Геоданные - решения практических задач

Задачи сельского хозяйства, которые можно решить с помощью геоданных.

Геоданные для решения практических задач

Сельское хозяйство обеспечивает самые основные потребности человечества, и в России оно исторически являлось одной из важнейших отраслей народного хозяйства. Появление спутниковых снимков высокого пространственного, спектрального и временного разрешения привело к расширению использования данных дистанционного зондирования в точном земледелии.

Основные области применения дистанционного зондирования

Точное земледелие использует инструменты и технологии для оценки данных, необходимых для улучшения методов ведения сельского хозяйства и увеличения производства сельскохозяйственных культур. Данные собираются дистанционными датчиками, установленными на спутниках, самолетах, беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) или наземном оборудовании. Построенные в режиме реального времени или близкого к нему карты показывают рост сельскохозяйственных культур, их болезни, дефицит питательных веществ, наличие сорняков, условия выращивания. Это позволяет корректировать объем и график проводимых мероприятий для повышения урожайности культур.

Картографирование свойств почвы

Составление почвенных карт необходимо для устойчивого управления природными ресурсами на всех уровнях, будь то местном, региональном или национальном. Они используются для дифференцированной системы агротехнических мероприятий, правильного применения удобрений, проведения противоэрозионных работ.

Классификация видов сельско-хозяйственных культур

Одним из направлений использования данных дистанционного зондирования в сельском хозяйстве является определение структуры посевной площади, видов растущих на полях культур. Это позволяет своевременно решать проблемы, связанные с учетом полей, прогнозом урожайности, измерением площадей сельскохозяйственных угодий и их картографированием. Данные применимы ко всем полевым и садовым культурам, пастбищным угодьям.

Мониторинг урожая

Для увеличения производительности сельскохозяйственных культур необходимо проводить их мониторинг в течение всего вегетационного периода. Он включает в себя наблюдение за показателями роста и развития растений, оценку биомассы. При своевременном отслеживании снижения темпов роста или их увядания, можно оперативно выяснить и устранить причины и не допустить гибель больших площадей культур. Данные дистанционного зондирования используются для оперативного отслеживания обстановки, построения карт, на основе которых принимаются управленческие решения.

Управление орошением

Орошение обеспечивает наиболее благоприятные для произрастания растений водный, питательный, воздушный, тепловой, солевой и микробиологический режимы почв, а в засушливых районах это является единственным способом эффективного и стабильного ведения сельского хозяйства. Данные дистанционного зондирования позволяют оценить водный стресс растений, а значит, скорректировать объем и график орошения.

Управление питательными веществами

Своевременное и правильное внесение удобрений имеет важное значение для оптимизации роста и повышения урожайности сельскохозяйственных культур, минимизации ущерба окружающей среде, вызванного потерей питательных веществ. Данные съемки позволяют рассчитывать вегетационные индексы содержания азота и хлорофилла, фотосинтетическую активность культур, оперативно строить карты на основе полученных данных.

Оценка влажности почвы

Оценка влажности почвы необходима для эффективного орошения и управления природными экосистемами. Помимо расчета индексов на основе мультиспектральной и гиперспектральной съемки, часто используются данные съемки в микроволновом диапазоне, которые позволяют оценить влажность в том числе на глубине. Данные дистанционного зондирования также позволяют получить информацию о морфометрических характеристиках рельефа, построить его цифровую модель для оценки положения участка относительно склонов и площадей водосбора.

Прогноз урожайности

Данные дистанционного зондирования интенсивно и регулярно используется для инвентаризации сельскохозяйственных культур и прогнозирования урожайности. Оценка, как правило, производится двумя способами: через биофизические параметры, рассчитанные на основе данных съемки, и статистические и эмпирические взаимосвязи, полученные на основе анализа данных дистанционного зондирования. Это позволяет получить максимальный урожай.

Картографирование растительных индексов

Индексы растительности – это математические выражения, которые измеряют отраженный свет от многих спектральных полос в ультрафиолетовой, синей, зеленой, красной и средней инфракрасной частях. На основе индексов оценивается состояние растений и их свойства. При мониторинговых наблюдениях эти индексы используются для оценки пространственно-временной изменчивости различных видов растений. Гиперспектральная съемка, благодаря большому количеству узких спектральных каналов, позволяет подобрать индексы, чувствительные к выявлению изменений в небольших диапазонах спектра.

Борьба с сорняками

Борьба с сорняками включает в себя уменьшение популяции сорняков на ферме, обеспечивая их рост ниже уровня экономического ущерба для сельскохозяйственных культур. Дистанционное зондирование позволяет идентифицировать сорняки среди основных культур, а значит и быстро принимать решения о способах их устранения.

Борьба с болезнями и вредителями

Размножение вредителей и распространение болезней сельскохозяйственных культур приводят к значительным потерям урожая. Их раннее обнаружение позволяет не допустить распространение на больших площадях. Методы дистанционного зондирования, в отличие от традиционных, позволяют в малых сроки исследовать большие площади. Гиперспектральная съемка позволяет обнаружить заболевания на ранних стадиях для реализации эффективных планов управления.

Проверка эффективности удобрений с переменной нормой внесения

Дистанционное зондирование и географические информационные системы (ГИС), являются перспективными инструментами оптимизации сельскохозяйственных операций и ресурсов. Точное земледелие использует набор передовых методов анализа информации и данных для проверки эффективности удобрений. Технологии и инструменты дистанционного зондирования позволяют фермерам наблюдать пространственную изменчивость внесения удобрений между полями сельскохозяйственных культур. Также они оценивают количество удобрений, гербицидов и инсектицидов, которые будут использоваться на ферме.

Контроль сельско-хозяйственных ресурсов

Чрезмерное использование природных ресурсов может привести к деградации окружающей среды, истощению подземных вод и поверхностных потоков. Неэффективное использование удобрений и пестицидов приводит к уменьшению биологической продуктивности, нарушению функционирования грунтовых микробиоценозов, накоплению остатков пестицидов и их производных в поверхностных и грунтовых водах, препятствует восстановлению плодородия почвы. Методы дистанционного зондирования применяются для повышения эффективности использования природных ресурсов, не допуская их угнетения, и помогают формировать устойчивую производственную систему.

Оценка эвапотранспирации

Эвапотранспирация – суммарное количество влаги, удаляемой в результате испарения и транспирации, один из факторов проявления водного режима, важнейший компонент гидрологического цикла и водного баланса. С размерами эвапотранспирации коррелирует продуктивность экосистем, её оценка необходима для определения потребности сельскохозяйственных культур в воде и планирования их орошения.

Оставить заявку

Получить больше информации и заказать снимки со спутников высокого разрешения!

Заказать