Геоинформационные системы для АПК

Продукт ArcGIS, разработанный компанией Esri Inc., успешно используется для нужд сельского хозяйства

16 Апреля 2017

Яндекс.Дзен Instagram
Геоинформационные системы (ГИС) уже не одно десятилетие приносят пользу в самых различных отраслях промышленности. Компания Esri стояла у истоков создания ГИС-технологий, и ее продукция, выпускаемая под общим названием ArcGIS, давно стала платформой, на базе которой во многих странах собраны собственные целевые геоинформационные решения.

Чем шире применяется платформа ArcGIS, тем больших показателей эффективности удается достичь. В этом ключе наиболее показателен опыт применения ГИС в агро-холдингах разных стран, в том числе в РФ. Оперативно следить за севооборотом, выявлять проблемные поля, проводить мониторинг техники и инспекцию полей, перейти на систему точного земледелия — вот лишь небольшой список ключевых возможностей, которые дает платформа ArcGIS. Основным ресурсом и активом в сельском хозяйстве является земля, поэтому вся деятельность в отрасли носит пространственный характер и напрямую связана с географией. ГИС стали незаменимой платформой для объединения и анализа огромных объемов данных разных типов и форматов, интеграции и тесного взаимодействия со многими системами уровня предприятия.

Точное земледелие
Хорошим примером применения ГИС является поддержка решения задач инновационной системы точного земледелия, в первую очередь для регулярного отбора и анализа проб почв. ArcGIS содержит встроенные компоненты для оценки растительности по данным дистанционного зондирования (ДЦЗ). Четыре компонента (ежедневные данные космического мониторинга, инструменты пространственной статистики, апробированные математические алгоритмы, интерфейсы доступа) позволяют следить за ходом вегетации на каждом поле, своевременно и оперативно выявлять отклонения значений индекса NDVI, которые могут повлиять на урожайность.
ArcGIS дает возможность на основе данных о рельефе проводить автоматизированный расчет морфометрических характеристик рельефа (углы наклона, крутизна, экспозиция склонов, направление стока, выделение водосборных бассейнов), позволяющих провести классификацию территории и выявить закономерности в распределении количественных характеристик, определяющих влажность почвы, содержание солей и питательных веществ в поверхностном слое почвы.

Мобильные приложения
Для сбора полевых данных имеются готовые мобильные приложения: бесплатные Collector for ArcGIS, Survey123, а также разработанные под специфические требования агрохолдингов. В связке с геоинформационной системой они позволяют регистрировать события и вести учет вносимых ресурсов с возможностью добавлять в единую систему также фото- или видеоданные. Благодаря инструментам офлайн-работы с картами агроном может вести работу за пределами доступности сотовой связи. Сервис Location Tracking позволяет определить реальное местонахождение агронома в момент сбора данных.
Модули по мониторингу транспортных средств дают возможность в реальном времени отслеживать текущее местоположение техники и анализировать показатели работы оборудования, а также помогают отслеживать выход техники за установленные зоны работ или превышение предельных значений по скорости и другим важным параметрам. Оповещения о незапланированной работе отображаются на карте и отправляются на электронную почту.
ArcGIS также обеспечивает поддержку приема данных с БПЛА. На основе опыта пользователей платформы ArcGIS был создан отдельный продукт — настольное приложение Drone2Map for ArcGIS. Оно позволяет проводить обработку снимков сразу «в поле». Далее выполняется полноценная обработка данных съемки, в результате которой можно создать карты для инспектирования, ортофотомозаики, цифровые модели местности, текстурированные sD-модели объектов; при использовании мультиспектральной камеры возможно получить точные карты вегетационного индекса (NDVI) c шагом до нескольких сантиметров.

ГИС мониторинга полей
В 2016 году российская компания «Дата+», более 25 лет работающая на рынке ГИС, успешно реализовала проект по созданию ГИС и применению космического мониторинга для оценки состояния посевов. Основной целью проекта являлась автоматизация деятельности крупного российского агрохолдинга в сфере мониторинга состояния сельскохозяйственных полей. Это в том числе получение в ежедневном режиме актуальных сведений о вегетации на всех полях компании, анализ динамики вегетации и влияющих на нее факторов, сбор и анализ полевых отчетов агрономов, прогноз урожайности. Система ежедневно осуществляет автоматическую загрузку и обработку данных космических снимков Modis, Modis Composite, Landsat, синтезированных Modis и Landsat, данных о погодных условиях, данных о севе и уборке из 1С, данных о проведенных технологических операциях из 1С. ГИС выполняет расчет NDVI и связанных показателей в любой точке каждого поля, ведение истории обработанных данных, результатов расчета. ГИС мониторинга состояния полей генерирует различные тематические карты с историей земледелия с распределением культур по полям, индексом вегетации NDVI по данным космоснимков (актуальное значение, динамика, отклонение от среднего по культуре) и другой информацией. Отчеты с полей содержат историю культур, динамику NDVI и погодных условий, данные сева, уборки, технологические операции.
За сезон (март-октябрь) была получена обширная статистика по 8 тыс. обрабатываемых сельскохозяйственных полей общей площадью более 500 тыс. га. Были собраны около 6 тыс. снимков (Modis, Modis Composit, Landsat, синтезированные снимки), 1,6 млн записей погодных данных, 2 млн записей со значениями NDVI и производными индексами, создано 200 тыс. растровых тематических карт. Для агрономов было разработано мобильное офлайн-приложение для инспектирования полей: от состояния культур до работы техники.
Для руководителей осуществлен мониторинг и оценка объективных показателей работы компаний, обеспечено получение данных о местоположении персонала, ходе выполнения заданий и проектов, оповещение о чрезвычайных ситуациях и отклонениях от заданных показателей. Централизованное внедрение платформы ArcGIS позволило сократить операционные расходы и увеличить эффективность работы агрохолдинга.

Преимущества использования ГИС:
— контроль производственной деятельности;
— оперативное устранение возникающих проблем с посевами;
— регулярное предоставление отчетности руководству.
Прогноз урожайности:
— планирование зон переработки собранного урожая;
— оценка планируемой прибыли, инвестиционных и кредитных рисков.
Помощь в принятии решений:
— планирование распределения культур по полям;
— планирование сева, уборки;
— планирование технологических операций.
Очень перспективным для повторного ежегодного анализа и решения других задач внутри предприятия является и использование накопленных данных по вегетации, погоде и урожайности.
www.esri-cis.ru
            bool(false)