Краткосрочная модель прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур по данным дистанционного зондирования
Щербаков А.С., Полецкая А.Ю.
// Материалы 22-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2024. С.227.
978-5-00015-067-2
В докладе освещаются результаты исследований в области краткосрочного прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур в условиях Пензенской области на примере озимой пшеницы. Рассматривается возможности применения системы дистанционного мониторинга «ВЕГА-Science» при прогнозировании урожаев. Проведен кластерный анализ районов Пензенской области по средней урожайности и значению вегетационного индекса NDVI. В рамках исследования построены математические модели прогнозирования урожайности для различных кластеров: У большинства районов кластера 1, показатель фактической средней ошибки модели находится в диапазоне -0,57…1,32 ц/га что говорит о стабильности прогнозируемых значений во времени. Средняя абсолютная ошибка модели для данных районов составила 2,77 ц/га, что не превышает значение стандартной ошибки модели (SE) – 4,3 ц/га. Средняя ошибка для Лунинского района (-4,18 ц/га) говорит о том, что фактическая урожайность зачастую меньше, чем прогнозируемая. Анализ статистических показателей моделирования урожайности Спасского района говорит об обратном, фактическая урожайность здесь в основном выше прогноза на 3,15 ц/га. Прогнозная модель кластера 2 более нестабильна, относительно кластера 1. Фактическая абсолютная ошибка прогноза для Наровчатского района (3,96 ц/га) превысила значение стандартной ошибки модели (3,86 ц/га). Результаты корреляционного анализа модели для районов кластера 3 говорят о достаточно высокой стабильности прогнозирования величины урожайности озимой пшеницы для данных районов. Средний показатель абсолютной ошибки модели, без учета Никольского района, составил 2,44 ц/га при значении стандартной ошибки модели 4,5 ц/га. Абсолютная ошибка для Никольского района (6,12 ц/га) превышает значение SE, однако величина средней ошибки (+3,86 ц/га) дает возможность рассчитать прогноз для данного района более точно. Значения фактических абсолютных ошибок регрессии кластера 4 для Неверкинского и Сосновоборского районов составили 1,13 ц/га и 2,94 ц/га соответственно, средних ошибок – -0,37 ц/га и +0,37 ц/га соответственно. Таким образом, моделирование урожайности озимой пшеницы с использованием факторов агроклиматических условий и значения индекса NDVI в условиях Пензенской области дает отличные результаты. Значение дисперсии σ2 составило 0,01, среднеквадратическое отклонение σ – 0,101. Средняя фактическая ошибка прогноза валового сбора, за исследуемый период, оказалась равна 26,4 т, что составляет всего 3%. Результаты прогноза, полученные данной методикой, можно рекомендовать органам муниципальной власти (Минсельхоз, администрации районов и т.д.) для оперативной оценки планируемого сбора растениеводческой продукции при разработке планов развития аграрного производства и оптимизации структуры посевов.
Ссылка на текст:
http://conf.rse.geosmis.ru/files/books/2024/10601.htm
- Институт космических исследований РАН, Москва
- Пензенский ГАУ, Пенза