Giperspektral masofaviy zondlash texnologiyasiga asoslangan o'simliklar qoplamini monitoring qilish

Masofaviy zondlash texnologiyasida o'simlik indekslari o'simlik haqida ma'lumot olish uchun keng qo'llaniladigan usullardir. O'simlik indekslari - bu ko'rinadigan va yaqin infraqizil polosalarning aks ettirish koeffitsientidan hisoblangan xarakterli miqdorlar bo'lib, ular sirt o'simlik qoplamining darajasi va o'sish holatini aks ettiradi. Tez-tez ishlatiladigan o'simlik indekslariga Naturalizatsiyalangan Farq Vegetatsiya Indeksi (NDVI), Farq Vegetatsiya Indeksi (DVI) va VI (Virtualizatsiya Indeksi) kiradi.

Masofaviy zondlash texnologiyasiga asoslangan o'simlik qoplamining o'zgarishini kuzatish usullari

1. Vegetatsiya indeksini o'zgartirish usuli

O'simliklar indeksining o'zgarishi usuli bir nechta masofaviy zondlash tasvirlaridagi o'simliklar indekslarini taqqoslaydi va o'simliklar qoplamining o'zgarishi holatini aniqlash uchun ushbu indekslardagi o'zgarishlarni hisoblab chiqadi. O'simliklar indekslaridagi o'zgarishlarni tahlil qilish orqali o'simliklarning o'sishi va so'lishini, shuningdek, o'simliklar qoplamidagi o'zgarishlarni aniqlash mumkin.

2. Tasniflash va o'zgartirish usuli

Tasniflashga asoslangan o'zgarish usuli o'simlik qoplamidagi o'zgarishlarni aks ettirish uchun tasniflash uchun masofadan zondlash tasvirlaridan foydalanadi. Ushbu usul masofadan zondlash tasvirlarini tasniflash va tahlil qilish orqali o'simlik qoplami maydonining o'zgarishi va turlari haqida ma'lumot oladi va uning monitoring samarasi o'simlik indeksi o'zgarishi usuliga qaraganda aniqroq.

O'simlik qoplamini monitoring qilishning asosiy jarayoni

1. Ma'lumotlarni yig'ish

O'simlik qoplamini kuzatish uchun masofaviy zondlash texnologiyasidan foydalanishning birinchi bosqichi tegishli ma'lumotlarni olishdir. Masofaviy zondlash ma'lumotlari masofaviy zondlash sun'iy yo'ldoshlari, dronlar yoki boshqa masofaviy zondlash platformalaridan olinishi mumkin. Sun'iy yo'ldosh ma'lumotlari odatda katta fazoviy qamrov maydoniga va kichikroq vaqt o'lchamiga ega, dron ma'lumotlari esa kichikroq fazoviy qamrov maydoniga va yuqori vaqt o'lchamiga ega. Muayyan ehtiyojlarga qarab turli xil ma'lumotlar turlarini tanlash mumkin. Bundan tashqari, ma'lumotlar samarali o'simlik ma'lumotlarini taqdim etishini ta'minlash uchun ma'lumotlarning diapazon kombinatsiyasi va o'lchamlari kabi omillarni hisobga olish kerak.

2. Ma'lumotlarni oldindan qayta ishlash

Masofaviy zondlash ma'lumotlarini olgandan so'ng, o'simlik qoplamini kuzatish uchun foydalanish mumkin bo'lgan ma'lumotlarni olish uchun bir qator oldindan ishlov berish operatsiyalari talab qilinadi. Oldindan ishlov berish operatsiyalari bulutlarni yo'q qilish, atmosferani tuzatish va radiometrik kalibrlashni o'z ichiga oladi. Bulutlarni yo'q qilish uchun bulut bilan qoplangan hududlarni yo'q qilish uchun bulutni aniqlash algoritmlaridan foydalanish mumkin yoki bulut bilan qoplangan va bulutsiz tasvirlarni birlashtirish texnologiyasidan foydalanish mumkin. Atmosfera tuzatishi atmosfera ta'sirini bartaraf etish va xatolarni kamaytirish uchun atmosfera tuzatish modellari yordamida amalga oshirilishi mumkin. Bundan tashqari, masofaviy zondlash ma'lumotlarini fizik miqdorlarga aylantirish uchun radiometrik kalibrlash zarur.

3. O'simlik indeksini hisoblash

O'simlik qoplami indekslari o'simlik qoplamini kuzatish uchun muhim ko'rsatkichlardir. Keng tarqalgan o'simlik indekslariga Normallashtirilgan farqli o'simlik indeksi (NDVI) va farqli o'simlik indeksi (DVI) kiradi.

