Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Аватара пользователя
amir
Активный участник
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 26 янв 2010, 21:41
Репутация: 25
Откуда: Moscow
Контактная информация:

Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение amir » 17 июл 2011, 22:16

Доброго времени суток всем.
Нас пригласили для АФС сахарной свеклы с целями... В общем, с непонятными мне целями. "Давайте что-нибудь снимем, а потом посмотрим, как это можно использовать". Так как Заказчик достаточно крупный, полей у них много (и не только со свеклой), они готовы и купить наш БЛА (даже не один) и пользоваться услугами при одном простом условии: это должно быть экономически выгодно. :). Про спутниковые снимки я им рассказал. Говорят - знаем, но дорого и вообще невозможно в те сроки, которые им нужны.
Так как руководство - люди прогрессивные и вовсю стараются поднять производительность любыми доступными способами - они решили рискнуть. Сейчас съемка заканчивается. По-моему мнению, интерпретация данных - неэффективна. По-мнению Заказчика - затраченные деньги окупились. Пока не за счет реальной пользы от полученных данных, а от того, что все исполнители Заказчика знали - идет съемка всех полей в Воронежской области (еще сделали Курскую и на сл. неделе закончим Пензенскую), и если они накосячат, их могут конкретно наказать. В общем исполнительская дисциплина выросла, насколько - не мне судить, но согласитесь, для России это тоже один из результатов. Не думаю, что это многоразово сработает, поэтому теперь от политических результатов перейдем к практическим.
Что им нужно по свекле - возможность анализировать всхожесть после засева. Т.е. когда кустики еще маленькие - увидеть, что вот тут все хорошо, а тут или семян было мало, или подкормки не хватает и успеть принять соответствующие меры, причем точечно - либо досажать - либо подкормить. Вторая задача - примерно через месяц после всхода найти на полях районы сгущения сорняков, чтобы химобработка против них была эффективной и точечной. Кстати, для этого используются пилотируемые самолеты. Т.е. АХР, все по серьезному. Если сорняка нет, то и травить не нужно, а химобработка против сорняка все-равно снижает урожайность основной культуры. Задачи ясны. Но вот как их выполнить?
Сначала отлетали мы десяток полей (70 км. кв.) с высоты 100 м с разрешением 1.5 см/пиксель, кустики видно замечательно. Но! Кол-во данных - гигантское. Сшивать их - никаких компьютеров не хватит. Да и анализ такого кол-ва данных - сизифов труд. Кроме того, производительность съемки низкая, за три летных дня по четыре полета в день одним нашим электролетом Птеро-Е сняли примерно десятую часть того, что предполагалось. Сев проходил примерно за две недели, поэтому с соответствующим сдвигом после комбайнов мы должны были облетать это тоже не более, чем за две недели. В итоге пришли к тому, чтобы летать не с полным покрытием (и перекрытием для сшивки), а сделать репрезентативную съемку с продольным перекрытием на прямых, чтобы данные по 10% снятых площадей можно было интерпретировать для всей площади культуры. Репрезентативность у нас получилась ненаучная. Просто посчитали, какое покрытие должно быть, чтобы успеть уложиться в сроки. Точно пока не скажу, какая получилась площадь - ну где-то от 5 до 10%. Мы не успели получить разрешения от пограничников, поэтому поля ближе 25 км от границы остались неохваченными. Это тоже внесло свои коррективы.
Идея обработки снимков с высоким разрешением такова: посчитать с помощью Definiens (программа для анализа изображений, например подсчет эритроцитов в результатах анализов или кол-ва кустов свеклы) кол-во кустов на каждом кадре. Про программу знаю только заочно. Стоимость однопользовательской лицензии - за 20 штук евро. Попытаемся получить триал, чтобы попробовать и понять, стоит ее покупать или нет. Кстати, м.б. кто-нибудь знает подобный софт? Вообще нужен не просто подсчет кол-ва кустов на кадре, а скажем так, построение функции плотности кустов на единицу площади. Всю съемку по логу мы можем укладывать на ЦКМ.

А теперь собственно то, что я хотел вынести на обсуждение:

Можно ли использовать полученные результаты для интерпретации всхожести тех же самых полей, но снятых с высоты 1000-1500 м с разрешением 15-20 см на пиксель? Насколько я понимаю, яркость по зеленому каналу можно будет как раз интерпретировать, как функцию плотности всходов? Чтобы отсеять разницу в почвах, влажности и других факторах, фильтровать другие каналы цвета...

Т.е. предлагаемая методика обработки с моей точки зрения должна выглядеть так:

1. Съемка с малой высоты (100 м) репрезентативной части площади полей.
2. Съемка с большой высоты полной площади полей (сразу же за репрезентативной съемкой).
3. Точные расчеты плотности посевов (ну или других зависимостей) по репрезентативной съемке с учетом конкретики данной местности (цвет почвы, влажность и т.д).
4. Сшивка АФС с больших высот, накладывание съемки с малой высоты, построение функции плотности всходов по площадям полей, использование полученной функции для интерпретации по всей площади полей.

