Оценка состояния дренажных систем сельскохозяйственного поля с помощью данных дистанционного зондирования

А. Ф. Петрушин; Е. П. Митрофанов

А. Ф. Петрушин, кандидат технических наук Агрофизический научно-исследовательский институт
Е. П. Митрофанов, аспирант Агрофизический научно-исследовательский институт

Аннотация

Состояние объектов мелиоративной инфраструктуры влияет на эффективность управления процессами использования сельскохозяйственных мелиорируемых земель и представляет серьезную продукционную и экологическую проблему в случае их деградации. Один из ключевых факторов этих процессов - упадок и неэффективное использование существующих дренажных систем. Как недорогой и перспективный метод оценки состояния дренажных систем сельскохозяйственного поля, рекомендуется использовать данные дистанционного зондирования земли, применение которых позволяет получать оперативно - качественную информацию. В работе описаны основные этапы обработки данных дистанционного зондирования с помощью автоматизированного беспилотного летательного аппарата (квадрокоптер Геоскан 401), которые используются для решения следующих задач: определение расположения закрытой дренажной системы сельскохозяйственного поля, локализации ее неисправностей; оценка степени зарастаний открытой дренажной системы; фиксирование границ участков поля, подверженных водной эрозии. Приведены конкретные примеры решения этих задач, а также, методики использования данных аэрофотосъемки для составления ортофотопланов, привязанных к глобальной системе позиционирования формирования моделей рельефа местности, моделей водных потоков на сельскохозяйственных полях и расчет основных вегетационных индексов.

Литература

1. Голованов, А. И. Мелиорация земель/А.И.Голованов, И.П.Айдаров, М.С.Григоров и др. -М.: Колос, 2011. 824 с.//
2. Митин, М. Д. Современные тенденции развития отрасли беспилотных летательных аппаратов/ М. Д. Митин, Д. Б. Никольский.- Геоматика. - № 4. - 2013.// Mitin, M. D. Sovremennyye tendentsii razvitiya otrasli bespilotnykh letatel'nykh apparatov [Modern trends in the development of the industry of unmanned aerial vehicles]/M. D.Mitin D. B.Nikol'skiy.- Geomatika. - № 4. - 2013.
3. Митрофанова, О. А. Математический модуль для автоматизации колориметрического метода оценки обеспеченности растений азотом / О. А. Митрофанова, В. М. Буре, Е. В. Канаш. - Вестник СПбГУ. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления. - Вып. 1. - 2016. - С. 87-93. // Mitrofanova, O. A. Matematicheskiy modul dlya avtomatizatsii kolorimetricheskogo metoda otsenki obespechennosti rasteniy azotom [Math module to automate the colorimetric method for estimating nitrogen status of plants]/ O. A. Mitrofanova, V. M. Bure, E. V. Kanash. - Vestnik SPbGU. Serija 10. Prikladnaja matematika. Informatika. Processy upravlenija. - Vyp. 1. - 2016. - P. 87-93.
4. Петрушин, А. Ф. Мониторинг состояния земель сельскохозяйственного назначения с по-мощью открытых данных спутникового мониторинга / А. Ф. Петрушин, Е. П. Митрофанов. - Математические модели в теоретической экологии и земледелии: Мат. Межд. семинара, посвященного памяти профессора Ратмира Александровича Полуэктова (Полуэктовские чтения). - 2014. - С. 115. // Petrushin, A. F. Monitoring sostoyaniya zemel selskokhozyaystvennogo naznacheniya s po-moschyu otkritikh dannikh sputnikovogo monitoring [Monitoring of the state of agricultural land using open satellite monitoring data]/ A. F. Petrushin, E. P. Mitrofanov. - Mat. modeli v teo-reticheskoj jekologii i zemledelii: Mat. Mezhd. seminara, posvjashhennogo pamjati professora Ratmira Aleksandrovicha Polujektova (Polujektovskie chtenija). - 2014. - P. 115.
5. Петрушин, А. Ф. Опыт использования БПЛА для мониторинга состояния сельскохозяйственных земель / А. Ф. Петрушин, Е. П. Митрофанов. – Сб.: Применение средств дистанционного зондирования земли в сельском хозяйстве. - 2015. - С. 81-84. // Petrushin, A. F. Opit ispolzovaniya BPLA dlya monitoring sostoyaniya selskokhozyaystvennikh zemel [Experience in using UAV for monitoring the state of agricultural land]/ A. F. Petrushin, E. P. Mitrofanov. – Sb.: Primenenie sredstv distancionnogo zondirovanija zemli v sel'skom hozjajstve. - 2015. - P. 81-84.
6. Точное сельское хозяйство / Под общей редакцией Д. Шпаара, А.В. Захаренко, В.П. Якушева. - СПб-Пушкин. – 2009. - 397 с. // Tochnoe selskoe khozyaystvo [Precision Agriculture]/ Pod obschey redaktsiey D. Shpaara, A. V. Zakharenko, V. P. Yakusheva. - SPb-Pushkin. – 2009. - 397 p.
7. Якушев, В. П. Теоретические и методические основы выделения однородных технологических зон для дифференцированного применения средств химизации по оптическим характеристикам посева (практическое пособие) / В. П. Якушев, Е. В. Канаш, А. А. Конев и др. – СПб. – 2010. - 59 с. // Yakushev, V. P. Teoreticheskie i metodicheskie osnovi videleniya odnorodnikh tekhnologicheskikh zon dlya differentsirovannogo primeneniya sredstv khimizatsii po opticheskim kharakteristikam poseva [Theoretical and methodological foundations for the separation of homogeneous technological zones for the differentiated application of chemicalization facilities based on the optical characteristics of sowing (practical manual)]/ V. P. Yakushev, E. V. Kanash, A. A. Konev i dr. – SPb. – 2010. - 59 p.
8. Якушев, В. П. Применение дистанционного зондирования в системе точного земледелия / В. П. Якушев, П. В. Лекомцев, Д. А. Матвеенко и др. / Вестник Российской сельскохозяйственной науки, № 1. С. 23-25. // Yakushev, V. P. Primenenie distancionnogo zondirovaniya v sisteme tochnogo zemledeliya [The application of remote sensing in the system of precision farming] / V. P. Yakushev, P. V. Lekomcev, D. A. Matveenko i dr. - Vestnik Rossijskoj sel'skohozjajstvennoj nauki. - № 1. - P. 23-25.
9. Якушев, В. П. Получение, обработка и использование данных дистанционного зондирования для мониторинга мелиоративного состояния сельскохозяйственных полей / В. П. Якушев, А. Ф. Петрушин. - Агрофизика, СПб. – 2013. - № 10. - С. 52-58. // Yakushev, V. P. Poluchenie, obrabotka i ispolzovanie dannikh distantsionnogo zondirovaniya dlya monitoring meliorativnogo sostoyaniya selskokhozyaystvennikh poley [Receiving, processing and use of remote sensing data for monitoring the meliorative state of agricultural fields]/ V. P. Yakushev, A. F. Petrushin. - Agrofizika, SPb. – 2013. - № 10. - P. 52-58.
10. Янников, И. М. Применение беспилотных летательных аппаратов при разведке труднодоступных и масштабных зон чрезвычайных ситуаций / И. М. Янников, П. М. Фомин, Т. Г. Габричидзе, А. В. Захаров. - Вектор науки ТГУ. - 2012. - № 3(21). - С. 49-53. // Yannikov, I. M. Primenenie bespilotnikh letatelnikh apparatov pri razvedke trudnodostupnikh i masshtabnikh zon chrezvichaynikh situatsiy [The use of unmanned aerial vehicles in the exploration of hard-to-reach and large-scale emergency zones]/ I. M. Yannikov, P. M. Fomin, T. G. Gabrichidze, A. V. Zakharov. - Vektor nauki TGU. - 2012. - № 3(21). - P. 49-53.