Сегодня цифровые технологии охватывают большинство сфер. Исключением не стало и сельское хозяйство – стратегическая для России отрасль. Минсельхоз РФ реализует проект «Цифровое сельское хозяйство», который ставит перед собой амбициозные цели – цифровые технологии должны помочь увеличить производительность сельхозпредприятий вдвое к 2024 году. Сегодня использование ИТ в сельском хозяйстве – это не только применение компьютеров. Цифровые технологии позволяют контролировать полный цикл растениеводства – «умные» устройства измеряют и передают параметры почвы, растений, микроклимата и т.д. Все эти данные с датчиков, дронов и другой техники анализируются специальными программами. Мобильные или онлайн-приложения приходят на помощь агрономам – чтобы определить благоприятное время для посадки или сбора урожая, рассчитать схему удобрений, спрогнозировать урожай и многое другое.
- Мониторинг состояния сельскохозяйственных культур, определение индекса растительной массы (NDVI). Используются изображения, полученные с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и спутников. - Предварительная оценка урожая. Фермер выходит на свое поле с планшетом и собирает основные данные об урожае. При помощи компьютерных программ осуществляется анализ и формируется объективное представление о состоянии выращиваемой культуры. - Мониторинг и прогнозирование урожайности. Сбор данных со спутниковых снимков, с датчиков, установленных на фермерском оборудовании. Оценка состояния урожая зерна, уровень влажности и других показателей. - Выявление болезней, обнаружение вредителей или сорняков. - Постоянный мониторинг почвы - текстура, насыщенность органическими элементами, уровень осолоненности и степень питательности почвы. - Программные платформы для управления фермой. Эти платформы интегрируются с различными аппаратными устройствами, которые используются в точном сельском хозяйстве. Данные с этих устройств объединяются на центральной консоли, где их удобно обрабатывать и анализировать. - Платформы данных («Field View», «Farmers Business Network» и другие). Возможность для фермера получить индивидуальную централизованную платформу, на которой данные из множества источников информации собираются вместе, чтобы сформировать обобщенную картину состояния отрасли. Наиболее востребованные цифровые технологии на сегодняшний день
Максимальной эффективности в сельском хозяйстве можно добиться, только владея актуальной и точной информацией о площади, рельефе, специфики грунта полей. Наиболее простым и действенным способом для получения таких сведений, является использование беспилотников. Всего за несколько минут полета можно собрать детальную информацию об изучаемом объекте, создать ортофотоплан,3D-модель рельефа и не только. Это позволяет полностью контролировать сельскохозяйственные процессы и своевременно принимать решения по их корректировке. Применение БПЛА в Агрономии
Дроны в сельском хозяйстве России – одно из самых перспективных направлений, на которое активно растет спрос. В интересах точного земледелия постоянно создаются и совершенствуются как аппараты, так и ПО, позволяющее в сжатые сроки собирать и обрабатывать полученные данные. Для более активного развития беспилотников на рынке России были снижены регуляторные барьеры и появились специальные программы для подготовки профессиональных операторов небольших БПЛА. Благодаря такому подходу, устройства становятся одним из востребованных инструментов у крупных российских агрохолдингов, среди которых “ Мираторг ” и “Степь”.
Для наблюдения за полями используют два вида БПЛА, отличающиеся своей конструкцией и летными характеристиками: Самолетного типа или Летающее крыло – наиболее удобный вариант для облета больших территорий, характеризующийся высокими аэродинамическими показателями. БПЛА этого типа лучше всего подходит для мониторинга протяженных объектов или съемки в условиях значительного удаления. Но, из-за особенностей конструкции беспилотник должен постоянно двигаться и поэтому не может работать в режиме зависания над объектом, а также осуществлять съемку на ограниченных территориях. Коптерные беспилотники или дроны – могут оснащаться различным количеством винтов, что позволяет отлично справляться с точечной съемкой в одном месте для обследования небольшого земельного участка, трехмерного моделирования, опыскивания. Квадрокоптеры отличаются простой конструкцией, стабильностью полета и надежностью. К недостаткам БЛПА этого вида можно отнести небольшую скорость и ограниченное время полета из-за чего радиус действия меньше, чем у самолетных дронов. Какие виды беспилотников применяют в сельском хозяйстве ?
