NDVI

Национальный университет биоресурсов и природопользования (НУБИП). Интервью с доцентом кафедры агрохимии и качества продукции растениеводства Натальей Анатольевной Пасичник. | Вегетационные индексы

« | Главная | »

Национальный университет биоресурсов и природопользования (НУБИП). Интервью с доцентом кафедры агрохимии и качества продукции растениеводства Натальей Анатольевной Пасичник.

Автор: Alexander | 27.01.2018

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины. Интервью с доцентом кафедры агрохимии и качества продукции растениеводства Натальей Анатольевной Пасичник.

Как свидетельствует статистика посещения сайта, интерес к нашему проекту по популяризации аграрных технологий, связанных прежде всего с БПЛА растет, что не может нас не радовать. Прошедший период позволил определить какие материалы вызывают больший интерес у наших читателей. Исходя из количества посещений и времени чтения материалов видно, что научно-популярные материалы весьма востребованы. Поэтому, в продолжении предыдущего интервью с заведующим кафедры Автоматики и робототехнических систем НУБиП профессором Лысенко мы встретились с доцентом кафедры Агрохимии и качества продукции растениеводства Натальей Анатольевной Пасичник. Нам удалось задать ей несколько интересующих нас вопросов касательно направлений в научной работе, которая сейчас ведется, а так же вопросы, которые у нас возникли после статьи «Опыт использования экшн камер на платформе БПЛА для мониторинга состояния азотного питания зерновых культур на примере ячменя«, которую мы публиковали 17.11.2017.

  • Наталья Анатольевна, ваши коллеги в интервью подчеркивали, что в команде есть агрохимик. Скажите, какая роль специалиста-агрохимика в исследованиях беспилотных технологий, с чем это связано?

Тут несколько причин. Прежде всего, любое, самое совершенное технологическое или техническое решение – это инструмент для агронома, который должен уметь правильно его применить. Объектами исследований в агрохимии являются растение-почва-удобрение. Питание растений, формирование урожая – сложный процесс, управлять которым должен научить специалист. Современные сорта и гибриды растений рассчитаны на обязательное применение удобрений, поэтому работа по дистанционному зондированию посевов для рационального применения удобрений – без сомнений, наша сфера. Но в растениеводстве всё настолько взаимосвязано, что очертить рамки очень сложно, тут важен комплексный подход, с привлечением разносторонних специалистов.

  • Вы и ваши коллеги подчёркиваете роль науки для производства. Насколько всё же важна наука?

Ровно настолько, насколько важны уровень жизни и развития страны. Отличие ученых из исследовательских университетов от производственников – более широкий кругозор. Ведь «лекция готовится одну ночь и всю жизнь» — эта цитата жизненна. Вопросы студентов могут быть самыми различными и выходить далеко за рамки лекционного материалы. Тема удобрений и их применения очень обширна и разностороння. Нужна ли эта наука? Немного с истории. С развитием агрохимии бывший Советский Союз занял лидирующую позицию в производстве и использовании удобрений, показатели сбора и качества урожая, развития растениеводства выросли многократно. Была создана мощная сеть агрохимической службы, которая, в том числе, контролировала плодородие почвы. Потом горе-реформаторы уничтожили эту госструктуру. А сейчас – сами видите как всё происходит.
Такой любопытный факт – в Германии, в 30-е годы, для исследований по агрономии использовали даже археологов и историков. Руководство рейха понимало, что в будущих войнах они столкнутся с дефицитом ресурсов, в частности чилийской селитры, которая используется как для удобрений, так и производстве взрывчатки. Привлечены были историки, так как идеологи рейха считали, что немцы являются потомками некой працивилизации с принципиально более высоким уровнем развития. Если откинуть идеологическую шелуху, то Аненербе (институт, который занимался изучением «наследия предков») получил задание найти исходные сорта злаков, которые могут давать приемлемый урожай без массового применения минеральных удобрений. Им нужны были именно исходники, поскольку современные сорта и гибриды зачастую можно рассматривать как конвертер по превращению нефти и газа в продукты питания, что влечет определенную угрозу – привязки стоимости продуктов питания к стоимости углеводородов.
Наша страна нефтью и газом небогата и, соответственно, в наших интересах минимизировать составляющую удобрений в цене конечной продукции, без ущерба для плодородия почвы. Для таких исследований нужен научно-производственный подход. Сегодня ценится учёный, который работает и в кабинете и владеет современными технологиями в поле, знает рынок удобрений. Тут позиции нашего университета и кафедры, в частности, сильны. Есть поговорка, что «экономике может учить только тот, кто сам заработал миллионы». Приятно видеть своих коллег, которые работают консультантами и ведущими специалистами крупных хозяйств. Для меня самым ярким примером является заведующий нашей кафедры, доктор наук, профессор Анатолий Викторович Быкин, который так же крайне успешный фермер и не останавливается в поиске научный решений, подтверждая свою квалификацию реальной практикой.
Что касается использования новых технологий, в частности зондирования при помощи БПЛА, научные исследования должны проводиться. Для этого должны быть соответствующие научно-исследовательские стационары. Мы свои полевые исследования проводили в стационаре кафедры, который имеет более чем 60-летнюю историю. Таких в Украине осталось очень мало, а роль их – значительная и значимая.

