Assessment of Agroecosystem Productivity Based on Satellite Data and a Mathematical Model

Abstract

The possibility of determining seasonal dynamics of agroecosystem productivity was estimated based on the combined use of satellite data and results of a mathematical model study. The study showed a qualitative agreement between normalized difference vegetation index (NDVI) and the total aboveground phytomass of the wheat and oat agroecosystem. Analysis of the mathematical model proved the possibility of prediction and improvement of the crop yield estimate. A distinction has been made between the vegetative and reproductive biomass of the agroecosystem. Results of mathematical modeling were in good agreement with ground-truth data in the case of nutrient (nitrogen) limitation

На основе комплексного использования спутниковых данных и результатов исследования математической модели оценена возможность определения сезонной динамики урожайности агроценоза пшеницы. Отмечено качественное совпадение нормализованного вегетационного индекса (NDVI) и общей наземной фитомассы агроценоза. На основе исследования математической модели показана возможность прогноза и уточнения урожайности зерновых культур. При этом выделены вегетативная и генеративная биомассы агроценоза и показано совпадение результатов математического моделирования с данными наземных исследований при лимитировании биогенным элементом (азотом)