- Павло Мороз
- Перегляди: 4067
КОСМІЧНИЙ ПРОСТІР НА СЛУЖБІ АГРАРІЯ
Сучасний супутник
землероба
Сьогодні подивитися на Землю з космосу можуть не лише космонавти, а й будь-хто, маючи комп'ютер і доступ до мережі Інтернет. Веб-сервісів, що покажуть ваш будинок чи земельну ділянку очима супутника, більш ніж достатньо. Однак, звісно, супутники запускали не для того, щоб задовольнити дозвільну цікавість громадян, а з науковими і суто практичними цілями. І вони дедалі більше знаходять застосування у різних галузях людської діяльності. Не стало виключенням і начебто немінливе сільське господарство. Що можуть новітні технології дати аграріям, розповідали і показували 24 квітня в Києві на семінарі «Космічні технології для агробізнесу». Організаторами заходу виступили компанія «TВІС», компанії «Klever Systems» та «Седна-Агро».
Насамперед зазначу, що використовувані системи і програмне забезпечення багато в чому подібні, тож, не акцентуючи увагу на програмному забезпеченні, спробую узагальнити інформацію щодо можливостей використання високих технологій у сільському господарстві.
П'ять етапів точності
Насамперед супутникові технології у сільському господарстві використовуються у рамках системи точного землеробства, хоча вони є не єдиною складовою такого землеробства. Інформацію про застосування таких систем детально виклали представники компаній «ІСТ Агро Сервіс» і «Klever Systems».
За останні роки точне землеробство перейшло із наукової площини в практичне агровиробництво. В тому числі і в Україні, хоча й, здебільшого, окремими елементами. У світі ж на сьогодні, за статистикою, 70-80% вироблюваного сільгоспобладнання підготовлено до використання точного землеробства.
Система точного землеробства передбачає ґрунтовний аналіз усіх ділянок поля перед тим, як проводити на ньому роботи. Адже в межах одного й того самого поля зустрічаються неоднорідні ділянки. Для визначення цих неоднорідностей використовуються системи глобального позиціонування (GPS – розроблена Міноборони США, ГЛОНАСС – радянська і російська розробка – прим. авт.), спеціальні датчики, сенсори, аерофотознімки і знімки з супутників, а також спеціальні програми, які накопичують і обробляють усі ці дані.
Можна виділити п'ять глобальних етапів впровадження системи точного землеробства. Перший – це збір і накопичення геопросторових баз даних. Для цього спочатку оцифровують контури полів, які потім будуть використовуватися в системах моніторингу і контролю, для агрохімічних обстежень, підготовки завдань для внесення добрив і ЗЗР. Усі ці дані згодом будуть перенесені до бортового обладнання техніки у полі.
До цього ж етапу відноситься відбір зразків ґрунту, який також здійснюється за допомогою супутникових технологій – для того, щоб автоматизувати і пришвидшити цей процес, використовуються автоматизовані пробовідбірники. Відбір може бути як за класичною технологією по сітці, так і за однорідними зонами, які попередньо можна визначити картограмою електропровідності, картограмою ґрунтових відмін чи рельєфу. Важливо, коли зразки будуть відібрані, провести якісний лабораторний аналіз.
Ще один інструмент накопичення даних, який використовує GPS прив'язку, – визначення твердості ґрунту. В межах поля робиться кілька вимірів, за якими також можна побудувати картограму неоднорідності твердості ґрунту і залежно від цих даних спланувати як вибір агрегату для ґрунтообробки, так і технології ґрунтообробки.
До збору інформації долучають і супутникові знімки. Отримавши знімки і виробивши вегетаційний індекс, визначивши причини проблемних зон, можна скоригувати внесення добрив і ЗЗР.
Схематично всю цю базу даних можна уявити собі як стос різних мап – одна дає інформацію про контури поля, друга про неоднорідність ґрунтів, третя про неоднорідність рослинного покрову, четверта показує супутникові знімки, п'ята – звична рельєфна мапа. Сукупність даних із них за допомогою різного розумного програмного забезпечення надає агроному дані для аналізу.
Також у світі починає розвиватися технологія обробки архівних знімків за кілька років, від 10 до 20. Таким чином на основі багаторічних даних в межах поля визначаються зони з кращим або гіршим потенціалом родючості.
Коли ця інформація є, її потрібно обробити. Тож другий етап полягає у розроблянні технологічних карт щодо ґрунтообробки, посіву, внесення добрив і ЗЗР для кожного поля.
Третій етап – безпосередню роботу у полі – також можна проводити за допомогою космосу. В Україні, зокрема, набув поширення один із елементів цього етапу – технології паралельного і автоматичного водіння, коли самохідна сільгосптехніка може керуватися за сигналами з базової станції, яка передає машині GPS-координати.
Популярності цей елемент набув через те, що прибуток від нього видно майже відразу. Зокрема, зменшується перекриття при оранці і посіві, знижується втомлюваність тракториста, який може займатися агрегатом, не сильно відволікаючись на водіння.
