esoilБюллетень Почвенного института имени В.В. ДокучаеваDokuchaev Soil Bulletin0136-16942312-4202V.V. Dokuchaev Soil Science Institute10.19047/0136-1694-2015-77-51-65esoil-269Research ArticleСтатьиИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВЕГЕТАЦИОННОГО ИНДЕКСА NDVI ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОЧВ ПАШНИ (НА ПРИМЕРЕ БАКСАНСКОГО РАЙОНА КАБАРДИНО-БАЛКАРИИ)THE USE OF NDVI PROFILES FOR ESTIMATING THE QUALITY OF ARABLE LANDS (EXEMPLIFIED BY THE BAKSAN REGION IN KABARDINO-BALKARIA)СавинИ. Ю.SavinI. Yu.

Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 119017, Москва, Пыжевский пер., 7, стр. 2 e-mail: savigory@gmail.com

savigory@gmail.comТановЭ. Р.TanovE.

Аграрный факультет РУДН, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 60 e-mail: ehldar-tanov@rambler.ru

ХарзиновС.KharzinovS.

360024, Нальчик, ул. Мечникова, 130а e-mail: kharzinov83@mail.ru

Почвенный институт им. В.В. Докучаева РУДНРоссияV. V. Dokuchaev Soil Science InstituteRussian FederationРУДНРоссияPeoples’ Friendship University of RussiaRussian FederationКабардино-Балкарский НИИСХРоссияKabardino-Balkarsky NIISHRussian Federation2015010320150775165Copyright © Савин И.Ю., Танов Э.Р., Харзинов С., 20152015Савин И.Ю., Танов Э.Р., Харзинов С.Savin I.Y., Tanov E., Kharzinov S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.esoil.ru/jour/article/view/269

Разработан новый подход к оценке качества пахотных земель, основанный на использовании спутниковых данных MODIS. Суть подхода состоит в экспертном анализе кривых вегетационного индекса NDVI за последние 10–12 лет по отдельности для разных групп культур, а также межгодовой вариабельности сезонного максимума вегетационного индекса NDVI, величина которого используется в качестве индикатора состояния посевов и урожайности культур на отдельных полях. По характеру кривых вегетационного индекса NDVI все кривые удалось экспертно классифицировать на группы, характеризующие озимые, ранние яровые и поздние яровые культуры. Разработанный подход к оценке качества пахотных угодий апробирован на примере Баксанского района Кабардино-Балкарии. Анализ проведен для всех пахотных угодий района, маска которых была получена путем визуального дешифрирования границ полей по спутниковым данным Landsat. На основе разработанного подхода все поля района ранжированы по качеству пахотных земель. Полученные данные предназначены для использования при кадастровой оценке земель, а также для оптимизации размещения основных сельскохозяйственных культур в республике. Разработанный подход может быть использован и для других районов и субъектов Российской Федерации.

A new approach to estimating the quality of arable lands was developed as based upon MODIS-derived satellite data. The essence of the approach consists in an expert analysis of NDVI curves created separately for different crop groups in the last 10–12 years as well as the inter-annual variability of the NDVI seasonal maximum, whose value was used as an indicator for the crop state and yield on different fields. The nature of NDVI curves allowed expertly classifying the groups, characterizing the winter, early spring and late spring crops. The approach to estimating the quality of arable lands was approved on the example of the Baksan region in Kabardino-Balkaria. All the arable lands have been comprehensively analyzed in the region, the mask of which was created by visual interpretation of field boundaries using LANDSAT satellite data. The temporary NDVI profiles were obtained by the satellite service VEGA. Based upon the given method all the fields in the region were classified according to the quality of arable lands. The obtained data may be used in cadastre surveys for objective estimate of lands and optimal arrangement of the main agricultural crops in this Republic, being applicable in the other regions of the Russian Federation.

