Доклад посвящен разработанному в ИКИ РАН методу верификации и классификации информации о местах произрастания сельскохозяйственных культур на полях. Метод основан на анализе хода среднего значения индекса NDVI на поле в течение сезона вегетации. В качестве входной информации выступают контура полей, ряды ежедневных или семидневных композитных изображений на основе спутниковых данных, а также наземная или экспертная информация о культурах на полях. Разработанный метод на основе дистанционных данных позволяет определить степень достоверности полученной наземной или экспертной информации, найти возможные ошибки и провести классификацию культур на других неразмеченных полях. Разработанный метод был описан ранее в работе (Кашницкий, 2023).
Актуальность работы обусловлена тем, что при проведении дистанционного мониторинга в области сельского хозяйства часто возникают различные прикладные задачи, в которых без масштабных наземных обследований нужно получить объективную информацию о местах произрастания сельскохозяйственных культур на полях. В независимом способе получения информации о сельскохозяйственных культурах на полях заинтересованы органы исполнительной власти, сельхозпроизводители, научные организации. В каждом случае набор, полнота и качество имеющейся информации сильно разнится, она может быть недостоверна и неполна. Например, имеющаяся у органов исполнительной власти информация о типах культур в отдельных районах может содержать в рамках одного класса ошибки, превышающие половину всей выборки.
В основе метода лежит предположение о том, что полученный по спутниковым данным ход индекса NDVI в течение сезона вегетации различен у разных культур. Также предполагается, что все поля с одной сельскохозяйственной культурой ведут себя одинаково в пределах локальной территории. Метод заключается в выполнении следующих основных операций:
1. Расчет для каждого поля средних значений и формирование рядов хода NDVI в течение сезона вегетации по спутниковым данным.
2. Выделение в выборке основных трендов хода NDVI на основе кластеризации.
3. Сопоставление трендов и культур по имеющейся входной информации или с помощью эксперта.
4. Поиск ошибок во входных данных.
5. Классификация культур на неразмеченных полях (с отсутствующей информацией о культурах).
Пороги для сопоставления трендов, а также для настройки кластеризации подбираются в интерактивном режиме для каждого случая.
Результаты работы могут использоваться для контроля достоверности получаемой информации о культурах, планирования наземных обследований и принятия управленческих решений.
Получение и обработка спутниковых данных были выполнены с помощью возможностей Центра коллективного пользования ИКИ-Мониторинг (Лупян, 2019), включая УНУ "Вега - Science" (Лупян и др., 2021) Работа выполнена при поддержке темы «Мониторинг», госрегистрация № 122042500031-8.