Агропрофи » Blog Archive » Космическое ноу-хау
Регистрация

��������� - �������� ��������� �������

Космическое ноу-хау

Ольга Жукова

Сегодня в России все больше регионов начинают проявлять интерес к технологиям космического дистанционного зондирования для решения сельскохозяйственных задач. Из космоса видно многое, у пользователей есть возможность получить объективную и актуальную информацию о реальном положении дел на каждом поле. При этом стоимость таких данных зачастую оказывается ниже, чем при использовании альтернативных источников.

Перспективное направление

Данные дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) все чаще используются для принятия управленческих решений в сельском хозяйстве. К числу наиболее приоритетных и динамично развивающихся сфер применения данных ДЗЗ относятся космический сельскохозяйственный мониторинг, управление землепользованием и агрострахование.

Помимо космической съемки существуют и другие технологии дистанционного зондирования: традиционная аэросъемка, съемка с беспилотных летательных аппаратов. Интенсивно развиваются технологии спутникового позиционирования и навигации. Выбор того или иного метода получения информации зависит от поставленной задачи. Однако данные космической съемки обладают рядом специфических преимуществ, выгодно отличающих ее от других технологий. При этом стоимость таких данных не так уж велика, порой она оказывается ниже, чем при использовании альтернативных источников. Правда, для проведения космической съемки есть свои ограничения, в первую очередь это облачность. Но, например, при использовании радиолокационных данных она уже не будет помехой, так как сигналы, посылаемые радаром, который установлен на спутнике, не чувствительны к наличию облаков.

Государственная программа

У нас в стране разрабатывается национальная космическая система дистанционного зондирования Земли для мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. Работа ведется в рамках государственной программы развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия (2008–2012 гг.), в которой на создание системы информационного обеспечения, куда попадает и использование технологий ДЗЗ, выделено около 4,5 миллиарда рублей.

В качестве регионального примера можно привести государственную информационную систему мониторинга земель сельскохозяйственного назначения и геопортал агропромышленного комплекса Краснодарского края. Положительный опыт внедрения системы космического мониторинга в Краснодарском крае позволил повысить эффективность деятельности государственных органов, осуществляющих контроль за использованием земель, и обеспечить баланс социально-экономического развития муниципальных образований за счет увеличения поступления доходов в консолидированный бюджет края, вывода земель из теневого оборота и увеличения объемов производства сельскохозяйственных культур. Из космоса видно многое, причем пользователи получают объективную и актуальную информацию о реальном положении дел на каждом поле. Например, по отчетности хозяйств в 2009 г. посевная площадь одного из районов составила 35,1 тыс. га, по данным статистического учета – 35,2 тыс. га, а по результатам спутникового мониторинга – 44,7 тыс. га. Таким образом, разница составила почти 10 тыс. га. Функции контроля системы дистанционного мониторинга земель позволяют Департаменту сельского хозяйства и перерабатывающей промышленности Краснодарского края проводить гибкую политику в отношении сельхозпроизводителей и ответственных лиц административно-управленческого аппарата муниципальных районов.

Для учета

Заказ съемки, выбор спутников определяется масштабом работ и характером решаемых задач. Руководитель отдельного хозяйства вряд ли станет покупать снимки для инвентаризации своих полей и планирования севооборотов. Целесообразнее заказать у специалистов комплекс работ по созданию актуальной пространственной основы (масштаба 1: 10 000) с использованием снимков сверхвысокого разрешения (менее 1 м, например со спутников Worldview, GeoEye) и получением удаленного доступа к карте полей и сельскохозяйственной инфраструктуры с «подложкой» из спутниковых снимков. Удаленный доступ на территорию хозяйства с правами администрирования данных или без них может быть предоставлен через геопортал посредством «тонкого» клиента через обычный веб-браузер. Такая картографическая основа может стать для «продвинутого» фермера или председателя не только средством планирования севооборотов, но и первым шагом к внедрению технологий точного земледелия.

Для целей кадастрового учета и инвентаризации земель сельскохозяйственного назначения целесообразно использовать панхроматическую съемку с пространственным разрешением 2–5 м (например ALOS PRISM). Такое разрешение позволяет актуализировать карты с точностью, соответствующей масштабу 1:25 000. При развертывании работ по дистанционному сельскохозяйственному мониторингу необходимы спектрозональные снимки с пространственным разрешением от 5 до 30 м, обеспечивающие точность картографирования масштабов 1:50 000 – 1:200 000. В качестве примеров можно привести RapidEye, DMC, Landsat. Последний вид работ достаточно трудоемок, сопряжен с организацией информационно-аналитических систем космического мониторинга и требует участия квалифицированных специалистов в области информационных технологий. В то же время эксплуатация таких систем и геосервисов, являющихся «экранами» мониторинга, достаточно проста и предназначена для использования специалистами-аграриями на местах. Разумеется, с помощью таких геосервисов возможно получение в удобной форме информации по каждому полю с данными о посевах и урожайности по годам, количеству вносимых удобрений и другими необходимыми параметрами.

Для мониторинга

Все технологии мониторинга сельскохозяйственных культур в той или иной степени базируются на использовании вегетационных индексов, самым популярным из которых является NDVI (Normalized differenced vegetation index). Он основан на особенностях отражения тканями листа растительности электромагнитной радиации в красном и ближнем инфракрасном диапазонах электромагнитного спектра. Обладая космическими снимками в указанных диапазонах (а ими оснащены практически все современные съемочные системы, осуществляющие спектрозональную съемку) и проведя несложные математические расчеты, получают изображения, по которым можно сделать ряд выводов о характере вегетации. Каждая сельскохозяйственная культура обладает собственными особенностями вегетации и характеризуется своими фенологическими фазами развития. Благодаря этому по сезонному ходу NDVI, полученному в результате анализа разно-временных снимков, удается дешифрировать многие виды культур, выделить необрабатываемые поля и участки с открытой почвой. Кроме этого, имеется возможность на ранних стадиях выявить неблагоприятные воздействия на культурную растительность (болезни, сорняки, влияние засухи, вымокания и т. п.).

Сегодня в России все больше регионов начинают проявлять интерес к технологиям космического дистанционного зондирования для решения сельскохозяйственных задач. Многие департаменты и министерства, как федерального, так и регионального уровней, осознают необходимость финансирования проектов, связанных с применением данных ДЗЗ в аграрном секторе. Эффект от внедрения этих технологий способствует повышению осведомленности ответственных за принятие решений лиц, совершенствованию сельскохозяйственного землепользования, рациональному распоряжению финансами и материально-техническими ресурсами, уменьшению коррумпированности отрасли за счет открытой и объективной информации. Все это в итоге помогает формированию цивилизованных рыночных отношений в аграрном секторе и укреплению продовольственной безопасности страны.

Отправить ссылку другу
Оставить отзыв