Помічник для агронома. Інструменти моніторингу погодних умов та стану посівів

265
Помічник для агронома

Особливості ведення агробізнесу в Україні змінюються швидкими темпами. Щоб отримати бажаний урожай, із кожним роком дедалі більше коштів потрібно вкладати у кожен гектар землі. До того ж зміни клімату аж ніяк не сприяють сталому землеробству. Втім, є і гарні новини. У зв’язку з розвитком цифрових технологій з’являється все більше «помічників» у вигляді безкоштовних додатків для смартфонів та порталів, які можуть надати необхідну інформацію та спростити життя аграрія.

Одним із таких «помічників» є український державний Геоінформаційний портал дистанційного зондування Землі (ДЗЗ – http://portal.dzz.gov.ua, який вже працює в тестовому режимі. На порталі цілком безкоштовно можна знайти багато корисної для аграрія інформації, що стосується погоди, індексів вегетації, прогнозування кліматичних подій.

Важливо, що можна подивитися не тільки свої поля, а й спостерігати ситуацію в районі, області та по Україні загалом і таким чином прогнозувати для себе майбутню картину, наприклад, щодо стану сніготанення чи загрози посухи.

ЯК КОРИСТУВАТИСЯ ПОРТАЛОМ

На екрані зліва вгорі можна вибрати вид карти (топографічна, супутник, темно-сіра, гібридна чи сіра). На екрані зліва внизу подано перелік показників. Натиснувши на певний показник, обираєте рік, місяць та необхідну дату.

Справа на екрані відкриється шкала конкретного показника, за якою можна розпізнати його реальний стан на конкретну дату. Шкали можуть бути в вигляді різнокольорових крапок чи різних геометричних фігур, нанесених на карту.

Розглянемо більш детально, яку інформацію державного геопорталу можна застосувати в роботі аграрія. Для зручності перелік наведено у тому ж порядку, що й на сайті.

Портал має два великі блоки: перший містить 14 показників стану погоди та рослин (для аграріїв найбільш корисними будуть показники з 7 по 14); другий блок – це карта NDVI з просторовим розрізненням 10 метрів із супутника Sentinel-2. Карта має мозаїки на кожних 15 днів вегетаційного періоду, що дає можливість побачити розвиток рослин в динаміці.

1. ТЕМПЕРАТУРА ПІДСТИЛЬНОЇ ПОВЕРХНІ (LST)

Фахівці Центру прийому і обробки спеціальної інформації та контролю навігаційного поля проводять моніторинг температури підстильної поверхні (земної, водної поверхонь, верхнього шару хмарного покриву). Під температурою земної поверхні розуміється радіаційна температура поверхні, усереднена за індивідуальним полем зору пікселя і спектральним діапазоном радіометричних вимірювань. Температура позначається у градусах за шкалою Цельсія.

2. ПОВЕРХНЕВА ТЕМПЕРАТУРА АЗОВО-ЧОРНОМОРСЬКОГО БАСЕЙНУ (SST)

Карта поверхневої температури Азово-Чорноморського басейну, створена за методикою Морського гідрофізичного інституту НАН України, призначена для науково-методичного і технологічного забезпечення використання аерокосмічних технологій дистанційного зондування Землі у практиці господарської й управлінської діяльності, для вирішення тематичних завдань моніторингу морських і океанських акваторій.

3, 4. ПРОГНОЗ ДОЩУ / ПРОГНОЗ СНІГУ

З метою попередження виникнення надзвичайних ситуацій формуються тематичні карти прогнозування атмосферних опадів на території України за даними Українського гідрометеорологічного інституту (УкрГМІ). Тематична карта надає можливість наглядно оцінити прогнозований рівень опадів та скоординувати роботу відповідних служб України з метою попередження та ліквідації надзвичайних ситуацій.

5. ПРОГНОЗ ПОЖЕЖОНЕБЕЗПЕКИ

З метою попередження виникнення пожеж на території України створюються прогностичні карти пожежонебезпечних зон із використанням коефіцієнту горючості В. Г. Нестерова. Прогноз надає можливість координувати роботу пожежоохоронних служб.

6. ПРОГНОЗ ПОСУХИ

З метою попередження виникнення надзвичайних ситуацій формуються тематичні карти прогнозування посухи на території України за даними УкрГМІ. Тематична карта дає змогу наглядно оцінити прогноз посухи та скоординувати роботу відповідних служб України з метою попередження та ліквідації надзвичайних ситуацій.

7. ІНДЕКС ПОСУХИ НОРМАЛІЗОВАНО-РІЗНИЦЕВИЙ (NDDI)

За допомогою нормалізованого індексу посухи можна оцінити стан посухи на рівнинах з використанням даних MODIS. Перевагою цього індексу є його швидкий розрахунок. Чим більше значення індексу перевищує показник 0,2, тим сильніша посуха.

8. ТЕМПЕРАТУРНІ АНОМАЛІЇ

На підставі Законів України «Про Основні засади (стратегію) державної екологічної політики України…» та «Про загальнодержавну цільову програму захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру…», для щоденного моніторингу пожежного стану проводиться оперативна обробка даних ДЗЗ щодо виявлення температурних аномалій на території України. Навігація у правому нижньому кутку за допомогою геометричних різнокольорових фігур демонструє ймовірність настання температурних аномалій.

9. ВЕГЕТАЦІЙНИЙ ІНДЕКС (NDVI)

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, нормалізований відносний індекс рослинності) – показник кількості фотосинтетичної активної біомаси (що зазвичай називається вегетаційним індексом). Він активно використовується для регіонального картування і аналізу різних типів ландшафтів, оцінки ресурсів і площ біосистем. Однак частіше розрахунок NDVI проводиться на основі серії різночасових (різносезонних) знімків, що дає змогу отримувати динамічну картину процесів зміни кордонів і характеристик різних типів рослинності (місячні варіації, сезонні варіації, річні варіації). Перевагою опції є чітко розроблена градація індексу за кольорами і безкоштовне користування цим інструментом.

10. ІНДЕКС ВМІСТУ ВОЛОГИ (NDWI)

Normalized Difference Water Index (NDWI) – iндекс, який визначає кількість вологи у ґрунті та на листі рослин, яка взаємодіє з сонячним випромінюванням, що потрапляє на неї. Він допомагає виявити варіації рослинного покриву, пов’язані з умовами зволоження. Показник NDWI чутливий до змін кількості вологи в рослинності. Водночас він менш чутливий до атмосферних впливів, ніж Normalized Difference Vegetation Index (NDVI).

11. ІНДЕКС СНІГОВОГО ПОКРИВУ (NDSI)

Нормалізований різницевий сніговий індекс (Normalized difference snow index) – показник покриття території снігом, призначений для виявлення снігу на земній поверхні за даними дистанційного зондування Землі. Призначення карт снігового покриву: визначення та аналіз термінів встановлення і сходу снігового покриву; визначення тривалості його залягання; моніторинг негативних природних процесів, таких як вимерзання посівів.

12, 13. МОНІТОРИНГ І ПРОГНОЗ СНІГОТАНЕННЯ НА ТЕРИТОРІЇ УКРАЇНИ

Фахівці Центру прийому і обробки спеціальної інформації та контролю навігаційного поля проводять регулярний сезонний моніторинг танення снігового покриву та весняного водопілля на території України за даними ДЗЗ. За допомогою шкали навігації в правому кутку демонструється 9 можливих станів покриття ґрунту – від суцільного снігового покриву до сухого ґрунту.

14. ВИСОТА СНІГОВОГО ПОКРИВУ

Тематична карта, створена за даними супутника Sentinel-3, відображає висоту снігового покриву в сантиметрах (представленні тематичні карти наразі перебувають на стадії дослідження).

Ірина Кравець, керівний партнер CleverAgri, член експертного комітету у сфері розвитку штучного інтелекту Міністерства цифрової трансформації України, член CoP FAO e-Agriculture

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2020

Найсвіжіші матеріали читайте в журналі «Агроном». Слідкуйте за головними агрономічними новинами на нашій сторінці у Facebook та каналі в Telegram