34
Рисунок 1 – Пример отражения спектральной яркости от состояния растений
Материалы и
методы
Для проведения испытаний нормализированного относительного индекса раститель-
ности NDVI выбран участок, на котором возделывается пшеница твёрдых сортов. Уча-
сток расположен в Западной Сибири Омской области на базе ФГБНУ «Омский аграрный
научный центр». Проведение испытанийв 2022 году. Методика проведения испытанийв-
ключала [9,10,11]:
1. Фотофиксация опытного поля посредством квадрокоптера типа DJI Mavic AIR, с
монтированными фоточувствительными датчиками. Интервал фото-фиксации начинали
с момента снеготаяния и до завершения уборочной кампании (март – сентябрь).
2. На протяжении вегетации проводили мониторинг состояния растительности вы-
ращиваемой культуры.
3. Фотоотчёт включал в себя изображения с фоточувствительно й камеры, обрабо-
танные с помощью программного обеспечения растровых систем AgisoftPhotoscan, уста-
новленных на ПК.
4. Полученное со снимков спектральное отражение солнечного света в красном (RED)
и инфракрасном (IR) каналах индексировали по шкале NDVI (Рис.2), тем самым устанав-
ливали состояние выращиваемой культуры, её засоренность и интенсивность развития.
плотность растительности и динамику её развития.
5. По завершению анализа состояния агрокультуры устанавливали заключение о со-
стоянии выращиваемых культур, статус растительности (пожелтевшие листья, дефицит
влаги, засоренность поля сорными растениями, наличие болезней, вредителей). Просчи-
тывали область поврежденных культуры в % [12]. Дальнейшее прогнозирование состо-
яния выращиваемой культуры позволило подобрать цепочку технологической операции
для своевременного воздействия на повышение качества урожая.
Рисунок 2 – Один из типов дискретной шкалы NDVI для мониторинга
состояния
выращиваемых культур
35
Результаты
По результатам проведенных исследований нормализированного относительного ин-
декса растительности NDVI возделываемой культуры пшеницы твердых сортов, было
установлено состоянии опытного поля в следующих диапазонах:
- нет наличия растительности - индекс NDVI <0,1;
- сравнительно небольшие всходы агрокультуры (3-6 см) с разреженностью, -индекс
NDVI в диапазоне 0,1 - 0,3;
- оптимальное здоровье растительности, индекс NDVI 0,3 – 0,4;
-
лесная растительность, NDVI 0,5 - 0,7.
Приведенные результаты испытаний применения БПЛА для оценки индекса NDVIпо
времени развития агрокультуры получена диаграмма (Рис.3).
Рисунок 3 – Зависимость индекса NDVI за каждый месяц сезона вегетации
выращиваемой культуры
Полученная диаграмма позволяет оценить изменение индекса растительности с на-
чала снеготаяния, при котором на фотоснимках тёмный оттенок почвы (март-апрель).
Индекс
NDVI минимален, и составляет не более 0,1.
При появлении всходов (3-6 см) агрокультуры наблюдается повышение индексаNDVI.
При самом интенсивном развитии агрокультуры индекс свыше 0,4. При наличии локаль-
ных точек, называемых «проплешинами» (Рис.2) индеек указывает на участки, поражен-
ные сорными растениями. Ухудшение качества почвы вследствие. Что говорит оизбыточ-
ном внесениихимических удобрений.
Заключение
1.Испытания применения БПЛА для мониторинга агрокультурпшеницы твёрдых со-
ртов позволил оценить:
- мониторинг состояния агрокультур;
- мониторинг наличия развития сорных растений, вредителей, болезней агрокультур;
- мониторинг урожайности агрокультур.
2. Приведенная методика оценки нормализированного относительного индекса рас-
тительности (индекса NDVI), позволила вести мониторинг
состояния вегетационных
культур. Мониторинг состояние агрокультуры позволил предупредить возникновение
сорных растений, вредителей, болезней, и подобрать цепочку технологическую цепочку
для оперативноговоздействия на оптимизацию качества урожая.
4. Приведен качественный анализ диапазона индекса NDVI за каждый месяц вегета-
ции агрокультуры (Рис.3).