Application of remote sensing in agriculture

• Autorzy: Piekarczyk J.

Identyfikatory

DOI

10.2478/gein-2014-0007

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie teledetekcji w rolnictwie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

With increasing intensity of agricultural crop production increases the need to obtain information about environmental conditions in which this production takes place. Remote sensing methods, including satellite images, airborne photographs and ground-based spectral measurements can greatly simplify the monitoring of crop development and decision-making to optimize inputs on agricultural production and reduce its harmful effects on the environment. One of the earliest uses of remote sensing in agriculture is crop identification and their acreage estimation. Satellite data acquired for this purpose are necessary to ensure food security and the proper functioning of agricultural markets at national and global scales. Due to strong relationship between plant bio-physical parameters and the amount of electromagnetic radiation reflected (in certain ranges of the spectrum) from plants and then registered by sensors it is possible to predict crop yields. Other applications of remote sensing are intensively developed in the framework of so-called precision agriculture, in small spatial scales including individual fields. Data from ground-based measurements as well as from airborne or satellite images are used to develop yield and soil maps which can be used to determine the doses of irrigation and fertilization and to take decisions on the use of pesticides.

PL

Przy wzrastającej intensywności roślinnej produkcji rolniczej zwiększa się konieczność pozyskiwania informacji. O warunkach środowiskowych, w jakich ta produkcja się odbywa. Metody teledetekcyjne - w tym między innymi obrazy satelitarne, zdjęcia lotnicze i naziemne pomiary spektralne - mogą znacznie ułatwić kontrolę rozwoju roślin uprawnych i podejmowanie decyzji mających na celu maksymalne wykorzystanie nakładów na produkcję rolniczą przy minimalnym, szkodliwym jej wpływie na środowisko. Najwcześniejsze zastosowania teledetekcji w rolnictwie obejmują identyfikację upraw i szacowanie ich areału. Dane satelitarne pozyskiwane w tym celu są niezbędne dla zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego oraz prawidłowego funkcjonowania rynków płodów rolnych w skali krajowej i globalnej. Dzięki ścisłej zależności między ilością promieniowania elektromagnetycznego odbitego od roślin (w określonych zakresach widma) i rejestrowanego następnie przez czujniki z pułapu satelitarnego, lotniczego i naziemnego, możliwe jest prognozowanie plonów. Inne zastosowania teledetekcji są bardzo intensywnie rozwijane w ramach tzw. rolnictwa precyzyjnego, w dużych skalach przestrzennych obejmujących pojedyncze pola. Na podstawie pomiarów naziemnych, obrazów satelitarnych i lotniczych tworzone są mapy plonów i mapy właściwości gleb, ustalane są dawki nawodnieniowe i nawożeniowe oraz podejmowane decyzje o stosowaniu chemicznych środków ochrony roślin.

Słowa kluczowe

EN

remote sensing; satellite images; airborne photographs; spectral properties of vegetation

PL

teledetekcja; obrazy satelitarne; zdjęcia lotnicze; właściwości spektralne roślin

• Wydawca: Polska Akademia Umiejętności
• Czasopismo: Geoinformatica Polonica
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 13
• Strony: 69--75
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Piekarczyk J.

• Adam Mickiewicz University Poznań, Faculty of Geosciences

Bibliografia

• 1. Bochenek Z., Ciołkosz A., Filipiak K. 2000. Szacowanie powierzchni upraw z wykorzystaniem teledetekcji lotniczej i satelitarnej. Fotointerpretacja w geografii - Problemy telegeoinformacji, 31:130-136.
• 2. Budde M.E., Rowland J, and Funk C, 2010. Agriculture and Food Availability - Remote Sensing of Agriculture for Food Security Monitoring in the Developing World. http://www.earthzine. org/2010/02/08/agriculture-and-food-availabili-tyremote-sensing-of-agriculture-for-food-securi-ty-monitoring-in-the-develo ping-world/.
• 3. Dąbrowska-Zielińska K., Kogan F., Ciołkosz A., Kowalik W., Gruszczyńska M. 2002. Modelling of crop growth conditions and crop yield in Poland using AVHRR-based indices. International Journal of Remote Sensing, 23(6):1109-1123.
• 4. Gates D.M., Keegan H.J., Schleter J.C., Weidner V.R. 1965. Spectral properties of plants. Applied Optics, 4:11-25.
• 5. Knipling E.G. 1970. Physical and physiological basis for the reflectance of visible and nearinfrared radiation from vegetation. Remote Sensing of Environment, 1:155-159.
• 6. Larsson S. 2002. Acacia canopy cover changes in Rawashda forest reserve, Kassala Province, Eastern Sudan, using linear regression NDVI models. International Journal of Remote Sensing, 23(2):335-339.
• 7. Long D.S., Carlson G.R., DeGloria S.D. 1995. Quality of field management maps. In: Proc. Site-Specific Mgmt. for Agric. Sys.. 27-30 March 1994, Minneapolis, MN, ASA-CSSA-SSSA, Madison, WI, pp. 251-271.
• 8. Miller D., McCarthy J., Zakzeski A. 2009. A Fresh Approach to Agricultural Statistics: Data Mining and Remote Sensing. Section on Government Statistics - JSM, pp. 3144-3155.
• 9. Piekarczyk J., Sulewska H. 2011. Winter oilseed-rape yield estimates from hyperspectral radiometer measurements. Quaestiones Geographicae, 30(1): 19-26.
• 10. Piekarczyk J. 2011. Szacowanie plonów roślin uprawnych na podstawie naziemnych pomiarów spektralnych. Teledetekcja Środowiska, 46:23-28.
• 11. Piekarczyk J., Kaźmierowski C, Królewicz S. 2011. Relationships between Soil Properties of the Abandoned Fields and spectral Data derived from the Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER). Advances in Space Research, doi: 10.1016/j.asr.2011.09.010.
• 12. Scanlon T.M., Albertson J.D., Caylor K.K., Williams C.A. 2002. Determining land surface fractional cover from NDVI and rainfall time series for a savanna ecosystem. Remote Sensing of Environment, 82:376-388.
• 13. Sims D.A. and Gamon J.A. 2003. Estimation of vegetation water content and photosynthetic tissue area from spectral reflectance: a comparison of indices based on liquid water and chlorophyll absorption features. Remote Sensing of Environment, 84:526-537.
• 14. Tys J., Piekarski W., Jackowska L, Kaczor A., Zając G, Starobrat P. 200. Technologiczne i ekonomiczne uwarunkowania produkcji biopaliwa z rzepaku. Acta Agrophysica, 99:1-153.