MONITORING CHANGES OF AGRICULTURAL LANDS CONDITION ACCORDING TO FRACTAL ANALYSIS OF SPACE IMAGERY
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2021.3.008Keywords:
monitoring the condition of agricultural lands, space imagery, fractal analysis, fractal dimensionAbstract
Absence of the general going near the estimation of agricultural lands condition from remote sensing data shows that a task monitoring of their condition changes is not decided to the end. In the study possibility use fractal analysis of space imagery satellite Sentinel-2 agricultural lands are considered for determination changes their condition due to different factors. The descriptions of the Sentinel-2 space imagery for the given territory with agricultural fields on them are estimated. The order construction of the field fractal dimensions (FFD) and calculation of fractal dimension is resulted with the use methods which more frequent all apply practice for digital images analysis are methods of coverage and prism. Showed that a calculation and visualization of agricultural lands space imagery FFD allows to carry out their segmentation and select the limits of conducted field works, time-history of them and to estimate their structure after finish of works. Certainly, that during space imagery satellite Sentinel-2 fractal analysis it is expedient to use minimum or differences of fractal dimensions. Showed that for automation of process segmentation different structures on a space imagery it is possible to apply the histogram of FFD and selective images. The method monitoring changes of agricultural lands condition is offered with the use fractal analysis which allows to determine the anomalies limits on the image, beginning change of the lands condition, volume of the conducted works and timehistory of them, and also to estimate the lands structureDownloads
References
Токарева О.С. Обработка и интерпретация данных дистанционного зондирования Земли / О.С. Токарева. – Томск: Томский политехнический университет. – 2010. – 148 с.
Агроекологічний супутниковий моніторинг / Тараріко О.Г., Сиротенко О.В., Ільєнко Т.В., Кучма Т.Л. – К.: Аграр. наука, 2019. – 204 с.
Кашкин В.Б. Дистанционное зондирование Земли из космоса. Цифровая обработка изображений / Кашкин В.Б., Сухинин А.И. – М.: Логос, 2001. – 264 с.
Copernicus Europe’s eyes on Earth, Sentinel-2 [Електронний ресурс] / Copernicus Europe’s eyes on Earth. – Режим доступу: https://www.copernicus.eu/en/about-copernicus/infrastructure/discover-our-satellites – 03.07.2021 р.
ESA Sentinel Online, Spatial Resolution [Електронний ресурс] / ESA Sentinel Online. – Режим доступу: https://sentinel.esa.int/web/sentinel/user-guides/sentinel-2-msi/resolutions/spatial – 07.07.2021 р.
Черепанов А.С. Вегетационные индексы / А.С. Черепанов // ГЕОМАТИКА. – 2011. – No 2(11). – С. 98 – 102.
Моніторинг сільськогосподарських культур із застосуванням космічних знімків SENTINEL-2 / Марюшко М.В., Пащенко Р.Е., Коблюк Н.С. // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2019. – No1(89). – С. 99 – 108.
Слободяник М.П. Прогнозування врожайності сільськогосподарських культур за матеріалами ДЗЗ та вегетаційними індексами / М.П. Слободяник // Вісник геодезії та картографії. – 2014. – No 6 (93). – С. 16 – 20.
Шовенгердт Р.А. Дистанционное зондирование. Модели и методы обработки изображений / Р.А. Шовенгердт. – М.: Техносфера. – 2013. – 592 с.
Федер Е. Фракталы / Е. Федер – М.: Мир, 1991. – 254 с.
Фрактальный анализ процессов структур и сигналов / [Доля Г.Н., Іванов В.К., Пащенко Р.Э. и др.]; Под. ред. Р.Э. Пащенко. – Харьков: “НЭО Экоперспектива”, 2006. – 348 с.
Analysis of the Earth’s Surface Type in Remote Sensing Using Fractal Dimension / R. Pashchenko, M. Mariushko // 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW), MRRS-2020. – 2020. – pp. 1-4. doi: 10.1109/ukrmw49653.2020.9252811.
Марюшко М.В. Фрактальний аналіз космічних знімків SENTINEL-2 для моніторингу сільськогосподарських культур / Марюшко М.В., Пащенко Р.Е. // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – 2020. – No4(96). – С. 34 – 47.
Кроновер, Р.М. Фракталы и хаос в динамических системах / Р.М. Кроновер. – М.: Постмаркет, 2000. – 352 с.
Clarke K. C. Computation of the Fractal Dimension of Topographic Surface Using the Triangular Prism Surface Area Method//Computers & Geosciences. – 1986. – v. 12, no. 5. – P. 713 – 722.
