Використання безпілотних літальних апаратів в задачах прецизійного землеробства

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-4(38)-336-349

Ключові слова:

прецизійне землеробство; моніторинг; цифрове сільське господарство; дистанційне зондування, засоби захисту рослин (ЗЗР), пестициди, БПЛА, підвищення врожайності

Анотація

Застосування безпілотних літальних апаратів (БПЛА) в сільському господарстві взагалі, а прецизійному землеробстві зокрема, з кожним роком набуває все більших форм, від посіву насіння, моніторингу їх зростання та врожайності, їх картування до обприскування посівів засобами захисту рослин (ЗЗР) і внесення добрив. В прецизійному землеробстві є можливість інтегрувати геопросторові дані, технології ГІС та ДЗЗ, штучний інтелект, Big Data, Інтернет речей та інші інноваційні рішення.

БПЛА дають можливість оперативно здійснювати моніторинг ґрунтів, аналізувати стан і динаміку посівів, відстежувати проблемні ділянки, які потребують управлінського втручання, оцінювати ефективність тих або інших агротехнічних прийомів, дають можливість доступного одержання фотограмметричної інформації, знімків високої розрізненості тощо. Сучасні БПЛА є доступними для аграріїв, не тільки надають актуальну інформацію про стан і динаміку зростання рослин, але й захисну обробку полів і багаторічних насаджень пестицидами. Вони дозволяють отримати геоприв’язані дані про стан вирощуваних сільськогосподарських рослин, що істотно допомагає аграріям для одержання високих врожаїв. Зокрема, БПЛА, оснащені мультиспектральними і RGB-камерами дають можливість оперативного одержання зображень сільськогосподарських культур в ближній інфрачервоній частині спектра, забезпечуючи при цьому моніторинг стану вегетації та здоров’я рослин. Зйомка з БПЛА є набагато більше деталізованою, на відміну від космічних знімків, розрізнення можливе навіть e сантиметрах на точку, за рахунок висот польоту від 100 до 600 метрів над поверхнею землі.

Описано використання БПЛА для прецизійного землеробства. Розглянуто методи моніторингу полів за допомогою БПЛА. Впровадження технологій зйомки з БПЛА дозволяє створювати електронні карти полів і оперативно приймати управлінські рішення при ускладненні ситуації. Індекс NDVI, що отримується за допомогою БПЛА більш повно і детально відбиває поточну ситуацію на кожній ділянці поля, чого важко досягти за допомогою супутникової зйомки.

Визначено, що наша країна має потенціал до використання БПЛА в сільському господарстві з огляду на технічні, економічні та людські ресурси.

 

Біографії авторів

Віктор Ворох, Київський національний університет імені Тараса Шевченка

аспірант кафедри геоінформатики

Віталій Зацерковний, Київський національний університет імені Тараса Шевченка

доктор технічних наук, професор, завідувач. кафедри геоінформатики

Посилання

Gnip, P. Analysis of external drivers for agriculture / P. Gnip, K. Charvat, M. Krocan // World Conference on Agricultural Information and IT, LAAID AFITA WCCA, 2008. – Рр. 797-801.

Nonpoint pollution of surface waters with phosphorus and nitrogen / S. R. Carpenter, N. F. Caraco, D. L. Correll, R. W. Howarth, A. N. Sharpley, V. H. Smith // Ecological Applications. – 1998. – № 8(3). – Рр.559-568.

A review on the use of drones for precision agriculture / P. Daponte, L. De Vito, L. Glielmo, L. Iannelli, D. Liuzza, F. Picariello, G. Silano // IOP Conference Series: Earth and Envi-ronmental Science, 2019. – Vol. 275, 012022. https://doi.org/10.1088/1755-1315/275/1/012022

Agriculture in 2050: Recalibrating targets for sustainable intensification / M. C. Hunter, R. G. Smith, M. E. Schipanski, L. W. Atwood, D. A. Mortensen // Bioscience. – 2017. – № 67(4). – Рр. 386-391.

Ju C. Discrete event systems-based modeling for agricultural multiple unmanned aerial vehicles: Automata theory approach / C. Ju, H. I. Son // 18th International Conference on Con-trol, Automation and Systems (ICCAS), PyeongChang, 20 October 2018. – 2018. – Pр. 258-260.

Muchiri, N. A review of applications and potential applications of UAV / N. Muchiri, S. Kimathi // Proceedings of Sustainable Research and Innovation Conference. – 2016. – Рр. 280-283.

Kim, W. J. TOA-based localization algorithm for mitigating positioning error in NLOS channel / W. J. Kim, J.-H. Kang // Journal of Institute of Control, Robotics and Systems. – 2018. – № 24(11), – Рр. 1043-1047.

Economic and environmental consequences of overfertilization under extreme weather conditions / G. S. Hendricks, S. Shukla, F. M. Roka, R. P. Sishodia, T. A. Obreza, G. J. Hochmuth, J. Colee // Journal of Soil and Water Conservation. – 2019. – № 74(2). – Рр. 160-171.

Mogili, U. R. Review on application of drone systems in precision agriculture / U. R. Mo-gili, B. Deepak // Procedia Computer Science. – 2018. – № 133. – Рр. 502-509.

Остапенко, В. Технології майбутнього: дрони в сільському господарстві [Електронний ресурс] / Вадим Остапенко // Agravery.com – Режим доступу: https://agravery.com/uk/posts/author/show?slug=tehnologii-majbutnogo-droni-v-silskomu-gospodarstvi.

Дрони на службі в агрономів. [Електронний ресурс] // ТОВ "ТД ІРБІС" постачальник промислових комплектуючих. – Режим доступу: https://www.irbis.ua/news/novosti-o-kompanii/agro-drony.

Можливості застосування БПЛА в рослинництві: де агроному знадобляться дрони [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://superagronom.com/articles/580-mojlivosti-zastosuvannya-bpla-v-roslinnitstvi-de-agronomu-znadoblyatsya-droni.

Станкевич, С. В. Безпілотні літальні апарати у сільському господарстві: переваги і недоліки [Електронний ресурс] / С. В Станкевич. – Режим доступу: https://repo.btu.kharkov.ua/bitstream/123456789/31820/1/zbior_prac_naukowych_tom_4-86-90.pdf.

Mazur, M. Clarity from above: PwC global report on the commercial applications of drone technology / M. Mazur, A. Wisniewski, J. McMillan. – Warsaw: Drone Powered Solutions, Price Waterhouse Coopers, 2016.

Глотов, В. Аналіз можливостей застосування безпілотних літальних апаратів для аерознімальних процесів / В. Глотов, А. Гуніна // Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва. – 2014. – № 2(28). – С. 65-77.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-30

Як цитувати

Ворох, В., & Зацерковний, В. . (2024). Використання безпілотних літальних апаратів в задачах прецизійного землеробства. Технічні науки та технології, (4 (38), 336–349. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-4(38)-336-349

Номер

Розділ

БУДІВНИЦТВО ТА ГЕОДЕЗІЯ