Партнеры

 Август

 

Щелково-Агрохим

 

 

ВИМ 

 

 

logo.png

 

logotip.gif

   

 

Формирование базы данных оптических характеристик посевов для выделения зон управления на основе дистанционного зондирования

doi: 10.24412/0044-3913-2021-6-20-26

УДК 631.58

Д. А. МАТВЕЕНКО, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник (e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

В. В. ВОРОПАЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: valeriy.voropaev.70@ mail.ru)

В. В. ЯКУШЕВ, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, зав. лабораторией (e-mail: mail@ agrophys.com)

А. Ф. ПЕТРУШИН, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник (e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Агрофизический научно-исследовательский институт, Гражданский просп., 14, Санкт-Петербург, 195220, Российская Федерация

В работе представлены результаты прецизионного полевого эксперимента по формированию базы данных для решения задач точного земледелия. Методика предусматривала физическое моделирование на тестовых площадках в посевах трех зерновых культур (озимой пшеницы, яровой пшеницы и ячменя) различных уровней азотного питания растений при оптимальной обеспеченности фосфором и калием, а также на фоне дефицита калия. Дозы азота варьировали от 0 до 200 кг с шагом 40 кг для озимой и яровой пшеницы и от 0 до 150 кг с шагом 30 кг для ячменя. В основные фенологические фазы проводили мультиспектральную аэрофотосъемку посевов, контактные измерения оптических характеристик растений в различных спектральных диапазонах, расчет индексов отражения растительного покрова, характеризующих активность фотосинтетического аппарата, ChlRI, PRI, FRI и WRI. Сформированную базу данных использовали для выделения однородных зон управления с различным уровнем азотного обеспечения растений по оптическим критериям, аэрокосмическим снимкам и наземной опорной информации. Результаты анализа зависимостей значений индекса NDVI и урожайности изучаемых культур от внесенной дозы азота свидетельствуют, что вегетационный индекс позволяет диагностировать степень обеспеченности растений азотом только на ранних этапах развития (не позднее фазы кущения). По мере формирования сомкнутого растительного покрова надежность этого метода падает. В этой связи целесообразно комплексное использование различных вегетационных индексов для дистанционной оценки и выделения на поле участков, на которых сложился дефицит азотного питания.

Ключевые слова: точное земледелие, зоны управления, внутриполевая пространственная неоднородность, дистанционное зондирование, тестовые площадки, оптические характеристики растений, вегетационные индексы.

Для цитирования: Формирование базы данных оптических характеристик посевов для выделения зон управления на основе дистанционного зондирования / Д. А. Матвеенко, В. В. Воропаев, В. В. Якушев и др. // Земледелие. 2021. № 6. С. 20–26. doi: 10.24412/0044-3913- 2021-6-20-26.

 

 

Formation of a database of optical characteristics of crops for the allocation of control zones based on remote sensing

D. A. Matveenko, V. V. Voropaev, V. V. Yakushev, A. F. Petrushin

Agrophysical Research Institute, Grazhdanskiy prosp., 14, Saint Petersburg, 195220, Russian Federation

Abstract. This paper presents the results of a field precision experiment on the formation of a database to solve precision farming problems. The technique provided for physical modelling of different levels of nitrogen nutrition of plants with an optimal supply of phosphorus and potassium, as well as against a background of potassium deficiency on test sites in crops of three grain crops (winter wheat, spring wheat, and barley). Nitrogen doses were varied from 0 to 200 kg in 40 kg increments for winter and spring wheat and from 0 to 150 kg in 30 kg increments for barley. In the main phenological phases, multispectral aerial photography of crops, contact measurements of the optical characteristics of plants in various spectral ranges, calculation of the reflection indices of vegetation cover, characterizing the activity of the photosynthetic apparatus, ChlRI, PRI, FRI, and WRI, were carried out. The generated database was used to identify homogeneous control zones with different levels of nitrogen supply to plants based on optical criteria, aerospace images, and ground reference information. The results of the analysis of the dependences of the values of the NDVI index and the yield of the studied crops on the applied dose of nitrogen indicate that the vegetation index makes it possible to diagnose the degree of supply of plants with nitrogen only at the early stages of development (not later than the tillering phase). With the formation of a closed vegetation cover, the reliability of this method decreases. In this regard, it is advisable to use comprehensively various vegetation indices for remote assessment and allocation in the field of plots with a deficiency of nitrogen nutrition.

Keywords: precision agriculture; control zones; within-field variability; remote sensing; test sites; optical characteristics of plants; vegetation indices.

Author Details: D. A. Matveenko, Cand Sc. (Agr.), senior research fellow (e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.); V. V. Voropaev, Cand Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.); V. V. Yakushev, D. Sc. (Agr.), corresponding member of the RAS, head of laboratory (e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.); A. F. Petrushin, Cand Sc. (Tech.), leading research fellow (e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.).

For citation: Matveenko DA, Voropaev VV, Yakushev VV, et al. [Formation of a database of optical characteristics of crops for the allocation of control zones based on remote sensing]. Zemledelie. 2021; (6):20-6. Russian. doi: 10.24412/0044- 3913-2021-6-20-26.

№6. 2021

Журналы

php shell indir Shell indir Shell download Shell download php Shell download Bypass shell Hacklink al Hack programları Hack tools Hack sitesi php shell kamagra jel