AGRIS - 

Data provenance by Country

2024

Nesterenko G.A.

The article discusses the system of automated irrigation of agricultural crops using an unmanned aerial vehicle. When processing crops, 5% of the crop is damaged by wheeled or tracked vehicles. Machinery damages crops with a wheeled or tracked engine, which negatively affects soil fertility and the amount of harvest not only this year, but also in subsequent years. A large number of maintenance personnel of the operated equipment, its repair, refueling with fuels and lubricants are the reason for high costs for agribusiness.The paper describes the design of an irrigation complex based on an unmanned aerial vehicle and presents an economic justification for the rationality of its use in agriculture.

Show more [+]

Less [-]

Cifra Ltd - Russian Federation

2023

Shigimaga, V.A. | Fajzullin, R.A. | Osokina, A.S.

There is given the substantiation of the main parameters of an unmanned automated herd monitoring system on a pasture by automating the measurement of current physiological indicators of animals to improve the efficiency and rate of supervision over them in free grazing conditions. The studies were based on the theory of radio communication about the propagation of radio waves, and also there was used a graphoanalytic method for calculating the parameters of component elements as parts of an unmanned system for automated monitoring of animals on pasture. The DJI Phantom 4 Advanced quadcopter was used to measure the flight time of an unmanned aerial vehicle (UAV) over the real pasture. An experimental field with an area of 200 hectares, located in the Kharkov region, was used as a pasture. The research was carried out in summer of 2021. According to the results of well-known studies of the processes, methods, and facilities of monitoring the physiological state of animals on pasture, it has been established that the advanced facilities including air-launch vehicles should be used for remote monitoring. Among them are helicopter-type UAVs, as well as elements of the radio telemetry system (RTM), individual tags and sensors of the physiological parameters of the animal. At the same time, an unmanned automated monitoring system in combination with RTM elements is able to provide the transmission of physiological data from any sensors located on the animal's body or inside it. The data are transmitted to the main reading sites for processing on a PC and giving recommendations to specialists (veterinarians, zootechnicians, etc.). The power of the relay equipment on board the UAV is calculated to be at least 60 mW and the communication range with the animal transponder of not more than 800 m. The main parameters of the UAV flight over a pasture of 200 ha have been experimentally established: the height is 20 m, the speed is 8.7 km/h, the time is 27.5 min, and the work load is 350 g. | Приведено обоснование основных параметров беспилотной системы автоматизированного мониторинга стада на пастбище за счет автоматизации измерения текущих физиологических показателей животных для повышения эффективности и оперативности надзора за ними в условиях свободного выпаса. Исследования основывались на теории радиосвязи о распространении радиоволн, а также применен графоаналитический метод для расчета параметров элементов в составе беспилотной системы автоматизированного мониторинга животных на пастбище. Для измерения времени полета беспилотного летательного аппарата (БПЛА) над реальным пастбищем был применен квадрокоптер типа DJI Phantom 4 Advanced. В качестве пастбища использовали опытное поле площадью 200 га, находящееся в Харьковской области. Исследования выполнены летом 2021 г. На основе известных исследований процессов, способов и технических средств мониторинга физиологического состояния животных на пастбище установлено, что для дистанционного мониторинга целесообразно применять новейшие технические средства, включая аппараты воздушного базирования. Среди них БПЛА вертолетного типа, а также элементы системы радиотелеметрии (РТМ), индивидуальные бирки и датчики физиологических параметров животного. Беспилотная система автоматизированного мониторинга в сочетании с элементами РТМ сможет обеспечить передачу физиологических данных с любых датчиков, находящихся на теле животного или внутри него. Данные передаются на основной пункт приема информации с целью обработки на компьютере и выдачи рекомендаций специалистам (ветеринарам, зоотехникам и т.п.). Рассчитаны мощность аппаратуры ретрансляции на борту БПЛА (не менее 60 мВт) и дальность связи с транспондером животного (не более 0,8 км). Экспериментально установлены основные параметры полета БПЛА над пастбищем площадью 200 га: высота 20 м, скорость 8,7 км/ч, время 27,5 мин, полезная нагрузка 350 г.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Starovojtov, V.I. | Starovojtova, O.A. | Manokhina, A.А. | Shabanov, N.Eh. | Chajka, V.A.