O'simlik qoplami indekslarini belgilangan formulalarga muvofiq masofadan zondlash ma'lumotlarining turli diapazonlari yordamida hisoblash mumkin. Masalan, NDVI ni infraqizil va ko'rinadigan yorug'lik diapazonlarining nisbatini hisoblash orqali olish mumkin. Hisoblangan o'simlik indekslari o'simlik qoplamining holatini aks ettirishi mumkin, shu bilan o'simlik qoplamini kuzatish imkonini beradi.

4. Ma'lumotlarni talqin qilish va tahlil qilish

O'simliklar indeksini hisoblab chiqqandan so'ng, o'simliklar qoplami haqida ko'proq ma'lumot olish uchun ma'lumotlarni talqin qilish va tahlil qilish kerak. Talqin qilish va tahlil qilish tasvirlarni tasniflash va o'zgarishlarni aniqlash kabi usullardan foydalanishi mumkin. Tasvirlarni tasniflash masofaviy zondlash tasviridagi turli piksellarni o'simliklar, suv havzalari va binolar kabi turli toifalarga ajratishi mumkin. O'zgarishlarni aniqlash o'simliklar qoplamidagi o'zgarishlarni aniqlash uchun turli vaqt davrlaridagi masofaviy zondlash tasvirlarini taqqoslashi mumkin. Talqin qilish va tahlil qilish orqali o'simliklar qoplamining fazoviy taqsimoti va o'zgaruvchan tendentsiyalari kabi ma'lumotlarni olish mumkin, bu esa o'simliklarni boshqarish va ekologik himoya qilishda qaror qabul qilish uchun asos yaratadi.

5. Natijalarni tekshirish va aniqlikni baholash

Monitoring natijalarining aniqligini tekshirish uchun natijalarni tekshirish va aniqlikni baholash zarur. Tekshirish dala tadqiqotlari va namunalar olish orqali amalga oshirilishi mumkin, bunda dala tadqiqoti natijalari va masofadan zondlash monitoringi natijalari o'rtasidagi muvofiqlikni taqqoslash mumkin. Aniqlikni baholash fazoviy statistik tahlil uchun maxsus dasturiy ta'minotdan foydalanishi, monitoring natijalarining aniqlik va aniqlik kabi aniqlik ko'rsatkichlarini hisoblashi mumkin. Natijalarni tekshirish va aniqlikni baholash orqali masofadan zondlash monitoringining ishonchliligini baholash mumkin, bu keyingi monitoring ishlari uchun ma'lumotnoma beradi.

△ 2023-yil mart oyida Sian shahrida o'simlik qoplamining taqsimlanishi

CAS Xiguang Aerospace - O'simliklarni masofadan zondlash monitoringi

Sian shahrida bahor va yoz oylarida o'rtacha o'simlik qoplami aniq mavsumiy tendentsiyani ko'rsatadi, bu Sianning yaxshi tabiiy ekologik muhitga ega ekanligidan dalolat beradi.Mintaqaviy statistik natijalar shuni ko'rsatadiki, janubiy tog'li hududdagi Qinling tog'lari va Veyxe daryosi allyuvial tekisligida o'simliklarning o'sishi nisbatan barqaror; tepaliklar va lyoss platolari bo'ylab o'simliklarning o'sish tendentsiyalari sezilarli; va yangi qurilgan shahar hududlari va yirik rivojlanish zonalarida o'simliklar qoplami past. Landshaft naqshlari tahlili shuni ko'rsatadiki, Siandagi o'simliklarning zichligi va soni nisbatan yuqori, bu Sian resurslari doimiy ravishda rivojlantirilib va ​​foydalanilayotganidan dalolat beradi. 

△ 2023-yil avgust oyida Sian shahrida o'simlik qoplamining taqsimlanishi

O'simlik qoplami o'zgarishini kuzatishda masofaviy zondlash texnologiyasini qo'llash monitoring samaradorligi va aniqligini sezilarli darajada oshirdi. Masofaviy zondlash texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi va rivojlanishi bilan o'simlik qoplami o'zgarishini kuzatish uchun aniqroq va keng qamrovli ma'lumotlarni taqdim etadigan yangi texnologiyalar va usullar paydo bo'lishda davom etadi. Masofaviy zondlash texnologiyasi yordamida ekologik muhitni tushunishimiz va himoya qilishimiz yanada aniqroq va samaraliroq bo'ladi.