Цинлин тоолорундагы өсүмдүктөрдүн ден соолугун гиперспектралдык алыстан зонддоо технологиясына негизделген талдоо

Айлана-чөйрөнү жана экологиялык коргоого болгон талаптардын өсүшү менен айлана-чөйрөнү коргоо жана экологиялык курулуш акырындык менен глобалдык көңүл чордонуна айланды. Токой чарбасын өнүктүрүү экологиялык курулуш жана айлана-чөйрөнү коргоо жаатында абдан маанилүү. Менин өлкөмдө токойлордун каптоосунун бир кыйла көбөйүшүн эске алганда, токойлордун сапатын жакшыртуу азыркы токой чарбасын башкаруунун негизги багыты болуп калды. Менин өлкөмдөгү токойлордун ден соолугу боюнча учурдагы изилдөөлөр салттуу участокторду изилдөө менен чектелет, бул ыкма көп убакытты, эмгекти көп талап кылат жана токойлордун ден соолугундагы өзгөрүүлөрдү натыйжалуу чагылдыра албайт. Спектрдик сүрөткө тартуучу түзүлүштөрдүн жана гиперспектрдик аралыктан зонддоо технологиясынын өнүгүшү менен жердин өзгөчөлүктөрү жөнүндө кененирээк маалымат алууга болот. Биздин компания токойлордун ден соолугун баалоо үчүн гиперспектрдик сүрөттөрдөн алынган өсүмдүктөрдүн индекстерин колдонот. Токой өсүмдүктөрүнүн спектрдик мүнөздөмөлөрүнө таянып, биз үч аспектини эске алуу менен өсүмдүктөрдүн индекстерине негизделген токойлордун ден соолугун баалоо үчүн индикатор системасын түзө алабыз: өсүмдүктөрдүн жайылышы, фотосинтетикалык интенсивдүүлүк жана зыянкечтердин, оорулардын жана суунун таасиринен келип чыккан стресс.

Өсүмдүктөрдүн индекси (VI)

Өсүмдүктөрдүн индекстери (ӨИ) эки же андан көп толкун узундуктарынын диапазондорундагы жер бетинин өзгөчөлүктөрүнүн чагылдырылышын айкалыштыруу менен эсептелет. Бул индекстер өсүмдүктөрдүн айрым мүнөздөмөлөрүн жакшырта алат. Өсүмдүктөрдүн спектрдик мүнөздөмөлөрүнө олуттуу таасир этүүчү пигменттер, азот, суу жана көмүртек сыяктуу негизги химиялык компоненттердин негизинде жашылдык, жарыкты пайдалануунун натыйжалуулугу, чатырдагы азот, кургакчылык же көмүртектин чириши, жалбырак пигменти жана чатырдагы суунун курамы сыяктуу бир нече практикалык индекстер иштелип чыккан. Бул өсүмдүктөрдүн индекстери жашыл өсүмдүктөрдүн санын жана өсүү абалын өлчөөнүн жөнөкөй жолун камсыз кылат.

Жашылдуулук индекси

Негизинен жашыл өсүмдүктөрдүн таралышын жана өсүмдүктөрдүн өсүшүн баалоо жана көрсөтүү үчүн колдонулат, ал хлорофиллдин курамына, жалбырактын бетинин капкагына жана капкактын түзүлүшүнө — фотосинтез үчүн маанилүү болгон бардык заттарга — өтө сезгич. Нормалдаштырылган айырмачылык өсүмдүктөр индексин (NDVI) эсептөө менен өсүмдүктөрдүн өсүү абалын баалоого болот.

