Возможности использования беспилотных летательных аппаратов для оперативного мониторинга продуктивности почв

На основе обзора научной литературы показано, что современный уровень технического развития и доступность позволяют рассматривать беспилотные летательные аппараты в качестве надежного средства оперативного мониторинга почв и посевов отдельных полей и небольших хозяйств. Возможности использования изображений, полученных с помощью беспилотных летательных аппаратов, в значительной степени предопределяются типом съемочной аппаратуры. Миниатюризация съемочной аппаратуры позволяет уже в настоящее время получать изображения, по своим свойствам (спектральное разрешение) сопоставимые со спутниковыми данными. В настоящее время изображения, получаемые с беспилотных летательных аппаратов, используются для того, чтобы визуально удаленно оценить какой-либо объект наблюдений. Но уже появились публикации, в которых обсуждается возможность компьютерного анализа получаемых изображений, в том числе в сельском хозяйстве. Имеется опыт построения на основе данных беспилотных летательных аппаратов и их компьютерного анализа цифровых моделей рельефа поля, проведения оценки и осуществления мониторинга эродированности почв, оперативной оценки состояния посевов сельскохозяйственных культур. Преимуществом данных, получаемых с использованием беспилотных летательных аппаратов, по сравнению со спутниковыми изображениями является возможность подоблачной съемки. Основное ограничение использования данных, получаемых с помощью беспилотных летательных аппаратов, - недостаточная миниатюрность съемочной аппаратуры и невозможность охвата мониторингом больших территорий.

1. Андроников В.Л. Аэрокосмические методы изучения почв. М.: Колос, 1979. 280 с.

2. Афанасьева Т.В., Трифонова Т.А. Типология пойменных земель р. Оби на основе комплексного дешифрирования материалов аэрокосмической съемки // Вест. Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 1983. № 4. С. 3-9.

3. Аэрокосмические методы в почвоведении и их использование в сельском хозяйстве. М.: Наука, 1990. 247 с.

4. Вернюк Ю.И., Анисимов К.Б., Бакулин Д.А., Гайдаров К.А., Докукин П.А., Дрожжин О.В., Клещенко М.М., Кузин А.В., Нагорный В.Д., Поддубский А.А. Опыт комплексного применения беспилотных и сверхлегких пилотируемых летательных аппаратов, систем глобального позиционирования и геоинформационных систем для исследования, картографирования и мониторинга почвенного и растительного покрова хозяйств // Инновационные процессы в АПК. М., 2013. С. 423-428.

5. Вернюк Ю.И., Савин И.Ю., Гайдаров К.А. Опыт применения локальной аэрофотосъемки, геодезических методов и ГИС технологий при исследовании почв и объектов окружающей среды для экологической экспертизы // Науки о Земле. 2012. № 2. С. 7-12.

6. Кирьянова Е.Ю., Савин И.Ю. О возможностях оценки контрастности почвенного покрова Саратовского Поволжья по спутниковым данным Landsat // Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования. М., 2012. С. 189-209.

7. Кирьянова Е.Ю., Савин И.Ю. Неоднородности посевов, определяемые по спутниковым данным MODIS, как индикатор контрастности почвенного покрова // Докл. РАСХН, 2013. № 3. С. 6-39.

8. Конюшкова М.В. Картографирование почвенного покрова и засоленности почв солонцового комплекса на основе цифрового анализа космической съемки: Дис. … к. с.-х. н. М., 2010. 300 с.

9. Кравцова В.И., Николаева С.А. Возможности использования многозональных снимков в исследовании почвенного покрова // Космическая съемка и тематическое картографирование. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. С. 148-154.

10. Кренке А.Н. Коррекция почвенных карт на основе данных дистанционного зондирования и цифровой модели рельефа // Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования. М., 2012. С. 284-302.

11. Левенгаупт А. И. Опыт применения аэрофотосъемки при изучении Днепровских плавень // Материалы по проблеме Нижнего Днепра. Т. 2. 1931. С. 143-152.

12. Лупян Е.А., Савин И.Ю., Барталев С.А., Толпин В.А., Балашов И.В., Плотников Д.Е. Спутниковый сервис мониторинга состояния растительности (“Вега”) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. № 1. С. 190-198.

13. Пузаченко М.Ю. Многомерный анализ почвенного покрова на основе полевой и дистанционной информации // Цифровая почвенная картография: теоретические и экспериментальные исследования. М., 2012. С. 252-269.

14. Савин И.Ю. Дешифрирование почвенного покрова лесостепи Центрально-черноземного района по среднемасштабным космическим снимкам. Автореф. дис. …. к. геогр. н. М., 1990. 27 с.

15. Савин И.Ю., Симакова М.С. Спутниковые технологии для инвентаризации и мониторинга почв в России // Проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. М., 2012. Т. 9. № 5. С. 104-115.

16. Селяков Л. Я. Из опыта Казахстанской съемки. М.: Геодезиздат, 1932.

17. Симакова М.С. Картографирование почвенного покрова с использованием материалов аэро- и космической фотосъемки: Автореф. дис. … д. с.-х. н. М., 1984. 43 с.

18. Сметанин И.С. Из опыта использования материалов аэрофотосъемки при почвенных исследованиях // Почвоведение. 1940. № 12. С. 66-72.

19. Терешенков О.М. Почвенно-экологическое картографирование на основе аэрокосмической информации для целей охраны и оптимизации почвенных ресурсов: Автореф. дис. … д. геогр. н. СПб., 1993. 54 с.

20. Якушев В.П., Лекомцев П.В., Матвеенко Д.А., Петрушин А.Ф., Якушев В.В. Применение дистанционного зондирования в системе точного земледелия // Вест. РАСХН. 2015. № 1. С. 23-25.

21. Capolupo A., Pindozzi S., Okello K., Fiorentino N., Boccia L. Photogrammetry for environmental monitoring: The use of drones and hydrological models for detection of soil contaminated by copper // Sci. Total Environm. 2015. Vol. 514. P. 298-306.

22. Nex F., Remondino F. UAV for 3Dmapping applications: a review // Appl. Geomat. 2014. Vol. 6(1). P. 1-15. http://dx.doi.org/10.1007/S12518-013-0120-x.

23. Pierrot-Deseilligny M., De Luca L., Remondino F. Automated image-based procedures for accurate artifacts 3D modeling and orthoimage generation // Geoinform.sFCE CTU J. 2011. Vol. 6. P. 291-299.