Мичуринский государственный аграрный университет
Мичуринск -Наукоград
Юг-Полив

Мансуров И.М.
Технический директор ЗАО «Инженерный центр «ГЕОМИР»

Агрохимические обследования

Электронные карты полей предшествуют агрохимическому обследованию
Виды электронных карт полей

  • Системный;
  • Гидрография;
  • Дорожная сеть;
  • Населенные пункты;
  • Объекты-помехи;
  • Поля;
  • Названия и подписи;
  • Растительность;
  • Математическая основа.
Слои «Гидрография» + «Дорожная сеть» + «Населенные пункты» + «Поля» + «Названия» + «Растительность»
Информация по любому нанесенному на карту объекту

Трехмерная карта

Создание рельефа, имитация пролета над обследуемой территорией

Мобильная система электронного учета «ГЕО-Учетчик»

Назначение:

  • Построение и корректировка точных карт сельскохозяйственных полей с помощью ГЛОНАСС/GPS технологий;
  • Определение физических границ и площадей обработанной части поля по данным GPS измерений с точностью 0,5%;

Состав:

  • Защищенный планшетный ноутбук;
  • Высокоточный ГЛОНАСС/GPS приемник StarFire 3000 SF1;
  • Специальное программное обеспечение «ГЕО-Агро».

Агрохимический анализ почвы

Навигационный комплект «ГЕО-План»

Состав комплекта:

  • Защищенный ноутбук Panasonic CF-19 с ГЛОНАСС/GPS приемником;
  • Установочный комплект;
  • Полевое ПО «ГЕО-План» для обмера границ полей;
  • Офисное ПО FarmWorks Office для подготовки планов взятия проб и обработки результатов.
Сбор почвенных образцов
Картограмма агрохимобследования поля
Картограмма агрохимобследования поля
Картограмма агрохимобследования поля
Образцы почвенных карт
Агрохимическая лаборатория

Зонирование полей с помощью датчиков

Зонирование полей с помощью датчиков

Существует разные типы датчиков для выявления неоднородностей на поле – датчики электропроводности почвы, гамма-спектрометр, PH- метр, VNIR спектрометр, датчик плотности.

Устройство Soil EC Mapping System

Устройство Soil EC Mapping System использует серию сошняков расположенных на раме, на которые подаются соответствующие напряжения и измеряется величина тока между парными сошняками Парное расположение сошняков позволяет также проводить измерения на разных глубинах: 0-30 см и 0-90 см. Устройство можно перемещать на скорости 10-15 км/час. Использование GPS и ноутбука позволяет составлять карты в реальном времени. Производительность замеров–около 200 га/день. Стоимость – около 40 тыс долларов США с НДС. В мире продано несколько сотен комплектов.

Зонирование по данным электропроводности почвы
PH-метр

С помощью специального механизма почва с помощью рыхлителей подается на специальную платформу и пропускается между 2-мя ионо-селективными PH электродами. Процесс контролируется внешним электронным устройством и данные Ph запоминаются на ПК После каждого цикла измерений платформа и электроды промываются с помощью 2-х форсунок под давлением 150 psi. Вода хранится в баке емкостью 380 литров. Расход 9,3 литров/га. Скорость 13 км/час.

Вес платформы – 635 кг.

Стоимость – около 23 тыс долларов США с НДС.

Карты измерений от PH-метра
Гамма спектрометр

Основной компонент системы – уникальный гамма-спектрометр состава почв, с помощью которого можно бесконтактно обследовать до 400 га сельхозугодий в день, а затем так же быстро построить электронные карты, характеризующие физическое и фитосанитарное состояние почв, их химический состав, а также выявить возможные риски и причины ухудшения плодородности.

Методика:

Измерение естественной гамма-радиации, излучаемой химическими элементами и веществами почвы. Гамма-спектр каждого элемента уникален, что гарантирует высокую достоверность полученных этим способом результатов агрофизхиманализа почв. Рабочая глубина проникновения – 30 см.

Состав системы:

  • гамма-спектрометр
  • бортовой компьютер, GPS
  • специальное программное обеспечение

Стоимость системы, включая НДС: 59 250 ЕВРО

Карты замеров гамма-спектрометра
Карты замеров гамма-спектрометра

Автоматический пенетрометр

Автоматический пенетрометр

Назначение: Автоматический пенетрометр AMITY предназначен для ускоренного замера плотности почвы с помощью специального зонда с гидравлическим приводом и записи данных измерений карт плотности полей.