Жарыкты пайдалануу индекси

Ал фотосинтез учурунда өсүмдүктөрдүн түшкөн жарыкты пайдалануудагы эффективдүүлүгүн өлчөө үчүн колдонулат. Жарыкты пайдалануу эффективдүүлүгү өсүмдүктөрдүн өсүү ылдамдыгына жана фотосинтетикалык активдүү нурланууга (fAPAR) түздөн-түз байланыштуу. Кызыл-жашыл катыш индекси (RG) аркылуу өсүмдүктөрдүн жарыкты пайдалануу эффективдүүлүгүн баалоо жана сандык жактан аныктоо аркылуу өсүмдүктөрдүн капкагынын өнүгүү процессин баалоого болот. Ал ошондой эле жалбырактардын өндүрүмдүүлүгүнүн жана стрессинин көрсөткүчү болуп саналат жана өсүмдүктөрдүн өсүү абалын баалоо үчүн колдонулушу мүмкүн.

Жалбырактын пигмент индекси

Бул индекстер өсүмдүктөрдөгү стресске байланыштуу пигменттерди, негизинен картайган өсүмдүктөрдө кездешүүчү антоцианиндерди өлчөө үчүн колдонулат. Бул индекстер хлорофиллди өлчөй албайт. Жалбырак пигментинин индекстериндеги антоцианин индекси I (ARI1) өсүмдүктөрдүн өлгөнүн же өлгөнүн көрсөтөт. ARI1 жалбырактардагы антоцианиндерге өзгөчө сезгич; ARI1 жогору болсо, өсүмдүктүн кабыгында антоцианиндин көп болушун жана жашоо чөйрөсүнүн начарлашын көрсөтөт.

Токой дарактарынын ден соолугун баалоо ыкмалары

Система үч өсүмдүк индексин колдонот: биринчиси, жашылдык, ал жер үстүндөгү жашыл өсүмдүктөрдүн таралышын көрсөтөт; экинчиси, хлорофилл, ал каротиноиддердин жана антоцианиндердин курамын көрсөтөт; жана үчүнчүсү, жарыкты пайдалануу көрсөткүчү, ал токойдун өсүү темпин көрсөтөт. Бул токойдун жалпы абалынын мейкиндик таралыш картасын түзүүгө мүмкүндүк берет, бул зыянкечтерди, илдеттерди жана солууларды аныктоого, ошондой эле белгилүү бир аймактагы жыгачтын түшүмүн баалоого мүмкүндүк берет.

Киргизилген сүрөттү дарактардын ден соолугунун абалына жараша бөлүү сүрөттөгү дарактардын жалпы ден соолугун баалоого чоң жардам берет. Төмөнкү сүрөттө дарактардын ден соолугун талдоо куралы тарабынан түзүлгөн чыгаруу классификациясынын картасы көрсөтүлгөн:

Сүрөттө токой дарактарынын ден соолугунун классификациясынын схемалык диаграммасы көрсөтүлгөн.

Токойдун ден соолугун баалоо жыйынтыктары

△ XIGUANG-002 спутнигинин гиперспектралдык сүрөтү (Цинлин аймагы)

△ Цинлин тоолорундагы токойлордун ден соолугун талдоонун жыйынтыктары

Токойдун ден соолугунун абалы даражаларга бөлүнөт, ал эми жогорку сандар ден соолугу чың дарактарды көрсөтөт.

Перспектива

Гиперспектралдык алыстан зонддоо спутниктик маалыматтары Цинлин тоолорунун аймагында токой өрттөрүнүн, өсүмдүктөрдүн стрессинин жана өсүмдүктөрдүн күйүү ыктымалдыгын талдоо жана баалоо үчүн колдонулушу мүмкүн. Токой өрттөрүнүн ыктымалдыгы жашылдык индекси, чатырдагы суунун курамы, кургакчылык жана фотосинтездик эмес өсүмдүктөрдөн келип чыккан көмүртектин ажыроосу менен байланыштуу. Өсүмдүктөрдүн стресси жашылдык индекси, жалбырактардын аянтынын индекси, чатырдагы суунун курамы, чатырдагы азоттун курамы жана жарыкты пайдалануунун натыйжалуулугу менен тыгыз байланышта. Өсүмдүктөрдүн басылышы сүрөттүн кызыл жана жакын инфракызыл тилкелериндеги спектрдик чагылышуунун өзгөрүшү менен байланыштуу.