Архивы Landsat для долгосрочных изменений в сельском хозяйстве

Начните с оперативного вопроса

Определите последовательный исторический вопрос и просмотрите, как датчики, обработка, землепользование и границы полей менялись во время записи. По возможности используйте сопоставимые сезонные окна.

Отделить наблюдение от объяснения

Очевидная долгосрочная тенденция может включать изменение характеристик датчиков, отсутствие наблюдений или другой цикл урожая. Сама по себе длина архива не определяет надежную тенденцию.

Прочитайте временной ряд как датированное свидетельство

Сохраняйте фактические даты сбора данных и количество полезных наблюдений. Отображайте события управления рядом с сериями и проверяйте пробелы вместо того, чтобы плавная линия подразумевала непрерывные измерения. Составное или интерполированное значение должно быть помечено его методом и временной поддержкой. Он может суммировать несколько дат, а не описывать один момент.

Сравните схожие стадии выращивания урожая и историю управления. Выровняйте посадку, обрезку, обрезку или другое соответствующее мероприятие, когда календарные даты смешивают разные этапы. Убедитесь, что граница поля, обработка датчика, масштабные коэффициенты и правила качества совпадают. Обработка или изменение геометрии могут привести к поломке, не имеющей биологической причины.

Изучите исходные изображения необычных точек и найдите подтверждение в другом полезном наблюдении или полевых записях. Отличайте устойчивые изменения от выбросов за одну дату. Сообщайте о периоде, который действительно можно наблюдать, и избегайте более точной оценки даты события, чем поддержка данных. Сохраняйте неопределенность в отношении облачных интервалов или периодов без подходящей привязки к земле.

Соотнесите пространственные детали с вопросом

Сельскохозяйственная ГИС объединяет границы полей, наблюдения и изображения, но каждый набор данных имеет свою собственную пространственную поддержку. Точка отмечает местоположение, многоугольник описывает область, а растровый пиксель суммирует контур. Их не следует рассматривать как эквивалентные измерения. Перед наложением слоев проверьте их системы координат, даты и единицы измерения. Видимая проблема с выравниванием может возникнуть из-за проблем с координатами или пространственной привязкой, а не из-за движения или изменения самой культуры.

Полосы Sentinel-2 имеют разное собственное пространственное разрешение. Его видимые и широкие ближние инфракрасные диапазоны доступны с более высоким разрешением, чем его красные края и коротковолновые инфракрасные диапазоны. Повторная выборка может поместить эти полосы в общую сетку, но она не создает новых наблюдаемых деталей. Когда поле узкое или маленькое, граничные пиксели могут смешивать урожай с дорогами, деревьями, водой или соседней землей. Объясните эту смесь, прежде чем интерпретировать среднее значение поля как чистое измерение урожая.

Сохраняйте информацию о качестве и времени посредством анализа

Оптические изображения требуют внимания к облакам, дымке и теням. В сцене с небольшим общим процентом облаков целевое поле все равно может быть скрыто. Осмотрите фактическую область интереса и сохраните использованный метод маскировки или качества. Сравните совместимые продукты и варианты обработки документов, особенно при построении временных рядов на основе разных дат или датчиков. Необъяснимый скачок может быть проблемой качества данных, а не внезапным изменением растительности.

Индексы растительности описывают комбинации отраженных спектральных сигналов. Геологическая служба США объясняет, что NDVI чувствителен к фону почвы и может насыщаться густой растительностью. Поэтому индекс лучше всего интерпретировать с учетом стадии урожая, структуры полога и полевых данных. Цветовой класс не является прямым показателем концентрации питательных веществ, идентификации заболевания или урожайности. Эти интерпретации нуждаются в соответствующей калибровке и проверке, и любой прогноз должен сохранять свою неопределенность и условия, в которых он был оценен.

Сделайте карты воспроизводимыми и полезными для следующего наблюдателя.

Сохраняйте исходные входные данные, дату анализа, версию метода и соответствующие параметры вместе с выходными данными. Используйте четкую легенду, которая отличает наблюдаемые значения, производные показатели и непроверенные кандидаты. Если статистика исключает облачные пиксели или необрезанные области, задокументируйте исключение и действительное покрытие. Если охват меняется между датами, учтите, что средние значения могут представлять разные части поля. Это особенно важно, когда отчет превращает последовательность карт в тренд.

Разработайте валидацию вокруг предполагаемого использования. Модель для одной культуры и сезона должна быть протестирована на независимых примерах, отражающих условия, в которых она будет работать. Полевые проверки должны искать пропущенные объекты, а также неправильно предложенные объекты, а проверки классификации должны включать каждую значимую категорию. Сохраняйте разногласия и анализируйте их причины, а не устраняйте сложные случаи. Карта становится оперативной ценной, когда другой человек может проследить за ее данными, понять ее пределы и решить, какое наблюдение необходимо дальше.

