Урожай предскажет система "Агрометрикс"

Взгляд из космоса

Главные задачи в растениеводстве - высокий урожай и качество продукции. Для этого аграриям необходимо знать точные характеристики обрабатываемых земель и климатическую ситуацию.

Эти данные позволяют агрономам принимать решения о сроках сева, отслеживать рост культур и оперативно проводить технологические операции - подкормку, укосы и т. д. Традиционно сельчане получают информацию в поле, что очень сложно с учетом размеров современных обрабатываемых угодий. Эту информацию сегодня эффективно предоставляют технологии дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ).

Студенты Московского авиационного института (МАИ) совместно со специалистами-почвоведами испытательного центра "МГУлаб" и Центра почвенно-экологических, сельскохозяйственных и земельных экспертиз разработали для растениеводства систему аналитики "Агрометрикс".

Информация со спутников, метеостанций и топографические сведения собираются на общей платформе, что дает возможность точного мониторинга полей. Спектральные спутниковые системы позволяют оценить содержание хлорофилла в растительности и водный стресс. Радарные спутники «видят» даже через облака. Система автоматически собирает, а нейросеть обрабатывает и анализирует данные. Это позволяет точно оценивать состояние посевов, прогнозировать урожай и давать рекомендации для его повышения.

Детальный анализ полей

Одна из проблем традиционного растениеводства –в том, что анализ поля проводится целиком, как однородной площадки. Старые технологии предполагают внесение равного количества удобрений на всю площадь поля. Не учитывается, что даже на небольшом участке существуют зоны с разными характеристиками. Система "Агрометрикс" решает эту проблему.

«В реальности поля неоднородны. В то время как по краям угодий урожай демонстрирует отличный рост, в центре он может находиться в плачевном состоянии и при отсутствии оперативных действий — начать гибнуть. Наш сервис позволяет быстро находить проблемные зоны, грамотно расставлять приоритеты работ и тратить ресурсы исключительно по мере необходимости. По результатам уже проведённых работ точность анализа угодий составляет до 98%», - отметил Иван Лебедев, руководитель проекта "Агрометрикс".

Данные со спутников и их анализ с помощью ИИ позволяют разделить территорию поля на участки разной продуктивности и работать с «микрополями».

Рост доходов

Так анализировать землю можно только на основе цифровых данных, полученных со спутников и дронов. Разработанная методика включает создание специальных точных карт, на которых территория поля разделена на разные участки. С помощью программы с использованием ИИ оценивается каждая зона, рассчитывается необходимое количество удобрений и создаются инструкции для ее обработки. При этом система учитывает историю поля и прогноз погоды.

Технология дает существенный рост доходности растениеводства. По результатам пилотных работ «Агрометрикс» позволяет снизить затраты за счёт оптимального распределения ресурсов на 15–25% и одновременно повысить урожайность на 10–20%.

Получению актуальных сведений о вегетационных индексах и климатических показателях сельскохозяйственных территорий в кратчайшие сроки способствуют спутниковые данные и аэрофотосъемка с беспилотников, глобальные климатические модели с метеоинформацией и прогнозами погоды. Формирование необходимых наборов исходных данных и разработка алгоритмов их обработки становятся первостепенными задачами на подготовительных этапах этой работы. Формируется программно-технологическая основа агропроизводства, которая играет ключевую роль в повышении эффективности сельскохозяйственных процессов и принятии обоснованных управленческих решений

Олег Якубайлик

заместитель директора по научной работе Института вычислительного моделирования Федеральный исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Экспортный продукт

Проект развивается с помощью гранта Российского научного фонда и Фонда содействия инновациям. Создана крупнейшая в России база данных агрохимического обследования, собрано более шести тысяч проб почвы Приморского края. Эта информация позволяет разработчикам тренировать собственные модели машинного обучения, с помощью которых и создаются карты-прогнозы для работы.

«Агрометрикс» продолжает развитие российских технологий точного земледелия, и в перспективе может быть масштабирован в других климатических зонах России, с учётом их территориальных особенностей. Интеграции с ГЛОНАСС, IoT-датчиками полей и данными дронов позволит разработке стать частью российских систем умного земледелия. Эти технологии будут востребованы на рынках стран с растущим агропроизводством, где есть спрос на цифровые модели прогноза урожайности, прежде всего, страны СНГ, Ближнего Востока и Латинской Америки.