Спутниковый мониторинг
"Спутниковый мониторинг сельскохозяйственных угодий хозяйств осуществляющих внедрение ресурсо- и влагосберегающих технологий при производстве зерна"
Год выполнения:
Июль 2001 - по настоящее время
Участники проекта:
Департамент сельского хозяйства и продовольствия Администрации Самарской области, хозяйства Самарской области, ЗАО "Системы менеджмента и производства"
Краткое содержание проекта:
Цель проекта - повысить эффективность реализации Программы "Совершенствование производства зерна в Самарской области с применением ресурсо- и влагосберегающих технологий на период 1998-2002 годы".
Для реализации проекта была приобретена компьютерная программа "Агровью", спутниковые снимки Самарской области, а также топографическая карта местности М 1:200000.
Участниками проекта стали 30 хозяйств, расположенные в разных районах Самарской области.
На рис. 1 представлен спутниковый снимок Самарской области с картами полей хозяйств - участников Проекта.
Рисунок 1
На первом этапе работы с использованием данных спутниковых снимков были составлены электронные карты полей хозяйств. Это позволило уточнить размеры площадей сельскохозяйственных угодий, а также структуру севооборотов.
Следующим этапом стал мониторинг плодородия почвы. В программе "Агровью" были составлены карты всхожести и развития культур (NDVI- карты), которые показали распределение биомассы на поле, а также позволили определить участки на полях, где необходимо взять почву на анализ. Данные агрохимического анализа почвы, проведенные ФГУ "Станция агрохимической службы "Самарская" подтвердили недостаток питательных веществ в почве на указанных участках.
Рисунок 2 - Электронная карта поля ООО "Зерно" Нефтегорского района, созданная в программе "Агровью"
Одной из задач проекта является повышение эффективности работы хозяйств за счет экономного расходования средств. Переход на "прецизионное или точечное земледелие", когда определенное количество семян и удобрений вносятся не на все поле целиком, а на различные его участки в зависимости от потребности, позволяет хозяйствам этого достичь. Так, внедрение программы "Агровью" позволяет получить сельхозтоваропроизводителю экономию около 300 рублей на гектар. За счет уточнения размера посевных площадей и точечного внесения минеральных удобрений экономия затрат на расходные материалы составляет 273 рубля на гектар, за счет сокращения затрат на агрохимический анализ почвы при точечном земледелии составляет 27 рублей на гектар.
В дополнение к программе "Агровью" специалистами ЗАО "Системы менеджмента и производства" разработан программный модуль, который позволяет на основе данных анализа почвы рассчитать нормы внесения минеральных удобрений в почву, а также потенциальную урожайность культуры.
В ходе Проекта каждый руководитель хозяйства периодически получает рекомендации по внесению питательных элементов в почву с учетом данных проведенного анализа почвы и данных спутниковой съемки. Не менее важным для руководителя хозяйства является достоверность получаемых данных, а также возможность их сохранять и накапливать, что позволяет отслеживать динамику процессов, а электронный формат обеспечивает наглядность их представления.
Одним из направлений работы Проекта является изучение эрозионных процессов. Спутниковый снимок позволяет уточнить площадь подверженную водной эрозии, а данные за ряд лет позволяют рассчитать динамику развития овражно-балочных сетей и составить карты. В этой работе специалистам ЗАО "СМП" помогают научные сотрудники областной Агролесомелиоративной станции (АГЛОС).
Возможность программы "Агровью" загружать данные с GPS-оборудования (глобальная система позиционирования) определила следующий этап работы по Проекту. Использование в работе GPS-приборов обеспечивает большую производительность сельскохозяйственных работ за счет снижения времени выполнения работ, увеличивает потенциальную урожайность за счет точного и дозированного внесения пестицидов, минеральных удобрений при сельскохозяйственных работах.
Результаты:
Задачи, которые были решены в ходе реализации проекта в 2001 - 2003 гг.:
Проведен анализ спутниковых снимков по 30 хозяйствам-участникам программы по спутниковым снимкам 2000, 2001, 2002 гг.
Составлены электронные карты полей и оцифровано 80 тыс. га земель сельскохозяйственного назначения.
Создана база данных по истории полей, обрабатываемых с применением ресурсо- и влагосберегающих технологий.
Получены уточненные данные о размерах и состоянии полей для точного планирования севооборота и достоверного расчета потребности в расходных материалах: семенах, минеральных удобрениях, средствах защиты растений, ГСМ.
Получена уточненная информация о структуре севооборота.
Составлены и проанализированы карты распределения биомассы на оцифрованных полях (NDVI-карты).
На основе анализа NDVI-карт выявлены участки с низкой вегетативной массой и определены их координаты.
С целью определения причин формирования низкой вегетативной массы взяты пробы почвы и проведен агрохимический анализ на определение кислотности почвы, содержание гумуса в почве, основных макро и микроэлементов в 18 хозяйствах.
Даны рекомендации хозяйствам по внесению питательных элементов в почву с учетом данных проведенного анализа почвы и анализа спутниковых снимков.
Проведен анализ применения спутниковых снимков в изучении эрозионных процессов.
Проведена оценка возможности использования данных дистанционного зондирования для определения эрозии почв.
Осуществлена привязка данных дистанционного зондирования к программе "Агровью".
Составлена карта эродированных и потенциально подверженных водной эрозии земель степной географической зоны Самарской области масштабом 1: 270 000.
Определена динамика эрозии почв на юге Самарской области с использованием данных спутниковых снимков.
Разработана концепция эрозионно-безопасного агроприродопользования на основе данных дистанционного зондирования эрозии почв и агробиоландшафтов.
Для департамента сельского хозяйства и продовольствия Проект предоставляет достоверную информацию о состоянии сельхозугодий и посевов культур, способствующую принятию эффективных решений на более высококачественном уровне.
На первом этапе работы с использованием данных спутниковых снимков были составлены электронные карты полей хозяйств. Это позволило уточнить размеры площадей сельскохозяйственных угодий, а также структуру севооборотов.
