Работа посвящена вопросам использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для целей точного земледелия, как части трехуровневой системы дистанционного зондирования Красноярского края. Информация, получаемая с помощью БПЛА представляет как самостоятельную ценность, так и важной для адекватной интерпретации спутниковых данных.
Аэрофотосъемка сельскохозяйственных территорий, с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), является эффективным инструментом для оперативного контроля состояния посевов. В отличии от спутниковой съемки, применение БПЛА, меньше зависит от состояния облачности, позволяет получить информацию с высоким пространственным разрешением, что является необходимым условием для выявления внутрипольных неоднородностей (Мальчиков Н.О., Пискорская С.Ю., 2019; Guijun Yang et al., 2017)
Нами применялись БПЛА с различными типами полезной нагрузки: камеры видимого диапазона, мульти- и гиперспектральная, тепловизионная камера. Это позволило успешно строить ортофотопланы, используемые для контроля площадей и установления границ используемых земель и более сложные - карты пространственного и временного распределения NDVI и радиационной температуры.
Исследования проводились на территориях двух хозяйств: ОПХ «Курагинское» и хозяйства Красноярского НИИСХ вблизи п. Минино. Оба хозяйства являются филиалами ФИЦ КНЦ СО РАН.
На протяжении вегетационного периода 2020 года на территории ОПХ «Курагиноское» выполнялась аэрофотосъемка трех полей с посевами ячменя. На каждом поле вносилось различное количество подкормки в виде азотных удобрений, от 1 до 3 раз. Съемка выполнялась с помощью БПЛА вертолетного типа ¬¬– DJI Phantom 4 Multispectral. Технические возможности данной модели, а именно ее камера, выполняющая параллельную съемку¬ в видимом (RGB) и пяти спектральных диапазонах позволила получить ортофотоплан и карту пространственного распределения значений NDVI и других индексов, с пространственным разрешением 15 см/пиксель за один пролёт. Полученные карты с пространственным распределением NDVI позволили решить две важные задачи. Во-первых, с использованием дистанционным данных рассчитана итоговая урожайность с тестовых полей. Во-вторых, по измерениям, проведенным после внесения удобрений, выяснилось, что при прочих равных условиях, достаточно одноразового внесения подкормки.
На территориях Мининского хозяйства проводилась съемка с помощью DJI Matrice 210 RTK, с полезной нагрузкой в виде камеры Zenmuse XT2 имеющей видимый и тепловой диапазоны. Ее применение позволило получить карты пространственного распределения радиационной температуры с разрешением 10 см/пиксель. Полученные карты позволили оценить внутрипольную неоднородность температуры исследуемых объектов. В результате анализа полученных данных установлено, что присутствие растений и величина их проективного покрытия являются определяющим в формировании температурных условий почвенного покрова. Наряду с изменениями погодных условий, динамика роста и развитие растительного покрова, его высоты и сомкнутости, изменяют условия температурного режима почвы. Таким образом, комплексная, спектральная и тепловая информация может служить для оперативной оценки внутрипольного состояния посевов и, с учетом погодных прогнозов, перспективах получения планируемых урожаев (Sami Khanal et al. 2017; G. Sepulcre-Canto´ et al. 2006).
Работа выполнена в рамках выполнения темы государственного задания ФИЦ КНЦ СО РАН «Изучение влияния строения растения на эффективность фотосинтеза» (№ гос. рег. АААА-А20-120012400140-5).