Применение микроэлементов в виде хелатного удобрения может повысить урожайность и лежкость клубней картофеля. При обработке посадок после смыкания ботвы тракторным агрегатом возможно сильное повреждение растений колесами трактора. В таком случае целесообразно использовать дроны. Цель исследований - сравнительная оценка влияния инновационных препаратов, содержащих серу и микроэлементы (Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co, B) в хелатной форме, и препарата Акварин-12 на урожайность и лёжкость клубней картофеля сортов Удача и Колобок, а также предварительный расчёт ширины распыла (захвата) при опрыскивании посадок картофеля данными препаратами с помощью дрона. Исследования проводили в 2018-2019 гг. в Московской обл. Опыт выполняли в соответствии с требованиями методики полевого опыта и методики исследований по культуре картофеля. Опыт был заложен на дерново-подзолистой супесчаной почве согласно схеме, методом систематического размещения делянок в 4-кратной повторности с густотой посадки 44,4 тыс. кустов/га, шириной междурядий 75 см. Установлено, что применение испытуемых препаратов позволило повысить урожайность на 3,4…8,7 т/га (12…37%) и снизить общие потери при хранении на 1,6…2,3%, особенно в годы с благоприятными погодными условиями. Рассчитано, что при высоте полёта дрона 9 м величина ширины распыла или ширины захвата опрыскивания составила 10,4 м. В ходе проведения полевых испытаний на поле размером 120x20 м при высоте растений до 1,0 м дрон справился с задачей за 15 мин (включая дозаправку). Существенная прибавка урожайности и снижение общих потерь при хранении подтверждают целесообразность использования при выращивании картофеля препаратов с микроэлементами в хелатной форме. | The use of trace elements in the form of a chelated fertilizer can increase the yield and shelf life of potato tubers. If the crops will be treated with a tractor unit after closing the tops, severe plant damage by the tractor wheels is likely to be caused. In this case, it is advisable to use drones. The aim of the study was to make a comparative assessment of the effect of innovative preparations, namely sulfur-containing and containing trace elements Fe, Zn, Mn, Cu, Mo, Co, B in chelated form, and the Aquarin-12 preparation on the yield and shelf life parameters of potato tubers 'Udacha' and 'Kolobok', as well as to perform preliminary calculations of the spray (capture) width when spraying potato crops with a drone. The studies were conducted in 2018-2019 in the Moscow region. The experiment was carried out according to the requirements of the field experiment and potato research methodology. The experiment was laid out on sod-podzolic sandy loamy soil according to the plan. The plots were arranged systematically in four-fold repetition; the planting density was of 44.4 thousand bushes/ha, and the inter-row width of 75 cm. The use of the tested preparations allowed increasing the yield by 3.4...8.7 t/ha (12...37%) and reducing the total storage losses by 1.6...2.3%, especially in a good weather year. According to the calculations performed, it turned out that at the height of the drone flight of 9 m, the value of the spraying width or the sprayer's operating width was 10.4 m. Under potato testing in a field of 120x20 meters, and a plant height non increasing 1.0 m, the drone performed that task in 15 minutes (including refueling). A significant increase in yield and a reduction in total postharvest losses confirm the feasibility of using preparations with trace elements in a chelated form at potato cultivation.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Zver'kov, M.S. | Bryl', S.V., All-Russia Research and Development Inst. for Irrigation and Farming Water Supply Systems "Raduga", Moscow Region

