Monitoring of agricultural drought in Poland using data derived from environmental satellite images

• Autorzy: Dąbrowska-Zielińska K. , Ciołkosz A. , Malińska A. , Bartold M.

Warianty tytułu

PL

Monitoring suszy rolniczej w Polsce na podstawie danych pozyskiwanych za pomocą satelitów środowiskowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In Poland one can observe a lack of sufficient amount of rainfall during plant growth season. This results in the occurrence of agricultural drought and the consequent drop in crop yields. For the early detection of drought, satellite images taken by environmental and meteorological satellites have been used. On the basis of these images various plant indices like NDVI, VCI and TCI have been determined. Analysis of changes in these indices allows preparation of maps showing the emergence and extent of drought. These vegetation indices were also used in the model of cereal yield forecast. Comparison of the results provided by the model show a high conformity with the results published by the Polish Central Statistical Office. Elaborated model estimating crop yield reduction due to drought, based on satellite-derived data allows venture of measures to mitigate results of drought and prevent the lowering yields by artificial irrigation.

PL

W Polsce obserwuje się brak dostatecznej ilości opadów w okresie wzrostu roślin. Prowadzi to do wystąpienia suszy rolniczej i w konsekwencji spadku plonów. Do wczesnego wykrywania suszy zostały wykorzystane zdjęcia satelitarne wykonane przez satelity środowiskowe i meteorologiczne. Na podstawie tych zdjęć określono różne wskaźniki roślinne, takie jak NDVI, VCI i TCI, charakteryzujące kondycję i wigor roślin. Analiza zmian tych wskaźników pozwala na wnioskowanie o wystąpieniu zjawiska suszy, jej zasięgu oraz natężenia. Wskaźniki wegetacyjne zostały również wykorzystane w modelu prognozy plonów zbóż. Wyniki modelowania wykazują dużą zgodność z wynikami opublikowanymi przez GUS. Opracowany model szacowania redukcji plonów upraw z powodu suszy dostarcza informacji umożliwiających przedsięwzięcie działań na rzecz łagodzenia skutków suszy i zapobieżeniu redukcji plonów poprzez np. sztuczne nawadnianie.

Słowa kluczowe

EN

agricultural drought; satellite derived vegetation indices; vegetation growth; yield reduction

PL

susza rolnicza; wskaźniki roślinne; dane satelitarne; wzrost roślin; redukcja plonów

• Wydawca: Instytut Geodezji i Kartografii
• Czasopismo: Geoinformation Issues
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 3, no. 1(3)
• Strony: 87--97
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dąbrowska-Zielińska K.

autor

Ciołkosz A.

autor

Malińska A.

autor

Bartold M.

• Institute of Geodesy and Cartography, 27 Modzelewskiego St., 02-679 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• [1] Curnel Y., Oger R., (2008): Agrophenology Indicators from Remote Sensing: State of the Art, ISPRS Archives XXXVI-8/W48 Workshop proceedings: Remote Sensing support to crop yield forecast and area estimates, pp. 31–37.
• [2] Dąbrowska-Zielińska K., Kogan F., Ciołkosz A., Gruszczyńska M., Rączka U., Kowalik W., Jankowski R., (1998): New method of drought detection based on NOAA satellite and its impact on Polish agriculture, ASPRS-RTI Annual Conference Tampa, Florida.
• [3] Dabrowska-Zielinska K., Kogan F., Ciolkosz A., Gruszczyńska M., Kowalik W., (2002): Modelling of crop growth conditions and crop yield in Poland using AVHRR –based indices, Int. J. Remote Sensing, Vol. 23, pp. 1109–1125.
• [4] Holben B. N., (1986): Characteristics of maximum value composite images from temporal AVHRR data, Int. J. Remote Sensing, Vol. 7, pp. 1417–1434.
• [5] Klisch A. Royer C., Lazar B., Baruth G., Genovese A., (2008): Extraction of phenological parameters from temporally smoothed vegetation indices, ISPRS Archives XXXVI-8/W48 Workshop proceedings: Remote Sensing support to crop yield forecast and area estimates, pp. 91–96.
• [6] Kogan F. N., Sullivan J., (1993): Development of global drought-watch system using NOAA/AVHRR data, Adv. Space Res., Vol. 13(5), pp. 219–222.
• [7] Kogan F. N., (1995): Droughts of the Late 1980s in the United States as Derived from NOAA Polar Orbiting Satellite Data, Bull. Amer. Meteor. Soc., Vol. 76, pp. 655–668.
• [8] Kogan F. N., (1997): Global drought watch from space, Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 78, pp. 621–636.
• [9] Kriebel K. T., Gessell G., Kastner M., Mannstein H., (1999): Cloud detection and analysis in operational applications of satellite, In: The 1999 EUMETSAT Meteorological Satellite Data Users’ Conference, EUM P 26, pp. 357–365.
• [10] Rouse J. W. J., Haas R. H., Schell J. A., Deering D. W., (1974): Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS, In: 3rd ERTS Symp., NASA sp-351, Washington DC, pp. 309–317.
• [11] Tanré D., Deroo C., Duhaut, P., Herman M., Morcrette J. J., (1990): Description of a computer code to simulate the satellite signal in the solar spectrum: the 5S code, Int. J. Remote Sens., Vol. 11, pp. 659–668.
• [12] Teillet P. M., Santer R., (1991): Terrain elevation and sensor altitude dependence in a semi-analytical atmospheric code, Can. J. Remote Sens., Vol. 17(1), pp. 36–44.
• [13] Tucker C. J., (1979): Sky and Cloudy Radiances from AVHRR Data, Int. J. Remote Sens., Vol. 9, pp. 123–150.
• [14] Turlej K., (2009): Comparison of NDVI index based on NOAA AVHRR, SPOT-VEGETATION and TERRA MODIS satellite data (in Polish), Teledetekcja Środowiska, Vol. 42, pp. 83–88.