Проверьте поддержку каждого сопоставленного значения

Осмотрите источник над фактической областью интересов. Метаданные всей сцены могут скрыть облако, тень, размытую полосу, неполную съемку или проблему выравнивания именно там, где необходимо решение. Запишите дату, пространственную поддержку, флаги качества и действительное покрытие для каждого поля. Наблюдение, не имеющее практической поддержки, должно оставаться недоступным, а не наполняться очевидно правдоподобной ценностью.

Просматривайте пропущенные значения и исключения отдельно от действительных измерений. Ноль, непосещенное местоположение, замаскированный пиксель и ошибка датчика описывают разные обстоятельства. Сохраните причину отсутствия данных на этапе сводки. Если используется оценочное значение, отметьте его как оценочное и объясните метод, чтобы его нельзя было принять за независимое наблюдение.

Прежде чем сравнивать результаты, выберите правила принятия. Применяйте их последовательно для достижения благоприятных и неблагоприятных результатов. Сохраните небольшую коллекцию сложных примеров и возвращайтесь к ней после обработки изменений. Проверка качества должна включать упущения и недоступные области, а также записи, которые были успешно созданы. Прозрачный неполный набор данных более полезен, чем явно полная карта, неподдерживаемые значения которой невозможно идентифицировать.

Согласуйте наблюдения с календарем урожая

Создайте календарь на основе наблюдаемых полевых событий и управленческих записей. Записывайте даты как точные, предполагаемые или неизвестные, вместо того чтобы назначать каждому полю одно и то же региональное расписание. На единице управления может произойти несколько эпизодов посадки, цветения, обрезки или сбора урожая. Сохраняйте эту изменчивость, когда она влияет на решение.

Просмотрите серию изображений рядом с этими событиями и определите, какие закономерности видны при доступном пространственном и временном разрешении. Появление, закрытие, удаление и старение кроны влияют на сигнал, но их внешний вид зависит от культуры, окружающей среды, управления и количества почвы или подлеска в пикселе. Названная стадия роста требует подходящего эталонного наблюдения.

Сравните поля в схожих точках их цикла, прежде чем классифицировать разницу как необычную. Если календарь ненадежен, используйте карту для проверки на местах, а затем обновите запись о событии. Сообщайте о достоверности стадии и не указывайте точную дату сбора урожая или зрелости, основываясь только на зелености. Календарь должен оставаться живой записью, которую можно будет корректировать по мере поступления более точных данных.

Определите результат и утверждение

Подготовьте временную шкалу исторических данных с информацией датчиков, полезными данными наблюдений, контекстом управления и четким разделением наблюдаемых изменений и их возможных причин.

Практический обзор, прежде чем поделиться результатом

Сравните наблюдение с его источником и убедитесь, что идентификатор поля правильный. Просмотрите даты, единицы измерения, отсутствующие значения, исключения качества и версии геометрии. Попросите коллегу воспроизвести один репрезентативный результат из записанных данных. Эта небольшая независимая проверка часто выявляет неправильно понятый код поля или предположение об обработке, прежде чем это повлияет на весь отчет.

Запишите альтернативные объяснения нанесенного на карту паттерна и определите, какие доказательства могут их отличать. Храните измеренное наблюдение отдельно от интерпретации и любых инструкций по лечению или ведению. В решении должен быть указан ответственный рецензент и отражены местные рабочие процедуры. Если доказательств недостаточно, подходящим результатом будет целевая проверка, а не уверенное заявление.

Сохраните исходный результат, любую проверенную версию и краткий журнал изменений. Укажите, какие места и периоды результаты могут обоснованно описать. Делясь картой, предоставьте четкую легенду, исходные даты и доступное объяснение неопределенностей. Получатель должен знать, является ли объект подтвержденным наблюдением, кандидатом, ожидающим проверки, или оценкой на основе модели.

Превратите расследование в повторяемый полевой цикл

Подготовьте визит с помощью карты, которую можно использовать в предполагаемом месте, и краткого списка вопросов. Подтвердите доступ, разрешения, оборудование и наличие человека, знакомого с этой областью. Выбирайте представительные остановки, а также необычные места. Запишите места, где невозможно было следовать запланированному маршруту, поскольку отсутствие наблюдений может изменить интерпретацию результата.

После посещения просмотрите наблюдения, пока команда еще может их уточнить. Подключите фотографии, измерения и комментарии к одному и тому же полю и идентификаторам посещений. Присвойте статус отслеживания и сохраните неразрешенные дела. Исправление должно объяснять, что изменилось и почему; оно не должно стирать первоначальные доказательства или создавать впечатление, что более ранняя интерпретация была достоверной.

В следующую подходящую дату наблюдения сравните условия, используя те же определения, и просмотрите любые управленческие или погодные явления, произошедшие между посещениями. Зафиксируйте фактически выполненное действие и его оперативный результат. Это создает цепочку доказательств от первоначальной схемы до подтверждения на местах и ​​последующего анализа, что упрощает процесс картирования для улучшения в течение последующих сезонов.