Цель работы - обследование участка оросительной системы средствами дистанционного зондирования земли и беспилотного летательного аппарата в соответствии с показателями мелиоративного состояния (МС) государственного учета земель. Задачи работы: получение растровых изображений поля в ортогональной проекции, дешифрирование отртофотоплана и снимков дистанционного зондирования земли в различных спектральных каналах для сопоставления их с соответствующими показателями МС. Приводятся методика оценки и показатели МС оросительной системы. Используются 3 уровня оценки МС: "Хорошее", "Удовлетворительное", "Неудовлетворительное". Используются нормализованный разностный вегетационный индекс NDVI, индекс влажности поверхности Земли LSWI и нормализованный разностный индекс засоления NDSI. Обследуемое поле расположено на территории Коломенского городского округа Московской области и орошается электроприводной машиной кругового действия "Reinke". Установлено, что засоленные земли отсутствуют ("Хорошее" МС), недопустимые глубины залегания грунтовых вод наблюдаются на 20…25% орошаемой территории ("Удовлетворительное" состояние), площадь эродированных земель составила 4,7% ("Удовлетворительное" состояние). Проведенное обследование участка оросительной системы показало, что в 2021 г. объект имел удовлетворительное МС. Это может свидетельствовать о риске дальнейшего снижения МС без соответствующих превентивных мероприятий. Обследование мелиоративных объектов средствами дистанционного зондирования земли и беспилотного летательного аппарата должно решать задачу по выявлению маркеров, свидетельствующих о рисках снижения МС, и необходимости проведения исследований непосредственно на объекте, in situ. Важно анализировать ретроспективную динамику и метеорологическую обстановку. В этом случае можно давать прогноз изменения МС и оценивать эффективность проведенных мероприятий. | The purpose of the work was to survey an area of the irrigation system by means of the earth remote sensing and a drone in accordance with the indicators of the reclamation condition (RC) of the governmental land registration. The tasks of the work: obtaining bipmap images of the field in an orthogonal projection, decryption of the orthophotoplane and remote sensing images of the Earth in various spectral channels to compare them with the corresponding RC indicators. The method of assessment and indicators of the RC of the irrigation system are given. 3 levels of assessment of the RC are used: "good", "satisfactory", "unsatisfactory". The Normalized Difference Vegetation Index NDVI, Land Surface Water Index LSWI, and Normalized Differential Salinity Index NDSI are used. The surveyed field is located on the territory of the Kolomna urban district of the Moscow region and is irrigated by a circular drive machine "Reinke". As a result, it was found that there are no saline lands ("good" RC), unacceptable ground water depths are observed on 20-25% of the irrigated territory ("satisfactory" RC), and the area of eroded land was 4.7% ("satisfactory" RC). The survey of the part of the irrigation system showed that in 2021 the object had a "satisfactory" RC. This may indicate to the risk of further reduction of the RC without appropriate preventive measures. It is noted that the survey of reclamation objects by means of the earth remote sensing and drones should solve the problem of identifying markers indicating the risks of reducing the RC and the need to conduct research directly on the object, in situ. It is extremely important to analyze the retrospective dynamics and the meteorological situation. In this case, it is possible to make a forecast of changes in the RC and evaluate the effectiveness of the preventive measures.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Minaev, N.V., Russian State Agrarian Univ., Moscow

The identification of factor and indicational features, which are characterized by the high informativity and field of view in relation to the soil cover organization, plays a very important role in the soil mapping. Such characteristics are more common for Unmanned Aerial Vehicles (UAV), which include spectrazonal imagery and digital elevation model (DEM) with ultrahigh spatial resolution, necessary for obtaining fine and large scale images. However, the agrogenic micro- and nanotopography is considered as a noise during the studies of the soil cover topographic differentiation under the conditions of plowland, as the genetic soil properties correlate with natural micro- and mesotopography. A filtration algorithm for the land surface roughness, which is not related to the spatial organization of the objective soil properties, is suggested in the paper. The stages of linear dimension identification for self-similar structures of the glacial and agrogenic topography based on two-dimensional Fourier decomposition are demonstrated using the example of a field topography digital model for the area of 125 hectares. Filtering in the frequency domain allowed restoring the natural field topography and substantiating the effective resolution of the DEM and the size of the area to calculate local morphometric specificities of the topography for digital soil mapping. | В задачах почвенной картографии важную роль играет выявление факторно-индикационных характеристик, обладающих высокой информативностью и обзорностью относительно организации почвенного покрова. В детальном и крупном масштабах этими свойствами обладают материалы съемки с беспилотных летательных аппаратов, включающие спектрозональные изображения и цифровую модель высот местности сверхвысокого пространственного разрешения. Однако в условиях пашни агрогенный нано- и микрорельеф выступает в качестве шума при изучении топографической дифференциации почвенного покрова, поскольку генетические свойства почв связаны с микро- и мезорельефом естественного происхождения. Предлагается алгоритм фильтрации неровностей земной поверхности, не связанных с пространственной организацией целевых почвенных свойств. На примере цифровой модели рельефа поля площадью 125 га (Владимирское ополье) демонстрируются этапы идентификации линейных размеров структур рельефа гляциального и агрогенного происхождения на основе двухмерного разложения Фурье. Фильтрация в частотной области позволила восстановить естественный рельеф поля и обосновать эффективное разрешение цифровой модели рельефа и размеры окрестности для расчета локальных морфометрических характеристик рельефа в целях цифровой почвенной картографии.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Rogachev, A.F. | Melikhova, E.V. | Belousov, I.S., Volgograd State Agrarian Univ.