В принципе этот метод должен позволить и поиск сорняков. Цвет у них другой, его наверное можно как-то выделять? То же самое по влажности, но тут видимо лучше брать пробы влажности на самом поле и нет необходимости делать репрезентативную съемку. Просто взять пробы на каждом поле, поставить значения измерений в точки и каким-то образом интерполировать полученные данные...

Если мои предположения корректны (хотя бы частично), при финансовой поддержке Заказчика можно собрать группу желающих специалистов с этого форума, чтобы построить такую технологию обработки данных. Предполагаю, что спутниковые снимки тут тоже могут сыграть определенную роль. Но какую - пока даже предположить не могу. Времени - до сева в 2012 году.

Камера настраивается на ручной режим съемки, т.е. никакой автоматики. Одна и та же диафрагма, выдержка, цветовая температура и ISO. Будет попытка снять ИК фильтр и снимать частично в ИК, но не в ближайшее время. Говорят, что по растениям там информации может быть больше, чем в видимом диапазоне. Я пока небольшой спец, поэтому ничего сказать не могу. Хотим еще попробовать съемку тепловизором 8-14 мкм ночью. Но его для всхожести и сорняков наверное вообще нет смысла использовать. Пока не знаю, для чего можно, это тоже вопрос для обсуждения. Может кто-нибудь знает?

Снимки выложу к вечеру понедельника, потому что сейчас пишу из дома.

major
Участник
Сообщения: 62
Зарегистрирован: 23 авг 2009, 11:12
Репутация: 0
Откуда: Харьков

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение major » 18 июл 2011, 02:32

Мы используем для этих задач свой аппаратик размахом 900мм. Причин несколько.. поля обычно разбросаны на довольно большом (до 20км) расстояний, посему лучше всего приехать на поле, швырнуть (время подготовки - 1мин.. ну багажник открыть :))... поля небольшие (150 - 200га). для оценки достаточно снимков с высот 300-500м и выборочных снимков проблемных участков в высот 50-100м. обычно при первом (весеннем) облёте проблемные участки определяются на раз :). Для принятия правильного решения необходим контроль полей в течении нескольких лет.... облёт - это только небольшая часть... при накоплении данных информативность облётов будет повышаться...
В общем нужна хорошая база данных (геосервер).. Но у нас финансирование сведено к нулю... к сожалению :( и проэкт находится в состоянии вялотякущего :(.. Хотя блин... по одним предотвращениям осолонцевания и оврагообразования мы уже его отбили уже... вот здесь можно глянуть.. http://www.solomax.org.ua/indexru.html

Аватара пользователя
amir
Активный участник
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 26 янв 2010, 21:41
Репутация: 25
Откуда: Moscow
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение amir » 18 июл 2011, 10:31

Вот примеры снимков с высоты 100 м. Полоса слева и край поля - 3 недели, полоса посередине - 1 неделя после посадки.
http://www.sendspace.com/file/alm7ml
http://www.sendspace.com/file/eudjly
Canon 5D Mark II, F=50 mm
За час полета 15.8 Гб данных, 1050 кадров. Продольное перекрытие около 75%. Съемка примерно 40 минут, остальное маневры.

Solomax
Участник
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 20 авг 2009, 10:46
Репутация: 4
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение Solomax » 18 июл 2011, 11:56

По теме см.графический файл.
Вложения
амир_тест.jpg
амир_тест.jpg (122.73 КБ) 18219 просмотров

Solomax
Участник
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 20 авг 2009, 10:46
Репутация: 4
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение Solomax » 18 июл 2011, 12:03

Про эритроциты улыбнуло, может быть речь шла о хлорофилле (а,б,с,д), или другом пигменте? Но о красных тельцах крови в растениях никогда не слышал :wink:

Аватара пользователя
amir
Активный участник
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 26 янв 2010, 21:41
Репутация: 25
Откуда: Moscow
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение amir » 18 июл 2011, 12:25

Спасибо большое! Чем обработано?
Про эритроциты имеется в виду, при анализах крови под микроскопом получают снимки, на которых нужно просчитать кол-во клеток в крови. Если прога умеет считать эти вещи, то наверное сможет посчитать и кол-во кустов.
"(Фиолетовый не в счет - оттенки прогревания земли без растений)" - как раз такая съемка Заказчика и интересует. Чтобы определить всхожесть и принять меры, пока не поздно.
Про сорняки не совсем понял. Насколько я понимаю, есть какие-то критерии, по которым идет оценка. Эти критерии для обработки космических снимков? Из литературы, из опыта?