Ще два елементи технології також набувають популярності через те, що дають ефект вже в перший рік. Перший – це функція автоматичного відключення секцій. Завдяки GPS-картографуванню польовий монітор знає, де трактор вже працював, і автоматично вимикає сошники агрегату, якщо вони потрапляють в область перекриття. Тобто, щоб обробити якесь поле складної конфігурації, не потрібно залучати спочатку широкозахватну техніку, а потім на краях чи клинах восьмирядну. З усім упорається широкозахватний агрегат, керований GPS, який відключає секції у разі необхідності.
Аналогічно працює змінна норма внесення. Знаючи, які області поля є найбільш і найменш продуктивними, норми внесення добрив, посівного матеріалу чи ЗЗР можуть бути адаптовані для збільшення або зменшення автоматично в потрібний час.
Важливий елемент роботи в полі, що також дозволяє зекономити, – дистанційний обмін інформацією. Якщо раніше слід було знімати інформацію безпосередньо з трактора чи навпаки завантажувати на нього інформацію, зараз це можна робити з офісу. Так само дистанційно можуть вирішуватися неполадки у роботі системи. Останнє економить не тільки гроші, але й час.
Четвертий етап – картографування урожайності. Використовуючи на комбайнах датчики врожайності і вологості, можна скласти картограму врожайності. Врожайність у межах поля може варіюватися в значних межах. Отримавши ці дані, їх можна використати вже у рік збирання для кращої мінералізації рослинних решток, а наступного року використати як іще один шар для аналізу і коригування.
П'ятий етап – це агрономічна, економічна і екологічна оцінка ефективності застосування технологій точного землеробства. Щодо екологічного і агрономічного ефекту, зрозуміло, якщо зробити правильні висновки, застосування має призвести до збільшення врожайності і зменшення внесення ЗЗР і добрив. Економічний ефект виходить із двох попередніх показників і, за словами учасників семінару, виправдовує себе за один рік. Наприклад, якщо оснастити 24-х рядну сівалку системою відключення секцій, це дозволить зекономити (у цінах 2013 року) 120 грн на га посіву, що дозволить, якщо агрегат обробляє понад 4 тис. га за сезон, окупити витрати на переобладнання.
Проте поза цими етапами для супутників також існує багате поле для діяльності. Наприклад, з їх використанням можна, встановивши відповідне обладнання, контролювати процес оренди паїв. Майже як нотатник на телефоні – встановив для паю строк закінчення договору оренди, і, наприклад, за півроку, програма покаже оператору, що вже потрібно подовжувати договір. Якщо вдуматися, важлива функція – конкуренти ж не сплять!
Розповсюдженість нині мобільних пристроїв з можливостями прив'язки фото до GPS-координат також дозволяє економити час на вирішенні локальних проблем. Наприклад, якщо у полі лінійний агроном зіткнувся з проблемою, яку не в змозі вирішити сам, він може просто сфотографувати проблемну ділянку, телефон чи планшет автоматично поставить на фотографії координати, а вже спеціаліст в офісі буде вирішувати, чому так сталося, спираючись на відомості по цій ділянці поля з бази даних.
Додаткові можливості контролю за використанням техніки дає GPS-моніторинг. За словами вітчизняних доповідачів, в Європі і Америці просто не розуміють для чого потрібна така система. З нашими ж, пострадянськими, ноу-хау, коли легко може зникнути півбака палива чи трактор поїде обробляти сусіднє поле в робочий час, система вкрай актуальна.
Великий брат
слідкує за тобою,
або супутники на всі смаки
Коли Оруел писав свій роман-антиутопію «1984», за прообраз тоталітарної системи він взяв переважно уклад СРСР. І вислів «Великий брат слідкує за тобою» означав, що людині за такої системи нема куди подітися від недріманного ока влади. Як оце трактористам від системи GPS-моніторингу. Утім, виявляється, не тільки нас, колишніх радянських, контролювати треба. Європа найбільше коштів з бюджету витрачає на підтримку сільського господарства. Багато фермерів за різними схемами намагаються отримати більше грошей, тому вдаються до афер з посівами. Євросоюз намагається контролювати витрату коштів, тож, щоб запобігти оборудкам, намагається перевіряти територію понад 200 тис. км2, проводячи аналіз супутникових знімків. Знімки робляться вибірково, а коли і що будуть знімати – втаємничене. Такі дані навів Фелікс Пульс, представник німецької компанії European Space Imaging GmbH, яка, власне, і постачає Єврокомісії означені знімки. Компанія зосереджує свої зусилля на отриманні зображень високої роздільної здатності за останні 12 років.
Підприємство співробітничає з компаніями Digital Globe і SkyBox Imaging. Маючи приймальну станцію, компанія може отримувати дані зі супутника і програмувати його, віддаючи команди, що саме і коли фотографувати. На даний момент це стосується лише супутників, які належать компанії Digital Globe, а за кілька місяців заплановано підключитися і до супутника компанії SkyBox Imaging.