The results of an analytical review of the use of unmanned aerial vehicles and artificial neural networks in agricultural production are presented. Unmanned aerial vehicles can be used as air robots, performing the functions of aerial photography, transportation of technological components, such as plant protection products and performing other similar functions. The classification of the fields of application of unmanned aerial vehicles in agricultural production is presented. The proposed classification involves streamlining the areas of application of unmanned aerial vehicles in agriculture, depending on the composition used. A conceptual model of a software information-analytical complex designed to monitor, obtain and process remote sensing data using unmanned aerial vehicles in various parts of the spectrum has been developed. The software package is designed to obtain and process the results, as well as the subsequent analysis of the totality of images and calculated vegetation indices. The main research problems are formulated that are solved by the developed software, which determine its structure. To predict the yield of various crops, a methodology has been developed for applying the results of aerial photography in conjunction with experimental data on the biological development of crops. For the purpose of practical use of the developed methodology, a database is formed for each culture. The results can be used to build neural network mathematical models of the relationship of optical spectral characteristics with crop performance. | Представлены результаты аналитического обзора применения беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и искусственных нейронных сетей в с.-х. производстве. БПЛА могут использоваться в качестве воздушных роботов, выполняющих функции аэрофотосъемки, транспортировки технологических компонентов, таких как средства защиты растений, и выполняющих другие аналогичные функции. Представлена классификация областей применения БПЛА в с.-х. производстве. Предложенная классификация предполагает упорядочение областей применения БПЛА в сельском хозяйстве в зависимости от используемого состава. Разработана концептуальная модель программного информационно-аналитического комплекса, предназначенного для мониторинга, получения и обработки данных дистанционного зондирования с использованием БПЛА в различных частях спектра. Программный комплекс предназначен для получения и обработки результатов, а также последующего анализа совокупности изображений и рассчитываемых вегетационных индексов. Сформулированы основные исследовательские задачи, решаемые разработанным программным обеспечением, которые определяют его структуру. Для прогнозирования урожайности различных культур разработана методика применения результатов аэрофотосъемки совместно с экспериментальными данными по биологическому развитию с.-х. культур. С целью практического использования разработанной методики формируется база данных по каждой культуре. Полученные результаты могут использоваться для построения нейросетевых математических моделей взаимосвязи оптико-спектральных характеристик с продуктивностью с.-х. культур.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Pavlova, A.I., Novosibirsk State Univ. of Economics and Management (Russian Federation) | Kalichkin, V.K. | Kalichkin, A.V., Russian Academy of Sciences, Novosibirsk (Russian Federation). Siberian Federal Scientific Center for Agrobiotechnology

