Переваги супутникового моніторингу в рослинництві

21 июня в 11:00

2698

Переваги супутникового моніторингу в рослинництві

Чому моніторинг полів супутниками дистанційного зондування Землі — все ще незамінний інструмент контролю стану культур в рослинництві? Які особливості продукту EOS Crop Monitoring корисні для аграріїв?


Дискусійне питання українського агро під час війни — чи на часі впровадження технологій точного землеробства. Зрозуміло, що всі сьогодні вимушені економити, та що краще економити: гроші чи ресурси? Оскільки впровадження технологій точного землеробства не з дешевих, робимо висновок, що для того, щоб зекономити, доводиться витрачати. Особливість супутникового моніторингу в тому, що це один з найдоступніших інструментів для оптимізації агровиробництва.

Супутники дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) надають цінну інформацію для аналізу стану посівів та умов росту рослин. Про застосування супутникових даних в агро нам розповіли менеджери з розвитку бізнесу компанії EOS Data Analytics Дмитро Свириденко та Віталій Вишняк.

Компанія EOS Data Analytics (EOSDA) — це глобальний провайдер аналітики супутникових даних з клієнтською базою понад 700 тис. користувачів по всьому світу, який співпрацює з державними, комерційними та науковими організаціями. Компанія застосовує технології ДЗЗ для надання послуг в більше ніж 20 галузях, в тому числі для агро.

Основним продуктом EOSDA у сільськогосподарській галузі є EOS Crop Monitoring, онлайн-сервіс для супутникового моніторингу полів, який збирає всю важливу інформацію щодо стану посівів в одному місці.

Які супутники використовуються для агро?

Зазвичай для сільського господарства використовують знімки сузір’їв супутників  Landsat та Sentinel, але також можуть використовуватись знімки комерційних супутників з більшою роздільною здатністю.

Для багатьох головна проблема використання знімків дослідницьких супутників ДЗЗ — частота оновлюваності знімків. Супутники Landsat 7, 8 знімають поверхню один раз у вісім днів, Sentinel 2а, 2b — 1 раз на 3-5 днів. Також можуть використовуватись щоденні знімки супутників Terra та Aqua, але вони мають низьку роздільну здатність (від 250 м).

Через це EOSDA планують до кінця 2025 року запустити власне сузір’я супутників EOS SAT, першим агро-орієнтованим сузір’ям серед компаній, які використовують технологію дистанційного зондування. Це буде комерційне рішення, заточене під аграрні господарства всіх типів. Сьогодні для отримання даних EOSDA використовує знімки супутників Landsat-8 та Sentinel-2 (роздільна здатність до 10 м). Також доступні дані з радарних та оптичних систем супутникового спостереження, таких як SMAP, AMSR, SPOT.

Спеціалісти EOSDA не працюють з сирими даними (як це робить багато компаній). Вони аналізують хмарність, ідентифікують тіні на знімках, вирівнюють і опрацьовують дані в ручному режимі, завдяки чому клієнти отримують на 10-12 знімків на рік більше, ніж у конкурентів.

Роль супутникового моніторингу

Супутниковий моніторинг допомагає розв'язанню задач моніторингу земельного банку. До актуальних супутникових знімків поверхні Землі застосовуються індекси вегетації, щоб отримати доцільну інформацію про стресовий стан культур. До появи цього інструмента агрономи відстежували стан посівів, досліджуючи поля особисто. Цей метод був малоефективний, бо він:

  • не дозволяв своєчасно виявляти проблеми в полі (осередок виникнення хвороб, появи шкідників, забруднення полів бур’янами), перш ніж проблемою буде вражена більша частина посівів;
  • зазвичай обмежувався периметром поля (при вирощуванні культур суцільного посіву в активну фазу вегетації аграрій часто не знає що відбувається з культурами всередині полів).

Після 2014 року аграрії почали використовувати для моніторингу БПЛА (безпілотні літальні апарати), але з часом безпілотники стали частіше застосовувати для повітряного внесення ЗЗР та для обмірів полів. Закривати задачі регулярного моніторингу великих площ дронами не економно за часом та ресурсами. Сьогодні дрони частіше застосовуються як допоміжний інструмент агронома, який з їх допомогою точково досліджує проблемні ділянки поля, які були виявлені за допомогою супутникового моніторингу.

Супутник дозволяє бачити одразу всі поля господарства. Карти полів з вегетаційними індексами доступні вже наступного дня після знімку поверхні Землі. Аграрій бачить всі проблемні уражені зони, може точно визначити їх координати та виміряти площу. Потім він обстежує ділянку або дронами, або виїжджає на місце та ідентифікує проблему, яка призвела до пригнічення росту культур на ділянці. Своєчасна ідентифікація проблемних осередків дозволяє локалізувати проблему та зменшити наслідки (втрату врожаю). В пакеті платформи EOS Crop Monitoring, крім розширеної веб-версії, також є мобільний додаток польового скаутингу для агрономів.

Польовий скаутинг

Функція скаутингу доступна у безкоштовному мобільному додатку, який працює як онлайн, так і без доступу до інтернету. Дані, отримані в ході польових оглядів, відправляються на сервер одразу після підключення до мережі.

Отримавши карти вегетаційних індексів, аграрій відмічає проблемні ділянки та відправляє скаутів на огляди. На платформі можна одразу призначити відповідального скаута, щоб той миттєво отримав повідомлення про необхідність огляду конкретних ділянок.