Технологично оснащенные беспилотники в сельском хозяйстве способны выполнять разнообразные операции: Аэрофотосъемку – необходимую для выявления проплешин, гибели урожая после воздействия природных факторов и других дефектов, нуждающихся в своевременном устранении. Аэрофотосъемка с дрона более детальная, чем съемка со спутника, за счет небольшой высоты полета. Кроме того, беспилотные системы позволяют снимать даже в условиях порывистого ветра и облачности. Видеосъемку – производительность летательного аппарата при видеосъемке достигает 30 км² за 1 час, что существенно снижает временные и финансовые затраты по сравнению с использованием наземных видов обследования или пилотируемой авиации. 3D моделирование – позволяет определять переувлажненные или засушливые территории, выемку грунта, грамотно создавать планы и карты увлажнения или осушения почвы, рекультивации участков или мелиорации земель. Тепловизионную съемку – осуществляется с применением всего спектра инфракрасного излучения: ближнего, среднего и дальнего диапазона. Исследование с БПЛА дает возможность определить сроки дифференцирования точек роста, что напрямую влияет на урожайность и сохранение продуктивных свойств растений с сохранением наследственных возможностей сорта. Лазерное сканирование – применяется для анализа местности на труднодоступных или недоступных территориях. Данный метод обеспечивает получение точной модели высокой плотности с детальным отображением рельефа даже при работе в условиях сильной загущенности насаждений. Опрыскивание – благодаря возможности дооснащения, дроны используют для точечного опрыскивания растений и плодовых деревьев. Такой подход позволил фермерам обрабатывать только больные растения, исключая попадание химикатов на остальной урожай. Какие операции выполняют беспилотники ?
Оценка качества посевов и выявление факта повреждения или гибели культур; определение точной площади погибших культур; аудит и инвентаризация земель, необходимые для совершения сделок; определение дефектов посева и проблемных участков; анализ эффективности мероприятий, направленных на защиту растений; мониторинг соответствия структуры и планов севооборота; выявление отклонений и нарушений, допущенных в процессе агротехнических работ; анализ рельефа и создание карты вегетационных индексов PVI, NDVI; сбор информации для службы безопасности, в том числе с выявлением факта незаконного выпаса скота на полях; сопровождение строительства систем мелиорации; мониторинг хранения корнеплодов в кагатах; внесение трихограммы ; создание карт для дифференцированного удобрения и опрыскивания полей. Современные беспилотные системы решают следующие задачи:
Активный интерес к применению БЛПА вызван рядом выраженных преимуществ технологии : Высокая скорость исследований и экономия время фермеров. За 1 день съемки можно обследовать территории площадью до 5 тыс. га. Максимальная точность результата. Возможность визуального анализа информации в режиме реального времени. Возможность своевременно оценки качества выполненных в поле работ. Детальный контроль каждого участка на всех этапах сельскохозяйственных работ. Кроме преимуществ, работа с дронами и БВС самолетного типа имеет ряд недостатков, среди которых: необходимость получения специального разрешения на полеты ; зависимость точности съемки от навыков оператора и программного обеспечения; ограниченная дальность действия из-за невысоких возможностей аккумуляторов.
Применение беспилотников помогает не только провести детальный анализ условий, влияющих на качество растительности, но и оптимизировать производство для получения максимально эффективного результата с рациональным использованием ресурсов. Регулярная съемка позволяет вносить данные в технические документы с учетом привязки к определенному времени для оценки последствий воздействия неблагоприятных условий.
www.agroxxi.ru https:// www.nationalgeographic.com https:// wikiway.com Источники