The necessary sequence of stages has been developed and the unmanned technology for creating a digital elevation model by the example of the land use of Novosibirsk region has been implemented. The technology consists of a set of stages: reconnaissance of the terrain, fixing reference signs, satellite measurements, aerial photography flights, processing the results of aerial photography and the construction of digital elevation model. The technological process was significantly affected by unfavorable weather conditions - low clouds, gusty wind, high air humidity. Remote sensing study with the use of unmanned aerial vehicle of the Supercam S 250 F type made it possible to create a large-scale orthophotoplan and a digital elevation model on the farm territory (M 1 : 1000). For photogrammetric processing of digital data obtained on the farm, a two-stage method of satellite determination was used. The essence of this method was to obtaina large number of satellite measurements in a static mode and further statistical processing. For statistical processing of satellite measurements, information was used on the coordinate location of two base ground stations of the Novosibirsk Region satellite network - Kochenevo and Novosibirsk. Remoteness of support points from the ground satellite station of Novosibirsk was at a distance of over 90 km. As a result of equalization calculations, the obtained average square displacement errors of the planned and high-altitude position of the support points in various test sites were under 0.02 m in the plan, and under 0.03 m by height. In the process of photogrammetric processing of the results of aerial photography with the use of unmanned aerial vehicle, the tasks of transferring the position of points on a digital image in the pixel coordinate system into the coordinate system of the area, building digital irregular (TIN, Triangulated Irregular Network) and regular (DEM, Digital Elevation Model) surface models, and based on them, textured terrain models (TTM, Textured Terrain Model) and orthophotoplans, were solved. | Определена необходимая последовательность этапов и осуществлена реализация беспилотной технологии создания цифровой модели рельефа на примере землепользования Новосибирской области. Технология состоит из совокупности этапов: рекогносцировки местности, закрепления опорных знаков, спутниковых измерений, аэрофотосъемочных полетов, обработки результатов аэрофотосъемки и построения цифровой модели рельефа. На технологический процесс существенно влияли неблагоприятные погодные условия – низкая облачность, порывистый ветер, высокая влажность воздуха. Дистанционные исследования с помощью беспилотного летательного аппарата (БПЛА) самолетного типа Supercam S 250 F позволили создать крупномасштабный ортофотоплан и цифровую модель рельефа на территорию хозяйства (М 1 : 1000). Для фотограмметрической обработки цифровых данных, получаемых с БПЛА, на территории хозяйства создано съемочное обоснование в виде сети опорных пунктов. Для обработки данных использован двухэтапный метод спутниковых определений, суть которого состояла в получении большого количества спутниковых измерений в статическом режиме и дальнейшей статистической обработке. При статистической обработке спутниковых измерений использованы сведения о координатном местоположении 2 базовых наземных станций спутниковой сети Новосибирской области – Коченево и Новосибирск. Удаленность опорных пунктов от наземной спутниковой станции Новосибирск составила более 90 км. В результате уравнительных вычислений полученные средние квадратические ошибки смещений планового и высотного положения опорных пунктов в различных полигонах составили в плане менее 0,02 м, по высоте – менее 0,03 м. В процессе фотограмметрической обработки результатов аэрофотосъемки с БПЛА решались задачи перевода положения точек на цифровом снимке в системе пиксельных координат в систему координат местности, построение по ним цифровых нерегулярных и регулярных моделей поверхности, а на их основе - текстурированных моделей местности и ортофотопланов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Linkov, S.A. | Akinchin, A.V. | Melent'ev, A.A. | Chuprynina, N.S. | Kuznetsova, A.E., The V.Ya. Gorin Belgorod State Agricultural Univ.