Після виконання завдання задача скаутингу на платформі позначається як виконана. До задачі підтягуються файли: звіт агронома, фотоматеріали з поля, спостереження (стадії росту, густота рослинності, вологість ґрунту тощо), висновки щодо причин стресу рослин.

Польовий скаутинг важливий, бо фактори, які впливають на врожайність, можуть бути різними:

  • проблеми захисту рослин (поява грибків, шкідників, хвороб);
  • проблеми зрошення та живлення рослин (нестача добрив);
  • забур'яненість поля;
  • несприятливі умов росту культур (підтоплення, посуха тощо).

Керівник господарства може ознайомитись з усіма матеріалами скаута у веб-версії продукту в реальному часі, таким чином слідкуючи за станом полів онлайн, не залишаючи офісу. Як і відповідальний виконавець, він також отримує сповіщення про скаут-активності в полях та нові звіти.

Дослідження показують, що технології точного землеробства допомагають скоротити середній час, необхідний для аграрного скаутингу, з 1 години — до 5 хвилин, і збільшити кількість обстежуваних ферм до 15 на день.

Використання методів супутникового моніторингу

Точне землеробство можна визначити як сукупність методів спостереження, вимірювання та реагування на зовнішні й внутрішні фактори мінливості на полі. Супутники надають інформаційну базу для ведення ефективної господарської діяльності. В разі правильного використання інформації аграрій може економити час, ресурси, підвищити продуктивність виробництва.

Платформа EOS Crop Monitoring має низку функцій, які спрощують моніторинг стану рослин, умов росту культур та аналіз даних.

Продукт EOS Crop Monitoring

Дані, які доступні на платформі: вегетаційні індекси NDVI, NDRE, MSAVI, RECI, індекс вологості рослин NDMI, показники вологості ґрунту, карти висот, карти ухилів, історичні дані погоди з 2006 року, прогноз погоди на 14 діб.

Доступна функція аналізу вегетації рослин — порівняння показників вегетації за п'ять минулих років, що дозволить спрогнозувати майбутній врожай за наявної динаміки розвитку культур. Можна порівнювати накопичені дані активних температур та дані про кількість опадів з середніми даними за 5 та 10 років, щоб встановити, що впливає на поточний стан рослин. Окремо доступна функція — порівняння розвитку власних полів з іншими полями в регіоні.

Для кращого аналізу інформації клієнтам доступна функція групових акаунтів — всі спеціалісти господарства можуть працювати в одній мережі та аналізувати спільні дані (простіше організувати роботу, ставити та виконувати задачі, доповнювати звіти).

Користувачам також доступний прогноз даних щодо швидкості вітру, опадів, вологості на 14 діб — це корисна інформація для планування обприскування, внесення добрив або препаратів (дозволяє запобігати зносу, обрати оптимальні умови для збільшення ефективності дії).

Значення прийнятної хмарності знімків клієнт також може визначати самостійно. EOS Data Analytics має алгоритм, який на основі технологій штучного інтелекту може опрацьовувати знімки таким чином, щоб хмарні ділянки не впливали на коректність показників індексів.

Радарні знімки визначають вологість поверхневого шару ґрунту до 5 см. Унікальна функція продукту EOS Crop Monitoring — класифікація посівів.

Класифікація посівів

Компанія EOSDA надає послугу ранньої або більш пізньої класифікації посівів. З 2016 року компанія щороку проводить класифікацію сільськогосподарських культур по всій країні (результати класифікації доступні на супутниковій платформі EOS Crop Monitoring), використовуючи власну модель, засновану на штучному інтелекті та нейронній мережі. За цей час вдалось досягти точності класифікації понад 90%.

Рання класифікація посівів дозволяє ідентифікувати тип культури на ранніх стадіях розвитку (рекомендується проводити наприкінці червня). Пізня класифікація культур дає знання щодо ситуації в районі, області, Україні загалом. Аграрій знає, скільки площ зайнято під культуру, розуміє, чи буде попит на врожай, може приблизно спрогнозувати ціну.

RnD-відділ компанії окремо може займатись задачами клієнта по класифікації культур (завдання на кшталт класифікації площ під певною культурою по всій території України за 2 роки, 3 роки, площі під культурою в конкретній області та інші, в залежності від технічного завдання яке скидає клієнт).

Пробний період користування

Для того, аби аграрій ефективніше використовував можливості платформи, компанія надає можливість затестувати продукт безкоштовно. Тестовий період триває 2 тижні.  З кожним клієнтом працює служба підтримки (проводить демонстраційні презентації, відповідає на питання, надсилає гайд та додаткові матеріали з використання сервісу тощо).

Головна задача сучасного фермера або агро-підприємства — навчитись користуватись тими можливостями, які дає супутниковий моніторинг. Може пройти час, перш ніж супутникові дані трансформуються в розуміння проблемних ділянок поля, причин їх виникнення та стратегії реагування. Це технологія, яка потребує певного навчання і досвіду користування. Платформа не замінить розумного агронома, але допоможе агроному визначити проблему, побачити проблемні зони та вчасно зреагувати.

Матеріал став можливим завдяки підтримці Програми USAID з аграрного і сільського розвитку — АГРО.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.


AgriGeek

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

bn

Вверх