168746 (599216), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

3.6 Дистанційний агро моніторинг

3.6.1 Мета сучасної системи агромоніторингу

Сучасна система моніторингу сільськогосподарських об'єктів має остаточну мету - визначення стану посівів сільськогосподарських культур (для прийняття рішень щодо управління продукційними процесами), прогнозу їх урожайності та визначення угідь і ґрунтів.

3.6.2 Недоліки існуючої системи збору інформації

Методи оцінки продуктивності й моделі прогнозування врожайності, розроблені в УкрДНДПТІ "Агроресурси", базуються на наземній агрометеорологічній та агробіологічній інформаціях, які збирають у певні фази вегетації рослин. Надходження такої інформації забезпечує мережа агро-метеостанцій Держкомгідромету, системи пунктів сигналізації та прогнозу поширення шкідників, хвороб і бур'янів, системи карантину, сортовипробувань, станцій захисту рослин. Моніторинг ґрунтів складається з періодичних обстежень ґрунтового покриву та угідь і оновлення на їх основі карт ґрунтів та землекористування. Ці роботи виконують в Інституті Укрземпроект та його обласних філіях.

Таким чином, існуюча система збору інформації є досить громіздкою. Вона не завжди забезпечує оперативність отримання інформації (наприклад, характеристик стану ґрунтів). У виробничому режимі можливе одержання результатів спостережень лише в окремих точках на невеликій кількості ділянок метеостанцій, станцій захисту рослин та ін. Тобто, наявна мережа наземних спостережень не може забезпечити адекватною інформацією для завдань прогнозування на великих площах різних територіально-адміністративних рівнів. Це вносить значну похибку при прогнозуванні за рахунок вирівнювання просторових неоднорідностей у розподіленні параметрів.

При використанні дистанційних методів інформаційна база для оцінки продуктивності та прогнозу врожайності може бути значно розширена. Про це свідчить сучасний досвід США (експеримент LАКІЕ, програма LАМР та ін.), Франції (АСТІОN IV), Великій Британії.

3.6.3 Принципові можливості дистанційних методів агромоніторингу

Для вирішення згаданих завдань найважливіші такі принципові можливості дистанційних методів:

проведення регулярного оперативного контролю за станом об'єктів;

одержання просторово визначених характеристик посівів і ґрунтів з різною просторово-часовою роздільною здатністю;

одночасність прямого виміру важливих агрофізичних параметрів;

одержання послідовного ряду зйомок для виявлення сезонних та довгострокових змін;

визначення змін, необхідних для програм регулювання при оновленні інформації про стан місцевості;

порівняно невисокі витрати на моніторинг;

включення зйомок у систему сучасного моніторингу;

одержання значень таких параметрів посівів, наземні виміри яких у виробничих умовах, як правило, не проводять через велику трудомісткість контактних методів (наприклад, фітомаси).

Сучасний стан розвитку дистанційних досліджень дає змогу встановлювати певний перелік показників, необхідних для моделювання прогнозу врожайності в різні фази вегетації.

Раціональне поєднання даних, одержаних дистанційними засобами спостереження, враховуючи їх можливості, і даних наземних метеорологічних та агробіологічних спостережень дасть змогу підвищити рівень інформаційного забезпечення прогнозування стану та врожайності сільськогосподарських культур.

Вирішення зазначеної проблеми забезпечується проведенням науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт УкрДНДПТІ "Агроресурси" щодо створення та поетапного введення в експлуатацію галузевої інформаційної системи комплексної обробки аерокосмічної та наземної інформації (ГІСКОАНІ).

3.6.4 Функціональне призначення галузевої системи комплексної обробки аерокосмічної та наземної інформації (ГІСКОАНІ)

Передбачається, що функціональним призначенням такої системи має стати систематичне дистанційне спостереження за станом сільськогосподарських культур, рослинності, угідь та ґрунтів у процесі господарської діяльності з метою поступової оцінки (контролю), прогнозу та видачі рекомендацій щодо управління і забезпечення користувачів на всіх ієрархічних рівнях управління оперативною, середньостроковою та довгостроковою інформацією.

Об'єктом досліджень такої системи має бути система агроландшафтів та їх складових і характеристик (табл.2.1).

Таблиця 2.1

Об’єкти досліджень ГІСКОАНІ

3.6.5 Основні завдання системи дистанційного агромоніторингу

Основні завдання системи дистанційного агромоніторингу можна поділити на дві групи.

Перша:

контроль та оцінка стану сільськогосподарських культур по фазах вегетації рослин;

визначення осередків заселення посівів шкідниками, ураженість хворобами, забур'яненість;

прогнозування врожайності, визначення строків достигання сільськогосподарських культур;

контроль за ходом сільськогосподарських робіт.

Друга :

картографування та інвентаризація сільськогосподарських угідь і ґрунтів;

моніторинг земель, що перебувають у кризовому стані (визначення земель, що є у кризовому стані);

вітрова і водна ерозії;

визначення стану використання меліорованих земель;

фіксація забруднень та негативних явищ, що виникають при застосуванні нераціональних гідротехнічних і хімічних меліорацій та ін.

3.6.6 Призначення отриманої інформації

Поступове розширення можливостей дистанційного зондування визначення різноманітних характеристик об'єктів агроландшафту (табл. 2.1) сприятиме одержанню необхідної інформації, яку можна буде використовувати за такими призначеннями:

розробка планів і заходів щодо оперативного та довгострокового догляду за посівами сільськогосподарських культур;

прогнозування продуктивності посівів та встановлення валових зборів сільськогосподарських культур;

встановлення рівня потреб у хімічних засобах захисту рослин, добривах по регіонах держави;

планування стратегії ринку сільськогосподарської продукції та її ціноутворення;

встановлення економічних збитків від стихійних метеорологічних явищ і техногенних факторів;

корекція планів землекористування;

бонітування земель;

моніторинг земель;

коригування карт ґрунтів;

розробка державних планів та заходів щодо охорони земель;

планування заходів з хімічної, лісової та водної меліорації;

встановлення ступеня негативного впливу техногенних процесів на навколишнє середовище в зонах великих міст та промислових підприємств.

3.6.7 Вимоги до функціонування системи моніторингу

Завдання системи дистанційного агромоніторингу щодо одержання інформації, специфіка продукційних процесів у сільськогосподарській галузі визначають вимоги до функціонування системи моніторингу.

До цих вимог відносять:

оперативне одержання об'єктивної інформації про стан сільськогосподарських об'єктів для прийняття рішень на державному та регіональному рівнях;

оперативне одержання як комплексної дистанційної інформації про сільськогосподарські об'єкти, так і окремих їх характеристик;

необхідна періодичність, повнота та якість одержуваної інформації;

гнучкість застосування різноманітних космічних та авіаційних носіїв і різноманітних дистанційних методів.

3.6.8 Спільні риси розроблених систем дистанційного агромоніторингу

Аналіз експериментів з обстеження сільськогосподарських об'єктів, проведених у США в 70—80 рр. (LАКІЕ, СІТАRS), Франції (АСТІON IV) показав, що спільним для всіх розроблених систем дистанційного моніторингу є:

застосування вибіркового методу збору даних по мережі полігонів, еталонних ділянок, сегментів для здійснення ідентифікації і моніторингу стану посівів основних сільськогосподарських культур;

урахування впливу фізико-географічних (ґрунти, агрокліматичні умови) та господарських умов (агротехніка, сівозміна, розмір полів, структура посівних площ, богарні та зрошувані землі) при визначенні мережі полігонів і зон їх обслуговування, що дає змогу з високою достовірністю екстраполювати сигнатури на всю зону обслуговування;

застосування мультитемпоральних даних дистанційного зондування для ідентифікації сільськогосподарських культур та їх стану;

забезпечення процесу автоматизованого дешифрування опорною наземною тематичною інформацією (тренувальні дані);

автоматизована обробка дистанційних даних.

3.6.9 Структура системи дистанційного агромоніторингу

За функціональним призначенням у системі виділяють дві підсистеми — підсистему збору даних і підсистему тематичної обробки.

Підсистема збору даних. Підсистема збору даних забезпечує проведення дистанційних зйомок та наземних спостережень на полігонах і отримання апріорної інформації (дані про фізичні властивості досліджуваних об'єктів, їх стану на момент зйомок та ін.).

Підсистема тематичної обробки. В підсистемі тематичної обробки дані зйомок та апріорна інформація обробляються засобами автоматизованого дешифрування і через підсистему виводу передаються користувачу.

Умови функціонування системи аерокосмічного інформаційного забезпечення. Таким чином, система аерокосмічного інформаційного забезпечення, передусім, має бути максимально централізованою стосовно системи збору даних. Це стосується, насамперед, технічних засобів дистанційного зондування та схеми розміщення полігонів. Датчики повинні забезпечувати проведення багатоспектральних зйомок у широкому діапазоні випромінювання з високою геометричною й енергетичною роздільною здатністю, а полігони (АКП) і тестові ділянки (ТД) мають бути репрезентативними для вивчення комплексу об'єктів чи явищ. Це відкриває можливості для інформаційного забезпечення ширшого кола користувачів без значного підвищення витрат.

3.6.10 Схема розташування і функціонування АКП і ТД

У зв'язку з неоднорідністю в просторі природних умов і ресурсів і пов'язаним із ними характером господарської діяльності, необхідною умовою функціонування системи є розробка раціональної схеми АКП і ТД, яка забезпечить оперативність, повноту і репрезентативність отримуваної інформації та незначні витрати на проведення дистанційних зйомок.

Раціональна мережа АКП і ТД. Розробку раціональної мережі забезпечує спеціалізоване районування території, в основу якого покладено існуючу схему природно-сільськогосподарського районування.

Характеристики

Список файлов книги