Российские ученые разработали технологию применения геоинформационных систем (ГИС) в оценке спектральных характеристик посевов яровой пшеницы. Технология масштабируется на другие зерновые культуры и для фитосанитарного контроля лесов. Данные собирают спутники и дроны, анализирует — искусственный интеллект.

Технологию разработали в Пермском федеральном исследовательском центре, сообщил младший научный сотрудник центра Дмитрий Фомин в своем выступлении на Международной научно-практической конференции «Защита леса — защита будущего», которая с 14 по 18 июля проходит в Иркутске.

Применение ГИС, как элемента точного земледелия, повышает рентабельность сельского хозяйства. «Этот подход позволяет оценивать состояние обширных территорий и оперативно выявлять проблемные зоны для принятия стратегических решений», — подчеркнул Дмитрий Фомин.

В основе технологии анализ спутниковых снимков и снимков спектральной камеры с беспилотников, которую разработали также пермские ученые, отметил он. Научная разработка применяется в Пермском крае в тестовом режиме.

По словам Дмитрия Фомина, спектральный анализ позволяет определять эффективность применения удобрений, гербицидов, засоренность сорняками, сроки уборки урожая, и его качество. Анализ позволяет выявить баланс между объемом урожая и его качеством.

Качество спутниковых снимков зависит от облачности, поэтому ученые дополнили метод ГИС данными с беспилотных летательных аппаратов. На беспилотники устанавливается высокочувствительная спектральная камера. Спутниковые данные дополняются снимками с дронов и анализируются. «У нас с коллегами в прошлом году начался проект по разработке аппаратно-программного комплекса для мультиспектрального анализа посевов», — пояснил эксперт.

На первом этапе была разработана мультиспектральная камера из 16 каналов с разрешением от 400 до 950 нанометров и с шагом 50 нанометров. «Дальше мы разработали способ пространственного определения концентрации пигментов растений. Так мы в посевах изучали содержание хлорофилла», — пояснил он.

В этом году разработчики намерены апробировать уже на практике взаимодействие работы беспилотников, чтобы была рабочая программа по съемке и анализу посевов.

Также планируется эксперимент по установке мультиспектральной камеры на сельхозтехнику с геопозиционированием. «Мы эту камеру уже пробуем устанавливать на технику, чтобы в режиме онлайн она могла производить какие-то операции, либо внесение удобрений, либо внесение гербицидов», — сообщил он.

Комбайн с такой камерой также может помочь с оценкой изменения урожайности на поле, и дополнить спутниковые данные для повышения точности анализа.

Мультиспектральная камера применяется и для анализа фитосанитарной ситуации в лесах. Были проведены опыты по выявлению уссурийского полиграфа, спектр пораженных участков леса отличается от здоровых, сообщил Дмитрий Фомин.

Сейчас разработчики комплекса создают базу данных спектров для разных сортов пшеницы, пород древесины для точного анализа с применением искусственного интеллекта.