  • В чем вы видите проблемы использования БПЛА в практиках растениеводства?

Дистанционное зондирование известно достаточно давно, но технологии разрабатывались для определенных платформ – спутников. Для спутника характерна низкая разрешающая способность снимков. Возникает проблема – как в поле отличить растения непосредственно от грунта? Это и определило имеющиеся решения – использование инфракрасного диапазона, в котором грунт легко идентифицируется. В тоже время, существуют методики визуальной диагностики питания растений, то есть по изменению цвета, иначе говоря, оптический диапазон является информативным. На тему мониторинга азотного питания при помощи спектрофотометров в оптическом диапазоне в конце 90-х была даже защищена докторская диссертация Т. М. Шадчиной. Да, использование  спектрофотометра имеет определённые сложности – прибор дорогой, и вертолет требовался, но сейчас, благодаря БПЛА и средствам технического зрения, тема получила второе рождение.

Программы обработки снимков, полученные при помощи беспилотников, позволяют грунт идентифицировать и, соответственно, отфильтровать. В отдельных исследованиях мы применяли комплекс Slantrange. Существенное преимущество специализированного программного обеспечение комплекса Slantrange в том что оно позволяет легко фильтровать грунт перед обработкой снимков. Это принципиально важно для пропашных культур, таких как кукуруза, для которой, в стадии вегетации, когда необходимо осуществлять подкормку, грунт занимает почти половину пикселей кадра. Соответственно, для беспилотников имеет смысл создавать свои стрессовые индексы или, как минимум, дорабатывать имеющиеся методологии расчета для стандартных индексов. Сейчас известно более 500 различных спектральных индексов, и постоянно появляются новые. Например, для БПЛА компании eBee Ag есть специализированное программное обеспечение PostFlight Terra 3D, которое позволяет проводить расчет по спектральным индексам, созданным пользователем.

  • Наталья Анатольевна, вы говорите об информативности оптического, то есть RGB диапазона, но в тоже время используете комплекс Slantrange, который имеет инфракрасный канал, с чем это связано?

Да, параллельно рассматривались два варианта: комплекс Slantrange и стандартные камеры для БПЛА с обычным и инфракрасным объективами. Мы это оборудование рассматриваем для разных потребителей. Комплекс Slantrange интересен тем, что имеет аппаратные средства, учитывающие изменение освещения, что является бичом для БПЛА, с другой стороны – он очень оперативен и может выдавать готовые решения в течении 15-20 минут после посадки, без использования внешних вычислительных мощностей. То есть, такой инструментарий интересен для крупных хозяйств. С другой стороны, камера специализированная и не слишком удобна для общехозяйственной деятельности – наблюдения за ходом и качеством полевых работ, общего осмотра полей и т.д.

  • Ну да, камера относительно не легкая и требует БПЛА по-мощнее, чем детские игрушки, но что помешает даже мелким фермерским хозяйствам даже не покупать, а заказать облет у сторонней организации, такие ведь есть на рынке?

Да, только в Киеве есть несколько компаний, которые предлагают мониторинг. Здесь вопрос даже не в точности и воспроизводимости результатов. Фермеры могут просто не захотеть, чтобы посторонние летали над их полями и считывали информацию. На семинарах рассказывали, что БПЛА не всегда встречают с восторгом, а бывает и вовсе наоборот, и дело тут не в «выведении на чистую воду» недобросовестных механизаторов и агрономов. Мы, когда едем в хозяйства, предварительно согласовываем с руководством, рассказываем, где будем летать, что снимать, а иногда и показываем черновые данные, и в обработку они идут только после согласия руководства.

  • С чем же связаны такие строгости?

Не утрируя, земля, как добрая мать, она своим детям может отдать все, но не больше, чем у неё есть. К сожалению, были «хозяева земли», погнавшиеся за прибылью, в землю вкладывали по минимуму, коров пустили на мясо и, соответственно, органику не вносили, сеяли только подсолнечник, кукурузу, рапс – максимальная прибыль, а там хоть трава не расти. А есть хозяева – дети земли, кто её бережёт как источник не только для себя, но и для будущих поколений. И часто хозяин желает сам контролировать свои земли.

  • Наталья Анатольевна, профессиональные системы тапа Slantrange, конечно, и не столь дешевы, как игрушечные, и мощности носителя требуют достаточной, но с «экшн»-камерами, которые использую в неспециализированных БПЛА тоже есть проблемы, например их могут снять с производства, а совпадут ли данные от новых моделей к тем калибровочным зависимостями, что получены для старых образцов?

Да, проблема технологической и методологической поддержки, к сожалению, имеет место. Коллеги с кафедры автоматики и робототехнических систем, купив фотокамеру и инфракрасный фильтр, пытались получить от продавца их спектральные характеристики, но так ничего и не получилось. В результате обращались на кафедру физики и экспериментально определяли их спектральные параметры. Но, тем не менее, решение использовать неспециализированное оборудование было осознанным и продуманным. Сверхновые технологии не всегда означают большие прибыли. Университет поддерживает связь со своими выпускниками, и информация от них приходит объективная. Наш выпускник, состоявшийся фермер использовал ранее самые современные технические средства, гербициды, микроудобрения и семенной материал: урожай – высокий, выручка – хорошая, а вот прибыль небольшая. Техника высокопродуктивная, но изначально ее цена очень весома, после запчасти, обслуживание в сертифицированных центрах тоже очень дорогие. В итоге, вернулся к отечественным технологиям и сортам и, проиграв в количестве продукции, в прибыли выиграл. Мы не хотим оказаться придатком к иностранным производителям оборудования и технологий. Новые камеры можно и откалибровать, это не столь сложно. Но если завтра, ввиду изменения политической ситуации, окажемся под санкциями, то спецтехника может и не зайти к нам, а вот обычная будет в доступе.
В 2017 году нами была написана монография «Дистанционное зондирование зерновых культур для программирования урожая»,

там рассмотрены эти методологические вопросы. То есть, аграрий, применяя БПЛА, на базе описанных подходов, может, модернизировав имеющееся оборудование, получить принципиально новые возможности. Может сам, может заказывать черновые снимки и так далее. Я лишь теоретически знакома со спутниковым мониторингом, там свои преимущества, возможности и свои задачи. Путь познания бесконечен, и с удобрениями еще очень много работы. Рядом с обеспечением растений элементами питания, существует острая проблема токсического последействия гербицидов. А между питанием растений и их устойчивостью к стрессовым факторам тесная связь. Спутники тут неприменимы, а вот у БПЛА есть очень неплохие перспективы. И мы хотим задействовать дистанционный мониторинг при помощи БПЛА для решения этой задачи. Опять же, благодаря наличию в нашем университете достаточных ресурсов, прежде всего, высококвалифицированных специалистов в разных областях. В ближайшее время БПЛА войдут в аграрный сектор как привычное техническое средство, и функциональная нагрузка их будет расширяться. Как вижу я, вскоре даже в некрупных хозяйствах путь в поля проложат «игрушки» – недорогие модели беспилотников. Они тоже – верные помощники хозяину. Выделить 500 долларов – это не полмиллиона, тут можно и побаловать себя. Повторяется путь с персональными компьютерами: Apple, Microsoft, Dell начинали в гаражах фанаты этого дела. Если б требовался миллионный начальный капитал, у них бы, наверное, ничего бы не вышло, теперь это мегакорпорации. Тут та же история: мы не разрабатывает БПЛА, мы учимся их грамотно, обоснованно применять для нужд аграриев. Постепенно выработаются инновационные подходы к применению БПЛА. Возможно, перспективным будут не беспилотные самолеты и вертолеты, а дирижабли, которые смогут неделями кружить над полями и поднимать тяжелое оборудование, например лидары (лазерные радары), которые тоже входят в наш обиход и имеют серьезные перспективы. Словом, мы с вами в начале интересного и продуктивного пути, когда новые технологии рождают новые возможности, и Ваш сайт, несомненно, вносит свою лепту. А потому – желаем всем успехов в деле объединения наземного и воздушного.

 

 

Рубрики: БПЛА, Вегетационные индексы, Научная литература, От редакции сайта | Оставить отзыв »

Нид фор спид хот пурсуит 2010, need for speed hot pursuit скачать бесплатно на компьютер - скачать nfs hot pursuit 2010 механики

Отзывы