По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 502; 631 DOI:10.33920/sel-04-2308-06

Использование дистанционного зондирования при мониторинге полей в точном земледелии

Шайтура С.В. Российский университет транспорта (МИИТ), кафедра «Геодезия, геоинформатика и навигация», канд. техн. наук, доцент, E-mail: swshaytura@gmail.com
Шайтура Н.С. канд. физ.-мат. наук, старший преподаватель кафедры «Высшая математика», Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева, E-mail: n.shaytura@rgau-msha.ru
Прудкий А.С. канд. пед. наук заведующий кафедрой «Высшая математика», Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева, E-mail: prudkiy@rgau-msha.ru
Кожаев Ю.П. д-р экон. наук, профессор кафедры экономики и права, Российский университет спорта «ГЦОЛИФК», E-mail: er521@mail.ru
Феоктистова В.М. канд. техн. наук, доцент кафедры «Информационные технологии и кибербезопасность», Московский государственный гуманитарно-экономический университет, E-mail: vfeoktistova@gmail.com

Актуальность исследования обуславливается необходимостью перехода к точному земледелию в связи с недостатком земельных ресурсов и увеличением населения Земли. В статье описана последовательность работ при переходе к точному земледелию на основе геоинформационных систем, систем глобального позиционирования и мониторинга полей при помощи дистанционного зондирования. Последовательность работ заключается в первоначальном обследовании поля и участков полей, составлении карты поля, оценки особенностей поля. Второй шаг — выбор сельскохозяйственных культур для посева и посев при помощи умной сельскохозяйственной техники. Третий шаг — мониторинг поля при помощи космических снимков и снимков, полученных с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). На этом этапе производится анализ всходов для возможного вторичного посева, анализ влажности почвы и полив, анализ и внесение удобрений и пестицидов. Следующий шаг — анализ по снимкам готовности урожая для уборки, предварительный прогноз урожайности. После уборки оценивается урожай по полям и составляются карты урожайности. Планируются следующие посадки с учетом севооборота. В статье делается вывод о целесообразности использования бортовых мультиспектральных и гиперспектральных изображений при мониторинге сельскохозяйственных полей, а также для оценки и картирования изменчивости урожайности в пределах поля для точного земледелия.

Литература:

1. Шайтура Н.С., Кожаев Ю.П. Изменения экосистем Земли // Славянский форум. — 2021. — № 4 (34). — С. 427–434.

2. Шайтура Н.С. Антропологические изменения экологии земли // Славянский форум. — 2021. — № 2 (32). — С. 348–354.

3. Шайтура Н.С., Останкова Н.В., Родина Е.А., Белю Л.П., Зеленова Г.Я. Продовольственная безопасность России и экономические механизмы ее обеспечения // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2022. — № 7. — С. 209–216.

4. Прудкий А.С., Шайтура Н.С. Потенциальные угрозы реализации четвертой промышленной революции // Славянский форум. — 2022. — № 4 (38). — С. 289–301.

5. Шайтура С.В., Князева М.Д., Белю Л.П., Султаева Н.Л., Феоктистова В.М. Некоторые аспекты точного земледелия // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2021. — № 8. — С. 21–34.

6. Шайтура С.В., Коломейцев А.В., Позняк И.И., Минитаева А.М., Прохоров Ю.Н. Точное земледелие как один из аспектов цифровизации сельского хозяйства // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2022. — № 3. — С. 161–166.

7. Шайтура С.В., Швед Е.В., Неделькин А.А., Сивченко С.В., Минитаева А.М. Управление процессом развития систем точного земледелия в сельском хозяйстве // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2022. — № 5. — С. 28–34.

8. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Геоинформационные сервисы инфраструктуры пространственных данных — Приложение к журналу «Известия вузов». Геодезия и аэрофотосъемка. Сборник статей по итогам научно-технической конференции. — 2018. — № 9. — С. 90–97.

9. Сумзина Л.В., Шайтура С.В. Подготовка кадров по геоинформационному сервису // Отходы и ресурсы. — 2017. — Т. 4, № 3. — С. 9.

10. Шайтура С.В. Геоинформационный сервис. В сборнике: Реестр новых научных направлений. — Москва, 2018. — С. 205–206.

11. Шайтура С.В., Максимов А.В., Филимонов С.Л., Томашевская Н.Г., Барбасов В.К. Цифровая экономика, точное позиционирование и беспилотное вождение в сельском хозяйстве // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2021. — № 4. — С. 38–44.