The Belgorod State Agrarian University and the "TsenrPrigrammSistem" Company since 2015 have been developing a through technology for developing and using an agronomic GIS. At the initial stage a land tenure territory orthophotomap of a specific farm is created. For this purpose using an uncrewed aerial vehicle RAW images are made 60% of which are vertically overlapped and 80% horizontally. With the involvement of topographic maps on a scale of 1:10,000 and geodetic survey data a locality terrain digital model and surface slope digital map are formed. Further user databases are created (field history book, agrochemical characteristic and the likes) that are digital map object-oriented. After fitting the system and training of staff to work with it, the production process includes routine accounting of work scope completed and consumable products spent. The introduction information control system for agrarian production will allow skilled persons and leader personnel to get full and true information on farm units, to optimize the work scope and the consumption of necessary materials, to reduce farm inputs. The techniques of differentiated fertilization for sunflower in the field with an area of 10 ha have been tested. The soil samples were collected by the grid-based method from checks with an area of 0.5 ha. The plots having a rather high status of basic nutrients were revealed. As a result the fertilization input has been managed to be reduced from 88.3 to 86.7 thousand rub. A possibility of using uncrewed aerial vehicles on hostile terrain small areas for spraying crops and plantations with crop protection agents is considered. A conclusion is made that using GIS technologies will bring agriculture to new level and will greatly increase its economic efficiency. | Белгородский государственный агарный университет и компания "ЦентрПрограммСистем" с 2017 г. разрабатывают сквозную технологию создания и использования агрономической ГИС. На начальном этапе создается ортофотоплан территории землепользования конкретного хозяйства. Для этого с помощью беспилотного летательного аппарата получают изображения в формате RAW, перекрывающиеся на 60% по вертикали и на 80% по горизонтали. С привлечением топографических карт масштаба 1:10000 и данных геодезической съемки формируют цифровую модель рельефа территории и цифровую карту уклона местности. Далее создаются пользовательские базы данных (книга истории полей, агрохимическая характеристика почв и т.п.) с привязкой к объектам цифровой карты. После отладки системы и обучения персонала работе с ней в производственный процесс вводят оперативный учет выполненных объемов работ и затрат расходных материалов. Внедрение информационной системы управления аграрным производством позволить специалистам и руководителям получать полную и достоверную информацию об объектах хозяйства, оптимизировать объемы работ и расход необходимых материалов, сократить производственные затраты. Опробована методика дифференцированного внесения удобрений под подсолнечник на поле площадью 10 га. Пробы почвы отбирали сеточным методом по клеткам площадью 0,5 га. Были выявлены участки, где обеспеченность основными элементами питания достаточно высокая. В результате затраты на внесение минеральных удобрений удалось сократить с 88,3 до 86,7 тыс. руб. Рассматривается возможность использования беспилотных летательных аппаратов на небольших участках со сложным рельефом для опрыскивания посевов или посадок средствами защиты растений. Сделан вывод, что использование ГИС-технологий выведет с.-х. производство на новый уровень и существенно повысит его экономическую эффективность.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Trubitsyn, V.N. | Belik, M.A., Russian Research and Development Inst. of Information and Feasibility Studies on Engineering Support of Agroindustrial Complex. Novokuban Branch, Krasnodar Region

The study objective is the development of a layout for the monitoring of sunflower crops using an unmanned aerial vehicle (UAV). Monitoring of fields planted with sunflower was carried out in Krasnodar Krai on the validation range by means of aerial photography from an UAV called Phantom 4 produced by DJI. A camcorder was integrated into the UAV and had built-in image stabilization. This allowed to record video with a resolution of 4K, and photography with a resolution of 12 megapixels. Monitoring of sunflower fields was carried out according to a specially developed pattern compiled based on the analysis of the results of preliminary studies. During the spring inspection of sunflower crops, areas damaged by wireworms (bald spots in rows of crops) and with a large amount of weed vegetation were determined, as well as seedling uniformity and seeding quality (5 pcs. per route meter). Taking into account the information obtained, chemical treatment and interrow cultivation of sunflower seedlings were carried out. A delay was observed with the onset of flowering for 10-12 days and hence a long flowering period with the onset of the sunflower blossom phase in one of the experiment variants using the UAV. It was found that before sowing the sunflower seeds were treated with the "Agroverm" agent along with preplanting and two-fold foliar application. This led to a delay in the flowering period of the crop. Three-time treatment with that agent adversely affected the yield (less by 7.5 dt/ha at a base value of 39.1 dt/ha). Thus, agronomists have the opportunity to obtain data on the development of plants promptly and at low cost from planting to harvesting using UAV. The analysis of the results obtained has proved the expediency of monitoring of sunflower crops according to the layout developed, which provides for at least 11 UAV flights during different phenological stages of plant development. | Цель исследований – разработка план-схемы мониторинга посевов подсолнечника с помощью беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Мониторинг полей с посевами подсолнечника проводился в Краснодарском крае на валидационном полигоне с помощью аэрофотосъемки с БПЛА Phantom 4. Видеокамера была интегрирована в БПЛА и имела встроенную стабилизацию изображения. Это позволило проводить видеозапись с разрешением 4К, а фотографирование – с разрешением 12 мегапикселей. Мониторинг полей с посевами подсолнечника осуществлялся по специально разработанной схеме, составленной на основе анализа результатов предварительных исследований. При весеннем обследовании посевов подсолнечника были определены участки, поврежденные проволочником (проплешины в рядах посевов) и с большим количеством сорной растительности, а также однородность всходов и качество посева (5 шт./п.м.). С учетом полученной информации были проведены химическая обработка и междурядная культивация всходов подсолнечника. С наступлением фазы цветения подсолнечника в одном из вариантов опытов с помощью БПЛА была выявлена задержка с началом цветения на 10-12 дней, а, следовательно и затяжной период цветения. Было установлено, что перед посевом семена подсолнечника были обработаны препаратом "Агроверм", с предпосевной и двукратной листовой подкормкой. Это и привело к задержке периода цветения культуры. Трехкратная обработка препаратом негативно повлияла на урожайность (меньше на 7,5 ц/га при базовой 39,1 ц/га). Таким образом, с помощью БПЛА агрономы имеют возможность оперативно и с небольшими затратами получать данные о развитии растений от посева до уборки. Анализ полученных результатов доказал целесообразность проведения мониторинга посевов подсолнечника по разработанному плану-схеме, который предусматривает не менее 11 вылетов БПЛА в различные фенологические фазы развития растений.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2018

