请留言
слайд 1

Global Vision медиа фокусы

Компания бейнебақылау камераларында барлығы 15 рет көрсетілді, ал оның партиялық БАҚ, орталық БАҚ және жергілікті ресми БАҚ арқылы таралуы 50 миллион адамға жетті.

0101
Жаңалықтар санаттары

Тар жолақты антоцианин индексіне негізделген өсімдік түрлерін анықтау

2025-11-14

Анықтамалық кіріспе

Гиперспектрлік бейнелеудің тар диапазонында фотосинтетикалық пигмент индексін пайдалану арқылы өсімдік түрлерін дәл ажыратуға болады. Бұл зерттеуде ARI1 антоцианин индексін есептеу және ауылшаруашылық жерлеріндегі орман алқаптарын алу үшін Xiguang-1 05 спутнигінен (Tianxianpei деп те аталады) және Sentinel-2 деректерінен алынған гиперспектрлік деректер пайдаланылады. Xiguang-1 05 спутнигінің (Tianxianpei) 9 нм спектрлік ажыратымдылығы мен тар диапазонды дизайнының арқасында 550 нм және 700 нм дәл орындардағы шағылысу айырмашылығы айтарлықтай күшейеді, бұл орман алқаптарының сипаттамаларын оңай көрсетеді. Sentinel-2 нәтижелерімен салыстырғанда жалған оң нәтижелер аз және алынған нәтижелерде шу аз болады. Сонымен қатар, бір ғана сурет жеткілікті, бұл уақыттық қатарлар деректеріне қажеттілікті жояды, осылайша ауылшаруашылық жерлерінің «ауылшаруашылық еместігін» бақылау үшін жылдам және сенімді спектрлік дәлелдер береді.

Әдістер мен қағидаттар

1.png

1-кесте. Диапазон параметрлерін салыстыру

Жапырақ пигментінің индексі (ARI1) өсімдіктердегі стресске байланысты пигменттерді өлшеу үшін қолданылады. ARI1 жапырақтардағы антоцианиндерге өте сезімтал; ARI1 мәні жоғары болса, ол жапырақтың өсуін немесе өлуін көрсетеді. Есептеу формуласы келесідей:

11.png

Мән 0-ден 0,2+-қа дейін, ал жалпы жасыл өсімдіктер аумақтары үшін диапазон 0,001-ден 0,1-ге дейін.

Тар жолақты өсімдік индексі ретінде, орталық толқын ұзындығы формула бойынша талап етілетін толқын ұзындығына неғұрлым жақын және FWHM неғұрлым кіші болса, индексті есептеу нәтижелері антоцианиннің шынайы концентрациясын соғұрлым жақсы көрсете алады.

Біз Sentinel-2 және Xiguang-1 05 спутнигінен («Тяньсяньпей» спутнигінен) алынған деректерді салыстырдық. Sentinel-2 деректері 2025 жылдың 1 сәуірінен 10 сәуіріне дейін жиналды және бұл медианалық құрама нәтиже. Xiguang-1 05 спутнигінің («Тяньсяньпей» спутнигі) деректері 2025 жылдың 6 сәуірінде жиналды.

Xiguang-1 05 спутнигінен (Tianxianpei) және Sentinel-2 деректерін пайдалана отырып, 550 нм және 700 нм-ге ең жақын екі жолақ таңдалды және ARI1 индексі есептелді. Индекс нәтижелері үшін ауылшаруашылық жерлеріндегі орман алқаптарын анықтау үшін қарапайым шекті сегменттеу қолданылды, ал Xiguang-1 05 спутнигінен (Tianxianpei) және Sentinel-2 нәтижелері салыстырылып, бағаланды.

2.png

2-кесте. Индексті есептеуде қолданылатын толқындық жолақтарды салыстыру

Нәтижелерді көрсету

1-аймақ

3.jpg

1-сурет. Sentinel-2, 1-аймақтың ARI1 индексі

4.jpg

2-сурет. Sentinel-2, 1-аймақтан алынған ауылшаруашылық және орман алқаптарын өндіру нәтижелері

5.jpg

3-сурет. Сигуан-1 05 спутнигінің (Тяньсяньпэй) ARI1 индексі, 1-аймақ

6.jpg

4-сурет. Сигуан-1 05 спутнигінен (Тяньсяньпей) алынған ауылшаруашылық және орман алқаптарын өндіру нәтижелері, 1-аймақ

2-ші аймақ

7.jpg

5-сурет. Sentinel-2, 2-аймақтан алынған ауылшаруашылық және орман алқаптарын өндіру нәтижелері

8.jpg

6-сурет. Сигуан-1 05 спутнигінен (Тяньсяньпей) алынған ауылшаруашылық және орман алқаптарын өндіру нәтижелері, 2-аймақ

3-ші аймақ

9.jpg

7-сурет. Sentinel-2, 3-аймақтан алынған ауылшаруашылық және орман алқаптарын өндіру нәтижелері

10.jpg

8-сурет. Сигуан-1 05 спутнигінен (Тяньсяньпей) алынған ауылшаруашылық және орман алқаптарын өндіру нәтижелері, 3-аймақ

Салыстыру нәтижелері көрсеткендей, кәдімгі NDVI индексімен салыстырғанда, ARI1 индексі дақылдар арасындағы айырмашылықтарды көрсете алады және дақыл стрессін талдау және ауылшаруашылық жерлеріндегі заңсыз орман алқаптарын алу сияқты қолдану сценарийлерін қолдай алады.

Sentinel-2 жолақтарының саны шектеулі болғандықтан, жолақтар формула бойынша талап етілетін толқын ұзындықтарына толық сәйкес келмейді. Сонымен қатар, Sentinel-2 кең өткізу қабілеттілігі белгілі бір толқын ұзындығында шағылысуды дәл алуды мүмкін емес етеді. Сондықтан, Sentinel-2 ARI индексін есептеу мәндерінің диапазоны Xiguang-1 05 спутнигінің (Tianxianpei спутнигі деп те аталады) мәндерінен қысқа, бұл ARI1 индексіне негізделген дақылдарды дифференциациялау қабілеті Xiguang-1 05 спутнигінің (Tianxianpei спутнигі деп те аталады) мәндерінен төмен екенін көрсетеді.

Ауыл шаруашылығы жерлері мен орман алқаптарын алу нәтижелеріне сүйене отырып, сол қарапайым шекті сегменттеу әдісін қолдана отырып, Sentinel-2 алу нәтижелерінде тұз бен бұрыш шуы жоғары, және бұл кескіннің батыс аймағында жалған оң нәтижелер көбірек. Керісінше, Xiguang-1 05 спутнигінен (Тяньсяньпей деп те аталады) алынған нәтижелер жақсырақ.

Кең жолақты мультиспектрлік деректермен салыстырғанда, гиперспектрлік деректер тар жолақты өсімдік индекстерін есептеуде айқын артықшылыққа ие.