Характеристики:

  • Полевое программное обеспечение на КПК с GPS;
  • Быстрый отбор проб — 100 …120 проб/час;
  • Может быть установлен на квадрицикле, пикапе, тракторе,
  • Можно легко переставлять с одного транспортного средства на другое;
  • Данные проб конвертируются в «shape» файлы, которые могут читаться большинством ГИС программ

Стоимость системы, включая НДС:—-

Диаграмма представляют собой типичную выходную информацию с пенетрометра. Он делает измерения через каждый дюйм до глубины 18 дюймов.

Пенетрометр может производить карты основанные на средней плотности в каждом замере. На трех картах представлены средние плотности на трех разных глубинах – 0-6″, 7-10″, 11-18″. Красный цвет – высокая плотность, желтый – умеренная плотность, зеленая – нет уплотнения.

Применение снимков ДЗЗ для технологии точного земледелия

Дистанционное зондирование

Дистанционное зондирование
Дистанционное зондирование
Использование снимков высокого разрешения ДЗЗ (не менее 5 м.пиксел) позволяет выявлять на поле зоны с продуктивностью и на основании этих карт готовить аппликационные карты дифференцированного внесения удобрений и фунгицидов
Анализ вегетационных индексов NDVI

Расчет NDVI базируется на двух наиболее стабильных (не зависящих от прочих факторов) участках спектральной кривой отражения сосудистых растений. В красной области спектра (0,6-0,7 мкм) лежит максимум поглощения солнечной радиации хлорофиллом высших сосудистых растений, а в инфракрасной области (0,7-1,0 мкм) находиться область максимального отражения клеточных структур листа. То есть высокая фотосинтетическая активность (связанная, как правило, с густой растительностью) ведет к меньшему отражению в красной области спектра и большему в инфракрасной. Отношение этих показателей друг к другу позволяет четко отделять и анализировать растительные от прочих природных объектов. Использование же не простого отношения, а нормализованной разности между минимумом и максимумом отражений увеличивает точность измерения, позволяет уменьшить влияние таких явлений как различия в освещенности снимка, облачности, дымки, поглощение радиации атмосферой.

Анализ биомассы растений по данным космоснимков

Будучи искусственным безразмерным показателем NDVI предназначен для измерения эколого-климатических характеристик растительности, но в тоже время может показывать значительную корреляцию с некоторыми параметрами для сельскохозяйственного применения:

  • Продуктивностью (временные изменения)
  • Биомассой
  • Влажностью и минеральной (органической) насыщенностью почвы
  • Испаряемостью (эвапотранспирацией)
  • Объемом выпадаемых осадков
Сравнительный анализ архивных снимков

Зональные отличия в урожайности в течение нескольких сезонов стабильно повторяются на различных культурах, если дифференцированно не влиять на почву. Исходя из этого показательного примера, появляется возможность на основе сравнительного анализа архивных снимков за несколько лет выявить зоны на поле по урожайности, не используя, например, датчики урожайности на комбайнах.

Контроль метеорологических параметров
Передача данных на сервер через GPRS, WEB интерфейс, прогноз заболевания

Станция измеряет:

  • температуру воздуха;
  • влажность воздуха;
  • скорость и направление ветра;
  • атмосферное давление;
  • количество осадков за различные периоды времени
  • ультрафиолетовую и солнечную радиацию
Дополнительные опции к метеостанциям
Дифференцированное внесение удобрений и гербицидов по технологической карте (Variable Rate Application)
Схема управления устройствами дозирования с помощью стандартизованной для сельхозагрегатов шины ISOBUS
Современная техника с бортовыми компьютерами
Бортовые компьютеры

Составление технологической карты для управления дозированием («off-line»)