Al't, V.V., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Siberian Federal Scientific Center for Agrobiotechnology | Pestunov, I.A. | Mel'nikov, P.V., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Institute of Computational Technologies | Elkin, O.V., Russian Academy of Sciences. Siberian Branch, Novosibirsk (Russian Federation). Siberian Federal Scientific Center for Agrobiotechnology

There is proposed a method of automated data processing allowing to detect weeds and assess crop sprouts quality and quantity based on RGB images obtained by unmanned aerial vehicles (UAVs). The process consists of four main stages: 1) vegetation map generation with the use of modified Triangular Greenness Index (TGI); the index is defined as the area of a triangle formed by 3 points on a spectral curve with wavelengths of 480, 550 and 670 nm and estimates leaf chlorophyll content based on RGB images; 2) determination of the position of crop rows and spaces between rows based on the vegetation map; 3) detection of weeds and generation of an appropriate weed map; 4) division of crop rows into non-intersecting fragments and calculating vegetation density in each (the ratio of vegetation area to the total fragment area). By changing the empirically determined parameters of map thresholds of fragment density, one can obtain a map that describes quality of crop sprouts. Unlike existing methods, the proposed scheme does not require presence of infrared data and can be applied to usual RGB images with the use of wide-spread types of UAVs. The method was tested on RGB images of flax and sunflower sprouts captured with SONY ILCE-6000 camera in June, 2017 in Altai Territory. The images were taken at the height of 150 m, spatial resolution was 1.5 cm/pixel. The size of each image was 6000х4000 pixels. Test results confirmed high efficiency of the proposed method. | Предложен автоматизированный метод обработки данных, позволяющий по RGB-изображениям, полученным с беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), обнаруживать сорняки и получать количественную и качественную оценку всходов с.-х. культур. Процесс обработки включает 4 этапа: 1) построение карты растительности с использованием модифицированного треугольного индекса TGI, значение индекса TGI (Triangular Greenness Index) определяется как площадь треугольника, образованного точками на спектральной кривой с длинами волн 480, 550 и 670 нм, позволяющего оценивать количество хлорофилла в листьях по данным RGB-изображений; 2) определение положения рядов посадок и междурядий на основе построенной карты растительности; 3) обнаружение сорняков и построение соответствующей картосхемы; 4) разбиение рядов посадок на непересекающиеся фрагменты и подсчет в каждом из них значения плотности растительности (отношения площади, занятой растительностью, к общей площади фрагмента). Задавая найденные эмпирически пороговые значения для карты плотностей фрагментов, можно получить картосхему, характеризующую качество всходов. В отличие от известных методов предлагаемый подход не использует данные в инфракрасном диапазоне и может быть применен для работы с обычными RGB-изображениями в связке с распространенными типами БПЛА. Метод был протестирован на RGB-изображениях всходов льна и подсолнечника, полученных с помощью камеры SONY ILCE-6000 в июне 2017 г. в Алтайском крае. Изображения сняты с высоты 150 м, пространственное разрешение – 1.5 см/пиксель. Размер каждого изображения составлял 6000х4000 пикселей. Результаты тестирования подтвердили высокую эффективность предлагаемого метода.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation