ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ПРИОРИТЕТА «УМНОЕ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО» РОССИИ

В. П. Якушев

doi:10.30850/vrsn/2019/2/11-15

В. П. Якушев, академик РАН Агрофизический научно-исследовательский институт

DOI: https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/2/11-15

Аннотация

Научно-технологический прорыв в сельскохозяйственном производстве невозможен без применения цифровых технологий точного земледелия (ТЗ), являющегося ключевым сегментом «умного сельского хозяйства». Развитие ТЗ, в свою очередь, требует более совершенной методологической и инструментальной базы информационного обеспечения новых технологий. Важнейшим ресурсом информационного обеспечения современных систем земледелия служат методы и средства дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). На состоявшейся в АФИ 26-28 сентября 2018 г. второй Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Применение средств ДЗЗ в сельском хозяйстве» представлены и обсуждены новые методы, алгоритмы и актуальные научные направления по данной тематике. Созданы и апробированы отечественные программно-математические инструменты исследования влияния сложности и контрастности почвенного покрова на продуктивность различных сельскохозяйственных культур, возделываемых с применением цифровых технологий ТЗ. Анализ полученных результатов показал, что в результате только дифференцированного внесения азотных удобрений по технологии ТЗ урожайность повысилась на 29%, а их экономия составила около 26% в среднем за годы исследований. Отмечена значимая роль беспилотных летательных аппаратов в решении следующих задач: определение расположения закрытой дренажной системы, локализации ее неисправностей; оценка степени зарастаний открытой дренажной системы; фиксирование границ участков поля, подверженных водной эрозии. Подчеркивается, что дальнейшее развитие методов ДЗЗ из космоса в значительной степени будет связано с расширением возможностей использования центра коллективного пользования (ЦКП) Института космических исследований (ИКИ) «ИКИ-Мониторинг» и созданием сети специализированных тестовых полигонов для подспутниковых наблюдений с целью получения калиброванной и верифицированной информации о количестве и качестве обработки пахотных земель, площади и состоянии посевов различных культур, их прогнозной и фактической урожайности.

Литература

1. Барталев, С.А. Спутниковое картографирование растительного покрова России / С.А. Барталев, В.А. Егоров, В.О. Жарко и др. - М.: ИКИ РАН– 2017.– 208 с.
2. Блохина, С.Ю. Применение дистанционного зондирования в точном земледелии /С.Ю. Блохина // Вестник российской сельскохозяйственной науки– 2018.– № 5.– C.10-16.
3. Канаш, Е.В. Оптические характеристики листьев яровой пшеницы при дефиците азота и воды / Е.В. Канаш, В.П. Якушев, Ю.А. Осипов и др. // Вестник российской сельскохозяйственной науки.– 2017.– №4.– С. 13-17.
4. Лупян, Е.А. Развитие подходов к построению информационных систем дистанционного мониторинга / Е.А. Лупян, М.А. Бурцев, А.А. Прошин и др. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса.– 2018.– Т. 15.– № 3. С. 53–66. DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-3-53-66.
5. Материалы Всероссийской научной конференции (с международным участием) «Применение средств дистанционного зондирования Земли в сельском хозяйстве». (Санкт-Петербург, 16-17 сентября 2015г). – СПб.: ФГБНУ АФИ, 2015.-196с.
6. Митрофанова, О.А. Математический модуль для автоматизации колориметрического метода оценки обеспеченности растений азотом / О.А. Митрофанова, В.М. Буре, Е.В. Канаш // Вестник СПБГУ– 2016.– Выпуск 1.– С. 87-93
7. Петрушин, А.Ф. Оценка состояния дренажных систем сельскохозяйственного поля с помощью данных дистанционного зондирования / А.Ф. Петрушин, Е.П. Митрофанов // Вестник российской сельскохозяйственной науки.– 2017.– №4.– С. 17-20
8. Плотников, Д.Е. Признаки распознавания пахотных земель на основе многолетних рядов данных спутникового спектрорадиометра MODIS / Д.Е. Плотников, С.А. Барталев, Е.А. Лупян // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса.– 2010.– Т. 7. № 1.– С. 330–341.
9. Толпин, В.А. Возможности анализа состояния сельскохозяйственной растительности с использованием спутникового сервиса «ВЕГА» / В.А. Толпин, Е.А. Лупян, С.А. Барталев и др. // Оптика атмосферы и океана.– 2014.– Т. 27. № 7(306).– С. 581–586.
10. Якушев, В.П. Перспективы «умного сельского хозяйства» в России / В.П. Якушев, В. В. Якушев / Вестник РАН.– 2018.– том 88, №9.– С. 773-784
11. Якушев, В.П. Дифференцированное применение средств химизации при выращивании яровой пшеницы / В.П. Якушев, П.В. Лекомцев, В.В. Воропаев и др. // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2017. №4. С. 13-17.
12. 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. 2015. №1. С. 23-25.
13. Yakushev, V., Kanash E., Rusakov D., Blokhina S. Specific and non-specific changes in optical characteristics of spring wheat leaves under nitrogen and water deficiency // Advances in Animal Biosciences: Precision Agriculture (ECPA 2017). 2017. 8:2. pp. 229–232.
14. Gartner — исследовательская и консалтинговая компания, специализирующаяся на рынках информационных технологий, https://www.gartner.com
15. European Global Navigation Satellite Systems Agency, https://www.gsa.europa.eu/
16. The Boston Consulting Group («Бостонская консалтинговая группа»), https://www.bcg.com/