Результаты использования методов геоинформационного и статистического анализа для изучения спектрально-отражательных характеристик сельскохозяйственных культур Беларуси

Abstract

Приведены результаты использования методов геоинформационного и статистического анализа для изучения спектрально-отражательных характеристик девяти наиболее типичных сельскохозяйственных культур Беларуси. Коэффициенты спектральной яркости и значения нормализованного относительного вегетационного индекса (NDVI) извлечены из мультиспектральных спутниковых снимков Landsat-8 в программном пакете ENVI (версия 5.2) и проанализированы на основе методов зональной статистики в программном комплексе ArcGIS (версия 10.2) и математико-статистического анализа в программе Statistica (версия 10). С применением корреляционного анализа осуществлена верификация спутниковых данных с соответствующими полевыми измерениями, а именно установлена достоверная сильная положительная линейная связь между значениями индекса NDVI, измеренными в полевых условиях специализированным прибором GreenSeeker, и значениями индекса NDVI, рассчитанными по спутниковым данным Landsat-8. Оценка характера распределения коэффициентов спектральной яркости и средних значений индекса NDVI в зависимости от вида сельскохозяйственной культуры проведена на основе дисперсионного анализа, позволившего выявить скрытые в спектральных данных закономерности. В частности, в результате применения процедуры множественных сравнений с помощью тестов post hoc установлено, какие именно виды культур достоверно отличались друг от друга и в какие даты наблюдались эти различия. Полученные научные результаты были систематизированы и представлены в виде таблиц. Содержащиеся в них данные позволили усовершенствовать алгоритм автоматизированного распознавания рассматриваемых в исследовании сельскохозяйственных культур.

Keywords

• коэффициенты спектральной яркости
• вегетационный индекс
• ndvi
• корреляционный анализ;
• дисперсионный анализ
• методы зональной статистики
• landsat-8
• гис