Application of satellite remote sensing indicators to monitor the moisture of biomass in giant miscanthus crops (Miscanthus x giganteus)

Abstract

Miskant olbrzymi (Miscanthus x giganteus) z powodu jego fizjologicznej adaptacji do ścieżki fotosyntezy C4 jest uważany za istotny gatunek upraw na cele energetyczne. Dostępność wody silnie wpływa na jego plony, a wysoki plon biomasy z jednostki powierzchni jest związany z miejscami, w których opady wynoszą co najmniej 762 mm rocznie. Celem pracy było wyznaczenie wskaźników teledetekcyjnych obrazujących zawartość wody w uprawach miskanta olbrzymiego za pomocą zobrazowań satelitarnych Sentinel 2 oraz określenie korelacji tych wskaźników z najpowszechniejszym wskaźnikiem teledetekcyjnym biomasy NDVI oraz z warunkami pogodowymi na wybranym terenie w latach 2016-2018. Analiza zależności warunków pogodowych i wartości teledetekcyjnych wskaźników wodnych w badanych uprawach wykazała dość silną ko-relację (ok +0,80) pomiędzy wskaźnikami wodnymi (m.in. NDWI, MSI, NDII, Water Index) a opadami oraz umiarkowaną ujemną korelację (ok -0,40) z temperaturą.Miscanthus x giganteus due to its physiological adaptation to the C4 photosynthesis pathway is considered as an important species of the crop for energy purposes. The availability of water strongly affects its yield, and the high biomass yield per unit area is associated with places where rainfall is at least 762 mm per year. The work aimed to determine re-mote sensing indicators showing the water content in Miscanthus x giganteus cultivars using Sentinel 2 satellite imagery and to determine the correlation of these indicators with the most common remote-sensing NDVI biomass and weather conditions in a selected area in 2016-2018. Analysis of the relationship between weather conditions and remote sensing values of water indicators in the studied crops showed quite strong correlation (about +0.80) between water indicators (including NDWI, MSI, NDII, Water Index) and precipitation and moderate negative correlation (about -0.40) with tem-perature