Использование БПЛА для оценки агроландшафтных характеристик
Введение
Одним из источников, обеспечивающим оперативное получение объективной информации о землях сельскохозяйственного назначения, являются данные дистанционного зондирования Земли, которое осуществляется спутниками со съемочной аппаратурой высокого и сверхвысокого пространственного разрешения, способствующей получению пространственной информации с высокой детальностью отображения местности. Однако для формирования современной, эффективной системы управления земельными ресурсами этой информации не всегда достаточно. Поэтому для обеспечения полноценного мониторинга земель, отвечающего современным требованиям сбора, анализа, хранения и использования информации, необходимо, наряду с традиционными методами применять новые системы наблюдения, основанные в том числе на использовании беспилотных летательных аппаратов. Как показывают исследования, аэрофотосъемка с использованием БПЛА является качественным и экономичным способом получения оперативных данных в виде цифровых снимков высокого раз
Оглавление
Аннотация 5
Введение 6
Глава 1. Анализ оценки агроландшафтных характеристик 8
1.1. Агроландшафт и его структура 8
1.1.1. Функции агроландшафтов 9
1.2. Методы и технологии исследования 11
1.2.1. Дистанционное зондирование 15
1.3. Программное обеспечение, использующееся для обработки результатов съемки с БПЛА 18
1.4 Задачи исследования 19
Глава 2. БПЛА применяемые для оценки агроланшфтных характеристик 21
2.1. Виды и функции БПЛА 21
2.1.1 Операции, которые способны выполнять БПЛА. 23
2.1.2 Классификация БПЛА по конструкции 24
2.1.3. Международная классификация БПЛА 31
2.1.4. Российская универсальная классификация БПЛА 32
2.2. Сравнение работы БПЛА самолетного типа и коптерного 33
Глава 3. Методика исследований с использованием БПЛА. 40
3.1 Процесс сьемки с БПЛА 40
3.2. Обработка данных 41
3.2.1. Построение изображений в «Agisoft PhotoScan Pro 1.2» на основе данных съемки БПЛА 41
3.2.2. Построение карт в «Спутник.Агро» на основе ортофотоплана 49
Глава 4. Анализ результатов 52
4.1. Технические характеристики современных БПЛА, применяемых для оценки агроландшафтных характеристик 52
4.2. Работы, проводимые при аэросъемке объекта с помощью БПЛА 53
4.3. Анализ результатов аэросъемки и обработка их для последующего использования 54
4.4 Экономическая эффективность использования БПЛА 54
4.5. Сравнение БПЛА коптерного типа перед самолетным. 56
Заключение 59
Библиографический список 61
Библиографический список
1. Гиниятов И.А. Мониторинг и охрана городской среды: конспект лекций для студентов, обучающихся по направлению 120300 «Землеустройство и кадастры / И.А. Гиниятов. - Новосибирск, ФГБОУ ВО «СГГА», 2011. с.85.
2. Методические указания по проведению комплексного мониторинга плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения. М.: Росинформагротех. - 2003.
3. Жарников В.Б. История земельных отношений, землеустройства и земельного кадастра: конспект лекций для студентов / В.Б. Жарников, Новосибирск, ФГБОУ ВО «СГГА». - 2011. - 53 с.
4. Якушев В.В. Точное земледелие: теория и практика/ В.В. Якушев. - СПб.: ФБГНУ АФИ, 2016. -364 с.
5. Вебинар «Космический мониторинг для управления агропромышленным комплексом регионов. Современные геоинформационные веб-сервисы для сельского хозяйства» [Электронный ресурс]. URL: http://sovzond.ru/learning/ - (дата обращения: 22.05.2023).
6. Токарева О.С. Обработка и интерпретация данных дистанционного зондирования Земли: учебное пособие/ О.С. Токарева; Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010 - 148 с.
7. Петрушин, А. Ф. Мониторинг состояния земель сельскохозяйственного назначения с помощью открытых данных спутникового мониторинга / - Математические модели в теоретической экологии и земледелии: Мат. Межд. семинара, посвященного памяти профессора Ратмира Александровича Полуэктова (Полуэктовские чтения). - 2014. - С. 115.
8. Долгирев А.В. Современные методы мониторинга сельскохозяйственных угодий. Инновационные технологии и технические средства для АПК / А.В. Долгирев, Воронежский государственный аграрный университет им. Императора Петра I. - Воронеж. 2015. - С.83-88.
9. Новейшие и перспективные спутники дистанционного зондирования Земли [Электронный ресурс] // Сайт журнала «ГЕОматика». Режим доступа: http://geomatica.ru/pdf/2013_02/2013_02_16-36.pdf - (дата обращения: 22.05.2023).
10. Отраслевые решения. Сельское хозяйство [Электронный ресурс] // Сайт компании «Совзонд» - Режим доступа: http: www/sovzond/ru/industry-solutions/agriculture/ - (дата обращения: 22.05.2023).
11. Уфимцев А.Е., Ермак А.А. Использование данных дистанционного зондирования земли при организации рационального землепользования/ А. Е. Уфимцев, А. А. Ермак// Вестник югорского государственного университета. - ЮГУ, 2014. - №3 (34). - C. 70-73.
12. Austin, Reg. Unmanned Aircraft Systems - UAVS Design, Development and Deployment. Wiley (A John Wiley and Sons Ltd., Publication), Chichester, 2010.
13. Colin Snow, СЕО and Founder of Skylogic Research/The Truth about Drones in Precision Agriculture [Электронный ресурс] – Режим доступа:http://www.angeleyesuav.com/wpcontent/uploads/2016/08/TheTruthAboutDrones_ag/pdf - (дата обращения: 22.05.2023).
14. Сечин А.Ю., Дракин М.А., Киселева А.С. Беспилотный летательный аппарат: применение в целях аэрофотосъемки и картографирования (часть 2) / - Москва: «Ракурс», 2011.
15. Тарбаев В.А. Использование беспил
Для получения более детального анализа участков беспилотные летательные аппараты различных типов могут применяться совместно. Сначала выполняется сплошная съемка территорий с помощью беспилотного самолета, полученные снимки обрабатываются, и, ориентируясь на специальные методики, определяются проблемные зоны на полях. После этого запускается вертолетный БПЛА, который производит облет и анализ выделенных участков. Подобный способ позволяет реализовать преимущества каждого типа БПЛА и за счет этого добиться их максимально эффективного использования [20].
Беспилотники в зависимости от решаемых задач оснащаются полезной нагрузкой для фото- и видеосъемки (высокая чёткость изображения позволяет точно определять проблемные участки поля), разнообразными датчиками, системами спутниковой навигации, малогабаритными бортовыми компьютерами и оборудованием для внесения химикатов. В определении коор