CC BY
14
УДК 330
Гарягдыев Г.Ч.
преподаватель Худайназаров С.А.
преподаватель Шамурадов А.А.
студент кафедра экологии
Туркменский государственный университет имени Махтумкули,
г. Ашхабад, Туркменистан
ВАЖНОСТЬ ЦИФРОВОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ПОСЕВНЫХ ПЛОЩАДЕЙ И ПОВЫШЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ПРИ ДИСТАНЦИОННОМ НАДЗОРЕ
Аннотация
При помощи программного обеспечения «Exactfarming» (точное земледелие) осуществляется дистанционный мониторинг за земледельческими угодьями нашей страны. Предоставляемые ПО «Exactfarming» данные обновляются через каждые 3-4 дня, что позволяет повысить эффективность управления сельским хозяйством, способствует оптимизации полевых работ, оперативной коррекции выявленных дефектов посредством системного мониторинга за вегетацией растений, а также ведению электронного севооборота. Данный метод имеет огромное значение и для изучения биомассы пастбищ, что немаловажно для животноводческой отрасли, отслеживания процесса роста деревьев в лесных хозяйствах, процесса опустынивания, пожароопасных факторов, а также принятия оперативных мер реагирования. Таким образом, можно утверждать, что данный метод является одним из современных, который будет способствовать дальнейшему развитию сельского хозяйства нашей страны.
Ключевые слова:
программа, нормализованный разностный вегетационный индекс, мониторинг, участок, мультиспектральный дрон P4, SZ DJI Technology, GPS, спектральная кривая между красным и
инфракрасным спектрами, цифровая система.
Garyagdyyev G.Ch.
Lecturer Hudaynazarov S.A.
Lecturer
Shamyradov A.A.
Student Ecology department, Magtymguly turkmen state university, Ashgabat, Turkmenistan
THE IMPORTANCE OF DIGITAL MAPPING OF ACREAGE AND INCREASING YIELDS WITH REMOTE SUPERVISION
Annotation
With the help of the software "Exactfarming" (precision farming), remote monitoring of agricultural lands of our country is carried out. The data provided by Exactfarming software is updated every 3-4 days, which makes it possible to increase the efficiency of agricultural management, contributes to the optimization of field work,
prompt correction of identified defects through system monitoring of plant vegetation, as well as electronic crop rotation. This method is of great importance for studying the biomass of pastures, which is important for the livestock industry, tracking the process of tree growth in forestry, the process of desertification, fire hazards, as well as taking prompt response measures. Thus, it can be argued that this method is one of the modern ones that will contribute to the further development of agriculture in our country.
Keywords:
program, normalized difference vegetation index, monitoring, plot, multispectral drone P4, SZ DJI Technology, GPS, spectral curve between red and infrared spectra, digital system.
Введение
В результате беспрецедентных усилий нашего уважаемого Президента в период процветания нашего суверенного государства всестороннее развитие сельского хозяйства, которое напрямую связано с повышением уровня и качества жизни населения, наряду со всеми другими отраслями народного хозяйства, является одним из приоритетов государственной политики Президента. Ведется большая работа по модернизации системы, дальнейшему увеличению продовольственного обилия в нашей стране, увеличению производства различных видов высококачественной сельскохозяйственной продукции и объемов экспортируемой продукции [1]. Благодаря беспрецедентным усилиям нашего уважаемого президента, большое внимание уделяется увеличению урожайности с гектара, эффективному использования земли, увеличению производства на меньшем количестве земли. В соответствии с поручением Президента по внедрению мирового опыта и последних достижений науки в аграрной сфере ведется целенаправленная работа по переходу на цифровую электронную систему управления, изучению международного опыта развития профессионального образования, расширению информационных и консультационных услуг. На основе этого разработка таких методов, как цифровое картографирование посевных площадей и повышение урожайности сельскохозяйственных культур за счет краткосрочного внедрения дистанционного надзора, экономии затрат и внедрения методов их решения в аграрном секторе.
Материалы и методы
В сельском хозяйстве программное обеспечение Exactfarming (точное земледелие) имеет большой потенциал для составления цифровых карт посевных площадей, а также улучшения и управления их производительностью путем обработки данных со спутников Земли. Особенность этой программы в том, что она позволяет получать обновленные изображения поверхности каждые 3-4 дня из-за использования космических данных с нескольких спутников.
Это программное обеспечение автоматически использует NDVI (нормализованный разностный вегетационный индекс). Он позволяет определить состояние развития растений на исследуемой территории, пожароопасных зонах, а также дать эффективную оценку сельскохозяйственной и пастбищной продуктивности сельского хозяйства. Этот метод в основном использует спектральные свойства лучей, падающих на растения.
Результаты и обсуждение
Согласно программе, после создания цифровых карт посевных площадей, урожайность сельскохозяйственных культур увеличивается за счет регулярного мониторинга, изучения и своевременной корректировки площади в течение нескольких лет на основе тарифных возможностей. За любой культурой ведется наблюдение от урожая до урожая.
В 2020 году под посев озимой пшеницы обследовано 14,92 га пшеничных полей в Халачском районе. Это отслеживалось обработкой снимка из космоса, сделанного со спутников 03.11.2020 г. В результате темпы роста пшеницы на посевной площади были разными. Это потому, что в этом районе есть несколько фермеров-арендаторов (Рисунок 1).
Рисунок 1 - Анализ роста пшеницы на основе регулярного мониторинга 1-го пшеничного поля
Эти области также можно просмотреть на карте расчетов NDVI пшеничного поля. На 1-м и 2-м местах красного цвета на этом пшеничном поле всхожесть пшеницы была хорошей, и зародыши пшеницы были хорошо покрыты. Высота пшеницы также около 5-6 см. Причина, по которой эта земля отличается от других арендодателей, заключается в том, что эти земли были засеяны на 10-15 дней раньше, чем другие земли. Затем были посажены 3-е и 4-е места. Эти участки еще не созрели и невысоки, но скорость роста пшеницы, занявшей 4 место, ниже, чем у других. Последние посевные площади 5, 6, 7 - это участки, которые еще не проросли (Рисунок 2). Расчеты NDVI, проведенные 3 ноября, обрабатывались и контролировались, а также проводились различные эксперименты и анализы [3].
Рисунок 2 - Наблюдение за пшеничным полем Халачского района
(03.11.2020 г.)
Затем мы повторно проанализировали снимки из космоса с недавно полученными расчетами NDVI от 8, 13, 18, 23 числа месяца. Согласно исследованию, 8 и 13 числа этого месяца рост пшеницы был нормальным, но 18 ноября погода на этих полях была холодной и пасмурной. Поэтому мы заранее определили его через программу, чтобы не было возможности повторно проанализировать снимки из космоса того дня. 23 ноября погода стояла ясная. Мы проанализировали снимок из космоса, сделанный в тот день (рис. 3). Как видно из рисунка, скорость роста пшеницы на поле меняется и увеличивается. Кое-где рост хороший несмотря на то, что пшеницу засевают позже. На первой посевной площади (1-й участок) на пшеничном поле желтые площади, то есть 0,54 га, опережают нормальный рост. Продолжительное пожелтение желтой области означает, что это вызвано технической неисправностью. Вы можете увидеть состояние уровня земли. При этом на участках 5 и 6, засеянных на общей площади 2,46 га, то есть на северо-западной стороне пшеничного поля, а также на восточной стороне 6-го участка, всхожесть и рост ниже. Важно отметить различия и определить причину на основании различных исследований. Исследования показали, что путем исправления недостатков повышается урожайность за счет нормального роста, и принимаются необходимые меры для следующего цикла урожая. Наблюдение за этим пшеничным полем продолжается [4,5].
Рисунок 3 - Наблюдение за пшеничным полем Халачского района
(23.11.2020 г.)
Эта программа предоставляет прогнозы погодных условий на исследуемых полях в разделе мониторинга за 7 дней. В разделе погодных данных программа показывает самую высокую, нормальную, низкую температуры, количество активной температуры, среднегодовую активную температуру, количество осадков, среднегодовое количество осадков, степень влажности и давления в виде чисел и диаграмм. На основе данных о погоде на полях планируется и выполняется ряд мероприятий, таких как подготовка полей к посеву, вспашка, посадка, внесение удобрений, орошение полей и сбор урожая. Важность использования дронов в сельском хозяйстве сегодня является одной из ведущих в мире среди сельскохозяйственных стран с созданием цифровой карты посевных площадей, повышающей их продуктивность за счет удаленного мониторинга. По словам специалистов, работающих в этой области, отмечается, что в будущем уровень использования дронов в сельском хозяйстве будет до 80%. Сегодня новейший мультиспектральный дрон P4, производимый частной компанией SZ DJI Technology в Китае, очень эффективен в сельском хозяйстве Китая. Этот дрон может летать 30 минут с большой вероятностью
полета, удерживая сигнал на расстоянии до 7 км. Устройство имеет 6 специализированных камер высокого класса, каждая из которых работает в соответствующем спектральном диапазоне. Устройство подключается к системе GPS через Интернет 4G или Wi-Fi. Перед запуском цифровая карта поля рисует траекторию направления дрона, так что устройство автоматически переворачивает NDRE (спектральная кривая между красным и инфракрасным спектрами) и сигнал NDVI растений, летя в указанном направлении. Точные данные получаются в результате выполнения этих двух выражений (рисунок 4).
Рисунок 4 - Просмотр электронной карты NDRE и NDVI посевных площадей на экране с дрона P4
Разрешение данных, полученных с помощью устройства, очень высокое и варьируется в зависимости от точности, размер каждого пикселя составляет 3-4 см. Это позволяет вам точно видеть онлайн, какие растения растут на фермах, а чего не хватает прямо сейчас.
Заключение
Использование таких методов в управлении сельским хозяйством нашей страны позволит повысить урожайность за счет своевременного контроля за ходом работ на сельскохозяйственных полях, регулярного мониторинга развития растений, своевременного улучшения управления урожаем, правильного управления землепользованием, обработки почвы, выявления опасных зон, а также перевести сельское хозяйство на цифровую систему.
Список использованной литературы:
1. Аллаков М., Основы картографии. Ашхабад, Наука, 2001.
2. Барталев С.А., Лупян Е.А., Нейштадт И.А., Савин И.Ю. Дистанционная оценка параметров сельскохозяйственных земель по спутниковым данным
спектрорадиометра MODIS - 2005. - Т. 2, № 2 - С. 228-236.
3. Черепанов А. С. Вегетационные индексы: справочные материалы // Геоматика. 2011. №2. С. 98-102.
4. Агроскаутинг от ExactFarming - эффективный осмотр полей. Режим доступа: https://www.exactfarming.com
5. Работа с ExactFarming. Режим доступа: https://demoapp.exactfarming.com /dashboard
6. P4 Multispectral - Specifications - DJI. Режим доступа: https://www.dji.com
© Гарягдыев Г.Ч., Худайназаров С.А., Шамурадов А.А., 2023