Solomax
Участник
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 20 авг 2009, 10:46
Репутация: 4
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение Solomax » 30 авг 2011, 21:11

Обработано: Erdas Imagine - Spectral analysis
Зачем считать количество кустов? Аграриев интересует всхожесть на поле в % (чтобы выйти на прогноз урожайности), и места дополнительного сева с географической привязкой, чтобы техника могла по GPS произвести досев. В этом случае Вы являетесь их "глазами".
Отдельно хочу сказать насчёт фиолетового цвета снимка.
Судя по вашему снимку левая полоса культуры была засеяна раньше центральной и правой - а значит говорить о лучшей/худшей всхожести культуры по крайней мере нет оснований, если сев проводился одновременно тогда это то, что нужно.
Места проявления сорняков на снимке чётко над словами "Цвета" и "прогревания земли" первой строчки моего предыдущего поста. Они отличаются по цвету от преобладающей культуры на поле.
Критерии оценки широко описаны в литературе и на ветках гис-лаба вот например:
Спектры отражения природных объектов:
Прочитать: http://gis-lab.info/projects/spectra
Обсудить: viewtopic.php?t=6151
Или
Cпектральные библиотеки - источники данных по спектрам
Прочитать: http://gis-lab.info/qa/spectrum-lib.html
Обсудить: viewtopic.php?t=6162
Другое дело, что вся эта информация по моему мнению актуальна исключительно для разрешений на снимкам до 3-1,5 м (т.е.предел космоснимка).
Унас начинается только разрешение от 1 метра и ниже. Также любопытная деталь: спектральные способности растений настолько изменчивы во времени (некоторые авторы утверждают что и в пространстве, Кринов например), что к ним до сих пор не сделана более менее репрезентативная библиотека. Космоснимки не подходят по известным причинам: ДО СИХ ПОР НЕТ необходимой частоты съёмки растений в разные периоды их вегетации, а также разрешение космоснимка не позволяет "увидеть" различные необходимые контуры на поле, которое исследуется.
И это проблема уже сегодняшнего дня.

Теперь про собственный опыт. Вот для затравки изображение специального полигона, который использовался нами для отработки подобных задач. На нём более 200 видов и сортов разных сельхоз. растений, собраных на одном поле. К слову сказать только одной яровой пшеницы более 30 сортов и КАЖДЫЙ сорт даёт "собственнй портрет"!
Каждый прямоугольник - свой сорт, и как видите, на одном поле "всё играет". Поэтому обычный анализ средствами ДЗЗ даёт только начальную "картинку", а интерпретация - дело не одного дня и обязывает проводить СРАЗУ и инструментальный анализ (т.е.контактные исследования).
Успехов.
Вложения
3.jpg
3.jpg (171.34 КБ) 17947 просмотров

Аватара пользователя
Максим Дубинин
MindingMyOwnBusiness
Сообщения: 9037
Зарегистрирован: 06 окт 2003, 20:20
Статьи: 231
Проекты: 12/6
Репутация: 713
Ваше звание: NextGIS
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение Максим Дубинин » 30 авг 2011, 23:49

Спектры по ссылкам выше снимаются практически "контактно", в лабораториях или полевыми спектрометрами, указанные разрешения тут не совсем в тему.
пристегивайтесь, турбулентность прямо по курсу

Solomax
Участник
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 20 авг 2009, 10:46
Репутация: 4
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение Solomax » 08 янв 2015, 00:41

Всем доброго времени суток! Время собственно "подошло" поднять опять эту тему...

Скольно пересмотрел новостных лент и "подобной" информации, для себя вынес только то, что фермеры просто обязаны! купить БПЛА иначе вылетят в "трубу"... А воз с покупками этих "дорогих игрушек" и ныне там.

Кроме технической стороны дела (кто в хозяйстве будет использовать эту технику?) существует и проблема методическая. Многочисленные доклады, кулуарные беседы с агрономами, руководством всех мастей (речь идёт только об Украине) привел к мысли, что сами они эту проблему (интерпретации снимков) никогда не потянут. И даже речь не только в отсутствии специалистов. Руководители среднего звена и агрономы привыкли "прятать" для себя несколько гектаров чего-нибудь для продажи мимо. А посему невыгодно.

Идём дальше. Допустим хозяйство решилось, купило или заказало услугу и получило результат. Снимки, ортофотопланы, картографический материал состояния посевов на поле, а что дальше? По идее снимки переводят в серии координат для полива, десикации, дератизации, внесении удобрений и т.д. с помощью спец. техники (сеялки, полив. агрегаты с привязкой по координатам). Цена таких девайсов такова, что среднее хозяйство (до 10 тыс. га) сможет окупить их только через лет 5 при хороших урожаях. Рискуют только единицы и проигрывают... (Дружба-Нова например), спецы которые после раскола "дружбы-нова" пропогандируют точное земледелие (и с помощью космоса также) наотрез отказываются применять подобное у себя на землях. Символично не правда?


Хочу услышать критику, с "той стороны баррикад"
Дали буде: о вегетационных индексах, классификации спектральных характеристик с.г. растений, стихийных свалок и т.д.

