Как дроны меняют представление о сельском хозяйстве

Развитие технологического прогресса коснулось практически всех отраслей рынка, даже довольно консервативных. Изменения затронули государственный сектор, промышленность и даже сельское хозяйство. Сейчас аграриям больше не нужно прибегать к тяжелому ручному труду и самостоятельно исследовать большие площади. Одно из самых популярных инновационных решений, которое помогает повысить урожайность и снизить издержки – это беспилотные летательные аппараты (БПЛА). 

В России сельскохозяйственные БПЛА только набирают популярность, поэтому чаще всего аграрии используют любительские квадрокоптеры с камерой в видимом RGB-диапазоне. Это вся линейка DJI Phantom, Mavic 2 Pro/Zoom. Кроме них часто используются Mavic Air 2 или DJI Mini 2. Но такие модели не предназначены для сельскохозяйственной отрасли, так как возможности их применения ограничены. Их камеры позволяют зафиксировать только видимые недочеты и нарушения. Например, механизатор в процессе работы может забыть вовремя поднять или опустить сеялку и дрон может выявить непросеянные зоны.

Если говорить о многофункциональном применении таких устройств, то лучше использовать специализированные дроны промышленного назначения, такие как DJI P4 Multispectral. Основное преимущество мощных промышленных квадрокоптеров  –  наличие мультиспектральной камеры и системы точного позиционирования RTK.

P4 Multispectral применяется для оперативной оценки состояния выращиваемых культур, также он позволяет выявить проблемные участки, оказывающей негативное воздействие на растения, отслеживает динамику их роста и развития. Это позволяет прогнозировать потенциальную урожайность. Также с помощью него можно провести инвентаризацию земельных ресурсов и получить актуальные и точные размеры полей. Сравним три разные технологии мониторинга и анализа полей.

Объезд и визуальный осмотр участков

До начала цифровизации самой простой традиционной технологией был объезд и визуальный осмотр участков. Тогда аграрий проезжал на машине и локально осматривал участки с выращиваемой культурой, используя при этом огромное количество приборов: линейку, N-тестер, GreenSeeker, влагомер, пенетрометр, анемометры, GPS трекер и другие.

Плюсы:

• Можно провести более детальный анализ культуры и оценить ситуацию на месте.

Минусы:

• Мониторинг происходит выборочно и не дает полного понимания всей ситуации.
• Затрачиваются огромные силы и время, чтобы все объехать. Расходуется ГСМ, изнашивается амортизация и ходовая часть транспортного средства.
• В зависимости от рельефа, местности, климатических условий не везде можно проехать.
• В итоге в данных встречается много погрешностей.

Дистанционное зондирование земли

Второй традиционный способ – это дистанционное зондирование земли (ГДЗ). В рамках него мониторинг производится с помощью спутниковых снимков и строится на принципе электромагнитного излучения. Благодаря ему можно отследить состояние культуры, ее развитие и выявить нехватку элементов питания.

Плюсы:

• Большая площадь покрытия. Спутниковый мониторинг помогает объективно оценить состояние полей всего хозяйства.
• Ретроспективность.Спутниковые снимки полей делаются на протяжении нескольких лет. По ним можно проследить всю историю полей.

Минусы:

• Из-за высокой облачности нет возможности увидеть свои поля – спутник не может их «пробить».
• У спутниковых снимков низкое пиксельное разрешение – 10 кв. м на пиксель. Из-за этого, например, колею трактора размером 1,5 м на таком снимке даже не видно.
• Спутники могут делать снимки в среднем раз в пять дней и мониторинг может не отразить важные изменения.
• Для такого способа обязательно нужен Интернет, а в некоторых удаленных областях он работает нестабильно. 

Мониторинг полей с помощью БПЛА

Технология последних лет – мониторинг полей с помощью БПЛА. Сейчас появляются инновационные методы мониторинга полей, которые позволяют снизить нагрузку на аграриев и повысить урожайность более продуктивными способами.  Один из таких методов – использование беспилотников для анализа полей. 

Плюсы:

• Высокая мобильность устройства.
• Возможность оперативной съемки. Например, на высоте 150 м коптер может проанализировать 100 га примерно за 1 час. 
• За счет полета на маленькой высоте БПЛА может работать в условиях облачности.
• Полученные с дрона данные можно переформатировать в почвенную 3D карту, которая поможет детально определить состояние земель на конкретных участках.
• С помощью мультиспектральных камер дроны могут оценить всхожесть посевов, вычислить вегетационный индекс, прогнозировать урожайность и многое другое, что нельзя сделать со спутника. А у человека на сбор этих данных уходит намного больше времени.
• Использование дронов вместо пеших инспекций заметно снижает выброс вредных автомобильных веществ, которые попадают на выращиваемые культуры. 
• Наблюдение в режиме онлайн за выполнением технологических операций.

Минусы:

• Наличие запрещенных зон для гражданских полетов. Среди них аэропорты и режимные объекты, которые не должны попасть в камеру.
• Меньшая площадь покрытия по сравнению со спутниковым мониторингом.
• Согласно российскому законодательству беспилотники весом более 250 грамм подлежат обязательной регистрации в Росавиации, что создает дополнительную бюрократическую нагрузку на операторов БПЛА.

Читайте также: