CC BY
17Н
А У К И
О ЗЕМЛЕ
УДК 528.8
Е.Е. Петелева
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ ДИСТАНЦИОННГО ЗОНДИРОВАНИЯ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЗЕМЕЛЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
В статье рассматривается важность применения беспилотных летательных аппаратов как средства сбора информации для мониторинга земель сельскохозяйственного назначения. Представлены характеристики беспилотных летательных аппаратов, которые позволяют определить наиболее эффективный способ сбора информации для мониторинга земель сельскохозяйственного назначения.
Ключевые слова: Мониторинг земель сельскохозяйственного назначения, беспилотные летательные аппараты, дистанционное зондирование, внедрение беспилотных летательных аппаратов.
Мониторинг сельскохозяйственных земель занимает особое место в мониторинге земель. Использование земли в сельском хозяйстве имеет свои специфические особенности, главной из которых является незаменимость ее для производства продуктов питания [2].
Государственный мониторинг сельскохозяйственных земель - система оперативных, периодических и базовых (исходных) наблюдений за изменением качественного и количественного состояния земель сельскохозяйственного назначения и земель, используемых или предоставленных для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий, как природного и производственного объекта для ведения сельского хозяйства, их хозяйственным использованием, и обследований этих земель, почв и их растительного покрова, проводимых с определенной периодичностью [1].
В настоящее время особую актуальность приобретает оперативное изучение состояния земель сельскохозяйственного назначения, поскольку показатели их качественного состояния низки. Большое значение имеют вопросы охраны земель и их рационального использования, систематические наблюдения за состоянием земель для своевременного выявления изменений, их оценки, предупреждения и устранения последствий негативных процессов. Очень важным критерием мониторинга является получение и улучшение методов сбора информации о землях сельскохозяйственного назначения для целей реального повышения эффективности производства с точки зрения критериев жизнеобеспечения, качества и уровня жизни, экономической безопасности и особенно продовольственной безопасности населения.
Целью данной работы является показ перспективы использования беспилотных летательных аппаратов в интересах развития сельскохозяйственного производства.
Для решения этих и подобных им задач требуются современные методы и средства получения, хранения, обработки и представления разнообразной информации, а также средства обмена
© Петелева Е.Е., 2016.
Научный руководитель: Попов Анатолий Михайлович - кандидат технических наук, доцент, Тюменский индустриальный университет, Россия.
Вестник магистратуры. 2016. № 6(57). Т. I
ISSN 2223-4047
информацией. К ним относятся методы сбора значительного объема данных по множеству показателей с весьма значительных по площади территорий.
Преимуществами дистанционных методов исследования земной поверхности по сравнению с традиционными являются масштабность обзора, возможность получения не только локальной, но и глобальной информации об объектах природопользования, а также возможность контроля процессов в реальном масштабе времени, непрерывный мониторинг территории. Дистанционный мониторинг позволяет получать объективную информацию по всей территории, занятой сельскохозяйственными землями [4]. Время обновления данной информации сводится к минимальному. Пространственное разрешение спутниковых данных не удовлетворяет современным запросам в области точного земледелия, особенно на полях малой площади.
Более подробно о преимуществах дистанционного зондирования, а именно плюсах применения беспилотных летательных аппаратов можно рассказать на примере одного из российских беспилотных летательных аппаратов, Геоскан 201 Агро. Данный аппарат является более бюджетным, но нисколько не уступающим во всех качествах. Геоскан 201 Агро специально разработан для решения целого спектра задач сельского хозяйства. При использовании можно проводить обследование и инвентаризацию земель, сопровождать мелиоративное строительство, оперативно создавать карты состояния сельскохозяйственных угодий, планировать внесение удобрений и контролировать проведение агротехнических мероприятий.
Для наглядного представления достоинств одного из представителей беспилотных летательных аппаратов, Геоскан 201 Агро, представлены в таблице 1 «Основные характеристики» [3]. Хотелось бы отметить, что данные показатели являются средними и более оптимальными, но аппарат возможно дополнить другими полезными средствами такими как: Цифровая фотокамера, ГНСС приемник и не только.
Таблица 1
Основные характеристики
Характеристика Показатели Характеристика Показатели
Продолжительность полета до 180 мин Мин. безопасная высота полета 100 м
Макс. протяженность маршрута 210 км Макс. высота полёта 4000 м
Площадь съемки за 1 полет 7-22 км2 Время подготовки к взлёту 10 мин
Рекомендуемая допустимая скорость ветра до 10 м/с Температура эксплуатации От -20 до +40 С
Скорость полета 64-130 км/ч Максимальная взлетная масса 8 кг
Эффективное земледелие невозможно без знания точных контуров и площади полей. Более того, очень важны актуальные данные о состоянии растений и почв. Съемка с воздуха, это наиболее простой и действенный метод получения таких сведений. Несколько минут полета на малой высоте позволяют получать детальные ортофотопланы сантиметровой точности и 3Д модели рельефа. С их помощью можно выполнять инвентаризацию и мониторинг использования земель, проводить точные агрохимические исследования и контролировать состояние растений.
Беспилотные летательные аппараты раскрывают задачи государственного мониторинга сельскохозяйственных земель, такие как:
-Инвентаризация и обследование земель;
Актуальные и точные данные о площади обработки по каждому полю - фундаментальная основа современного сельского хозяйства. Точность информации о площади поля напрямую влияет на точность расчета затрат на его обработку. Например, расхождение площадей между картой 70-80-х годов и актуальным состоянием может достигать 20%, а это значит, что такая же ошибка будет присутствовать при расчете затрат на закупку семян и пестицидов, и на столько же неточными будут данные об урожайности. Инвентаризация земель с помощью беспилотных летательных апппаратов гораздо точнее и производительнее распространенных в настоящее методов объезда поля по контуру или обрисовки по спутниковым данным. Беспилотные летательные аппараты позволяют точно определять границы и площади полей, определять реальное использование земель и тип растительного покрова.
-Планирование мелиоративных мероприятий;
Беспилотные летательные аппараты позволяют получать высокодетальные ортофотопланы, карты высот и модели рельефа. Эти данные помогают определять засушливые и переувлажненные участки, правильно планировать график полива и создавать карты влажности почв. Составлять проекты орошения и осушения, обустройства водоемов, рекультивации земель и мелиоративной обработки почвы.
-Обследование посевов;
Карты вегетационных индексов и снимки высокого разрешения - источник актуальной информации о состоянии посевов. По этим данным легко обнаружить участки с угнетенной растительностью, нарушения процесса высева, подверженные эрозии области. Для сопровождения точного земледелия, карты вегетационного индекса используются как исходные данные при определении однородных по плодородию зон.
-Сопровождение и контроль агротехнических мероприятий.
Беспилотные летательные аппараты могут не только получать данные для последующей обработки, но и вести наблюдение в режиме реального времени. Контроль процесса уборки урожая.
Таким образом, в настоящее время для развития и совершенствования мониторинга земель сельскохозяйственного назначения в целях обеспечения функционирования мониторинга внедряются новые средства и технологии, системы наблюдений, сбора и обработки информации, в том числе на основе данных дистанционного зондирования Земли как наиболее объективных и оперативных в применении, что позволяет одновременно вести наблюдение за использованием земли, а также прогнозировать дифференцированное размещение сельскохозяйственных культур и величины потенциального урожая. Наиболее эффективными, как средства дистанционного зондирования земель сельскохозяйственного назначения являются, беспилотные летательные аппараты.
Библиографический список
1.Земельный кодекс Российской Федерации от 25.10.2001. N 136-Ф3, Статья 67. Государственный мониторинг земель.
2.Концепция развития государственного мониторинга земель сельскохозяйственного назначения и земель, используемых или предоставленных для ведения сельского хозяйства в составе земель иных категорий, и формирования государственных информационных ресурсов об этих землях на период до 2020 года [Электронный ресурс] //Интернет-портал Министерства сельского хозяйства Российской Федерации. -URL:http://www.mcx.ru/navigation/page/v7_show_print/320.htm (дата обращения 13.05.2016)
3.Паспорт. Комплекс для аэрофотосъемки GeoScan 201 Агро - ООО «Плаз». - С.-Петербург, 2015.
4.Энциклопедия кадастрового инженера. Учебное пособие / Под общ. ред. М.И. Петрушенной, А.Г. Овчинниковой. - М.: Кадастр недвижимости, 2015. - 704с.
ПЕТЕЛЕВА ЕКАТЕРИНА ЕВГЕНЬЕВНА - магистрант, Тюменский индустриальный университет, Россия.
