Zprávy z Gisatu

74fc2_illustration
10.12.2019

Metodika pro monitorování...

... biofyzikálních charakteristik porostů zemědělských plodin byla certifikována.

Jako výsledek práce na projektu TH02030248: „Využití družicových dat Copernicus
pro efektivní monitoring stavu a managementu vybraných rostlinných agrosystémů“ podpořeného Technologickou agenturou České republiky (TA ČR) v rámci programu Epsilon vyvinul Gisat metodiku pro výpočet biofyzikálních charakteristik zemědělských porostů na podkladě družicových dat Sentinel-2, která získala certifikaci Ústředního kontrolního a zkušebního ústavu zemědělského (ÚKZÚZ).

Hlavními řešiteli projektu byli za Gisat s.r.o. RNDr. Jan Mišurec, Ph,D. a Mgr. Jiří Tomíček, za Ústav výzkumu globální změny AV ČR Ing. Petr Lukeš, Ph.D. A Ing. Karel Klem, Ph.D.
Výslednou certifikovanou metodiku od těchto autorů je možné si stáhnout ve formátu pdf z odkazu na konci této stránky.

Obr.: Ukázka výsledků kvantitativního odhadu obsahu chlorofylu, který je pouze jedním z několika biofyzikálních parametrů porostů zemědělských plodin, které lze tímto způsobem sledovat. Zdroj: Certifikovaná metodika

 

Obr.: Ukázka výsledků kvantitativního odhadu obsahu chlorofylu, který je pouze jedním z několika biofyzikálních parametrů porostů zemědělských plodin, které lze tímto způsobem sledovat. Zdroj: Certifikovaná metodika

Ačkoliv jsou družicová data často vnímána pouze jako „snímek“, ve skutečnosti se jedná o naprosto exaktní záznam měření množství slunečního záření odraženého od zemského povrchu na různých vlnových délkách. Tyto vlnové délky navíc pokrývají nejen viditelné záření („světlo“), ale také pro lidské oko neviditelné infračervené záření.
Zaznamenaným hodnotám odrazivosti na jednotlivých vlnových délkách pak souhrnně říkáme spektrální charakteristika povrchu. Důležitou skutečností přitom je, že spektrální charakteristika povrchu přímo souvisí s jeho fyzikálními (a případně dalšími) vlastnostmi. Změna fyzikálních vlastností povrchu tak vyvolá i změnu spektrálních charakteristik. Právě díky tomu je možné pomocí družicových snímků provádět kvantitativní odhady nejrůznějších charakteristik zemského povrchu.
Pomocí pokročilých metod zpracování družicových snímků je možné provést na podkladě spektrálních charakteristik vegetace přímý odhad základních biofyzikálních charakteristik porostů, jakými jsou například obsah chlorofylu, obsah vody a index listové plochy. Tyto biofyzikální charakteristiky poskytují ve srovnání s klasickými vegetačními indexy mnohem konkrétnější pohled, neboť mají přímou souvislost s dílčími biologickými a fyzikálními procesy souvisejícími s vegetací.

Obr.: Evropská družice Sentinel-2. Zdroj: ESA

 

Obr.: Evropská družice Sentinel-2. Zdroj: ESA

Pro řešení projektu a vytvoření metodiky byla použita optická data z družic Sentinel-2. Dvě identické družice odlišené označením Sentinel-2A a Sentinel-2B snímají obrazová data v 13 pásmech vlnových délek od viditelného světla až po krátké vlnové délky infračerveného záření.
Rozlišení podrobností je 10 metrů pro pásma viditelného světla a jedno pásmo v oblasti blízkého infračerveného záření, ostatní pásma jsou snímana v rozlišení 20 a 60 metrů.
První družice Sentinel-2A byla vynesena na oběžnou dráhu 23. června 2015, druhá družice Sentinel-2B 7. března 2017. Obě družice startovaly z evropského kosmodromu Kourou na území Francouzské Guyany v Jižní Americe a vynesly je rovněž evropské rakety Vega.

Starší článek o vypuštění družice Sentinel-2B evropského programu Copernicus s ukázkami obrazových dat, podrobnostmi o těchto družicích a odkazech na další evropské družice Sentinel lze nalézt zde.

Tabulka dalších relevantních projektů společnosti Gisat pro aplikace v zemědělství je zde.

Článek na podkladech práce Jana Mišurce, Jiřího Tomíčka, Petra Lukeše a Karla Klema zpracovali: Marie Háková a Jiří Šustera

 
 
 

nahoru

zpět