Monitoring vegetation phenological stages using remote sensing data for pasture management in arid and semi-Arid lands of Kenya

Abstract: 
The objective of this study was to monitor grassland phenological stages in selected arid and semi-arid lands (ASALs) of Kenya, so as to provide information useful in pasture management. Five years of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data from the VEGETATION instrument onboard SPOT were extracted over three ASAL districts. Extraction points were based on a land cover map that showed the location of grassland in the three districts. Piecewise logistic functions were applied on the NDVI data in order to identify phenological stages. RFE data were then used to relate the identified stages to rainfall using lagged correlation. Curves of the correlated lagged rainfall and NDVI from the determined phenological stages were plotted to compare their temporal patterns. Spatial patterns of length of the growth period were also assessed. Interannual phenological stages appeared to follow a clear growth – senescence temporal pattern. Two growth periods were identified in all the districts, consistent with known cycles of different grass and browse species in the areas. Peak growth was seen to occur during the short rains in Kajiado district and during the long rains in Baringo district. Growth in the two seasons was almost the same in Garissa district. Phenological stages were significantly correlated to different lags of rainfall, with response to a longer lag observed during the March to June growth period. Patterns of lagged rainfall were also found to be similar to those of NDVI at the different stages. The length of both growth periods showed spatially coherent patterns that signified the distribution of different pasture species. Given these results, logistic functions were able to model grassland phenological stages in the ASALs.
L’objectif de cette étude était de surveiller les stades phénologiques des prairies dans les zones arides sélectionnés et les terres semi-arides (ASALs) du Kenya, de manière à fournir des informations utiles dans la gestion des pâturages. Cinq ans de différence normalisée d’indice de végétation (NDVI) les données à partir de l’instrument « VEGETATION à bord de SPOT » ont été extraites sur trois districts ASAL. Les points d’extraction ont été basés sur une carte de la couverture des terres qui a montré l’emplacement des prairies dans les trois districts. Par morceaux des fonctions logistiques ont été appliqués sur les données NDVI afin d’identifier les stades phénologiques. Les données de RFE ont ensuite été utilisées pour relier les étapes identifiées à l’aide des précipitations décalées de corrélation. Les courbes de corrélation décalée de la pluie et NDVI des étapes phénologiques déterminées ont été tracées et comparer aux modèles temporels. La répartition spatiale de la durée de la période de croissance a également été évaluée. Les stades phénologiques Interannuelle semblaient suivre une nette croissance - structure temporelle sénescence. Deux périodes de croissance ont été identifiées dans tous les districts, en conformité avec les cycles connus d’herbes et d’espèces différentes de naviguer dans les domaines. Le pic de croissance a été vu se produire au cours de la petite saison des pluies dans le district de Kajiado et pendant la longue saison des pluies dans le district de Baringo. La croissance dans les deux saisons était à peu près la même dans le district de Garissa. Les stades phénologiques étaient significativement corrélés aux différents décalages de précipitations, avec latence prolongée de la réponse observée au cours de la période de croissance de mars à juin. Du régime des pluies décalées se sont également révélées être similaires à ceux de l’NDVI dans les différentes étapes. La longueur des deux périodes de croissance a montré l’espace des modèles cohérents qui à expliquer la distribution des espèces pastorales différentes. Compte tenu de ces résultats, les fonctions logistiques ont été capables de modéliser des prairies dans les stades phénologiques ASALs.
Language: 
Date of publication: 
2010
Country: 
Region Focus: 
East Africa
University/affiliation: 
Collection: 
RUFORUM Conferences and Workshops
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Printed resource
Publisher: 
ISSN: 
E_ISSN: 
Edition: 
Extent: 
1451-1457
Notes: 

 

"The 2010 RUFORUM Biennial Conference was the second in the series. The main objective of the Biennial conferences is to provide a platform for agricultural research for development stakeholders in Africa and beyond to actively exchange findings and experiences, while at the same time learning lessons towards improving performance of the agricultural sector and ultimately people’s livelihoods. The biennial conference is RUFORUM’s most comprehensive meeting for the diversity of stakeholers in agriculture. It is especially dedicated to graduate students and their supervisors, grantees in RUFORUM member universities and alumni. It is a platform for peer review, quality control, mentorship, networking and shared learning. This record contains an extended abstract accepted under the theme climate change".