12. Шайтура С.В., Кожаев Ю.П., Васкина М.Ю. Космический мониторинг водных ресурсов туристических дестинаций Крыма // Сервис в России и за рубежом. — 2020. — Т. 14, № 1 (88). — С. 127–141.

13. Розенберг И.Н., Шайтура С.В., Прудкий А.С., Шайтура Н.С. Практическое применение космического мониторинга. — Бургас, 2022.

14. Шайтура С.В., Барбасов В.К., Минитаева А.М., Кожаев Ю.П. Мониторинг сельскохозяйственных земель при помощи беспилотных летательных аппаратов // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. — 2021. — № 12. — С. 947–953.

15. Шайтура С.В., Замятин П.А., Белю Л.П., Султаева Н.Л. Совокупная стоимость владения решениями на базе технологии «интернет вещей» // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. — 2021. — № 2. — С. 124–133.

16. Булгаков С.В., Ковальчук А.К., Цветков В.Я., Шайтура С.В. Интегрированные геоинформационные системы. — Москва, 2007.

17. Савиных В.П., Цветков В.Я., Шайтура С.В. Основные положения в области геоинформационных технологий // Славянский форум. — 2015. — № 2 (8). — С. 293–301.

18. Шайтура С.В., Шайтура Н.С., Байгутлина И.А., Замятин П.А. Практические аспекты применения современных беспилотных летательных аппаратов. — Бургас, 2022. — 260 с.

19. Шайтура С.В., Барбасов В.К., Минитаева А.М., Кожаев Ю.П. Мониторинг сельскохозяйственных земель при помощи беспилотных летательных аппаратов // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. — 2021. — № 12. — С. 947–953.

20. Шайтура С.В., Васкина М.Ю. Комплексная цифровая модель мониторинга района // Экология урбанизированных территорий. — 2019. — № 4. — С. 71–76.

21. Шайтура С.В., Васкина М.Ю. Мониторинг земель районов Дальнего Востока // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. — 2020. — № 1. — С. 28–33.

22. Shaitura S.V., Feoktistova F.M., Minitaeva A.M., Olenev L.A., Chulkov V.O., Kozhaev Y.P. Spatial geomarketing powered by big data // Revista Turismo Estudos & Práticas. — 2020. — № S5. — С. 13.

Количество живущих на Земле увеличивается, что создает дополнительную нагрузку на сельскохозяйственные территории [1, 2]. Увеличивается число катаклизмов, климат меняется, происходит деградация сельскохозяйственных земель и опустынивание [3, 4]. Засуха стала повторяющимся явлением в нескольких странах по всему миру. Это имеет наибольшее значение в зонах земледелия, зависящих от осадков, особенно в засушливых и полузасушливых экосистемах.

Одним из возможных выходов из создавшейся ситуации является повсеместный переход к точному земледелию [5, 6]. Точное земледелие позволяет оценить урожайность, повысить урожайность территорий, собрать и сохранить урожай [7, 8].

Точное земледелие использует такие методы геоинформационного сервиса [8, 9, 10], как пространственное позиционирование [11], дистанционный мониторинг [12, 13, 14], и умную сельскохозяйственную технику, работающую на принципах интернета вещей [15].

Используя дистанционное зондирование, системы глобального позиционирования (GPS, ГЛОНАСС) и геоинформационные системы (ГИС), фермеры могут понять потребности своих ферм на конкретных участках. Обладая этой информацией, они способны формулировать и внедрять методы управления, которые обеспечат оптимальное использование ресурсов для максимизации выпуска продукции и прибыли. Таким образом, геопространственные технологии предоставляют фермеру информационный ресурс, который он может использовать для принятия обоснованных решений, гарантирующих эффективное и действенное управление фермой для максимизации ее производительности. Чтобы получить максимальную выгоду от своих ферм, фермеры должны понимать и внедрять эти технологии в сочетании со своим опытом и знаниями.

Опишем порядок действий и этапы по применению геоинформационных сервисов в точном земледелии:

1. Выбор картографической базы исследований, подбор карт и аэрофотоснимков и внесение их в ГИС.

2. Создание базы опытного поля на основе данных предыдущих исследований.

3. Создание базы для текущего мониторинга поля или полей, посев или посадка.

Для Цитирования:
Шайтура С.В., Шайтура Н.С., Прудкий А.С., Кожаев Ю.П., Феоктистова В.М., Использование дистанционного зондирования при мониторинге полей в точном земледелии. Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2023;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: