 |  | ||||||||||
 УДК 332 Применение беспилотных технологий для совершенствования мониторинга земель
Рассмотрены аспекты применения беспилотных летательных аппаратов для целей мониторинга земель. Актуальность мониторинговых исследований эрозионных процессов, контроля фаз роста растений, прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур в настоящее время ни у кого не вызывает сомнений. Особую роль в мониторинге земель с недавнего времени занимает определение неиспользуемых и нерационально используемых земель. Площади посевных полей также требуют постоянного контроля. Но зачастую с плоскости невозможно оценить весь масштаб ситуации на полях. Поэтому для ускорения этого процесса необходимо использовать аэрофотосъемку. В сельхозпроизводстве для этого традиционно используется малая авиация (самолеты типа АН-2), что достаточно дорого для малых сельхозпредприятий. Поэтому во многих странах для контроля сельхозугодий применяются беспилотные летательные аппараты (БПЛА), стоимость которых с экономической точки зрения во много раз дешевле любого пилотируемого летального аппарата. Еще в 80-е годы прошлого века японские ученые выяснили, что самолеты над полями фермеров - не самое лучшее решение. Их применение ограничивает сложный рельеф местности, линии электропередач и деревья, населенные пункты. Ученые пришли к выводу, что наиболее эффективны не большие машины, пилотируемые людьми на борту, а маленькие дистанционно управляемые беспилотные летательные аппараты. Нужно заметить, что данное направление съемки является новым для России, и до сегодняшнего дня беспилотные летательные аппараты в сельском хозяйстве России практически не применялись. Применение БПЛА, прежде всего, находили в военной сфере и МЧС, но в последние годы растет интерес к БПЛА сельскохозяйственного назначения. Съёмка с БПЛА позволяет быстро и точно оценить площадь сельскохозяйственных угодий, а постоянный мониторинг даёт возможность оценить всхожесть культур, контролировать качество урожая и выявлять случаи кражи и порчи посевов. Все эти данные помогут оперативно реагировать на изменения состояния культур, принимать своевременные решения и в итоге - повысить эффективность земледелия. Аэрофотосъёмка в сельском хозяйстве - один из самых важных источников получения информации при проведении земельных работ. БПЛА - технология позволяет вести учёт и контроль состояния сельскохозяйственных угодий: это оптимизация расхода воды, расчёт оптимального количества вносимых удобрений и химикатов, создание электронной карты полей, прогноз урожайности с/х культур, планирование прокладки дренажных систем и пр. С помощью беспилотных летательных аппаратов можно определить рельеф местности, размеры полей, границы водных объектов (озёр, рек, болот) и дорог. Применяя данную технологию можно получать фотографии для анализа состояния посева, его густоты и равномерности. Использование мультиспектральной съемки позволяет обнаружить изменения культуры во время её роста. Полученные данные показывают развитие и рост растений в видимом ближнем инфракрасном спектре. На основе изменения тональности и цвета спектра возможно сделать вывод, о том в каком участке площади посева требуется та или иная добавка. Таким образом, применение БПЛА для сельского хозяйства помогает решать следующие задачи:
Одним из преимуществ БПЛА, используемых в сельском хозяйстве, является получение изображений в двух форматах. Первый - с реальной цветопередачей, второй - в ближнем инфракрасном диапазоне (рисунок 3).
Благодаря снимкам с инфракрасной искусственной расцветкой специалисты вычисляют вегетационный индекс NDVI (NormalizedDifferenceVegetationIndex), который позволяет:
Также, следует отметить, что преимущества и уникальность данной технологии очевидны для топографо-геодезического производства. Аэрофотосъемка с БПЛА используется для создания и обновления цифровых карт и планов тех территорий, для которых отсутствует практическая возможность или экономическая целесообразность детального изучения местности и определения числовых характеристик по космическим снимкам или материалам традиционной аэрофотосъемки. Например, на участках:
Потенциал использования беспилотных аппаратов в гражданских целях поистине безграничен, однако мобильность полетов этого класса авиации ограничена действующим законодательством: в России нет законов, регулирующих полеты БПЛА. По факту сейчас они приравнены к большим самолетам, поэтому перед каждым запуском необходимо пройти сложную и длительную процедуру согласования использования воздушного пространства. Пока делаются только первые шаги в использовании БПЛА для целей сельского хозяйства. Несомненно, перспективы применения беспилотных технологий очень велики. Вопросы мониторинга сельскохозяйственных угодий являются актуальным для хозяйств. Появление нового инструментария для этих целей предоставляет новые качественные возможности для решения этого вопроса. Важно отметить, что БПЛА - всего лишь один из элементов повышения эффективности земледелия, без сведений об урожайности в предыдущие годы, без многолетних наблюдений, без данных анализа почвы выводы и правильную логику сельскохозяйственного производства выработать тяжело. Таким образом, БПЛА становятся крайне важным инструментом в оценке эффективности работы сельскохозяйственных предприятий. В настоящее время многие землепользователи намеренно занижают свои площади, что бы меньше платить налог за землю, находящуюся у них в обороте. Чтобы таких ситуаций не было, следует производить мониторинг площади полей. Его можно производить при помощи спутниковых систем, что стоит больших денежных затрат. Альтернативный метод - использование беспилотных систем. Уточнение площади полей при помощи беспилотных систем помогло бы решить ряд проблем, например таких как "присвоение" чужих земель при посеве (если соседние поля не используются), и как следствие неуплата налогов за такой "вид использования" земли. В заключении отметим, что кафедра "Землеустройство и кадастры" ФГБОУ ВО Саратовского ГАУ активно набирает обороты по использованию возможностей беспилотного летательного аппарата SuperCam- S205F (рисунок 4) в целях мониторинга земель, картографии, кадастра недвижимости.
Уже стало очевидным, что аэрофотосъемка с БПЛА по сравнению с космической и традиционной имеет следующие преимущества:
Таким образом, беспилотные системы можно использовать для различных нужд. Стоило бы рассмотреть данный способ использования беспилотных систем на государственном уровне в виде законопроекта. Библиографический список
| |||||||||||
 |  |
