АНАЛІЗ ХАРАКТЕРИСТИК ТА ОБҐРУНТУВАННЯ  ІНДЕКСІВ РОСЛИННОСТІ

Й. Й. Білинський; Б. П. Книш

doi:10.31649/1997-9266-2021-155-2-7-14

Автор(и)

Й. Й. Білинський

Вінницький національний технічний університет ROR

Б. П. Книш

Вінницький національний технічний університет ROR

DOI https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-155-2-7-14

Ключові слова

вегетаційні індекси хлорофіл світло азот вуглець вода листові пігменти

Анотація

Проведено аналіз літературних джерел, виділено використовувані в дослідженнях індекси контролю параметрів рослинності (індекси рослинності). До таких параметрів варто віднести наявність хлорофілу, вміст води, ефективність використання світла, наявність азоту, вуглецю та листових пігментів. Контроль наявності хлорофілу здійснюється за допомогою диференційного вегетаційного індексу, індексу глобального моніторингу довкілля, інфрачервоного вегетаційного індексу, модифікованого простого співвідношення, модифікованого ґрунтового вегетаційного індексу 2, нелінійного індексу, нормалізованого диференційного вегетаційного індексу, оптимізованого вегетаційного індексу ґрунту, перенормалізованого диференційного вегетаційного індексу, вегетаційного індексу ґрунту, простого співвідношення тощо. Контроль вмісту води здійснюється за допомогою індексу вологості, нормалізованого диференційного інфрачервоного індексу, нормалізованого диференційного індексу води, нормалізованого багатосмугового індексу посухи, індексу діапазону води. Контроль ефективності використання світла здійснюється за допомогою індексу фотохімічного відбиття, структурного інтенсивного індексу пігменту, індексу коефіцієнта червоного та зеленого спектрів. Контроль наявності азоту здійснюється за допомогою нормалізованого диференційного індексу азоту. Контроль наявності вуглецю здійснюється за допомогою індексу поглинання целюлози, індексу поглинання целюлози та лігніну, нормалізованого диференційного індексу, індексу відбиття старіння рослин. Контроль наявності листових пігментів здійснюється за допомогою індексу відбиття антоціаніну 1, індексу відбиття антоціаніну 2, індексу відбиття каротиноїду 1, індексу відбиття каротиноїду 2. Описано особливості розглянутих індексів рослинності, наведено формули їхнього обчислення та основні характеристики.

738 559

Як цитувати

[1]

«АНАЛІЗ ХАРАКТЕРИСТИК ТА ОБҐРУНТУВАННЯ ІНДЕКСІВ РОСЛИННОСТІ», Вісник ВПІ, вип. 2, с. 7–14, Квіт 2021, doi: 10.31649/1997-9266-2021-155-2-7-14.

Завантажити посилання

Біографії авторів

автор Й. Й. Білинський, афіліація Вінницький національний технічний університет

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри електроніки та наносистем

автор Б. П. Книш, афіліація Вінницький національний технічний університет

канд. техн. наук, доцент кафедри електроніки та наносистем

Посилання

Сільське господарство в Україні. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://dlf.ua/ua/silske-gospodarstvo-v-ukrayini/#main. Дата звернення: Січень 31, 2021.

Вегетаційні індекси NDVI, EVI, GNDVI, CVI, True color. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.soft.farm/uk/blog/vegetacijni-indeksi-ndvi-evi-gndvi-cvi-true-color-140. Дата звернення: Січень 30, 2021.

Vegetation Indices. [Electronic resource]. Available: https://www.l3harrisgeospatial.com/docs/VegetationIndices.html.

C. Tucker, “Red and Photographic Infrared Linear Combinations for Monitoring Vegetation,” Remote Sensing of Environment, no. 8, pp. 127-150, 1979.

B. Pinty, and M. Verstraete, “GEMI: a Non-Linear Index to Monitor Global Vegetation From Satellites,” Vegetation, no. 101, pp. 15-20, 1992.

R. Crippen, “Calculating the Vegetation Index Faster" Remote Sensing of Environment,” no. 34, pp. 71-73, 1990.

J. Chen, “Evaluation of Vegetation Indices and Modified Simple Ratio for Boreal Applications,” Canadian Journal of Remote Sensing, no. 22, pp. 229-242, 1996.

J. Qi, A. Chehbouni, A. Huete, Y. Kerr, and S. Sorooshian, “A Modified Soil Adjusted Vegetation Index,” Remote Sensing of Environment, no. 48, pp. 119-126, 1994.

J. Rouse, R. Haas, J. Schell, and D. Deering, “Monitoring Vegetation Systems in the Great Plains with ERTS,” Third ERTS Symposium, NASA, pp. 309-317, 1973.