Аватара пользователя
amir
Активный участник
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 26 янв 2010, 21:41
Репутация: 25
Откуда: Moscow
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение amir » 12 янв 2015, 00:27

Всем добрый день!
Solomax задел за живое... Спасибо за подъем темы! Последнее время много об этом думаю. :) Правда не совсем в том ключе, как Solomax...
Все ниженаписанное является как общей точкой зрения на проблему, так и анализом ТТХ и экономики применения Птеро-G0 для решения таких задач.
Использование беспилотных авиационных систем (далее БАС) в сельском хозяйстве сводятся к 3-м областям сельского хозяйства (сортировка произвольная):

1. ОХРАНА УРОЖАЯ

Для этих целей нужен БАС с видеонаблюдением в режиме реального времени (РВ) на расстоянии не менее 30, а лучше 50 км – если установить поворотный приемопередатчик с направленной антенной на вышку. Управление как по маршруту, так и в режиме РВ. Т.е. БАС должен лететь не только по заранее заданному маршруту, но и отклоняться от него при необходимости. Подлетел, рассмотрел подозрительное присутствие, направил туда группу оперативного реагирования на авто, продолжает наблюдение или возвращается на маршрут.

Предположим, что такой БАС существует. Вопрос: какую стоимость приобретения и подготовки персонала, расходов на регулярную сезонную эксплуатацию и поддержание летной годности готов выложить потенциальный покупатель такого комплекса? Что касается Птеро-G0, я оцениваю его стоимость в такой комплектации в 7 млн.руб. и примерно 2,5 млн.руб. для поддержания ресурса в 500 взлетов/посадок (поломки практически только при взлете и посадке). Получается себестоимость одного взлета/посадки 19 тыс. руб. не считая расходов на экипаж (и его обучение), автомобиль для экипажа и накладные расходы. При среднем времени полета 4 (6) часа и воздушной скорости 100 км/час (летает до 8 часов) себестоимость часа полета получается 4,75 (3,2) тыс.руб, а себестоимость километра полета с учетом ветра (снижение средней воздушной скорости до 85 км/час) - 56 (38) рублей. Мне кажется, для этих задач вполне конкурентны легкие (меньше 10 кг) электрические БАС компаний Зала-Аэро, Ижмаш-Беспилотные системы, Плаз, Финко, Эникс и ряда менее известных (сортировка в алфавитном порядке). Идеально подходит для этой задачи Орлан-3 и Орлан-10 (оба с ДВС, а не электрички), так как такая комплектация - одна из базовых. Какая стоимость взлета/посадки и часа полета получится у БАС вышеперечисленных компаний - не знаю. Хочу только прокомментировать, что реальное среднее время полета далеко не равно максимальному... Еще есть вопрос по надежности и времени ремонта - но тут надо спрашивать не производителей, а эксплуатантов... Что касается оценки стоимости таких работ на заказ - тут кроме нормы прибыли, транспортных и командировочных расходов нужно закладывать всяческие риски, учитывать объемы работ (они влияют на стоимость простоя экипажей) и т.д. и т.п. Поэтому эти оценки давать пока не берусь. Сезонность работ - тоже серьезный фактор. Несмотря на разнообразие сельхозкультур и разное время вызревания - охрана в период риска несанкционированной уборки урожая массовых сельзхозкультур нужна максимум 2 месяца в году (поправьте, если ошибаюсь). Конечно можно использовать БАС и для других задач - но на гражданском рынке необходимость комплектации БАС гиростабилизированными видеоголовками и серьезными каналами передачи данных в режиме реального времени для других задач попросту отсутствует. И эта полезная нагрузка все остальное время года будет простаивать. Один из возможных путей - договариваться с военными... У них как раз такие комплексы в основном и используются... Чем не задача для учений? Только взаимодействие с военными не для частников, а например для минсельхоза... Что-то меня увело в сторону фантазий... Продолжим.

Есть организационные сложности с получением разрешений на полеты, потому что под беспилотники надо полностью закрывать ВП (воздушное пространство) на время, критичное для воровства урожая. Оперативное разрешение по Российскому законодательству получить можно только для чрезвычайных ситуаций, т.е. на регулярной основе так работать не получится. Немножко выручает то, что для этих задач большие высоты не нужны, достаточно закрывать ВП например до 200 м от поверхности земли.
Обычно там, где много полей, на этих высотах есть ненулевая вероятность партизанских и обычных (без разрешения авиадиспетчеров, а только с их уведомлением в воздушном пространстве G) полетов, в том числе и авиахимработ на пилотируемых СЛА и соответственно - столкновений с ними. Для перестраховки предлагаю считать, что столкновение с БЛА со 100% вероятности приводит к катастрофе пилотируемого ВС со всеми вытекающими последствиями в виде моральных, уголовных и административных издержек. И наверняка запретом полетов для БАС.
Поэтому Заказчик и Исполнитель должны обязательно проводить подготовительную организационную работу со всеми возможными СЛА эксплуатантами вблизи районов работ. Ну и с авиадиспетчерами. Думаю, что можно активно использовать для оповещений интернет ресурсы СЛА, например в России это reaa.ru и еще пара ресурсов.

2. ПЛОЩАДНАЯ ИЛИ РЕПРЕЗЕНТАТИВНАЯ АЭРОФОТОСЪЕМКА И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ ДАННЫХ

В настоящее время вполне доступны решения именно в части аэрофотосъемки. В том числе с использованием камер без ИК фильтра перед матрицей для получения ближнего ИК. Хоть какое-то расширение спектра.
Правда оценки себестоимости в часах полета и километрах не совсем корректны, лучше перевести в себестоимость съемки например одного Га. Стоимость Птеро-G0, приведенная в п.1. уменьшается до 4,5 млн.руб. (нужна только фотокамера без высокоточного GPS), себестоимость взлета/посадки 14 тыс.руб. При среднем времени полета Птеро-G0 для аэрофотосъемки 4(6) часов и коэффициенте 0,75 на время подлета и маневры между линиями съемки и полями - получается среднее время именно аэрофотосъемки 3(4,5) часа, себестоимость одного часа аэрофотосъемки 4,7 (3,1) тыс. руб. и погонного километра аэросъемки - 55(37) руб (напоминаю про отсутствие в расчетах стоимости квалифицированного экипажа и накладных расходов). При использовании камеры Nikon D800 с шириной матрицы в 7360 пикселей с поперечным перекрытием 55% ширина полосы съемки равна 3300 пикселей. При размере пикселя в 3 см один Га будет стоить 5,5(3,7) руб, при размере пикселя в 6 см один Га - 2,75(1,85) руб, при размере пикселя в 10 см один Га - 1,66(1,1) руб. Решил сделать табличку в Excel для анализа стоимости - там можно поиграть с цифрами и сделать анализ себестоимости для других БАС и фотокамер. Как будет готово – выложу.
Вопрос - для чего нужны пиксель в 3, 6 и 10 см? Ответ - не знаю. Мы делали съемку с пикселем в 1 см - для подсчета каждого куста. Но эту съемку нельзя было сделать с требуемыми для сшивки перекрытиями (80% продольное), да и для тех объемов съемки, которые нужны для с/х - объемы данных площадной съемки будут просто гигантскими. Делали съемку с 1 км - данные я выкладывал в этой теме, пример анализа делал уважаемый Solomax. Камера была Canon, но с точки зрения оценки разрешения это неважно. Может быть нужна съемка с пикселем 20 см? На этот вопрос должны давать ответы пользователи этого форума... А м.б. агрономы, хотя я сомневаюсь, что в сельском хозяйстве кто-то что-то в этом понимает.
В отличие от п.1. АФС нужно делать с высот от 300 метров и выше. Проблем с получением воздуха меньше, потому что воздух закрывается не на всю площадь возможных полетов, а на конкретный участок съемки. Взаимодействие с пилотируемыми ВС почти те же, разве что начинающих меньше (они выше 300 редко лезут). Появляется проблема с погодными условиями - облачность, дожди и т.д. и т.п.
А теперь самое интересное в п.2 - АНАЛИЗ ДАННЫХ. Вот тут-то и есть основная проблема. Методик сейчас нет. Опыт прошлых лет и литература относится к космосъемке и, возможно, к аэросъемке с больших самолетов. Как минимум такой-же анализ, который делал в начале темы уважаемый Solomax. Как максимум - продавать БАС вместе с методикой обработки данных. Можно начинать с простых методов, а потом переходить к более сложным... Сложностей - выше крыши... Например в отличие от космосъемки при переменной облачности и большом времени съемки сшивка будет очень разной... Надо переходить на съемку с фиксированными ISO и значением баланса белого... А динамический диапазон камеры не бесконечный... Можно например использовать брекетинг по ISO и делать что-то типа HDR обработки двух итоговых ортофотопланов (ну ладно, ладно, согласен - ортофотосхем) с разными ISO. Алгоритмов-то таких нету... Хотя в англоязычном интернете много предложений по высокоточному земледелию при помощи беспилотников с готовыми решениями по обработке данных... Достаточно в поиске забить agriculture drones. Правда что это за готовые решения? М.б. только формирование ортофотосхем? Надо читать...
Поэтому с анализом очень много вопросов. Что нужно? Всхожесть, влажность, сорняки... Вроде бы все :) Но сколько за этим всего стоит... А разные почвы? Дождик прошел... Проблем много, но это не значит, что делать этого не нужно.
Важно понимать одно - если стоимость получения решения будет меньше экономической выгоды - заказов не будет. Зачем приведена себестоимость съемки? Потому что любой реальный сельхозпроизводитель постоянно считает затраты на Га. Они и так все живут на кредиты... А кто из реальных сельхозпроизводителей будет тратить деньги на такой НИОКР? Правильно, никто. Поэтому прямиком путь в Минрегионразвития, Минэкономразвития, Сколково, РАСХН за грантами, господдержкой и чем-то еще... Это уже политика. Есть еще учебные заведения - МИИГАиК, ГУЗ, СГГА, Тимирязевка в конце концов... Там денег существенно меньше, но вдруг? Боюсь, что производители БАС на этом поле - игроки так себе... Тут нужен «авантюрист» в хорошем смысле этого слова со связями и возможностью получения денег. Я таких не знаю. А Вы? :)

3. ХИМОБРАБОТКА, ТРИХОГРАММА

Тут на слуху японский вертолет Yamaha R-MAX. Вот в этой статье статье приводятся примеры стоимости и применения этой машины. Больше ни одного беспилотника, распыляющего пестициды или инсектициды в мире не существует (правда настойчиво не искал).
В России и странах СНГ уже больше двух десятков лет широко (но не совсем законно) применяют мотодельтапланы для УМО (ультрамалообъемная обработка). Также используют и легкие самолеты. Это отдельная ниша рынка, которая сформировалась и практически больше не растет. Стоимость обработки от 90 до 150 руб/га (данные сезона 2014 года). При этом на 1 Га распыляется от 0,5 до 10 л "пестицидов". Ширина захвата полосы от 12 до 20 м при скорости полета 70-90 км/ч. Летают утром и вечером, когда ветер стихает. Сильный ветер - снос химии (но он обычно равномерный) и опасность для пилота (это самое главное). Начали работать с фарами, чтобы увеличить время работы в сумерках. По длине пролета - в Казахстане 1 км - считается малой величиной. По слухам, работают даже на полях с длиной пролета 120 м. Официальных данных по катастрофам нет, потому что авиахимработы на мотодельтапланах не разрешены, соответственно в статистику авиационных властей эти данные не попадают.
Еще эффективнее работа трихограммой (маленькое насекомое, которое высаживает свои яйца во вредителей). Норма - 2-6 грамм на Га. Это как раз то, что можно эффективнее делать с БАС, ибо вес очень маленький. Вот это вполне м.б. применением для Птеро-G0... 5 кг полезной нагрузки... Дозатор с баком 2 кг, объем литров 10, вес у трихограммы маленький, будет максимум 3 кг... Вот ссылка на пример использования БАС для трихограммы в Украине.
Если бы удалось создать беспилотник для жидких пестицидов - вот это было бы интересно... Он не ошибается и не устает, ему не нужно искать провода и столбы - они все должны быть нанесены на карту. То же самое с лесополосами... Один раз с большой высоты делаем аэрофотосъемку с высокоточным GPS - и получаем точный рельеф местности, дешифруем столбы и провода... Большинство посетителей этого сайта знают, что можно получить точность 1 м в рельефе и 20 см в плане по стоимости примерно 30 тыс.руб. за 1 км.кв. или по 300 рублей за 1 Га (если ошибаюсь - поправьте). Рельеф если и меняется, то в сторону уменьшения из-за эрозии, поэтому работа разовая... При этом не нужно делать топоплан, достаточно сделать ЦКМ в том формате, который нужен для формирования полетного задания. Т.е. я называю гарантированно максимальную стоимость. Разрешения на использование воздушного пространства на высотах до 100 метров - никаких проблем... Тут два пути: или делать беспилотными существующие большие самолеты или придумывать специальные беспилотники для авиахимработ. Тут умолкаю. Больше пока говорить нечего...

Solomax
Участник
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 20 авг 2009, 10:46
Репутация: 4
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение Solomax » 12 янв 2015, 17:32

Доброго времени суток Амир!
Приятно слышать человека в "теме".
От себя добавлю ещё несколько направлений использования:
1. Почвенная съёмка или решение задач для почвоведов, определение почвенных контуров. Для России тоже важная задача.
2. Идентификация биоценозов (картирование груп растений, деревьев) в интересах биологов-ботаников.
3. Идентификация и поиск стихийных свалок (решение задач для экологов). В мире уже наметилась тенденция по такому направлению.
4. Решение таксационных задач (описание выделов, куртин деревьев) лесников.

Предлагаю обсудить методики и потенциальные решения намеченных "проблем" и "закрыть" пробелы!

Аватара пользователя
amir
Активный участник
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 26 янв 2010, 21:41
Репутация: 25
Откуда: Moscow
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение amir » 12 янв 2015, 18:44

Это все задачи пункта 2...
Тут вся ситуация сводится к экономике...
Дело в том, что сейчас очень сложно найти компанию, которая покупает себе беспилотник для "общих" задач. Большинство из тех, кто хотел или у кого были деньги, уже приобрели БАСы компаний Зала-Аэро и Плаза (самые большие продажи в 2014 году по количеству). Из них больше 50% "дикие" покупатели, которые посчитали, что беспилотники это круто и... не используют их для решения реальных задач.
Фактически, сейчас технику покупают только те, у кого есть внутренняя потребность в АФС или диагностики состояния собственных объектов, как например Мосводоканал. Не знаком ни с одной сервисной компанией, которые купили БАС именно для зарабатывания денег... Вернее не так - не знаком ни с одной сервисной компанией, которой удается зарабатывать деньги на сервисах с помощью беспилотников. У разработчиков (как мы например) ремонт обходиться в непосредственные затраты на ремонт без накладных расходов, т.е. на 20-40% дешевле, чем внешнему покупателю. Да и самолет тоже...

Может настало время, когда те, кто может интерпретировать данные, должны объединиться с теми, кто может эти данные получить, и предлагать такие сервисы покупателю?

Мы сейчас разбираемся только в получении ортофотопланов, немножко топопланов и на довольно серьезном уровне в диагностике ВЛ и трубопроводов. Ну как разбираемся... Понимаем, как нужно снять, чтобы получить диагностические данные. Конечно мы сильно впереди тех, кто это не пробовал, но когда говоришь со специалистом в предметной области, который смотрит на наши кадры и начинает говорить - траверса ослабла, а вот тут расплетание провода, а здесь надо гнезда птичьи убрать и т.д... Я сам эти вещи тоже вижу, но надо их убирать или нет, и вообще - это дефект, или нет? - не знаю.

Надо вытаскивать аграриев и задавать им вопросы, что им нужно по Задаче 2? И будут ли они платить за эти данные? Вот пример со свеклой и ее всхожестью. Какая цена результата? Если увидели, что не взошло - досеют? Успеют это сделать? Что это даст? Стоимость урожая покроет затраты на обнаружение таких дефектов? Рисковать будут только в том случае, когда выгоды очевидны. Бесплатно работать на перспективу я например уже не хочу...

По идее могу обратиться к Заказчику по свекле и предложить ему анализ. У них не только свекла... Могу предложить им компред на анализ данных и выдачу результата. Если это будет интересно Заказчику - он будет платить. Только надо понимать, что мы с ним работаем на условиях результата - есть результат - платит деньги, нет результата - не платит. Есть те, кто может взять на себя ответственность за интерпретацию данных? Вернее не так - есть те, кто может предложить анализ данных, дающий финансовый результат Заказчику?

Уважаемый Solomax, по п.п.1-4 есть Заказчики? М.б. начать есть слона по кусочкам? Только вот боюсь, что в текущей ситуации Заказчики должны быть из России. Хотя вот еще Казахстан есть - тоже ребята деньги считают.

А мы еще можем фотокамеру подготовить для ближнего ИК...

andreygeo
Гуру
Сообщения: 1076
Зарегистрирован: 27 окт 2010, 10:53
Репутация: 349
Откуда: Ракурс & GISGeo

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение andreygeo » 13 янв 2015, 15:51

Solomax писал(а):Доброго времени суток Амир!
Приятно слышать человека в "теме".
От себя добавлю ещё несколько направлений использования:
1. Почвенная съёмка или решение задач для почвоведов, определение почвенных контуров. Для России тоже важная задача.
2. Идентификация биоценозов (картирование груп растений, деревьев) в интересах биологов-ботаников.
3. Идентификация и поиск стихийных свалок (решение задач для экологов). В мире уже наметилась тенденция по такому направлению.
4. Решение таксационных задач (описание выделов, куртин деревьев) лесников.
Предлагаю обсудить методики и потенциальные решения намеченных "проблем" и "закрыть" пробелы!
1 - космос,
2 - космос,
3 - космос,
4 - космос.
Вы состаритесь пока нынешним железом обработаете сначала часто кривую БПЛА, а потом начнёте NDVI какой-нить считать на 10 см/пиксел для тысяч га. А для одного поля - тот же самый агроном выедет и посмотрит.
Ещё не пришло время, когда можно предлагать 0,1-0,05 м там, где сейчас вполне хватает 1 метра, а то и 2,5, не говоря уже о 0,5.
Эта же проблема - невостребованность была и у космоса. Так что, надо просто подождать развитие технологий железа и обработки данных, их упрощения. Методы все давно отработаны и применяются вполне себе успешно, просто не на тех масштабах, которые готов дать БПЛА. Просто масштабы БПЛА не нужны для этого.
Проект GISGeo: геомаркетинг.
Проект АэроГео Консалтинг: БПЛА для геодезии, картографии и с/х.

Solomax
Участник
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 20 авг 2009, 10:46
Репутация: 4
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение Solomax » 13 янв 2015, 20:56

1. Космос - примеры в студию (почвенная карта сделанная из космоса), чего-то не видел до сих пор, наши почвоведы "плюются" от космоса (причём любого). Основная причина: невозможность показать контур без растительности+ 100% всегда часть снимка закрыта облачностью. Дайте ссылку на методику определения контура почвы под растительностью на космоснимке. Покажите на снимках разницу например чернозёма типичного и обычного, и различной солонцеватости на каштановой почве+ солонцы. Уверяю космо снимки Вас неприятно удивят. Дело в частоте съёмки после осадков и опять облака. Осадки не влияют только на смытые (эродированные почвы) и только. Всё остальное от лукавого.

2. Космос - Ботаны в недоумении, где брать качественный космический снимок (не 250 м на пиксель) чтобы отслеживать миграцию популяции короедов в кронах деревьев дуба чересчатого, которые видны начиная с 5 см на пиксель и смотреть надо только в мае (плодятся они тогда хорошо и листья едят) с ежедневной частотой на площадях до 100-500 га, когда облака так "косяком ходют".

3. Космос - "пац столом" Реально работал по такому (в течение года) проекту. Начинали тоже с космоса. Заказчика интересует: все стихийные свалки на территории: под кронами деревьев, под снегом, под опавшей листвой, сожжённые+ динамика наполнения. Когда нашли - определите качественный состав свалки: перечень из 20 позиций, самое проблемное - определить качественный состав (из чего она состоит)? Я задавал такой вопрос в ветке форума, ответа нет до сих пор. БЛА решает эту задачу и успешно - потому как может смотреть в бок- под крону/ под крышу/ под забор/ под вырванные с корнем деревья/ между гаражей и посадкой и т.д. а разрешение снимка позволяет различать качественный состав.

4. Космос - В прошлом году в Украине состоялся съёзд лесников. Я был приглашён. Слушал проблематику, вывозили на примеры решения таксационных задач. С деньгами у них проблем не было по состоянию на 2013г. К чему я это. Могли и покупали любые снимки на интересующую их территорию и передавали фирмам таксаторам. Ну там все с двухчастотными GPS приезжали, РТК станции, электронные тахиометры за 40 000 у.е. В общем пальцы веером. Эта "вакханалия" - космос+GPS продолжалась до первой прокурорской проверки. Что сделали в прокутаруре: взяли таксационный план (картосхему)+космоснимок на территорию и померяли линейкой. Потом выехали на местность - перемеряли и посчитали миллионные убытки по неправильно составленным планам с космоснимков. Лесники "взвыли" и давай "решать проблему". "Наехали на таксаторов" те говорят - снимки исходники виноваты - рисовали с них - открыли снимки - белые пятна облаков - при продаже другого не было. А покупали централизованно (я на ходу считал потратили около 800 млн. грн. на Украину может конечно не прав), поменяли продавца снимков - та же проблема. Дело запахло не только убытками но и реальными сроками. Вот тогда и начали смотреть на аэрофотосъёмку, причём достали сначала архивную (конца 70х). Так вот она очень даже ничего была - спустя и 40 лет. Посчитали цену новой - прослезились. И тут вдруг БПЛА. В общем у меня визиток 5-6 осталось после доклада. Могу поделиться с потенциальными клиентами из Крыма (вдруг кому интересно :). Тем более Крым не Украина уже/пока.

Вот не понял эту фразу, можете "разжевать" - "обработаете сначала часто кривую БПЛА"

Чуть позже агрументирую свой вывод: NDVI использовать при аэрофотосъмке НЕ НУЖНО. И вообще любые вегетационные индексы при такой съёмке это позавчерашный день.

Агроном может увидеть максимум метров на 30 стоя на УАЗике, на каждого агронома в хозяйстве приходиться минимум тысяч 5 - 10 га. По полю во время вегетации он НЕ ЕЗДИТ И НЕ ХОДИТ, максимум по периметру. Что внутри твориться бог ведает, именно поэтому до сих пор используется балансовый метод внесения удобрений на поле, когда берётся среднее и "заряжается" на всё поле, а потом в июне пшеница ложится от перекорма и этот агроном носится в поиске комбайна который может "эту падаль" поднять. Наблюдал такое и не раз.
Сейчас удобрения подорожали в очередной раз - управленцы начинают считать и пытаться экономить. Я считаю "звёздный час БЛА уже пробил" вопрос только в методике правильной и немного удачи. Методически - задача действительно не тривиальная как со свалками.
В агрохолдингах сейчас заправляют экономисты и юристы, как только они "почуют" выгоду, а
такие проблески уже начинают пробиваться, пойдёт "волна" и поезд уйдёт. Возможно я только "вангую".

Давайте ещё критику, заводит :) И простите за сумбур :)
Последний раз редактировалось Solomax 14 янв 2015, 00:54, всего редактировалось 2 раза.

Аватара пользователя
amir
Активный участник
Сообщения: 108
Зарегистрирован: 26 янв 2010, 21:41
Репутация: 25
Откуда: Moscow
Контактная информация:

Re: Методика применения БЛА для сельского хозяйства

Сообщение amir » 14 янв 2015, 05:16

Уважаемый Andreygeo имел в виду "обработайте сначала часто кривую (сделанную с большими кренами и тангажами с плохим перекрытием) СЪЕМКУ, ПОЛУЧЕННУЮ с БПЛА И СДЕЛАЙТЕ ОРТОФОТО. Большими буквами и в скобочках - разъяснения.

Думаю, что точность внесения удобрений и прочих методов управления ростом сельскохозяйственных культур такая, что она не требует получения ортофотоплана вообще. Снимки без сшивки в ортофото с такой точностью легко запозиционировать просто по логу съемки, полученному по бытовому GPS.

То есть берем каждый снимок, выделяем на нем интересующий контур (если кроме поля попала например просека или дорога), обрабатываем его имеющимися для больших систем методами и говорим, что вот на этот конкретно кусок поля размером в 1 Га нужно внести такой-то пестицид/гербицид/удобрение с такой-то концентрацией... Тогда можно вообще не думать про перекрытия снимков... И объем информации со съемки будет равен или меньше объему ортофото такого же разрешения. И не надо тратить время на предварительную обработку для получения ортофото...

А разрешение снимков зависит от задачи, решаемой при планировании съемки. Может это выход?

Ответить

Вернуться в «Беспилотники»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость