Моніторинг вегетаційних індексів у агробізнесі: шлях оперативного вирішення нагальних проблем фермера
Сучасне агропідприємство складно уявити без оперативного моніторингу стану посівів, адже фермеру треба знати все, що відбувається в даний час на полі.
На території України агробізнесом активно впроваджуються різні, так звані, скаут-IT-рішення. Найбільш частіше в сучасноve сільському господарстві, відповідно і у діджитал- розробках, використовується індекс NDVI, абревіатура якf в перекладі з англійської означає нормалізований диференційний вегетаційний індекс.
Завдяки NDVI аграрії можуть не тільки мати характеристику щільності висіяної рослинності, але й спрогнозувати майбутню продуктивність з обробленої ділянки шляхом оперативної оцінки таких факторів як:
– наявність шкідників;
– оцінка схожості на окремих ділянках;
– ріст культури.
В той самий час, в тренді у прогресивних аграріїв також індекси EVI (Enhanced Vegetation Index) та GNDVI (Green Normalized Difference Vegetation Index). Вони характеризують різні якісні й кількісні показники відповідно до потреб конкретного агропідприємства.
Команда компанії AgriChain працювала над розробкою IT-рішення з управління моніторингом посівів AgriChain Scout та прийняла рішення включити в інструментарій NDVI, як константу та рестайловий ЕVI2, GNDVI, плюс вологість ґрунту від NASA зі швидкою системою реагування.
Хтось може сказати, що й самостійний моніторинг теж дасть результат. Але як бути, коли погодні умови можна охарактеризувати одним словом – «складні», або висота висіяних рослин така, що за ними складно спостерігати фермеру?
Як казав видатний американський пропагандист автомобілів Нельсон Джексон: «Я не вірю в те, що хтось може виконувати сьогоднішню роботу вчорашніми методами і залишитися в бізнесі завтра!»
Тому на допомогу приходить супутниковий моніторинг посівів. При цьому джерело інформації – це вихідне випромінювання від сільськогосподарських земель, яке супутник фіксує особливими приладами – спектрометрами.
Як довела агропрактика, кожна сільськогосподарська культура має свою індивідуальну спектральну відбивну здатність завдяки різній довжині хвиль. Поглинаюча електромагнітна хвиля видимого червоного (Ч) діапазону та відбиваюча їх в ближньому інфрачервоному (ІЧ) зелена маса дозволяє сформувати показники індексу NDVI, як різницю в цих показниках.
Чим більше хлорофілу (зеленого пігменту, який відповідає за процес формування органічних речовин), а значить й більша площа сукупної поверхні листя, тим сильніше йде поглинання падаючої на нього червоної частини спектру. Біологи знають, що довжина хвилі червоної зони спектра становить 0,62 – 0,75 мкм, ближча ІЧ має довжину хвилі 0,75 – 1,3 мкм. Це означає, що червона частина видимого спектру максимально поглинається на відміну від інфрачервоної.
На разі це дає можливість провести повноцінний спектральний аналіз, та допомагає виявити ділянки поля, що потребує втручання людини, зокрема:
– пересівання;
– внесення в ґрунт ЗЗР.
Оскільки наука не стоїть на місці, а зібрані в одному програмному рішенні AgriChain Scout – NDVI, ЕVI2, GNDVI та вологість ґрунту NASA допоможе фермерам провести більш детальне вивчення природних факторів, які мають великий вплив на розвиток окремо взятої сільськогосподарської культури, а як результат на об`єм прибутковості агробізнесу.
Зазвичай вегетаційні індекси застосовують коли треба оцінити стан посівів чи в динаміці, чи на конкретний проміжок часу, тому з упевненістю можна казати, що однією з головних переваг використання супутникового моніторингу є можливість для фермера мати порівняльний аналіз за достатньо тривалий час – накопичені історичні дані дають можливість більш детально планувати майбутні врожаї, а відповідно й доходи бізнесу.
Треба пам’ятати, що індекс NDVI варіюється на протязі всього сезону. Так, на початку періоду вегетації наростає, підчас цвітіння – зупиняється, а потім поступово знижується під час дозрівання, тому на певних етапах аграрій потребує знання різних індексів:
– перед посівом – стан ґрунту;
– етап схожості – рівень втрат рослин (процент схожості);
– кінець вегетаційного періоду – уточнення термінів збору, остаточне прогнозування врожайності.
Все це можна зробити завдяки аналізу супутникових знімків. Аналіз панорамних знімків з системою реагування в AgriChain Scout дає гарну можливість аналізу та систематизації, тобто за бажанням фермер може отримати історію кожної ділянки за декілька років, виявити та вирішити нагальні проблеми.
Крім того AgriChain Scout – це софт у вигляді веб- та мобільного рішення. Він використовує знімки з кількох супутників, таких як Landsat та Sentinel завдяки чому:
– проводиться автоматичний підрахунок площ з різною вегетацією;
– групуються знімки (поле, дата, культура);
– відбувається допомога у створенні електронних карт для праці в полі та визначенні окремих ділянок, які потребують добрив або іншого втручання;
– надається допомага щодо проведення зонування полів.
Треба зауважити, що в космічному просторі навколо нашої планети знаходиться багато дослідницьких супутників, фото яких можна з легкістю знайти в відкритому доступі на різних веб-ресурсах, але вони не мають потрібного алгоритму обробки, тому й не придатні для аграріїв.
Як би ми не ставились до різних технологій, треба визнати, що вони не тільки значно спрощують, але й удосконалюють роботу фермерів.
Супутниковий моніторинг поступово стає невід’ємною частиною праці та допомагає вести постійне спостереження за рослинними посівами, адже дані, які отримуються, стають основою для визначення та вирішення нагальних проблем.
Андрій Панченко,
директор з маркетингу AgriChain
