В настоящее время существует много способов мониторинга посевов в течение сезона. Среди них самыми новыми и пока мало внедренными в практику являются применение спутников и беспилотников

 

Спутниковый мониторинг

Принцип действия - спутник пролетает над определенной территорией, выполняет снимки высокого разрешения, на которых фиксирует нужные участки поля. Полученные снимки - источник оперативной информации о посевах, а специальные спектральные камеры позволяют рассчитать вегетационные индексы (NDVI, NDRI, RVI и др.).

Самым популярным в растениеводстве считается индекс NDVI - «Нормализованный Относительный Индекс Растительности». Зеленые растения в процессе фотосинтеза поглощают основную часть видимого светового спектра и отражают волны ближнего инфракрасного излучения. NDVI индекс помогает определить разницу значений красного и ближнего инфракрасного спектра, путем деления на их сумму. Характеризуя плотность растительности, NDVI показывает участки поля, которые требуют пересева, внесения СЗР и удобрений.

Карты состояния посевов и их производительности, рассчитанные на основании NDVI индекса, необходимы для получения электронных карт-задач и внедрения точного земледелия.

За последние 20 лет на орбиту выведено немало спутников. Они имеют разные параметры - начиная от периодичности прохождения над конкретной областью Земли, и заканчивая спектром съемки камеры и разрешением снимков. Выбирая спутник как инструмент для агромониторинга, нужно учесть его пространственное разрешение, периодичность съемки и стоимость.

Бесплатные снимки предоставляют такие сервисы, как: НГС США, NASA, Европейское космическое агентство, Glovis, Digitalglobe, Land Viewer, Sentinels Scientific Data Hub. Их недостаток - низкое качество снимков и необходимость программной обработки.

Преимущество использования спутниковых систем - ретроспективность. Многие сервисы имеют собственную базу снимков, сделанных за все время их работы. Если нужный участок находится в «поле зрения» спутника, можно получить историю такого участка за последние несколько лет: севооборот, историческая динамика развития биомассы на определенных полях, наиболее и наименее производительные зоны.

Мониторинг с помощью беспилотников

Дроны более мобильны чем супутник, позволяют детализировать и собирать информацию в кратчайшие сроки. В среднем один экипаж способен за день обработать до 2500 га.

Особенность дронов - использование спектральных камер, которые позволяют получать фотографии в ближнем инфракрасном спектре. На основании таких снимков происходит расчет NDVI индексов.

Существуют также и «облачные» программные решения, как, например, DroneDeploy. Сервис позволяет самостоятельно проводить обработку снимков с расчетом NDVI индекса. При этом не нужно загружать и устанавливать специальное программное обеспечение и проводить сложные вычисления - все происходит прямо в браузере пользователя.

Практическое применение мониторинга

Перед посевом анализируется состояние почвы. Дополнительная информация мониторинга с помощью спутника или дронов на этом этапе – залог качества проведения предпосевной обработки почвы. Дроны также применяются для составления точной карты рельефа, где отмечаются все перепады высот, овраги и другие природные объекты.

При мониторинге сходства анализируется уровень потерь растений, определяется потребность в подсеве или пересеве. Главная информация, которую получает аграрий, - карты плотности посевов и зоны неоднородности всходов, на которых можно сравнить все поля предприятия и подсчитать общие потери всходов, что принципиально важно при выращивании озимых культур.

Анализ состояния посевов поможет определиться с подкормкой и внесением удобрений. Дроны или спутник помогут определять те участки, где нужно вносить большие нормы удобрения, а также создавать электронные карты-задания для техники. Карты необходимы для дифференциального внесения удобрений.

Дроны помогут с определением засоренности поля. Благодаря низкой высоте полета и мощным камерам они способны собрать информацию для создания карт, на которых можно отличать сорняки от посевов. В результате агроном может определить правильную норму гербицида.

В конце вегетационного периода, перед сбором урожая, мониторинг повторяется. Это позволяет уточнить сроки сбора урожая и окончательно спрогнозировать урожайность.

(Источник: smartfarming.ua)