15.06.2023 16:53
    Поделиться

    На Ставрополье научились определять влажность почвы с помощью дронов

    Группа ученых из Северо-Кавказского федерального университета использует квадрокоптеры для определения физико-химических параметров почвы на глубине корней растений. Их метод проще, чем лабораторное исследование, и точнее спутникового анализа. В будущем технология сможет стать частью геоинформационной системы, данные из которой необходимы аграриям для технологий точного земледелия.

    Исследованием занимаются шесть ученых на базе кафедры инфокоммуникаций. Их цель - научиться дистанционно зондировать почву на наличие влаги и других полезных веществ с помощью квадрокоптеров.

    - Два беспилотника образуют радиолокационную зондирующую систему. На одном - передающее оборудование, а на другом - принимающее. Первый под определенным углом облучает исследуемую поверхность, а второй получает отраженный сигнал. Так можно судить об уровне влажности на глубине корневой системы растений, - рассказал руководитель исследований доктор технических наук Геннадий Линец. - Это более оперативный способ, чем при использовании существующих методов: в одном случае агрономы используют ручной влагомер, в другом приходится брать объем земли, выпаривать и так определять уровень влажности. Это трудоемкие процессы. Можно зондировать землю со спутника, но там мала разрешающая способность и точность полученных данных оставляет желать лучшего, а при погодных аномалиях исследования вовсе невозможны.

    Два беспилотника создают информационную сеть. На одном - передающее оборудование, а на другом - принимающее

    Важное отличие от спутниковых исследований - возможность облучать землю под наклоном для точной работы инструментов зондирования. Именно так специалисты получают данные не только с поверхности, но и с более глубоких слоев почвы. Это стало возможно с развитием беспилотников. Правда, пока что исследователям приходится трудно: на территории региона запрещено использование коптеров. Если разрешения на полеты добиться у властей не получится, излучатели и уловители для испытаний придется поднимать на высоту с помощью лестницы.

    Ученые занимаются параллельно несколькими разработками. Кроме анализаторов на беспилотных аппаратах они также проектируют стационарные датчики, которые передают точную информацию о состоянии почвы в режиме реального времени. Есть разработки и для коптеров с камерами, снимающими в разных спектрах и анализирующие состояние растительной массы. В идеале, предполагают разработчики, все методы можно будет использовать вместе.

    - В перспективе мы бы хотели создать геоинформационную систему для Ставропольского края. Тут пригодится сеть беспилотных летательных аппаратов со стационарным размещением. Сейчас несколько работ выполнены в области позиционирования беспилотника, взлета из контейнера и посадки в него, - говорит кандидат технических наук, профессор СКФУ Анатолий Баженов. - Кроме того, в будущем это позволит комбинировать информацию со спутников, данные из лабораторий и оперативную информацию с летательных аппаратов и со стационарных сенсорных датчиков, работающих с использованием энергосберегающих технологий.

    Разработками ученых из СКФУ уже заинтересовались коллеги в Северо-Кавказском федеральном научном аграрном центре - там тоже занимались экспериментами, связанными с влажностью почвы. Геннадий Линец говорит, что это область исследований, в которой специалисты двигаются с разных сторон к одной и той же цели: одни отталкиваются от фундаментальных знаний о почве, другие - об информационных системах. В точке их соприкосновения может получиться продукт, который окажется максимально полезен фермерам. Но для этого нужно, чтобы на разработки обратили внимание и чиновники, и руководители предприятий аграрной сферы.

    Кстати, принцип работы оказался применим не только в сфере агропромышленного комплекса. Благодаря технологии ученых СКФУ также можно зондировать слой льда и измерять его соленость и толщину. Это пригодится при арктических исследованиях. Ученые готовят соответствующие документы, чтобы предложить свои разработки для использования их в зоне Крайнего Севера.

    Поделиться