Дистанційне зондування землі

/ Актуальні статті / П'ятниця, 08 липня 2011 16:45
Віталій СЕРБІЙмолодший науковий співробітник, УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого
Точне землеробство - один зі способів інтенсифікації сільського господарства. В основі наукової концепції точного землеробства лежать уявлення про існування неоднорідностей у межах одного поля. Для їх оцінки і детектування використовуються новітні технології, такі як системи глобального позиціювання (GPS, ГЛОНАСС), спеціальні датчики; дані дистанційного зондування Землі (ДЗЗ), зокрема аерофотознімки і знімки зі супутників, супутникова радарна зйомка, а також спеціальні програми для агроменеджменту на базі геоінформаційних систем (ГІС).
Важливою складовою технології точного землеробства є своєчасне виявлення і локалізація ділянок пригноблюваного стану рослинності в межах одного поля, що може бути викликане різноманітними чинниками: ураженням рослин шкідниками, забур’яненістю, браком поживних речовин тощо. На основі даних ДЗЗ складаються агротехнологічні електронні карти (АТЕК) для внесення добрив, засобів захисту й виконання інших технологічних операцій, при цьому позиціювання агрегату в гоні корегується за допомогою сучасних навігаційних систем.
Система глобального позиціювання грунтується на розгалуженій мережі супутників. Ті супутники, які потрапляють у зону видимості, передають дані на приймач за допомогою радіосигналу, що транслюється на дві частоти. Одна з них вважається цивільною і має індекс L1 (1575.42 МГц), інша ж використовується в основному військовими і маркується як L2 (1227.60 МГц). За даними, що передаються за допомогою L1, можна отримати точність позиціювання до 3-х метрів, використовуючи безкоштовну Європейську диференціальну поправку EGNOS, або до 15-30 см при застосовунні апаратної поправки eDif. Однією з найбільш передових технологій є RTK (кінематика в реальному часі) - спосіб, що забезпечує сантиметрову точність координат у реальному часі до 5-8 см. Якщо ж разом із «цивільною» L1 використовувати ще і «військову» L2, то похибка визначення координат знижується до декількох міліметрів.
Технологія GPS дозволяє збільшити ефективність виконання технологічних операцій за рахунок точного керування агрегатом, що виключає потребу в маркері й інших способах орієнтації, крім того реалізація основних положень інтегрованої системи керованого землеробства, зокрема, моніторингу стану грунту, внесення добрив, обробітку грунту, посіву, догляду за рослинами, не можлива без систем GPS, ГЛОНАСС.
24 грудня 2004 року був запущений український супутник ДЗЗ «Сич-1М» («Сiч-1М», «Океан-О1» №9) і мікросупутник МК-1ТС Мікрон (КС-5 МФ-2) у рамках Національної космічної програми України, а найближчим часом планується запустити ще ряд нових супутників СІЧ-2М-О, СІЧ-2М-Р, СІЧ-3-О із розширеними можливостями, що дозволить отримувати знімки поверхні Землі з високою деталізацією і, можливо, меншими витратами для вітчизняних споживачів.
Методи зондування можуть бути пасивні, тобто ті, що використовують природне відбите або вторинне теплове випромінювання об'єктів на поверхні Землі, обумовлене сонячною активністю, та активні - які використовують спеціально спровоковане випромінювання об'єктів, ініційоване штучним джерелом направленої дії. Дані ДЗЗ, отримані з космічного апарату (КА), характеризуються великою мірою залежності від прозорості атмосфери. Тому на КА застосовують багатоканальне устаткування пасивного й активного типів, яке реєструє електромагнітне випромінювання у різних діапазонах.
Наразі всі матеріали космічної зйомки з просторовим дозволом 2 і більше метрів є абсолютно відкритими. Саме доступність такої інформації може вважатися сьогодні основною причиною активного використання космічних знімків.
Однією з сучасних систем дистанційного зондування Землі середнього дозволу є прилад MODIS, встановлений на супутниках Terra і Aqua. Отримувані з його використанням дані широко використовуються у різних випадках, зокрема, для глобального моніторингу рослинності.
Прилад MODIS виконує зйомку в 36 спектральних каналах видимого й інфрачервоного діапазону довжин хвиль із просторовим дозволом 250 м, 500 м і 1 км та забезпечує щоденне здобуття даних спостережень для будь-якого регіону України. Останні вільно поширюються Геологічною службою США (http://lpdaac.usgs.gov).
За допомогою ГІС величезний поштовх отримали геоінформаційні технології ув сільському господарстві. Основними програмними продуктами для роботи з даними ДЗЗ є ARCGIS (виробництва ESRI) і IMAGINE (ERDAS), що мають деякі функції для застосування в аграрному секторі. GPS Tool - інструмент підтримки GPS-приймачів - дозволяє безпосередньо на екрані комп'ютера спостерігати поточне положення користувача на електронній карті або космознімку.
Також використовуються засоби обчислення різних фізичних показників та індексів із космознімків, що дозволяють оцінювати вологість земної поверхні, її температуру, об'єм біомаси у вигляді вегетаційного індексу тощо. Інструмент, що застосовується з метою прогнозування урожаю в масштабах цілої країни або регіону, називається Frame Sampling Tool.
