Фото: із відкритих джерел
Знімки з дронів і супутника Sentinel-2 можна поєднувати, щоб картувати стан посівів цукрових буряків і виявляти осередки ураження Cercospora, а також прояви стресу, пов’язані зі Stolbur і SBR. Підхід не замінює польові обстеження, але дає змогу точніше планувати виїзди в поле та рішення на рівні регіону.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на сайт Agrarheute.
Дані дистанційного зондування — із дронів та супутників — дедалі частіше використовують для оцінки стану посівів і прогнозування поширення хвороб та шкідників. У матеріалі agrarheute описано, як у цукрових буряках поєднання супутникових знімків Sentinel-2 і високодетальних дронових обльотів допомагає простежувати просторову динаміку ураження, зокрема Cercospora, а також прояви стресу на полях зі Stolbur і синдромом низького вмісту цукрів (SBR).
Підхід базується на тому, що зі зростанням ураження змінюються фізіологія рослин і, відповідно, їхні відбивні властивості — це проявляється у зміні кольору листя. Такі зміни можна «зчитувати» зі спектральних даних і перетворювати на карти стану посівів.
Як поєднують супутникові та дронові дані
Sentinel-2 (програма Copernicus Європейського космічного агентства) надає вільнодоступні знімки з періодичністю 5 днів. Дані доступні з просторовою роздільною здатністю 10 м × 10 м у видимому діапазоні (RGB) та в інфрачервоному спектрі. На цій основі формують «вегетаційні криві» за відбивними властивостями посівів, що дає змогу відстежувати зміни від сівби до змикання рядків, зокрема за показниками ґрунтового покриву.
Для детальнішого аналізу використовують дрони з мультиспектральною камерою. У 2024 році геоінформатики знімали шість полів у районах Ochsenfurter Gau та Bergtheimer Mulde (Південна Німеччина) з інтервалом 5–10 днів — з 8 серпня до 6 вересня. Перевага дронових фото — значно вища деталізація: 1,8 см × 1,8 см. Далі ці дані доповнювали сумісними за часом знімками Sentinel-2, які мають бути придатними за якістю та не спотвореними хмарністю.
Модель стану посівів і верифікація в полі
Дані з дронів опрацьовували та моделювали в різних комп’ютерних програмах. У результаті комбінації дронових і супутникових знімків було розроблено модель, яка дозволяє визначати стан бурякових посівів у регіоні в різні моменти часу на основі супутникових даних.
Для перевірки результатів використали додаткову базу даних: близько 50 «порівняльних» полів із результатами бонітування, розподіленими за хворобами Cercospora, Stolbur і SBR (дані за 2024 рік). Це дало змогу верифікувати модель і прив’язати її виходи до конкретних типів ураження. За описом у матеріалі, здорові та уражені ділянки на супутникових знімках і з урахуванням дронових даних можна розділяти однозначно.
Що видно на картах: Cercospora, Stolbur/SBR та обмеження методу
За результатами спостережень, уже з початку серпня на полях із ураженням Cercospora фіксували помітно підвищену частку відкритого ґрунту. На полях зі Stolbur або SBR із середини серпня проявлялася більша частка стресованої та пожовтілої листкової маси. Водночас у матеріалі наголошено: наявної бази даних недостатньо, щоб із високою точністю розрізняти Stolbur і SBR між собою.
Окремо підкреслюється, що дистанційні дані не замінюють індивідуальні польові бонітування від виробника: інші чинники, зокрема ураження павутинним кліщем, також можуть проявлятися як «стресована» листкова маса.
Практичне застосування для господарств і переробки
Попри обмеження, методика дає змогу з високою точністю ідентифікувати просторове поширення ураження та «гарячі точки» (hotspot-регіони). У матеріалі зазначено, що такі карти можуть бути основою для:
- цільових регіональних обстежень полів;
- підготовки заявок на екстрені дозволи для інсектицидів;
- організаційних рішень у ланцюгу переробки — наприклад, зміни черговості вивезення сировини.
Куди може розвиватися підхід
У матеріалі також згадується, що аналіз ураження за кілька сезонів може допомогти робити висновки щодо ефективності агрономічних робіт. Для ще точнішої інтерпретації можливі гіперспектральні знімання, однак вони, за словами представника green spin Гунтера Шорхта, виконуються іншим супутником лише раз на 28 днів і наразі не є публічно доступними.
Окремий напрям — перенесення методики на інші культури, зокрема картоплю, яка також може потерпати від цикад.
Технічні характеристики та параметри
- Sentinel-2 (Copernicus/ESA): періодичність знімання — кожні 5 днів; роздільна здатність — 10 м × 10 м; доступні RGB та інфрачервоний спектральні діапазони; дані — вільнодоступні.
- Дронові знімки: мультиспектральна камера; роздільна здатність — 1,8 см × 1,8 см.
- Польові обльоти (описаний кейс): 6 полів; інтервал 5–10 днів; період 8 серпня — 6 вересня 2024 року; локації — Ochsenfurter Gau та Bergtheimer Mulde.
- Верифікація: близько 50 порівняльних полів із бонітуванням (Cercospora, Stolbur, SBR) за 2024 рік.
- Гіперспектральні дані (згадано як опція): періодичність — 28 днів; наразі не публічно доступні.