Поиск
  • ParaGraf.ru

ParaGraf.ru | Как беспилотники используются в точном земледелии


Беспилотники в технологиях точного земледелия

Технологии точного земледелия позволяют максимально эффективно использовать ресурсы сельхозпредприятия и, при снижении затрат на производство, максимально увеличить производительность и повысить рентабельность использования земель.

Многие годы технологии точного земледелия находят применение у зарубежных сельхозпроизводителей для целей планирования, зонирования сельхозугодий, учета площадей, мониторинга состояния растений и дифференцированного внесения удобрений.

Различные методы сбора информации обеспечивают агрономическую службу предприятия или владельца небольшой фермы актуальной и достоверной информацией о состоянии угодий: проблемных зонах, развитии растений, эффективности применения удобрений и гербицидов, эффективности и качестве работы сельхозтехники и т.д. Собираемые на регулярной основе данные ложатся так же в основу решения одной из важнейших задач агрономии - прогнозирование урожайности.

Для зондирования посевов и почв используются различные технологии сбора и обработки данных: ручные наземные сенсоры, производящие точечное измерение различных параметров на поле, мобильные сканирующие системы, устанавливаемые на сельхозтехнику, спутниковые снимки и аэрофотосъемка.

Спектрозональная съемка – наиболее информативная и оперативная технология сбора данных в сельскохозяйственном секторе.

Анализ отражательной способности почв и растительности в различных зонах спектра позволяет получать исчерпывающие данные о состоянии растений, степени их развития, потребности в удобрениях, поливе и т.д.

На основе спектральных данных рассчитываются различные типы вегетационных индексов, наиболее распространенным из которых является индекс NDVI. Подобные расчеты, оформленные, например, в виде индексных карт, предоставляют наглядную информацию о посевах.

Производительность дистанционного метода сбора данных – вне конкуренции. Однако, применение для таких целей спутниковой съемки или съемки с самолета отличается высокой стоимостью спектральных снимков. По этой причине в абсолютном большинстве случаев предприятия не пользуются такого вида услугами. Кроме того, низкая оперативность получения спутниковых данных и низкое пространственное разрешение сводит на нет почти все преимущества спектрального мониторинга.

Недостатки всех вышеописанных методов позволяет обойти технология, основанная на применении малых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Что видно с беспилотника

Беспилотник в автоматическом режиме взлетает, выполняет полет по заранее загруженному маршруту, производит цифровую съемку местности, и самостоятельно приземляется в назначенной точке.

Результатом съемки являются геопривязанные снимки высокого разрешения. Для каждого снимка получается полный набор цифровой информации - географические координаты центральной точки снимка, высота съемки, угол экспонирования и полный набор телеметрических данных для переноса и использования в общепринятых ГИС системах.

В процессе съемки используется два типа камер. Одина из них производит съемку в видимом диапазоне RGB, вторая снимает в узконаправленном инфракрасном спектре IR.

Данные сенсоров RGB и IR (снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Данным, полученным с RGB сенсора, отводится важная роль в задачах анализа поверхности поля. Именно на их основе производится построение объемной, трехмерной модели поверхности земли и электронной карты полей.

Произведя съемку незасеянного поля, и повторяя съемку с некоторой периодичностью, по разнице превышений можно судить о скорости роста посевов, их развитии, о возможности появления эрозии.

Цифровая модель местности с заливкой по высоте. Посевы озимой пшеницы (снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Электронная карта поля - это средство инвентаризации земель, определяющее ресурсный потенциал хозяйства.

Карта позволяет точно рассчитать нормы расхода ГСМ, внесения удобрений и средств защиты растений.

Карта полей дает возможность вести паспорта полей и севооборот хозяйства, подсчитать нужное количество семенного материала, осуществлять мониторинг техники и эффективное использование рабочего времени.

Данные о рельефе получаются с высокой детализацией – от 5 см на пиксель изображения, что позволяет на основе цифровой модели рельефа проводить различные виды гидрологического анализа: строить карты водотоков, определять бессточные области, получать карты уклонов или профили заданного участка поля.

Цифровая модель рельефа в горизонталях (снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Карта направлений уклонов (снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Карта водотоков и водоразделов (снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

В сельском хозяйстве для количественной оценки состояния растительности применяется нормализованный относительный вегетационный индекс NDVI, позволяющий растениеводам оценить всхожесть и рост растений, продуктивность угодий.

Большинство сенсоров наземного базирования измеряют и анализируют именно NDVI. Однако, для получения представления о состоянии посевов на всей площади сельхозугодий, трактору необходимо объехать все поля межу за межой, тратя ГСМ и моторесурс. В случае, когда необходимо оперативно получить карту NDVI, - к примеру, для оценки состояний озимых культур после зимовки – агроном чаще всего не получает общей картины.

Спутниковые же методы не дают достаточного пространственного разрешения. Помимо этого, стоимость актуального спутникового снимка с высоким разрешением на заданную территорию приближается к стоимости аэрофотосъемки с использованием пилотируемой авиации.

Сравнение разрешения спектральных снимков со спутника SPOT6 и беспилотного аппарата (снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Использование наземных сенсоров для построения вегетационных карт имеет еще один существенный недостаток. Наличие открытой почвы или антропогенных объектов, попадающих в зону видимости сенсора, приводят к искажению и усреднению общей картины NDVI.

При использовании беспилотной съемки высокого разрешения, возможно аналитическими методами получить точную индексную карту.

Сравнение индексной карты NDVI до и после коррекции

(снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Слева видно большое количество открытой почвы (розовый цвет). Ее преобладание «утягивает» за собой растительность, в результате чего индексы на посевах некорректны.

При помощи операций со спектральными каналами можно получить множество вегетационных индексов - NDVI, PVI, WDVI, SAVI, LAI и многие другие, характеризующие различные качественные и количественные показатели.

Карта индекса листовой поверхности LAI

(снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Многие сельхозпроизводители применяют в своей работе системы дифференцированного внесения удобрений на основе зонирования полей.

Разбрасыватель на сельхозтехнике действует по программе, внося разное количество удобрений в разных участках поля. Тщательный анализ различных факторов при построении такой программы, именуемой файлом предписаний, позволяет существенно сократить расход удобрений, снизить стоимость производственного процесса, избежать негативных последствий, связанных с перекармливанием растений.

Но для этого необходимо проведение тщательного зонирования поля, которое невыполнимо без многолетних наблюдений и регулярного мониторинга.

Графическое отображение файла предписаний, построенного на основе мониторинга с беспилотника

(снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Решение всех выше обозначенных задач невозможно без точного позиционирования цифровых данных в пространстве. Полученные результаты, в частности файл предписаний, должны, во-первых, иметь надежную пространственную привязку при интеграции с сельхозтехникой, а во- вторых, обеспечивать совместимость разномоментных наблюдений.

Данные с беспилотного аппарата имеют точную географическую привязку, что позволяет провести по ним измерения длин, площадей и объемов. Например, можно получить объемы зерна в открытых зернохранилищах или при сравнении данных, снятых за определенный промежуток, получить объем прироста зеленой массы на поле.

Измерение границ и площадей наделов

(снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Определение прироста объёма растений

(снимки и графика ООО НПК «ДжиПиЭсКом.»)

Экономическая эффективность методов точного земледелия с привлечением спектрального анализа и съемки с беспилотников нашли широкое применение у крупных и мелких сельхозпроизводителей на Западе, и постепенно приживаются на просторах России.

Крупные и мелкие аграрные предприятия все более тщательно анализируют соотношение «цена-качество» при выборе поставщика техники или услуг. В этом отношении технологии дистанционного зондирования с применением БПЛА находятся в максимально выгодном положении.

Беспилотник способен за 20 минут, в зависимости от детализации, собрать данные на площади от 30 до 80 Га без затрат на ГСМ и расхода моторесурса. А подробные аналитические карты позволят агрономической службе принимать максимально верные решения.

Выполняем заказы по 3D маппингу местности и расчету индекса NDVI по всей России. ​Разместить заказ на услуги вы можете на портале ParaGraf.ru или позвонив нам по телефону в разделе Контакты.

Благополучия в бизнесе и приятных полетов!

ParaGraf.ru | Летай по делам ​​

#инспекцияполейипосевов #3Dцифроваямодельместности #квадрокоптеры #3Dсканированиесвоздуха #получениеагроиндексовNDVI #франшиза #интернетмагазин #инспекцияобъектовсвоздуха #ортофотоикадастроваясъемка #3Dмаппингобъектов #контрользакарьернымиработами

Просмотров: 161
Peremena (logo gr 2018).PNG

Москва (точка выдачи)

 

Черемушкинский пр-д, 5, оф.16И

Точка выдачи для юридических лиц и оптовых заказчиков. Для розничных покупателей -  курьерская доставка по городу.

Липецк (точка выдачи)

 

пр. Победы, 29, оф.501

Точка выдачи для юридических лиц и оптовых заказчиков. Для розничных покупателей -  курьерская доставка по городу.

Тула (точка выдачи)

 

пр. Ленина, 35, 6 эт. 

Точка выдачи для юридических лиц и оптовых заказчиков. Для розничных покупателей -  курьерская доставка по городу.

Покупателю

Ростов на Дону (точка выдачи)

 

Михаила Нагибина 41-а

Точка выдачи для юридических лиц и оптовых заказчиков. Для розничных покупателей -  курьерская доставка по городу.

Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ.

  • Facebook - White Circle
  • Vkontakte - White Circle
  • Instagram - White Circle
  • YouTube - White Circle

© 2015 by ParaGraf.ru