G. Rondeaux, M. Steven, and F. Baret, “Optimization of Soil-Adjusted Vegetation Indices,” Remote Sensing of Environment, no. 55, pp. 95-107, 1996.

J. Roujean, and F. Breon, “Estimating PAR Absorbed by Vegetation from Bidirectional Reflectance Measurements,” Remote Sensing of Environment, no. 51, pp. 375-384, 1995.

E. Boegh, et. al, “Airborne Multi-spectral Data for Quantifying Leaf Area Index, Nitrogen Concentration and Photosynthetic Efficiency in Agriculture,” Remote Sensing of Environment, no. 81, pp. 179-193, 2002.

A. Bannari, H. Asalhi, and P. Teillet, “Transformed Difference Vegetation Index (TDVI) for Vegetation Cover Mapping,” In Proceedings of the Geoscience and Remote Sensing Symposium, IGARSS '02, IEEE International, no. 5, pp. 24-29, 2002.

R. Sripada, “Aerial Color Infrared Photography for Determining Early In-season Nitrogen Requirements in Corn,” Agronomy Journal, no. 98, pp. 968-977, 2006.

A. Gitelson, “Wide Dynamic Range Vegetation Index for Remote Quantification of Biophysical Characteristics of Vegetation,” Journal of Plant Physiology, no. 2, pp. 165-173, 2004.

M. Louhaichi, M. Borman, and D. Johnson, “Spatially Located Platform and Aerial Photography for Documentation of Grazing Impacts on Wheat,” Geocarto International, no. 1, pp. 65-70, 2001.

Індекси розвитку рослин. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.agroone.info/publication/indeksi-rozvitku-roslin. Дата звернення: Січень 30, 2021.

Y. Kaufman, and D. Tanre, “Atmospherically Resistant Vegetation Index (ARVI) for EOS-MODIS,” IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, no. 2, pp. 261-270, 1992.

C. Daughtry, E. Hunt, Jr., P. Doraiswamy, and J. McMurtrey III, “Remote Sensing the Spatial Distribution of Crop Residues,” Agronomy Journal, no. 97, pp. 864-871, 2005.

D. Haboudane, “Hyperspectral Vegetation Indices and Novel Algorithms for Predicting Green LAI of Crop Canopies: Modeling and Validation in the Context of Precision Agriculture,” Remote Sensing of Environment, no. 90, pp. 337-352, 2004.

B. Datt, “A New Reflectance Index for Remote Sensing of Chlorophyll Content in Higher Plants: Tests Using Eucalyptus Leavesm,” Journal of Plant Physiology, no. 154, pp. 30-36, 1999.

P. Curran, W. Windham, and H. Gholz, “Exploring the Relationship Between Reflectance Red Edge and Chlorophyll Concentration in Slash Pine Leaves,” Tree Physiology, no. 15, pp. 203-206, 1995.

J. Vogelmann, B. Rock, and D. Moss, “Red Edge Spectral Measurements from Sugar Maple Leaves,” International Journal of Remote Sensing, no. 14, pp. 1563-1575, 1993.

M. Hardisky, V. Klemas, and R. Smart, “The Influences of Soil Salinity, Growth Form, and Leaf Moisture on the Spectral Reflectance of Spartina Alterniflora Canopies,” Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, no. 49, pp. 77-83, 1983.

B. Gao, "Normalized Difference Water Index for Remote Sensing of Vegetation Liquid Water from Space,” Proceedings of SPIE, no. 2480, pp. 225-236, 1995.

T. Jackson, “Vegetation Water Content Mapping Using Landsat Data Derived Normalized Difference Water Index for Corn and Soybeans,” Remote Sensing of Environment, no. 92, pp. 475-482, 2004.

L. Wang, and J. Qu, “Forest Fire Detection using the Normalized Multi-band Drought Index (NMDI) with Satellite Measurements,” Agricultural and Forest Meteorology, no. 11, pp. 1767-1776, 2008.

L. Serrano, J. Penuelas, and S. Ustin, “Remote Sensing of Nitrogen and Lignin in Mediterranean Vegetation from AVIRIS Data: Decomposing Biochemical from Structural Signals,” Remote Sensing of Environment, no. 81, pp. 355-364, 2002.

T. Fourty, “Leaf Optical Properties with Explicit Description of Its Biochemical Composition: Direct and Inverse Problems,” Remote Sensing of Environment, no. 56, pp. 104-117, 1996.

J. Melillo, J. Aber, and J. Muratore, “Nitrogen and Lignin Control of Hardwood Leaf Litter Decomposition Dynamics,” Ecology, no. 63, pp. 621-626, 1982.

J. Merzlyak, “Non-destructive Optical Detection of Pigment Changes During Leaf Senescence and Fruit Ripening,” Physiologia Plantarum, no. 106, pp. 135-141, 1999.