Сельское хозяйство

Сельскохозяйственный мониторинг

Типичными задачами мониторинга являются:

  • инвентаризация сельскохозяйственных угодий;
  • контроль состояния посевов;
  • выделение участков эрозии, заболачивания, засолённости и опустынивания;
  • определение состава почв;
  • слежение за качеством и своевременностью проведения различных сельскохозяйственных мероприятий.

 

Космическая съёмка позволяет периодически получать информацию в различных диапазонах спектра и с различным разрешением, что является необходимым условием эффективной оценки агротехнического состояния полей и оперативного принятия управленческих решений.


Существующая в настоящее время орбитальная группировка космических аппаратов Terra и Aqua позволяет получать информацию на обширные территории в тысячи квадратных километров дважды в день, что способствует оперативной оценке сельскохозяйственных угодий в масштабах 1:350000 – 1:1000000 (рисунок 1), Landsat и IRS – получать детализированную информацию с частотой 2 раза в месяц и проводить исследования территории в масштабном ряду 1:15 000 - 1:300 000 (рисунок 2).

 

Рисунок 1 – Снимок низкого разрешения с космического аппарата Terra

Рисунок 1 Снимок низкого разрешения с космического аппарата Terra

 

Рисунок 2 – Снимок высокого разрешения с космического аппарата IRS

Рисунок 2 Снимок высокого разрешения с космического аппарата IRS

Снимок IRS-1D LISS/PAN, синтез каналов LISS3:PAN:LISS (рисунок 2). Пространственное разрешение приведено к 5,8 м. На снимке видно развитие овражно-балочной сети. Растительность на склонах оврагов выполняет противоэрозионную функцию. По темным пятнам на пашне выявляются переувлажненные участки. Практически каждое поле оконтурено етрозащитными лесными полосами.

Мероприятия мониторинга территорий сельскохозяйственных угодий привязываются к периодам агротехнической деятельности:


Октябрь – Март

  • Изучение динамики снежного покрова.
  • Оценка влагонакопления.
  • Оценка паводковой ситуации.
  • Оценка готовности угодий к следующему сезону.

Апрель – Май

  • Определение площади пашни, занимаемой озимыми культурами.
  • Определение площади земель без осенней послеуборочной обработки почвы.
  • Оценка состояния озимых культур для выявления и определения площади ареалов деградированных и погибших озимых.
  • Определение площади земель, на которых проведены инженерно-мелиоративные мероприятия.
  • Оценка качества проведения осушительной мелиорации.
  • Определение площади земель, занятых сельскохозяйственными культурами.
  • Определение степени увлажнения почв.
  • Определение температуры поверхности.

Июнь - Июль

  • Определение площади земель под зерновыми, пропашными и техническими культурами.
  • Оценка состояния всходов культур.
  • Выявление очагов повышенной засоренности зерновых культур.
  • Определение площади паров (пары – поля, не занятые сельскохозяйственными культурами, находящиеся в стадии восстановления).
  • Оценка степени засоренности паров. Определение площади паров, требующих проведения противосорняковых мероприятий.
  • Выявление очагов поражения зерновых культур вследствие стихийных явлений (град, ливни, ураганы, засуха, пожары).
  • Динамика сенокосных работ. Определение площади скошенных сенокосных угодий.
  • Оперативная оценка состояния растительности, оценка биомассы урожая.
  • Проведение работ по определению участков, требующих внесения удобрений и ядохимикатов в почву для повышения продуктивности сельскохозяйственных культур.
  • Мониторинг и оценка качества оросительных работ.
  • Прогнозирование и предварительная оценка урожайности.

Август - Сентябрь

  • Мониторинг уборочных работ.
  • Оценка готовности угодий к следующему сезону.

 

Землепользование

Космические снимки позволяют в режиме, близком к реальному времени, получать достоверную информацию на обширные территории с высокой степенью детализации. По спутниковым данным после математической обработки можно строить точные карты землепользования. Наборы последовательных снимков дают возможность оценить изменения в использовании земель и одновременно дать прогноз продуктивности сельскохозяйственных культур (рисунок 3).

Рисунок 3 – Мониторинг сбора урожая на юге Оренбургской области

Рисунок 3 Мониторинг сбора урожая на юге Оренбургской области

 

С помощью спутникового мониторинга можно контролировать сроки и качество проведения основных агротехнических работ и тем самым оптимизировать управление сельскохозяйственным производством.

 

Определение ущерба, нанесенного сельскохозяйственным угодьям

Данное направление связано с решением задач выделения затопленных площадей, определения областей вымерзания озимых посевов, выявления мест скопления вредных насекомых, контроля ирригации земельных участков и выделения поврежденных областей, определения вредного воздействия, оказываемого на состояние сельхозкультур в результате применения химикатов, а также под влиянием природных факторов (рисунки 4-6).

Рисунок 4 – Ущерб, нанесённый урожаю в результате наводнения

Рисунок 4 Ущерб, нанесённый урожаю в результате наводнения

 

Рисунок 5 – Повреждения растений, вызванные неправильной системой орошения

Рисунок 5 Повреждения растений, вызванные неправильной системой орошения

 

Рисунок 6 – Повреждения растений, возникшие из-за неправильной обработки земельных участков

Рисунок 6 Повреждения растений, возникшие из-за неправильной обработки земельных участков