Продукт eCognition вирішує завдання автоматичного дешифрування знімків на основі бази знань, що створюється користувачем. Він дозволяє в автоматичному режимі дешифрувати контури об'єктів (полів), визначати їх стан (вологість, біомаса), однорідність характеристик.
Сільськогосподарське виробництво схильне до значних ризиків, обумовлених погодними умовами. Методи ДЗЗ широко використовуються в агропромисловому комплексі багатьох країн світу (США, Канада, країни Євросоюзу, Індія, Японія тощо). Однією з ефективних систем сільськогосподарського моніторингу є проект MARS (The Monitoring of Agriculture with Remote Sensing; розробка Об'єднаного дослідницького центру Єврокомісії з моніторингу сільськогосподарських земель), який дозволяє визначати площі посівів і врожайність сільськогосподарських культур, починаючи з рівня держав і регіонів аж до окремих ферм. В Україні проект MARS реалізується УкрНДІПВТ ім. Л. Погорілого, який грунтується на багатофакторному аналізі різної інформації: супутниковою, метеорологічною, агрометеорологічною і статистичною.
На сьогодні результати прогнозування відповідають найвищим вимогам і передбачають за якістю методи, використовувані іншими організаціями. При цьому існуюча технологія прогнозування продовжує доопрацьовуватися за рахунок розробки більш досконалих підходів у визначенні об'ємно-тимчасових параметрів вибірки й методів її аналізу.
Таким чином, система точного землеробства дозволяє інтенсифікувати сільськогосподарське виробництво, збільшити продуктивність, рівень оплати і престижність професій у сільському господарстві. Підвищити ефективність використання виробничих фондів та оборотних коштів.
Вживання новітніх технологій дає змогу підвищити врожайність за рахунок дозованого внесення добрив і пестицидів, тим самим покращуючи екологічну ситуацію.
Визначена можливість використання супутникових знімків не лише для оцінки стану агробіоценозу конкретного господарства, а й вперше застосувати ДЗЗ і ГІС технології в експлуатації машинно-тракторного парку шляхом оптимізації складу агрегату для конкретних польових умов господарства, оцінених просторово-геометричною конфігурацією по супутникових зображеннях.
 12 квітня 2024
Європейський ринок сухого молока вчергове помітно «просів». Це миттєво відобразилось і на вартості українського товару, оскільки саме в Європу з України останнім часом експортується левова частка сухого молока.
Європейський ринок сухого молока вчергове помітно «просів». Це миттєво відобразилось і на вартості українського товару, оскільки саме в Європу з України останнім часом експортується левова частка сухого молока.
12 квітня 2024
 12 квітня 2024
Corteva, Inc., глобальна винятково сільськогосподарська компанія, спільно з державним АТ «Ощадбанк» розширюють партнерську програму кредитування українських агровиробників, даючи можливість купувати на вигідних умовах засоби захисту рослин компанії. Наразі за умовами цієї програми кредитування за зниженими ставками фермери можуть придбати насіння соняшнику, кукурудзи та озимого ріпаку преміальної генетики бренду Pioneer®.
Corteva, Inc., глобальна винятково сільськогосподарська компанія, спільно з державним АТ «Ощадбанк» розширюють партнерську програму кредитування українських агровиробників, даючи можливість купувати на вигідних умовах засоби захисту рослин компанії. Наразі за умовами цієї програми кредитування за зниженими ставками фермери можуть придбати насіння ...
12 квітня 2024
 12 квітня 2024
Європарламент схвалив оновлені «директиви щодо сніданків», згідно з якими на етикетках товарів повинна чітко вказуватись країна походження меду, а також чіткіше маркуватися вміст цукру у фруктових соках. Нові правила запровадять також для джемів та мармеладів.
Європарламент схвалив оновлені «директиви щодо сніданків», згідно з якими на етикетках товарів повинна чітко вказуватись країна походження меду, а також чіткіше маркуватися вміст цукру у фруктових соках. Нові правила запровадять також для джемів та мармеладів.
12 квітня 2024
 12 квітня 2024
У січні-лютому 2024 року Україна відправила на експорт 144 тонни живих овець і кіз на суму $158 тис.
У січні-лютому 2024 року Україна відправила на експорт 144 тонни живих овець і кіз на суму $158 тис.
12 квітня 2024
 12 квітня 2024
У Харківської області «Агрофірма "Світанок"» виробила першу в Україні органічну горіхову олію, яка виготовлена в повністю органічному виробничому ланцюжку: органічний горіховий сад – органічний виробник олії. У ДП «Укрметртестстандарт» проведені необхідні випробування та отримані висновки.
У Харківської області «Агрофірма "Світанок"» виробила першу в Україні органічну горіхову олію, яка виготовлена в повністю органічному виробничому ланцюжку: органічний горіховий сад – органічний виробник олії. У ДП «Укрметртестстандарт» проведені необхідні випробування та отримані висновки.
12 квітня 2024
 11 квітня 2024
Через блокування портів, низьку ціну на зерно та високу собівартість вирощування кукурудза для багатьох господарств стала фактично не прибутковою культурою в 2023 році.
Через блокування портів, низьку ціну на зерно та високу собівартість вирощування кукурудза для багатьох господарств стала фактично не прибутковою культурою в 2023 році.
11 квітня 2024

Please publish modules in offcanvas position.