Дро­ни і грунт

Agrobusiness Segodni - - Механізація апк - Ма­ксим Со­ло­ха

У сві­то­вій пра­кти­ці ви­ко­ри­ста­н­ня дро­нів у до­слі­дже­н­нях грун­тів ще не до­ста­тнє, однак ро­бо­ти у цьо­му на­пря­мі ве­ду­ться. Ми роз­ка­же­мо про най­ці­ка­ві­ші та ко­ри­сні для ві­тчи­зня­но­го рин­ку до­слі­дже­н­ня.

За­га­лом сві­то­ві до­слі­дже­н­ня сіль­сько­го­спо­дар­ських грун­тів без­пі­ло­тни­ми апа­ра­та­ми тіль­ки на по­ча­тко­вій ста­дії. Рі­вень те­хні­чних мо­жли­во­стей лі­таль­них апа­ра­тів ли­ше по­чав ви­хо­ди­ти на за­пла­но­ва­ні по­ка­зни­ки, від­по­від­но зро­сли і те­хні­чні ва­рі­ан­ти їхньо­го ви­ко­ри­ста­н­ня. То­му ко­ле­ктив ав­то­рів Джо­ван­на Со­наа, Да­ні­ель Пас­со­ніа, Лі­віо Пін­тоа в 2016 ро­ці ви­ко­ри­сто­ву­вав ДКЛА для ви­вче­н­ня як «го­ло­го» ґрун­ту, так і з сіль­сько­го­спо­дар­ськи­ми куль­ту­ра­ми на ньо­му. Їх ро­бо­та про­во­ди­ла­ся на ба­зі ДКЛА, в яко­му бу­ло ін­ста­льо­ва­но ци­фро­ву ка­ме­ру з фальш-ко­льо­ром (Tetracam ADCLite).

За ре­зуль­та­та­ми до­слі­джень ав­то­ри на­го­ло­си­ли, що ці ка­ме­ри мо­жуть пе­ре­да­ва­ти ту ж те­ма­ти­чну ін­фор­ма­цію (тоб­то пра­цю­ють на тих са­мих дов­жи­нах хвиль), що й те­ма­ти­чний сен­сор су­пу­тни­ка Ланд­сат і від­по­від­а­ють йо­го ка­на­лам TM2, TM3, TM4. Осо­бли­ві­стю їх ро­бо­ти є по­рів­ня­н­ня ство­ре­них ор­то­фо­то­пла­нів рі­зних про­грам­них про­ду­ктів, які по­вин­ні бу­ли під­твер­ди­ти за­ле­жно­сті спе­ктраль­ної яскра­во­сті від по­ка­зни­ків ґрун­ту: за­галь­ні ву­глець та азот, во­ло­гість і стру­кту­ра ґрун­ту під час зйом­ки за до­по­мо­гою бли­жньо­го ін­фра­чер­во­но­го ка­на­лу. Бу­ло під­твер­дже­но ра­ні­ше вста­нов­ле­ні за­ле­жно­сті еле­ктро­про­від­но­сті ґрун­ту (ЕС) та RGB-ка­на­лів. На­го­ло­шу­ю­ться на окре­мі ва­ди у ра­зі ство­ре­н­ня ор­то­фо­то­пла­ну за ра­ху­нок ка­ме­ри з псев­до­ко­льо­ра­ми Tetracam. За до­по­мо­гою про­грам­но­го за­без­пе­че­н­ня (ENVI) ав­то­ра­ми зро­бле­но кар­то­схе­му вро­жай­но­сті ри­су.

На якість ор­то­фо­то­пла­ну ма­ють вплив ме­тео­ро­ло­гі­чні умо­ви. До­ціль­ність ви­ко­ри­ста­н­ня ка­мер із ССD-да­тчи­ка­ми (RGB-ка­ме­ри), так і ДКЛА під час до­слі­джень ґрун­то­во­го по­кри­ву й то­чно­го зем­ле­роб­ства в ці­ло­му. По­ді­бне бу­ло про­ве­де­но у Бра­зи­лії A. Ча­ве­сом, Р. Ла­Ска­леа в 2015 ро­ці.

