Мониторинг полей в сельском хозяйстве

Мониторинг поля нужен для получения комплексной информации о состоянии почвы и растений. С его помощью определяется уровень сходства, степень зараженности болезнями и сорняками. На основе полученных данных принимаются управленческие решения по обработке почвы, ее удобрению и борьбе с вредителями.

В целом, мониторинг поля — это достаточно трудоемкий и длительный процесс. Особенно, если речь идет о больших участках. В список задач агронома (который мы уже рассматривали в статье «В чем заключается профессия агроном») входит ежедневный осмотр посевов. Пока всходы еще молодые, делать это не так трудно. Однако, когда они вырастают (некоторые культуры могут достигать до 2 метров в высоту) продвигаться вглубь поля становится труднее.

Мониторинг с помощью спутников или дронов — передовые методы диагностики, пока еще только набирают популярность среди украинских аграриев. С их помощью можно получать максимально точные данные за короткий промежуток времени. Также, высокую эффективность показывают такие инструменты анализа как листовая диагностика и проба грунта. Более подробно на расскажет представитель А7 Агро Комаровских Алексей Витальевич на страницах информационного ресурса «что говорят».

Спутниковый мониторинг — это диагностика состояния посевов на основе изображений с высоким разрешением, полученных со спутника. Для этого используются спектральные камеры, с которыми удобно высчитывать вегетационные индексы. Наиболее востребованным индексом в аграрном секторе является NDVI.

Индекс NDVI — это разница в показателях красного и ближнего ик-диапазона, разделенная на их сумму. Проводится такая проверка, когда на растениях уже есть листья, потому что этот процесс невозможен без фотосинтеза. Благодаря снимкам NDVI можно увидеть проблемные участки поля, которые нуждаются в пересеве или внесения удобрений.

Полученные с помощью спутника карты состояния полей и производительности затем используются для формирования задач рабочего сезона. Также они понадобятся для внедрения системы точечного земледелия. О том, что это такое и насколько оно эффективно, мы уже рассказывали в нашей статье «Смарт технологии в агроменеджменті».

Главное преимущество спутникового мониторинга — ретроспективність. Большинство провайдеров сохраняют все снимки, сделанные в течение периода съемки. То есть, кроме текущего состояния посевов, можно посмотреть показатели за последние несколько лет. Это даст возможность проанализировать севооборот, а также определить изменения в урожайности того или иного участка. Сопоставив это с ранее принятыми действиями получится определить допущенные ошибки и внести изменения в новый рабочий план.

К другим плюсам спутникового мониторинга можно отнести следующее:

• Расчет индексов вегетации, по которым хорошо видно состояние растительности;
• Обработка данных осуществляется в автоматическом режиме (что исключает риск вмешательства);
• Оценка проводится как по всему полю, так и в отношении определенных культур;
• Видимость общей картины на основе снимков предыдущих лет.

Из недостатков можно выделить зависимость от погодных условий (в частности от облачности) и периодичность получения снимков (в среднем раз в неделю).

Дроны считаются наиболее эффективным и мобильным инструментом для сбора данных о состоянии посевов. Обычно их запускают на высоту 100-300 метров над полем, благодаря чему детализация снимков выше чем у спутников. Также поражает скорость работы этих устройств — один дрон за день охватывает 2,5 тысячи гектар.

Технически дроны могут отличаться конструкцией (самолетного типа с фиксированным крылом или винтовой ход), дальностью полета, грузоподъемностью и способом запуска \ посадки. От этих параметров соответственно зависит и цена устройства. Облет территории дрон осуществляет по заранее составленному маршруту. Фотографии делаются с перекрытием, чтобы потом их было удобно сшить в общий ортофотоплан.

Как и спутники, дроны могут быть оснащены спектральной камерой для получения снимков в ик-диапазоне. Как мы уже говорили, это нужно для дальнейшего составления NDVI индекса. Вычислять его можно как с помощью специальных программ, так и с помощью облачного сервиса в браузере, если в сервисе предусмотрена такая функция.

Из положительных сторон использования дронов выделим следующее:

• Высокая мобильность и скорость работы;
• Точность от 2 сантиметров;
• Умеренная зависимость от погодных условий (съемка может осуществляться даже когда облачно);

Из недостатков стоит выделить ухудшение качества снимков в непогоду, наличие территорий, где запрещены летающие объекты (вокруг аэропортов, военных сооружений и т.д.) ну и конечно значительную стоимость.