Spectral characteristics of agroecological groups of lands, constructed by averagin long-term series of vegetation indeces | Спектральные характеристики агроэкологических групп земель, построенных усреднением многолетних вегетационных индексов

Английский. The optimal solution to the intensification and greening of agricultural production is achieved in adaptive landscape farming systems. The adaptive-landscape approach to farming utilizes maps of agro-ecological land groups (ALG). The ALG maps are created through land-based method or GIS technology elements. In precision agriculture, ALG maps are based on stable intra-field heterogeneity (SIFH) maps, which are derived from averaged multitemporal series of vegetation indices (VI). Interpretation of averaging VI also requires ground surveys. Multitemporal Soil Line (MSL) methods are based on the automated processing of large remote sensing datasets (LRSD). Agricultural lands with an area of 3,236 ha located in the Saratov region within the forest-steppe zone were surveyed in 2021-2022. MSL analyzes the spectral characteristics of the soil open surface (SOS). This analysis reveals that the legend classes of ALG maps have own ranges of spectral SOS characteristics influenced by the granulometric composition, moisture regime and humus content. According to multitemporal VI and soil surveys, 9 agroecological land groups were identified and 7of them exhibit unique multitemporal spectral characteristics of SOS. The groups of medium saline and weakly eroded lands, and strongly saline and moderately eroded lands could not be spectrally distinguished. Establishing spectral ranges for 7 land groups enables the synthesis of two LRSD map processing methods: VI-based SIFH maps and MSL coefficient maps. This synthesis allows creating precision farming task maps, evaluating field quality, and giving new approaches in soil cartography. The new approaches to constructing ALG maps develop landscape-adaptive farming methods.

Русский. Оптимальное решение интенсификации и экологизации с.-х. производства достигается в адаптивно-ландшафтных системах земледелия. Ландшафтно-адаптивный подход к земледелию базируется на картах агроэкологических групп земель (АГЗ). Карты АГЗ создают наземными методами или с применением элементов ГИС технологий. В точном земледелии карты АГЗ строятся на основе карт устойчивой внутриполевой неоднородности (УВН), которые являются усредненными мультимвременными рядами вегетационных индексов (ВИ). Интерпретация усреднения ВИ так же требует наземных обследований. Методы построения мультивременной линии почвы (МЛП) базируются на автоматизированной обработке больших данных дистанционного зондирования (БДДЗ). В 2021-2022 гг. обследовали земли с.-х. назначения площадью 3236 га, находящиеся в Саратовской области (лесостепная зона). МЛП – это анализ спектральных характеристик открытой поверхности почвы (ОПП). Этот анализ показал, что классы легенды карты АГЗ имеют и свои диапазоны спектральных характеристик ОПП, на которые оказывают влияние гранулометрический состав, режим увлажнения и содержание гумуса. По мультивременным ВИ и наземным обследованиям выделено 9 агроэкологических групп земель и 7 из них имеют отличные друг от друга мультивременные спектральные характеристики ОПП. Спектрально не удалось разделить агроэкологические группы среднесолонцовых и слабоэрозионных земель, а также группы сильносолонцовых и среднеэрозионных земель. Установление спектральных диапазонов для 7 групп земель открывает возможности по синтезу двух методов обработки БДДЗ-карт УВН на основе ВИ и карт коэффициентов МЛП. Синтез позволяет создавать карты задания точного земледелия, проводить оценку качества полей и дает новые подходы в почвенной картографии. Новые подходы к построению карт АГЗ являются развитием методов ландшафтно-адаптивного земледелия.