У розпорядженні Digital Globe є кілька супутників, найбільш сучасним із яких є WorldView-2, його оптика дозволяє робити знімки з роздільною здатністю
Готується до запуску супутник WorldView-3, який матиме роздільну здатність
Друга компанія, з якою співробітничає European Space Imaging, це SkyBox Imaging. Компанія також має низку супутників, які, хоча й мають меншу роздільну здатність, мають більше оперативності і дозволяють контролювати, наприклад, той самий стан посівів у менші проміжки часу. Також такі супутники дозволяють знімати з орбіти коротке відео у високій роздільній здатності. Над практичним застосуванням даної можливості, зокрема у сільському господарстві, доповідач запропонував поміркувати разом.
Ерік Дуклос-Жендрьо, представник французької компанії Airbus Defense and Space підрозділу групи компаній Airbus Group, найперше вразив даними про діяльність групи компаній: усього задіяно в ній 140 тис. чоловік, річний обіг складає 60 млрд євро.
Його відділення займається просторовою розвідкою; відтоді як 1989 року було запущено перший супутник компанії, було зібрано дані з понад 100 млрд км2. Кількість супутників, що має у розпорядженні компанія – 10, із яких 6 на даний час використовуються. Завдяки наявності на орбіті великої кількості супутників із різною роздільною здатністю, підприємство може займатися різними видами робіт – від національних проектів до обстеження одного поля. Компанія, крім необроблених даних із супутників, також надає їх супровід і тлумачення – розроблено відповідні сервіси і рішення, що можуть використовуватися аграрними спеціалістами. Хоча не всі сервіси доступні в Україні, частково послугами можуть скористатися і наші споживачі.
Варто додати, що супермаркет супутникових знімків «TВІС» співробітничає з обома компаніями і є офіційним дистриб'ютором їхніх продуктів і сервісів в Україні.
Не супутниками єдиними
Особисто мою увагу у конференц-залі привертали більше не супутникові знімки – без спеціаліста розібратися, що там коїться в агрономічному сенсі неможливо – а залізна «пєпяка», така собі помісь павука з сімейкою Карлсонів і фотокамерою на днищі. Літає вона значно нижче супутників і дозволяє віддалено проводити аерофотозйомку об'єктів. Виробляє таке диво у Вінниці ПП «Вінаерогіс». Оскільки подібні проекти відносно молоді, то своєї чіткої ніші у сільському господарстві такі безпілотники ще не віднайшли. Проте представник компанії Антон Горпинич вважає, що їх можна застосовувати, наприклад, для віддаленого контролю посівів, розпилення трихограми (ентомофагів, що використовуються у боротьбі зі шкідниками сільськогосподарських культур). З одного боку, неприємно буде, якщо $15 тисяч – а саме стільки коштує найбільш вкомплектована версія – розіб'ються об землю, з іншого, апарат може бути попередньо запрограмований на обліт певної території, виконання низки знімків чи відео у заданих точках без втручання оператора. Та й завжди можна подумати про його оренду.
Системи моніторингу ще ближчі до землі представив увазі присутніх австрієць Готфрід Песл, керівник Pessl Instruments GmbH. Послугами компанії, яку він заснував 30 років тому, користується понад 40 тис. осіб у 85 країнах світу. Судячи з мапи присутності компанії, яку навів промовець, її технічні рішення вже дуже популярні в Молдові, а в Україні вона лише розпочинає успішну ходу – з листопада минулого року і у нас відкрилося представництво.
Якщо узагальнювати, компанія займається агромоніторингом через встановлення польових метеостанцій. Зокрема, пропоновані продукти вміють визначати вологість ґрунту, зволоженість листя, дощу, температури, сонячне випромінювання тощо. Усі ці дані передаються до бази даних, де відповідним чином обробляються і перетворюються на зрозумілі для користувача графіки, що вказують на можливість хвороби рослини, необхідні агротехнічні заходи. База даних доступна для клієнта з будь-якого комп'ютера чи мобільного пристрою, підключеного до Інтернету. Також пропоновані пристрої можуть дати поради щодо зрошення, зокрема, виходячи з даних про погодні умови (температуру, сонячні промені, наявність вологи і т.д.), рекомендувати норми поливу. При розрахунку також враховуються стадії розвитку рослини.
Для візуального нагляду за агрокультурами пропонуються бездротові системи, що дозволяють у реальному часі в будь-яку мить подивитися, що робиться на полі і чи не потрібне втручання. Веб-платформа також може надавати сервіс локалізованого прогнозу погоди, який, засновуючись на даних з метеостанції на полі, може надавати поради щодо оптимального періоду втручання. Насамперед, як стверджує доповідач, система дозволяє економити час і запобігати дороговартісним помилкам.
Хочеться вірити: той, хто хоче долучитися до новітніх технологій, таку можливість знайде навіть у теперішній складний для країни час.