оценка земельNDVIпахотные почвыland estimationNDVIsatellite service VEGAarable landsKabardino-BalkariaReferencesЛупян Е.А., Савин И.Ю., Барталев С.А., Толпин В.А., Балашов И.В., Плотников Д.Е. Спутниковый сервис мониторинга состояния растительности (Вега) // Современные проблемы дистанционного зон-дирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С. 190–198.Лупян Е.А., Савин И.Ю., Барталев С.А., Толпин В.А., Балашов И.В., Плотников Д.Е. Спутниковый сервис мониторинга состояния растительности (Вега) // Современные проблемы дистанционного зон-дирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С. 190–198.Почвенная карта Кабардино-Балкарской ССР. М-б 1 : 200000. М., ГУГК, 1985.Почвенная карта Кабардино-Балкарской ССР. М-б 1 : 200000. М., ГУГК, 1985.Савин И.Ю. О тоне изображения открытой поверхности почв как прямом дешифровочном признаке // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2013. № 71. С. 52–64.Савин И.Ю. О тоне изображения открытой поверхности почв как прямом дешифровочном признаке // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2013. № 71. С. 52–64.Савин И.Ю. Симакова М.С. Спутниковые технологии для инвентаризации и мониторинга почв в России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 104–115.Савин И.Ю. Симакова М.С. Спутниковые технологии для инвентаризации и мониторинга почв в России // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 5. С. 104–115.Савин И.Ю., Барталев С.А., Лупян Е.А., Толпин В.А., Хвостиков С.А. Про-гнозирование урожайности сельскохозяйственных культур на основе спутниковых данных: возможности и перспективы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 3. С. 275–285.Савин И.Ю., Барталев С.А., Лупян Е.А., Толпин В.А., Хвостиков С.А. Про-гнозирование урожайности сельскохозяйственных культур на основе спутниковых данных: возможности и перспективы // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2010. Т. 7. № 3. С. 275–285.Толпин В.А., Балашов И.В., Лупян Е.А., Савин И.Ю. Спутниковый сервис Вега // Земля из космоса. 2011. Вып. 9. С. 32–37.Толпин В.А., Балашов И.В., Лупян Е.А., Савин И.Ю. Спутниковый сервис Вега // Земля из космоса. 2011. Вып. 9. С. 32–37.Фомин Н.П., Сапожников П.М. Новые подходы к государственной кадастровой оценке земель сельскохозяйственного назначения [Дата публикации 20.10.2010]. http://www.valnet.ru/m7.phtmlФомин Н.П., Сапожников П.М. Новые подходы к государственной кадастровой оценке земель сельскохозяйственного назначения [Дата публикации 20.10.2010]. http://www.valnet.ru/m7.phtmlBala S.K., Islam A.S. Correlation between potato yield and MODIS-derived vegetation indices // International J. of Remote Sensing. 2009. V. 30. Iss. 10. P. 2491–2507.Bala S.K., Islam A.S. Correlation between potato yield and MODIS-derived vegetation indices // International J. of Remote Sensing. 2009. V. 30. Iss. 10. P. 2491–2507.Baret F., Guyot G. Potentials and limits of vegetation indices for LAI and APAR assessment // Remote Sensing of Environment. 1991. Vol. 35. P. 161–173.Baret F., Guyot G. Potentials and limits of vegetation indices for LAI and APAR assessment // Remote Sensing of Environment. 1991. Vol. 35. P. 161–173.Benedetti R., Rossinni P. On the use of NDVI profiles as a tool for agricultural statistics: the case study of wheat yield estimate and forecast in Emilia Romagna // Remote Sensing of Environment. 1993. Vol. 45. P. 311–326.Benedetti R., Rossinni P. On the use of NDVI profiles as a tool for agricultural statistics: the case study of wheat yield estimate and forecast in Emilia Romagna // Remote Sensing of Environment. 1993. Vol. 45. P. 311–326.Bouman B.A.M., Uenk D., Haverkort A.J. Estimation of ground cover of potato by reflectance measurements // Potato Research. 1992. Vol. 35. P. 111–125.Bouman B.A.M., Uenk D., Haverkort A.J. Estimation of ground cover of potato by reflectance measurements // Potato Research. 1992. Vol. 35. P. 111–125.Elvidge C.D., Lyon R.J.P. Influence of rock-soil spectral variation on assessment of green biomass // Remote Sensing of Environment. 1985. Vol. 17. P. 265–279.Elvidge C.D., Lyon R.J.P. Influence of rock-soil spectral variation on assessment of green biomass // Remote Sensing of Environment. 1985. Vol. 17. P. 265–279.Huete A. R., Jackson R.D., Post D.F. Spectral response of a plant canopy with different soil backgrounds // Remote Sensing of Environment. 