Система управления дозаторами (VRA) на базе компьютера Cebis Mobile
Составление технологической карты для ЗАО «Озеры», Коломенского района
Составление технологической карты для ЗАО «Озеры», Коломенского района
Система дифференцированного внесения РАВЕН SideKick VRA («off line»)
Дифференцированное внесение удобрений и гербицидов в реальном времени (Variable Rate Application)
Управление дозированием в реальном времени по индексу вегетации YARA N-Sensor («on line»)
  • Количество спектрометров: 2 (1 отражательный, 1 облучающий)
  • Покрывающая длина волны: 620 – 1000 нм
  • Расширение (FWHM): 10 нм
  • Количество оптических входных сигналов: 4 отражательных, 1 облучающий
  • Поле обозрения: 12 0 на оптический сигнал
  • Среднее направление обозрения: 64 0 от надира
  • Угол между оптическими входными сигналами: 900
  • Сканированная площадь: 50-100 м2/с, в зависимости от высоты размещения и скорости
  • Время интеграции: 1-256 мс, устанавливается автоматически в зависимости от излучения
  • Темновой ток: автоматическое исправление
  • Интервал получения данных: 1 с
  • Сохранение данных: в зависимости от используемого терминала
  • Данные по позиционированию: любой приёмник GPS или DGPS с выводом NMEA-0183
  • Размеры (Д х Ш х В): 210 х 30 х 20 см
  • Вес (только датчика): прибл. 15 кг
Управление дозированием с помощью азотного оптического датчика GreenSeeker

Система GreenSeeker RT 200 базируется на оптических датчиках, каждый из которых имеет свой источник света и может использоваться в любое время суток (в том числе в тумане). GreenSeeker излучает красные и ближние инфракрасные лучи, которые, отражаясь от растений, попадают на фотодиод, расположенный в головной части датчика. Таким образом, система GreenSeeker RT 200, измеряет индекс вегетации биомассы NDVI (Normalized Difference Vegetative Index), затем сравнивает полученное значение индекса с заданным алгоритмом и в режиме реального времени определяет, сколько азотных удобрений надо внести на данном участке поля. Если подключить приемник GPS (опция), то в память компьютера можно записать распределение индекса NDVI с привязкой по местности, а затем составить карту распределения Система GreenSeeker RT 200 экономит в среднем 19$/га, за счет уменьшения общего количество вносимых азотных удобрений.

Примеры карт распределения биомассы по индексу NDVI
Управление дозированием гербицидами (против сорняков) с помощью оптического датчика WeedSeeker

Патентованная технология WeedSeeker® использует передовую оптику и компьютерные технологии для определения наличия сорняков. Когда сорняк попадает в поле зрения датчика (шириной поля зрения 30 см), он сигнализирует клапану разбрызгивателя выделить точную дозу гербицида. WeedSeeker® будет обрызгивать только сорняк, а не голую землю. WeedSeeker® эффективен когда сорняки распределены неравномерно.

Пример установки GreenSeeker и WeedSeeker
на разные агрегаты
Управления дозированием в реальном времени по индексу вегетации Crop Circle («on line»)

Состав:

  • Cенсор Crop Circle
  • Дата логгер с GPS ; Site Mate VRA / Geoscout.
  • Компьютер
  • Программное обеспечение ФармВоркс

Установка конфигурации VRT

  • Устанавливается min, max и количество вносимого азота N
  • Проводится калибровочное сканирование для получения среднего значения для поля
Управления дозированием в реальном времени по состоянию биомассы; CROP-METR, ИВНЯ, Белгородская область май 2006
(«on line»)

Показатели работы

  • Созданы электронные карты сельхозугодий общей площадью около 1 700 000 Га;
  • Производительность труда: обследование сельхозугодий площадью от 500 Га до 1000 Га в день (на одного специалиста).

Достижения

Достижения

На разработанное программное обеспечение «ГЕОПЛАН», «ГЕОУЧЕТЧИК», «ГЕО-АГРО» оформлена государственная регистрация интеллектуальной собственности.

Достижения

Разработки ИЦ «ГЕОМИР» неоднократно награждались Золотыми медалями и Дипломами на Международных Салонах изобретений, инноваций и новых технологий в Швейцарии, Бельгии, Малайзии, России.

Члены АППЯПМ
Татарин Вадим Григорьевич

Татарин Вадим Григорьевич

генеральный директор ООО «Ангелинский сад» (Краснодарский край)

Основные направления работы АППЯПМ

 











Авторские права © 2008-2017 АППЯПМ. Все права защищены.
Запрещено использование материалов сайта без согласия его авторов и обратной ссылки.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru