За погодой в поле присмотрит интеллектуальная метеостанция
Ученые научно-исследовательского института сельского хозяйства Крыма разрабатывают автоматизированную метеостанцию для управления растениеводством на основе данных об агроклиматических рисках.
Изменение климата стало одним из важнейших факторов, определяющих развитие современного сельского хозяйства во всем мире, в том числе и в России. Территории, еще недавно считавшиеся житницами страны, начинают страдать от погодных катаклизмов. Климатические зоны земледелия быстро меняются. Это требует оперативных систем наблюдения за погодой и анализа происходящих изменений. На помощь приходят цифровые платформы метеонаблюдения.
Метеостанция для Крыма
Специалисты федерального государственного бюджетного учреждения науки «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма» (ФГБУН «НИИСХ Крыма») создают для аграриев полуострова новую цифровую метеостанцию. Согласно полученному государственному заданию необходимо «разработать цифровые подходы к оценке агроклиматических рисков и уровня влияния агрометеоусловий на урожайность сельскохозяйственных культур в аридной зоне».
В процессе работы ученые применяют технологии моделирования и 3D-печати, которые дают возможность оптимизировать процесс производства и создать метеостанцию, которую можно будет применять в разных отраслях.
Разработчики собрали первый, экспериментальный, образец метеостанции. Испытания проводятся в полевых условиях. Проверяются способы питания, тестируются качество передачи данных и надежность работы датчиков. Выявленные недоработки устраняются в процессе испытаний. В дальнейшем планируется наладить выпуск собственных комплектующих – печатных плат и деталей, это снизит себестоимость конечного продукта и сделает процесс производства независимым от поставок зарубежных компонентов.
Цифровая метеостанция позволит растениеводам Республики Крым вовремя предсказывать погодные аномалии, которые постепенно становятся одной из проблем полуострова. К примеру, весной 2024 года в Джанкойском, Красногвардейском и Кировском районах не выпадали дожди, что привело к иссушению почвы, затем наблюдались заморозки. В результате погиб урожай на площади 7 тысяч га.
IoT-решение для точного земледелия
Цифровая агрометеостанция крымских ученых–это IoT-разработка, позволяющая проводить климатический мониторинг и вовремя принимать решения для минимизации рисков в АПК. «Собранная с полей метеоинформация служит основой для построения математических моделей прогнозирования урожайности и развития сельскохозяйственных культур. Современные цифровые сервисы анализируют полевые данные, преобразуя их в инструменты поддержки принятия решений. Системы прогнозирования используют различные методы машинного обучения, обеспечивая точность прогноза до 97% на краткосрочную перспективу», – отметила генеральный директор АО «Агропромцифра» Ольга Чебунина.
Работы над такими станциями ведутся с 2021 года, когда в Алтайском крае начали развивать сеть цифровых метеостанций, измеряющих температуру почвы и воздуха, а также считывающих количество осадков и оценивающих состояние растений. В 2023 году ученые Северо-Кавказского федерального университета разработали технологию дистанционного контроля влажности и других характеристик почвы. В 2026 году в «Бурятском научно-исследовательском институте сельского хозяйства» была запущена в работу автоматическая система мониторинга агрометеорологических условий.
После внедрения в производственный процесс агрохозяйств цифровые метеостанции станут важным элементом российских систем точного земледелия, которое предполагает детальный анализ всех данных и на их основе принятие индивидуальных решений для каждого участка поля.
Персональный ИИ-аналитик для фермера
По оценкам экспертов, эффективность сельского хозяйства сегодня на 60% зависит именно от управленческих решений. Чтобы их принимать правильно, в России и разрабатывают специальные интеллектуальные платформы. Система прогнозирования урожая использует информацию, получаемую с помощью различных технологий, в том числе, метеостанций, датчиков на полях и технике, спутниковых изображений, а также базы больших данных (BigData). Затем нейросети анализируют факторы, которые могут повлиять на урожай: погодные условия, состояние почвы, фазы роста растений и исторические данные.
На основе этого анализа создаются конкретные рекомендации для фермеров: когда проводить посев, какие культуры будут экономически выгодными, когда проводить полив, как обрабатывать растения и защищать их от болезней и вредителей.
Для систем умного земледелия достоверная агроклиматическая информация необходима не только для понимания условий, но и для того, чтобы предотвращать потери, помогать фермеру корректировать рабочие процессы до начала кризиса. Платформы умного земледелия будут нуждаться в постоянной модернизации, поэтому российская ИТ-отрасль получает важный сегмент рынка АПК.
При этом уже существующие российские цифровые платформы точного земледелия тестируются и поставляются в страны с похожими климатическими условиями и становятся самостоятельным экспортным продуктом.
