Zastosowanie zobrazowań hiperspektralnych do parametryzacji sezonu wegetacyjnego w kontekście właściwości pokrywy glebowej
Zasadniczym celem projektu będzie określenie parametrów – początku, końca i długości trwania sezonu wegetacyjnego, w powiązaniu z właściwościami pokrywy glebowej (uziarnienie, wodoprzepuszczalność, gęstość objętościowa i porowatość, spójność, zasobność w wybrane mikro- i makroskładniki, charakterystyka substancji organicznej, stosunek C:N, zawartość żelaza), w różnych skalach przestrzennych i czasowych. Celem dodatkowym będzie walidacja metod zdalnych - wzajemna i w oparciu o analitykę laboratoryjną.
Do badań wyznaczone zostanie dwanaście powierzchni badawczych, zróżnicowanych pod względem użytkowym. Sześć punktów obejmie pola uprawne, trzy – użytki zielone, trzy – grunty leśne. Powierzchnie będą zróżnicowane pod względem glebowo-siedliskowym; wyznaczone zostaną w nawiązaniu do siatki kwadratów odpowiadającej zasięgowi danych (pixeli) pochodzących z obserwacji MODIS, co umożliwi bezpośrednie porównanie danych satelitarnych do danych pozyskanych z użyciem UAV oraz metodami bezpośrednimi.
Każda z powierzchni badawczych zostanie szczegółowo scharakteryzowana pod względem pokrywy glebowej. Przez cały okres badań na powierzchniach prowadzony będzie monitoring, polegający na wykonywaniu niskopułapowych zobrazowań hiperspektralnych z powietrza (UAV). Równolegle prowadzone będą badania wilgotności powierzchniowych poziomów glebowych (TDR). Okresowo prowadzone będą pomiary spektroradiometryczne in situ; cyklicznie pobierany będzie materiał glebowy w którym określone zostaną: ilość węgla organicznego, azotu oraz żelaza. Dodatkowo prowadzony będzie monitoring ciągły pojawów fenologicznych z zastosowaniem autonomicznych kamer, zainstalowanych w każdej powierzchni badawczej.
Całość zebranych lokalnie danych spektralnych powiązana zostanie z danymi satelitarnymi, co pozwoli opracować metody downscallingu danych o małej rozdzielczości przestrzennej.
Zebrane w trakcie trwania projektu informacje posłużą do opracowania modelu pozwalającego szacować daty wystąpienia poszczególnych faz rozwojowych roślin w zależności od warunków meteorologicznych i cech charakterystycznych dla poszczególnych siedlisk. Model będzie testowany w oparciu o dane historyczne pochodzące z innych części kraju, co pozwoli na ocenę działania tego modelu.
Realizacja głównych i dodatkowych celów badawczych projektu pozwoli na weryfikację i usystematyzowanie wiedzy na temat czynników determinujących charakter i dynamikę sezonu wegetacyjnego, a także na ocenę przydatności i adekwatności poszczególnych zdalnych metod badawczych w poznawaniu środowiska przyrodniczego.
Zagadnienie podjęte w projekcie doskonale wpisuje się w obowiązujące obecnie trendy poszukiwania i stosowania technik badawczych o charakterze nieinwazyjnym, a jednocześnie szybkich, niskokosztowych i wiarygodnych.