1985. Vol. 17. P. 37–53.Huete A. R., Jackson R.D., Post D.F. Spectral response of a plant canopy with different soil backgrounds // Remote Sensing of Environment. 1985. Vol. 17. P. 37–53.Groten S.M.E. NDVI crop monitoring and early yield assessment of Burkina Faso // International J. of Remote Sensing. 1993. Vol. 14(8). P. 1495–1515.Groten S.M.E. NDVI crop monitoring and early yield assessment of Burkina Faso // International J. of Remote Sensing. 1993. Vol. 14(8). P. 1495–1515.Liu W. T., Kogan F. Monitoring Brazilian soybean production using NOAA/AVHRR based vegetation condition indices // International J. of Re-mote Sensing. 2002. Vol. 23(6). P. 1161–1179.Liu W. T., Kogan F. Monitoring Brazilian soybean production using NOAA/AVHRR based vegetation condition indices // International J. of Re-mote Sensing. 2002. Vol. 23(6). P. 1161–1179.Medvedeva M.A., Savin I.Yu., Isaev V.A. Determination of Area of Drought-Affected Crops Based on Satellite Data (Exemplified by Crops in Chuvashia in 2010) // Russian Agricultural Sciences. 2012. Vol. 38. No 2. P. 121–125.Medvedeva M.A., Savin I.Yu., Isaev V.A. Determination of Area of Drought-Affected Crops Based on Satellite Data (Exemplified by Crops in Chuvashia in 2010) // Russian Agricultural Sciences. 2012. Vol. 38. No 2. P. 121–125.Quarmby N.A., Milnes M., Hindle T.L., Silicos N. The use of multitemporal NDVI measurements from AVHRR data for crop yield estimation and prediction // International J. of Remote Sensing. 1993. Vol. 14. P. 199–210.Quarmby N.A., Milnes M., Hindle T.L., Silicos N. The use of multitemporal NDVI measurements from AVHRR data for crop yield estimation and prediction // International J. of Remote Sensing. 1993. Vol. 14. P. 199–210.Rasmussen M.S. Operational Yield forecast using AVHRR NDVI data: reduction of environmental and inter-annual variability // International J. of Remote Sensing. 1997. Vol. 18(5). P. 1059–1077.Rasmussen M.S. Operational Yield forecast using AVHRR NDVI data: reduction of environmental and inter-annual variability // International J. of Remote Sensing. 1997. Vol. 18(5). P. 1059–1077.Rembold F., Atzberger C., Savin I., Rojas O. Using low resolution satellite imagery for yield prediction and yield anomaly detection // Remote Sensing. 2013. Т. 5. № 4. С. 1704–1733.Rembold F., Atzberger C., Savin I., Rojas O. Using low resolution satellite imagery for yield prediction and yield anomaly detection // Remote Sensing. 2013. Т. 5. № 4. С. 1704–1733.Remote sensing support to crop yield forecast and area estimates the inter-national archives of the photogrammetry // Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2006. Vol. XXXVI. No. 8/W48 ISPRS WG VIII/10.Remote sensing support to crop yield forecast and area estimates the inter-national archives of the photogrammetry // Remote Sensing and Spatial Information Sciences. 2006. Vol. XXXVI. No. 8/W48 ISPRS WG VIII/10.Saravanan S. Estimating Yield of Irrigated Potatoes Using Aerial and Satellite Remote Sensing // All Graduate Theses and Dissertations. 2011. Paper 1049.Saravanan S. Estimating Yield of Irrigated Potatoes Using Aerial and Satellite Remote Sensing // All Graduate Theses and Dissertations. 2011. Paper 1049.. Savin I.Yu., Nègre Т. Agro-meteorological Monitoring in Russia and Central Asian Countries. OPOCE EUR 22210EN. Ispra (Italy), 2006. 214 p.. Savin I.Yu., Nègre Т. Agro-meteorological Monitoring in Russia and Central Asian Countries. OPOCE EUR 22210EN. Ispra (Italy), 2006. 214 p.. Unganai L.S., Kogan F.N. Drought monitoring and corn yield estimation in Southern Africa from AVHRR data // Remote Sensing of Environment. 1998. Vol. 63. P. 219–232.. Unganai L.S., Kogan F.N. Drought monitoring and corn yield estimation in Southern Africa from AVHRR data // Remote Sensing of Environment. 1998. Vol. 63. P. 219–232.Yang C., Everitt J.H., Bradford J.M., Escobar D.E. Mapping grain sorghum growth and yield variations using airborne multispectral digital imagery // Transactions of ASAE. 2000. Vol. 43(6). P. 1927–1938.Yang C., Everitt J.H., Bradford J.M., Escobar D.E. Mapping grain sorghum growth and yield variations using airborne multispectral digital imagery // Transactions of ASAE. 2000. Vol. 43(6). P. 1927–1938.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.