Сутью нового направления является последовательное уточнение информации земной поверхности на трех уровнях: космическом (использование информации со спутников), авиационном (использование информации с беспилотных летательных аппаратов), наземном (использование спектрорадиометрическеской информации, физико-химического анализа почв).

В Самарской области на сегодняшний день уже сформирована группировка космических аппаратов на базе спутника АИСТ-2Д, создан парк беспилотных летательных аппаратов, действует сеть физико-химических лабораторий.

Беспилотные летательные аппараты и технические средства дистанционного зондирования Земли – это профильная сфера деятельности Кластерного инжинирингового центра Самарской области.

Таким образом, с недавних пор у самарских сельхозпроизводителей появилась техническая возможность использовать многоуровневое ДЗЗ для выработки и принятия решения относительно состояния и развития своих сельхозтерриторий.

Преимущества многоуровневого ДЗЗ

Применение многоуровневого ДЗЗ в сельскохозяйственной деятельности, в частности, в растениеводстве, может дать сельхозпроизводителям ряд преимуществ и значительно облегчить их деятельность, а именно:

– иметь оперативную информацию о состоянии своих посевов, почв, достаточную для точного применения пестицидов и гербицидов, о характере развития и степени локализации заболеваний растений и распространении насекомых-вредителей;

– оперативно выявлять сорную растительность в посевах сельско- хозяйственных культур на ранних стадиях вегетации;

– формировать точную картографическую основу всех объектов обрабатываемых территорий, определять реальные площади посевов, равномерность посевов, недосевов, динамику вегетации растений;

– определять степень зрелости растений и прогнозировать будущую урожайность;

– составлять карты плодородия почв (NDVI-индекс), насыщения почв влагой (WBI-индекс) и др.

– осуществлять общий контроль за сельскохозяйственными территориями.

Оперативная информация может дать аграриям значительную экономию при применении пестицидов и гербицидов. Например, стоимость химических средств при возделывании подсолнечника может составлять от 4 до 6,5 млн рублей на 10000 га посева. Для Самарской области сумма затрат ежегодно составляет минимум 228-300 млн рублей. Применение многоуровневого ДЗЗ может снизить эту цифру в разы.

Или другой пример: стоимость озимой пшеницы в 2018 году составляла 6,5-10,5 тыс. рублей за тонну. Предположим, что сельхозпроизводитель по разным причинам допустил недосев поля размером 650 га по 100 м с каждого края. Таким образом, он недособрал пшеницы с 130 га и недополучил порядка 2,7 млн рублей.

Применение беспилотника на начальном этапе (определение точных границ посева и фактически засеянного биоматериала) будет стоить от 8000 до 50000 рублей в зависимости от типа беспилотника. Получается, минимальные расходы позволяют добиться максимального эффекта.

Применение мультиспектрального оборудования, установленного на беспилотном аппарате, позволит на основе полученной карты NDVI осуществить точный расчет и зонирование доз внесения азотных удобрений, идентифицировать сорняки для последующего их зонирования, проводить постоянный анализ условий, влияющих на рост растительности, определять области обводненности почв, пробелы в обработке фунгицидами и т.д.

Проблемы внедрения цифровых технологий

Основными проблемами внедрения цифровых технологий на основе многоуровневого ДЗЗ в сельском хозяйстве являются:

– низкая техническая оснащенность большинства сельхозпроизводителей (для обработки информации ДЗЗ требуются большие вычислительные мощности: размер стандартного ортофотоплана территории составляет около 4 Гб);

– для работы специализированного программного обеспечения требуется также много оперативного места на жестком диске, требуются мощности для хранения архивной информации;

– отсутствие в большинстве хозяйств специалистов, обладающих необходимыми знаниями;

– высокая стоимость оборудования для ДЗЗ (беспилотных летательных аппаратов, программного обеспечения);

– не сформировано понимание у руководителей сельхоз предприятий в необходимости и полезности использования информации с технических средств ДЗЗ в своей работе.

Как ускорить цифровизацию АПК?

Российское сельское хозяйство может сильно отстать от конкурентов в мире, если не встроится в очередную волну новых технологий.

Какие меры нам необходимо принять на данном этапе?

Во-первых, необходимо осуществлять комплексное и системное просвещение сельхозтоваропроизводителей. Причем это должно быть просвещение, доступное для их понимания и привязанное к практике. Такие мероприятия, например, как конференция «Климат, плодородие почв, агротехнологии-2018. Цифровое земледелие», в которой мы приняли участие, уже является готовым элементом доступного просвещения аграриев. Кроме того, нужно реализовывать в Самарской области пилотные проекты комплексного применения цифровых технологий в сельском хозяйстве. И, конечно, осуществлять их силами только одних фермеров в корне неверно.

Во-вторых, когда мы говорим о месте концентрации урожая, на ум приходит ряд вполне понятных объектов: оптово-распределительный центр, плодоовощная база, элеватор. Но когда мы говорим о концентрации цифровых технологий, такого понимания материального их воплощения нет. При этом подавляющее большинство агариев, работающих на земле – материалисты. Более того, технические средства ДЗЗ, другие элементы цифрового сельского хозяйства (сенсоры, датчики в полях, «умные трактора» и т.п.), скорее всего, в ближайшее время станут «коммодити».

Для сельхозпроизводителя принципиально наличие оперативной информации о состоянии своих посевов. Причем эта информация ему не нужна круглосуточно и постоянно. Анализ вегетации растений, появление сорняков, вредителей, внесение удобрений – все эти явления, операции и информация о них это имеют свой сезонный характер. Сельхозпроизводителю нужно выполнять определенный объем работ в определенное время и не более того. В противном случае, он просто будет перегружен информацией, как необходимой, так и явно бесполезной на тот или иной момент, что сделает невозможным принятие оперативных решений.

Внедрению «машинного обучения» в деятельность каждого сельхозпроизводителя, когда решение за фермера принимает компьютер, предшествует длительная процедура сбора и обработки различных ретроспективных данных, И это перспектива на ближайшие 10-15 лет. Поэтому сейчас в Самарской области для реализации проектов по цифровизации сельского хозяйства необходим ресурсный центр или центр коллективного пользования оборудованием, оснащенный вычислительными мощностями, техникой, специалистами, программным обеспечением. Для сельхозпроизводителя этот центр – своего рода «единое окно» в мир цифровизации.

И, в-третьих, для эффективной цифровизации система обучения специалистов в сельском хозяйстве должна успевать, а лучше всего – обгонять процесс цифровизации.

Из современных учебных заведений аграрной направленности должны выходить высококвалифицированные специалисты для сельского хозяйства, которые не просто в теории, но и на практике работали с реальными цифровыми решениями, умеют их применять и прогнозировать ожидаемый эффект в сельхозпроизводстве. И центр коллективного пользования оборудованием в этом случае может стать уникальной площадкой для практической отработки этих знаний и получения производственного опыта.

#сам.область #БПЛА #цифровое с/х #технологии #ДЗЗ