе комбинации каналов.

9. Формирование индексов NDVI, NDMI, ARI1 для оценки состояния растительности, используя безоблачную мозаику.

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – нормализованный относительный индекс растительности - простой количественный показатель количества фотосинтетически активной биомассы (обычно называемый вегетационным индексом). Один из самых распространенных и используемых индексов для решения задач, использующих количественные оценки растительного покрова.

NDMI (Normalized Difference Moisture (Water) Index) – нормализованный относительный индекс влажности. Используется для расчета увлажненности растительного покрова, почвы.

ARI1 (Anthocyanin Reflectance Index) – Антоциановый индекс. Индекс, используемый для оценки содержания пигмента антоциана в листьях растительного покрова, с целью определения уровня стресса растительности.

10. Сопоставления значения индексов с результатом векторизации, выполненной в пункте 7

11. Составление тематических карт.

Результат

В результате было получено:

1) Тематическая карта с 6 классами:

• 1 – влажный растительный покров;
• 2 – участки с разнотравяной растительностью;
• 3 – открытые такыровидные участки;
• 4 – пашни;
• 5  – неиспользуемые земли;
• 6 – антропогенные участки (оголенные участки).

2) Векторный слой с площадями каждого класса.

3) Тематические карты состояния растительности согласно индексам NDVI, NDMI, ARI1