Műholdas termésbecslés

A műholdas növényvizsgálatok egyik fontos részterülete a műholdas termésbecslés. Csoportunk kidolgozott egy eljárást, mellyel pontos becslést lehet adni egyes magyarországi haszonnövények országos hozamára. Kifejlesztettünk egy indexet (GYURRI - General Yield Unification Robust Reference Index), amely nagyon jó korrelációt mutat a haszonnövények hozamával. Az alábbi képen a GYURRI index és a hozam kapcsolata látható őszi búza esetén a 2003-2014-es időszakban. A pontokra illesztett egyenes és a műholdfelvételek alapján kiszámított GYURRI érték alapján lehet becslést adni a következő években a várható hozamra.


Ha a becslést nem a betakarítás körüli időpontban tesszük meg, hanem ennél korábban, akkor előrejelzésről beszélünk. Az alábbi ábrán 10 növény (búza, kukorica, őszi- és tavaszi árpa, napraforgó, cukorrépa, burgonya, silókukorica, lucerna és borsó) becsült és előrejelzett, valamint tényleges hozamadatai láthatók az 1996-2000-es időszakban.



A termésbecslési eljárásunkat teszteltük egy 21 év hosszú (2000-2020) MODIS adatsoron. Ennek során a 4 legnagyobb magyarországi vetésterülettel rendelkező növényt vizsgáltuk (búza, kukorica, napraforgó, repce), 9 felhőfedettségi küszöbérték esetén, a mért pontokra 5 különböző görbeillesztést alkalmazva. A vizsgálatokban 16 vegetációs indexet teszteltünk. A kapott eredményeket különböző időszakokra átlagolt meteorológiai (hőmérséklet, csapadék, sugárzás) valamint talajnedvesség adatokkal korrigáltuk.
A részletek itt taláhatók.



Nagyfelbontású, PlanetScope adatok segítségével táblaszintű termésbecslési vizsgálatokat is végeztünk két Martonvásár környéki táblára (Pettend, Kajászó), több vegetációs indexet is tesztelve. Őszi búza esetén a legjobb eredményt az MCARI (R²=0,997) és a GARI (R²=0,984) vegetációs indexek esetében kaptunk, az előbbi a vörös és infravörös csatornák mellett a zöld, míg az utóbbi a zöld és a kék csatornák reflektancia értékeit is figyelembe veszi. A hagyományosan használt NDVI esetén a korreláció értéke R²=0,973 volt. Az MCARI esetében a becsült és tényleges hozamadatok közti eltérés 0,1% és 1,3% között mozgott. A két táblára NDVI térképeket is készítettünk, melyeken jól követhetők a folyamatos változások, valamint azonosíthatók a pozitív (vagyis az átlagosnál magasabb NDVI értékkel rendelkező) és negatív eltérések. Ezek egyelőre csak kvalitatív jellegű vizsgálatok, azonban az megállapítható, hogy ha a későbbiekben rendelkezésre állnak - pl. kombájnokba épített hozammérő által szolgáltatott - táblán belüli hozamadatok, akkor precíziós mezőgazdasági célú hozambecslési vizsgálatok is elvégezhetők lesznek.



Legutóbbi vizsgálatunkban a termésbecslési eljárást 2017-2024 közti HLS (Harmonized Landsat-Sentinel) műholdas adatok esetén alkalmaztuk Fejér vármegye területére. Két haszonnövényt vizsgáltunk, a kukoricát és a búzát. Kukorica esetén a becslésünk átlagos hibája 2% volt, napraforgó esetén pedig 2.7%. Ráadásul a modellünk mindkét esetben jól működött az extrém aszályos 2022-es évben is.