Проект направлен на развитие дистанционных методов оценки состояния сельскохозяйственных посевов и методов математической обработки больших массивов (гиперкуба) данных на основе дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), получаемых с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и космических аппаратов (КА), оснащенных мульти- и гиперспектральными камерами, а также сопряженных с ними наземных агрофизических, агрохимических и биологических измерений.
Разработка теоретических основ дистанционной и наземной количественной оценки внутриполевой изменчивости для точного земледелия
Проект РФФИ № 19-29-05184-мк
Дистанционный мониторинг позволяет существенно увеличить масштабы прогнозирования урожая и повысить эффективность оперативного контроля за состоянием посева для управления продукционным процессом при помощи систем точного земледелия. Однако процесс дешифрирования информации, потенциально заложенной в оптических характеристиках растений, довольно сложен и пока является малоэффективным. Поэтому любые новые методы исследований, а особенно результаты определения внутриполевой изменчивости, оказываются весьма актуальными.
Аэрофотоснимок опытного поля Меньковского филиала Агрофизического научно-исследовательского института (дата съемки: 10.06.2011)
В рамках работ по проекту научным коллективом развиты теоретические представления об использовании методов геостатистики применительно к количественной оценке целесообразности перехода к агроприемам ТЗ на заданном сельскохозяйственной поле, разработан соответствующий инструментарий для функционального описания эмпирических вариограмм и аналитического выявления степени неоднородности, а также создано алгоритмическое и программное обеспечение для обнаружения и выделения границ неоднородности по оптическим критерием и гиперспектральным снимкам.
Построенные карты распределения NDVI на опытном сельскохозяйственном поле с наборами точек, сгенерированных случайным образом (даты съемок: 03.06.2011 г. и 10.06.2011 г.)
По сути, главная цель исследований, которая заключалась в существенном расширении возможностей количественной оценки внутриполевой неоднородности по данным дистанционного зондирования Земли и наземной измерительной опорной информации, достигнута. Об этом свидетельствуют результаты проведенных вычислительных экспериментов и апробации разработанного инструментария в полевых условиях.
Сенсорный узел с выдвижной антенной и пятиканальным влагомером полностью подземного размещения
Партнеры
Публикации по проекту
Теоретические основы дистанционной и наземной количественной оценки внутриполевой изменчивости для точного земледелия.
Якушев В. П., Блохин Ю. И., Блохина С. Ю., Буре В. М., Канаш Е. В., Матвеенко Д. А., Митрофанов Е. П., Митрофанова О. А., Петрушин А. Ф., Якушев В. В.
СПб.: АФИ, 2023. – 76 с., коллективная монография
Новый метод количественной оценки внутриполевой изменчивости по оптическим характеристикам посевов для точного земледелия
Якушев В. П., Матвеенко Д. А., Петрушин А. Ф., Блохина С. Ю., Канаш Е. В., Якушев В. В.
Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2020. №2. С. 4-10. DOI: 10.30850/vrsn/2020/2/4-10
Оценка внутриполевой изменчивости посевов с помощью вариограммного анализа спутниковых данных для точного земледелия
Якушев В. П., Буре В. М., Митрофанова О. А., Митрофанов Е. П., Петрушин А. Ф., Блохина С. Ю., Якушев В. В.
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 2. С. 114–122. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-2-114-122
Состояние и перспективы создания новых методов количественной оценки внутриполевой изменчивости в точном земледелии
Матвеенко Д.А., Воропаев В.В., Якушев В.В., Блохин Ю.И., Блохина С.Ю., Митрофанов Е.П., Петрушин А.Ф.
Агрофизика. 2020. № 1. С. 59-70. DOI: 10.25695/AGRPH.2020.01.09
Особенности обработки аэрокосмических снимков для оптимизации геостатистических исследований внутриполевой изменчивости в задачах точного земледелия
Якушев В. П., Буре В. М., Митрофанова О. А., Митрофанов Е. П., Блохина С. Ю.
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 4. С. 128–139. DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-4-128-139
Информационно-техническая база интеллектуализации управления агротехнологиями
Михайленко И.М., Якушев В.П.
Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2022. № 2. С. 4-11. DOI: 10.30850/vrsn/2022/2/4-11
Формирование базы данных оптических характеристик посевов зерновых культур для выделения однородных зон управления в точном земледелии
Матвеенко Д.А., Воропаев В.В., Якушев В.В., Канаш Е.В., Блохина С.Ю., Блохин Ю.И., Петрушин А.Ф., Митрофанов Е.П.
Агрофизика. 2021. № 3. С. 35–45. DOI:10.25695/AGRPH.2021.03.06
К вопросу определения степени интенсификации агротехнологий на основе анализа вегетационных индексов растений методами математической статистики
Якушев В. П., Буре В. М., Митрофанова О. А., Митрофанов Е. П.
Агрофизика. 2022. № 4. С. 40-50. DOI: 10.25695/AGRPH.2022.04.07
Автоматизация процесса обнаружения и выделения границ внутриполевой изменчивости по аэрокосмическим снимкам и оптическим критериям
Якушев В.П., Петрушин А.Ф., Якушев В.В., Блохина С.Ю., Блохин Ю.И., Матвеенко Д.А., Митрофанов Е.П.
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 6. С. 151-162. DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-6-161-162
Корреляционные зависимости между вегетационными индексами, урожаем зерна и оптическими характеристиками листьев пшеницы при разном содержании в почве азота и густоте посева
Якушев В.П., Канаш Е.В., Русаков Д.В., Якушев В.В., Блохина С.Ю., Петрушин А.Ф., Блохин Ю.И., Митрофанова О.А., Митрофанов Е.П. Сельскохозяйственная биология. 2022. Т. 57. № 1. С. 98-112. DOI: 10.15389/agrobiology.2022.1.98rus
Участники
Якушев Виктор Петрович
Академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, кандидат технических наук
Петрушин Алексей Федорович
Научный сотрудник, кандидат технических наук
Якушев Вячеслав Викторович
Член-корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, кандидат технических наук
Другие проекты
Методология обработки данных дистанционного зондирования получаемых при мульти- и гиперспектральной съёмке посевов зерновых культур и сопряженных полевых измерений
Разработка прототипов твердых и жидких форм кормовых добавок на основе компонентов торфа
Разработка кормовых добавок на основе компонентов торфа для снижения использования кормовых антибиотиков в животноводстве и птицеводстве