Тюменские ученые готовят революцию для аграриев

Исследователи Тюменского государственного университета разрабатывают технологию системного мониторинга состояния сельскохозяйственных площадей. Она позволит с помощью цифровых технологий решить большой пул проблем российских аграриев. О деталях проекта URA.RU рассказал руководитель поисковой лаборатории «АгроБиоИТ» ТюмГУ Айдар Фахрутдинов.

— Расскажите подробнее про проект…

— Проект называется «Разработка технологии фитосанитарного мониторинга в сельском и лесном хозяйстве». Мы занимаемся им под эгидой Западно-Сибирского межрегионального научно-образовательного центра.

Наш регион относится к зоне рискованного земледелия: плодородная почва сочетается с не самым благоприятным климатом. От сезона к сезону количество получаемой сельхозпродукции меняется: лето может выдаться очень жарким или, наоборот, чрезмерно дождливым. Изменение климата негативно сказывается на урожайности. Наша цель — помочь снизить риски ведения сельского хозяйства.

— Конкретно какие проблемы исследователи помогут решить аграриям?

— Технология, над которой работают тюменские ученые, позволяет решать ряд прикладных задач аграриев. С помощью фитосанитарного мониторинга можно вовремя идентифицировать патогены — болезни или вредителей, локализовать проблему до ее распространения на большие площади. При достаточном объеме накопленных данных возможно с определенной долей вероятности прогнозировать урожайность.

Технологии фитосанитарного мониторинга разрабатываются и для решения задач в области лесного хозяйства, в том числе для изучения экосистем в целях учета углеродного баланса и оценки секвестрационного (способность поглощать углекислый газ) потенциала территорий. Это важная часть деятельности российских карбоновых полигонов.

— Как именно будут вестись исследования? Какое оборудование будете использовать?

— Исследования ведутся преимущественно «сверху». Для исследования территорий с воздуха применяются 14 беспилотных летательных аппаратов (БПЛА): мультироторные, типа «летающее крыло» и вертолетного типа. На них крепится различное навесное оборудование, которое включает в себя обычные (RGB), мультиспектральные, гиперспектральные, тепловизионные камеры и лазерные сканеры.

Каждое оборудование и каждый тип БПЛА применяются для решения отдельных задач. Так, лазерное сканирование позволяет сформировать рельеф местности — выявить точки локального понижения, где могут скапливаться избытки воды. С помощью спектральной съемки оценивается состояние посевов, идентифицируются вредители и опасные для растений патогены.

Использование такого рода цифровых данных позволяет тратить минимум человеческих ресурсов. Все полученные показатели исследователи передают умной облачной ГИС, которую разработали в ТюмГУ. Она позволяет хранить любые геоданные, а также осуществлять доступ к ним различных заинтересованных пользователей.

— Видимо, есть и данные, полученные «снизу»?

— Да, в этом случае используются данные наземных датчиков и результаты научных исследований других лабораторий университета, занимающихся, например, изучением физиологии растений, изменением климата, землепользованием и биоразнообразием.

— У вас уже есть партнеры проекта из агробизнеса?

— Да, сейчас мы начинаем большую работу сразу с двумя индустриальными партнерами: компаниями «Агрофирма КРиММ» и УК «Агроинтел». Они имеют четкое понимание, что такие проекты — залог перспективного развития для преодоления существующих проблем и внедрения новых технологий. Наши исследования и применяемые технологии позволяют изучать сельскохозяйственные территории в высоком разрешении, вплоть до сантиметра.