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 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

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 5 Повреждения растений, вызванные неправильной системой орошения

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