Беспилотные технологии

Эффективное земледелие невозможно без знания точных контуров и площади полей. Более того, очень важны актуальные данные о состоянии растений и почв. Съемка с воздуха является наиболее простым и действенным метод получения таких сведений.

Несколько минут полета на малой высоте позволяет получить детальные ортофотопланы сантиметровой точности и 3D-модели рельефа, с помощью которых можно выполнять инвентаризацию и мониторинг использования земель, проводить точные агрохимические исследования и контролировать состояние растений. Передовые технологии использования беспилотных летательных аппаратов позволяют получить информацию, необходимую для своевременного и обоснованного принятия решений.

Обследование земель

Фундаментальной основой современного сельского хозяйства являются актуальные и точные данные о площади обработки по каждому полю. Точность информации о площади поля напрямую влияет на точность расчета затрат на его обработку. Например, расхождение площадей между картой прошлого века и актуальным состоянием может достигать 20%, а это значит, что такая же ошибка будет присутствовать при расчете затрат на закупку семян и пестицидов, настолько же неточными будут данные об урожайности. Инвентаризация земель с помощью беспилотных летательных аппаратов гораздо точнее и производительнее, чем распространенные в настоящее время методы объезда поля по контуру или обрисовка по спутниковым данным. Использование дронов позволяет точно определять границы и площади полей, реальное использование земель и тип растительного покрова, а также получать высокодетальные ортофотопланы, карты высот и 3D-модели рельефа, которые помогают определять засушливые и переувлажненные участки, правильно планировать график полива и создавать карты влажности почв, составлять проекты орошения и осушения, обустройства водоемов, рекультивации земель и мелиоративной обработки почвы в трехмерной среде. Детальные 3D-модели можно использовать для различного гидрологического анализа: строить карты водотоков, определять бессточные области, получать карты уклонов и профили.

С помощью БПЛА проводятся обследование посевов, составляются карты вегетационных индексов и снимки высокого разрешения о состоянии посевов, по которым легко обнаружить участки с угнетенной растительностью, нарушения процесса высева, подверженные эрозии области. Для сопровождения точного земледелия карты вегетационного индекса используют как исходные данные при определении однородных по плодородию зон. В сочетании с агрохимическим анализом почвы, эта информация позволяет создавать файлы предписаний для дифференцированного внесения минеральных удобрений. В отсутствии данных агрохимического обследования, те же карты зон плодородия используют для оптимизации пробоотбора. Вместо отбора по регулярной сетке, пробы отбираются по зонам, что сокращает количество проб и уменьшает влияние случайных факторов на результаты анализа. С помощью данных дронов можно визуализировать растровые карты NDVI, рассчитывать гистограммы по выделенным областям, а также классифицировать области с одновременной векторизацией (выделение однородных зон). Беспилотники могут не только получать данные для последующей обработки, но и вести наблюдение в режиме реального времени, контролировать процесс уборки с воздуха, отслеживать технику и предотвращать несанкционированные погрузки урожая. Переданные данные с беспилотников позволяют производить общую оценку посевов по картам NDVI и уточнять их состояние по ортофотопланам и снимкам высокого разрешения. Методика расчета по трехмерной модели пригодится при измерении объемов, например, корнеплодов, хранящихся в открытых кагатах и буртах. Можно получить информацию и произвести независимую оценку страховых сумм, управлять рисками, оценивать ущерб при наступлении страхового случая.

Модель зависит от поставленных задач

Разные модели дронов используются в зависимости от площади исследуемой земли и поставленных задач. Так, магистральные дроны-разведчики применяются для определения границ полей, обнаружения объектов. По результатам разведки создается технологическая карта обработки, в которой выделяются зоны для использования дронов-опрыскивателей. Дистанционное зондирование земли позволяет вести беспрерывное наблюдение сельскохозяйственных угодий с космических спутников, в том числе в труднодоступных местах и получать снимки с БПЛА, которые распознают объекты и находят сорные растения. Аналитики предполагают, что в ближайшие пару лет будет наблюдаться стремительная цифровая трансформация отечественного АПК. Интеграция цифровых платформ на основе промышленного интернета вещей и искусственного интеллекта, внедрение Big Data и Blockchain, использование роботизированных систем позволит снизить трудозатраты на ручные процессы, автоматизировать документооборот, повысить эффективность обработки полей и качественно повлияет на рост урожайности.

Такой комплексный подход к цифровизации отрасли позволяет минимизировать воздействие человеческого фактора, находить оптимальные решения, создавать прогнозные модели, чтобы идентифицировать риски и возможности.

Источник: «АПК Эксперт»