Вза­га­лі до­слі­дни­ки з Ла­тин­ської Аме­ри­ки в остан­ній час ду­же стрім­ко роз­ви­ва­ють цей на­прям мо­ні­то­рин­го­вих до­слі­джень. За ме­ту ав­то­ри обра­ли роз­роб­ку ме­то­ди­ки що­до оцін­ки ста­ну ґрун­ту під ев­ка­лі­пто­ви­ми куль­ту­ра­ми в цен­траль­ній ча­сти­ні Бра­зи­лії. За осно­ву для зйом­ки бу­ло взя­то ка­ме­ру Canon ELPH 100 HS. Осо­бли­ві­стю оброб­ки бу­ла мо­дель HSV, де по­ка­зник Н взя­то з роз­ра­хун­ко­вої ча­сти­ни ін­де­ксу NDVI. Це до­зво­ли­ло від­рі­зни­ти зви­чай­ний грунт, без ро­слин, до­дав­ши в роз­ра­хун­ку йо­го в псев­до­ко­льо­ри чер­во­ний та жов­тий, ін­декс до­зво­лив від­окре­ми­ти та­кож аре­а­ли з ма­лою біо­ма­сою (псев­до­ко­льо­ри зе­ле­ний та бла­ки­тний), та аре­а­ли з ви­со­кою кіль­кі­стю біо­ма­си (пур­пур­ний та си­ній), що по­ка­за­но на фо­то 1. Фо­то 1. Отри­ма­ні аре­а­ли об’єкту до­слі­дже­н­ня: а) сам об’єкт до­слі­дже­н­ня; b) об’єкт у сі­рих то­нах; с) у псев­до­ко­льо­рах NDVI

По­тім ці зо­бра­же­н­ня по пі­ксель­но пе­ре­ра­хо­ва­но та отри­ма­но зна­че­н­ня у пі­ксе­лях для ґрун­ту, а да­лі ви­зна­че­но в м2 та га (0,12 га), з мі­ні­маль­ною (0,3) та ма­кси­маль­ною біо­ма­сою (0,6). На­го­ло­шу­ю­ться, що цей ал­го­ритм за їх да­ни­ми най­більш при­да­тний са­ме для ви­зна­че­н­ня ґрун­ту та дає ба­га­то по­ми­лок для роз­ра­хун­ків аре­а­лів із біо­ма­сою. По­при всі по­зи­тив­ні мо­мен­ти ці­єї ро­бо­ти звер­ну­ли ува­ги на ма­лу пло­щу до­слі­дже­н­ня (всьо­го 1,02 га) і те, що пла­тфор­ми по ти­пу ква­дро­ко­пте­ра за­без­пе­чу­ють не­об­хі­дну пло­щу зйом­ки на­віть одно­го по­ля у 100 га. Вза­га­лі не по­ру­шу­є­ться пи­та­н­ня що­до мо­жли­во­сті до­слі­дже­н­ня рі­зних ти­пів ґрун­ту та їх кла­си­фі­ка­ції за до­по­мо­гою ДКЛА.

Ро­бо­ти із су­мі­ще­н­ня да­них з ко­смі­чної ком­по­нен­ти й ае­ро­фо­то­з­йом­ки та вста­нов­ле­н­ня ву­гле­цю ор­га­ні­чно­го за да­ни- ми ди­стан­цій­но­го зон­ду­ва­н­ня про­во­ди­ли ба­га­то на­у­ков­ців, се­ред яких гру­па аме­ри­кан­ських до­слі­дни­ків, що пра­цю­ва­ла у 2008 ро­ці. В ре­зуль­та­ті отри­ма­но ду­же схо­жі да­ні що­до ґрун­тів арі­дних зон Іспа­нії та Лю­ксем­бур­гу, які бу­ли обра­ні за об’єкти до­слі­дже­н­ня із ко­смі­чних апа­ра­тів та ае­ро­фо­то­з­йом­ки з лі­та­ка. Ва­жли­во, що вста­но­ви­ли та­кі ґрун­то­ві по­ка­зни­ки, як ор­га­ні­чний ву­глець (SOC, г/кг), оксид за­лі­за (Iron Oxide, г/кг) та гли­ня­ні час­тки (Clay,%). На осно­ві чо­го бу­ло зро­бле­но від­по­від­ні кар­то­схе­ми роз­по­всю­дже­н­ня цих по­ка­зни­ків (фо­то 2).

Зав­дя­ки ши­ро­ко­му ви­ко­ри­стан­ню рі­зних ка­на­лів сен­со­рів ав­то­ри вста­но­ви­ли ши­ро­ке ко­ло ґрун­то­вих по­ка­зни­ків. Якщо ана­лі­зу­ва­ти отри­ма­ні кар­то­схе­ми, то мо­жна по­ба­чи­ти ду­же стро­ка­тий ре­льєф об’єктів до­слі­дже­н­ня, який має по­ту­жний вплив на ґрун­ти. Фо­то 2. Кар­то­схе­ми роз­по­всю­дже­н­ня окси­ду за­лі­за та му­ло­вих ча­сток (ав­то­ри CйcileGomez, RaphaelA. Viscarra Rossel, Alex B. McBratney)

Newspapers in Ukrainian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.