Изучение динамики агроценозов Минусинской котловины комплексными спутниковыми и наземными методами

• Автор: Жукова, Елена Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. ИЗУЧЕНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ АГРОЦЕНОЗОВ С ПОМОЩЬЮ СПУТНИКОВОГО МОНИТОРИНГА. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Агроценозы как объект спутникового мониторинга

1.2 Изучение растительности агроценозов с помощью спутникового

мониторинга.

1.2.1 Физические основы дистанционного зондирования.

1.2.2 Спектральные отражательные свойства агроценозов.

1.2.3 Спектральные индексы показатели состояния растительности сельскохозяйственных угодий.
1.2.4 Основные виды космических изображений, применяемые для мониторинга и картографирования агроценозов.

2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1 Физикогеографические условия тестовых участков Минусинской котловины.
2.2 Проведение наземных нолевых наблюдений за динамикой агроценозов.
2.3 Обработка спутниковой информации
2.4 Статистические методы анализа.
3 ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВОЙ И НАЗЕМНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ АГРОЦЕНОЗОВ В УСЛОВИЯХ АРИДНОГО КЛИМАТА МИНУСИНСКОЙ КОТЛОВИНЫ
3.1 Состояние агроценозов по спектральным характеристикам спутниковых изображений.
3.2 Сезонная динамика агроценозов на тестовых участках Минусинской котловины по спутниковым и наземным данным
3.2.1 Особенности динамики агроценозов овса
3.2.2 Особенности динамики агроценозов пшеницы.
3.2.3 Особенности динамики агроценозов пропашных культур
3.2.4 Особенности динамики кострецовой залежи
3.3 Динамика водного режима и содержания хлорофиллов в листьях доминантных растений агроценозов
3.4 Морфометрические параметры культурных растений на тестовых участках.
3.5 Пространственная структура посевных площадей на основе информации ЬапсВа 7 ЕТМ в и гг.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Таким образом, основной задачей, решение которой обеспечивает практическое использование данных дистанционных измерений, является формализированное описание состояния объектов и преобразование данных измерений в параметры состояния. Существуют различные трактовки термина дистанционное зондирование ДЗ. Ш.М. Дейвис и др. С.В. Гарбук и др. А.Д. Китов , В. Б. Кашкин и др. ДЗ исследование Земли аэрокосмическими методами. Возможность дистанционного исследования растительности основана на свойствах электромагнитного излучения распространение энергии в пространстве в виде волн или прямолинейного потока световых частиц фотонов. Оно характеризуется длиной волны или частотой, обратно пропорциональной длине волны, а также энергией и амплитудой колебаний. Проходя через земную атмосферу, лучистая энергия Солнца рассеивается и поглошается молекулами газов, аэрозолей и облаками. Так, более коротковолновая радиация поглощается озоном в верхних слоях атмосферы и кислородом воздуха Кронберг, . Но спектральному составу электромагнитный спектр можно разделить на ультрафиолетовое УФ, видимое и инфракрасное ИК излучение. Около излучаемой солнечной энергии приходится на область от 0 до 0 нм видимый свет. Зеленые растения поглощают излучения между 0 и 0 нм фотосинтетически активная радиация ФАР. К ФАР примыкает со стороны более коротких волн ультрафиолетовая радиация, а со стороны более длинных волн инфракрасная радиация Лархер, . Только часть излучения от объектов Земли доходит до приемников регистрирующей аппаратуры. Э. Баррет и др. ДЗ большое значение имеют окна прозрачности атмосферы рисунок 1. Э. Баррет и др. УФ 0,0,4 мкм видимый световой 0,40, мкм ближний ИК 0,71,1 мкм средний ИК 1,52,5 мкм средний ИК тепловой 3,55 мкм дальний ИК 8 мкм микроволновой 0,3 см и более длинные. Г.Б. Гонин для практической съемки выделил другие интервалы прозрачности атмосферы, начиная с видимого диапазона 0,41,3 1,51,8 2,02,6 3,04,0 4,55,0 8,0,0 мкм. К. Х, С. I I i. I1 1 . Рисунок 1. Баррет и др. Максимум солнечной радиации приходится на видимую область спектра 0,40,6 мкм, а максимум земного излучения на 8 мкм, поэтому в видимой, ИКближней и ИКсредней зонах спектра ведутся наблюдения отраженных лучей Солнца, а в ИКдальней собственного излучения Земли. Китов, . В целом, дистанционное изучение свойств земных объектов основано на том, что до аэрокосмических приемников доходит частично диффузно или зеркально отраженная в основном от водных объектов энергия солнечного излучения или посланная искусственными излучателями, а также собственное излучение Земли Китов, . Многозональное ДЗ используется, в частности, для получения информации о состоянии и урожайности сельскохозяйственных культур. Важным направлением в области применения ДЗ в сельском хозяйстве стала спектральная оценка таких параметров, которые могут быть введены впоследствии в модели роста и урожайности культур. Многие авторы Бауер, Зеллнер и др. i . I и угловым распределением листьев отражательной способностью почвы углом освещения и углом наблюдения атмосферным пропусканием. Связь оптических характеристик листьев с их морфологическими свойствами достаточно хорошо изучена Буга и др. Барш и др. Зеллнер и др. Для описания оптических свойств листьев разработаны несколько теорий и моделей . . i . Предполагается, что для культурных растений на стадии вегетации листья являются основными рассеивающими элементами. Как видно из рисунка 1. Рисунок 1. В видимом диапазоне волн примерно 23 падающего излучения отражается от поверхностного кутикулярного слоя листьев, доля этого отражения в общем отражении составляет около половины. Большая часть падающего излучения проникает внутрь листа, где вступает во взаимодействие с его внутренними компонентами Бауер, . В видимой области спектра листья обладают относительно низкой отражательной способностью, что обусловлено поглощением спета пигментами листа. Хлорофилл поглощает значительную часть падающей энергии в синей 0, мкм и красной областях 0, мкм спектра. Исследования К . Я. Кондратьева и др.