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:
Примерно такую задачу экспертно оценивал во Всероссийском конкурсе социальных изменений «Детский Форсайт». У школьников есть на эту тему прекрасный проект ! Скорее практически реализуйте ваши задумки, иначе вас опередит поколение " Z ".
Благодарю за интересный материал. Хочу добавить, что ещё в 2019 года я был на выставке в Чикаго и уделил большую часть своего времени на изучение опыта зарубежных коллег в части применения робототехники, дронов. Несколько выступлений меня зацепили. Своим опытом делились специалисты, которые занимаются спутниковыми снимками. Были специалисты, которые занимаются дронами, их применением в части защиты растений. Также были компании, которые владеют диагностикой полей (робототехника). Все эти средства полезны для сельскохозяйственного производства. Вопрос лишь в том, насколько профессионально будут интерпретированы собранные со снимков данные, и как оперативно приняты меры.
Группа компаний «Агротек», например, тоже занимается диагностикой полей. Мы используем спутниковые снимки. С помощью дронов это тоже можно делать. Всё зависит от цели. Наш выбор пал на спутниковые снимки, так как их качества достаточно, чтобы понять в какой точке поля есть проблема. Цель – сформировать понимание проблемы, направить агронома в нужную точку для её детального обследования и дальнейшего решения. Такой механизм пока работает эффективно. Не спорю, что дроны дают лучшее качество снимка, но это вряд ли исключило бы необходимость выезда агронома в поле для дальнейшего решения выявленной проблемы.
А вот рынок внесения (транспортировки) пестицидов с помощью дронов – это, на мой взгляд, более развитый сегмент. Спрос на технологию очевиден.
Уверен, что в будущем мы придём к тому, что дроны в комплексе со спутниковыми технологиями и наземными, классическими технологиями будут идти рука об руку. Подход агрокомпаний станет дифференцированным. Будущее за комплексной аналитикой и методиками. Агрохолдинги будут идти разными путями, чтобы повысить эффективность использования земли, удобрений.
Навание статьи сразу напомнило RUSSIAN CYBERPUNK FARM)) https://www.youtube.com/watch?v=8HZ4DnVfWYQ&ab_channel=birchpunk