Ученые института географии Алтайского государственного университета в рамках «Программы Приоритет 2030» реализуют проект «Цифровые технологии для оптимизации системы точного земледелия к природным условиям и технологическим особенностям агропредприятия».
Проект направлен на получение прорывных цифровых технологий для АПК и их внедрение в производственную деятельность сельхозпредприятий в Алтайском крае.
— Мы хотим разработать технологию дистанционного мониторинга пашенных сельхозугодий, оценки их состояния с целью получения цифровых продуктов, которыми будут пользоваться фермеры. Это карты предписаний, цифровые модели микрорельефа, прогнозные модели, которые они будут непосредственно использовать для повседневных работ: посевных, мелиоративных, внесения удобрений. Это поможет оптимизировать затраты, повысить прибыльность, — отмечает руководитель проекта, заведующий кафедрой экономической географии, к. г. н. Евгений Крупочкин.
Проект стартовал в начале года, учеными уже проделана немалая работа. Евгений Крупочкин назвал несколько главных задач, которые удалось решить за весенне-летний период.
Так, в летний полевой сезон по соглашению с Министерством сельского хозяйства ученые провели тестовую работу для решения задачи выявления культур дистанционными методами (с использованием БПЛА и космической съемки).
— Иногда фермеры предоставляют в Министерство сельского хозяйства данные, не соответствующие реальному положению дел. Например, заявляют, что выращивают какую-то сельзхозкультуру, чтобы получить субсидии, а на деле ее нет либо есть, но площади совершенно другие. Мы провели подготовительную работу и сейчас обсуждается техзадание на выполнение проекта на следующий год, — отметил Евгений Крупочкин.
Также ученые апробировали комбинированную съемку — с помощью беспилотников и дистанционного зондирования (космических данных). Для этого был заключен договор с Российскими космическими системами, которые до конца года будут предоставлять ученым снимки с российского спутника «Канопус-В». Необходимость применять комбинированный способ съемки возникла в процессе работы. Имеющийся БПЛА самолетного типа покрывает площадь за один полет 15 га при средней площади одного поля 450-500 га. Таким образом на съемку одного поля уходило несколько дней. Использование космических снимков позволяет значительно сократить время и увеличить объем отснятого материала. При этом апробирована технология получения гибридных моделей, синтезирующих космическую и БПЛА-съемку.
В своем проекте географы провели полноценную геодезическую съемку, выполнили необходимые расчеты и перевод данных из спутниковой системы координат к местной системе координат, в которой производится регистрация и инвентаризация всех сельхоз площадей. Это поможет и в уточнении реальных границ сельхозугодий фермеров, которые часто не совпадают с кадастровыми.
Еще один важны аспект работы в рамках проекта — расчеты различных индексов. Например, NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) — показатель количества фотосинтетически активной биомассы (обычно называемый вегетационным индексом), который коррелирует с урожайностью. Рассчитано несколько почвенно-вегетационных индексов по степени влажности и ряд других. Построены цифровые модели рельефа, что необходимо учитывать при дифференцированном внесении удобрений.
В процессе работы получены результаты интеллектуальной деятельности, на которые ученые планируют получить три патента. Это две базы данных и программный комплекс, связанный с геодезией: конвертер геоданных, который может конвертировать данные в разные системы координат с высокой точностью.
Часть экспериментальных работ проводились на площадях индустриального партнера проекта — ООО «Партнер» (Михайловский район), другая часть — на пашенных угодьях Безрукавского и Бобковского сельсоветов (Рубцовский район).
В рабочую группу проекта вошли две кафедры — кафедра экономической географии и картографии и кафедра теоретической кибернетики и прикладной математики. Общее число участников проекта — 13 человек, из них пятеро — студенты и магистранты.
