- Зондування Землі для вирішення завдань сільського та лісового господарства
- Про засідання Президії Національної академії аграрних наук України з питання " Про створення державної програми "Моніторинг агроресурсів, прогнозуванн
- Космічні технології для сільського господарства
- Космічні технології для сільського господарства
- «АГРОКОСМОС» – ЗЕМЛЯ ПІД НАГЛЯДОМ
Нам зверху видно все
Агровиробництво, як відомо, здійснюється на величезній території і потребує адекватних засобів контролю агроресурсного потенціалу. Діюча система науково-інформаційного забезпечення АПК потребує оперативного інформаційного забезпечення стану агроресурсного потенціалу та прогнозування. Затримка з надходженням інформації на різні адміністративні рівні й виробничі структури негативно впливає на своєчасність прийняття управлінських рішень і корегування агротехнологій.
Нині майже не залучені у сферу виробничої діяльності такі ефективні методи оперативного контролю агроресурсів як засоби дистанційного зондування Землі (ДЗЗ) із космосу. В багатьох країнах застосування ДЗЗ є пріоритетним для моніторингу та отримання оперативної інформації про земельні ресурси, кризові та деградаційні явища, стан посівів, прогнозування врожайності. Важливими у цьому відношенні є матеріали ДЗЗ для удосконалення інформаційних агротехнологій, в т.ч. точного землеробства, отримання даних агростатистики.
Зараз у світі набули інтенсивного розвитку чотири основні напрямки з використання супутникових даних:
- прогнозування виробництва сільгоспкультур,
- спостереження за змінами сільгоспземлекористування та розповсюдження деградаційних явищ в агроландшафтах,
- дослідження змін клімату та їх вплив на природне середовище і агровиробництво,
- прогнозування та раннє попередження ризиків і загроз нестачі продуктів харчування на глобальному і регіональному рівнях.
Найбільш відомою є створена у США система супутникового моніторингу сільгоспземель. Відділення служби аналізу світового сільгоспвиробництва при Міністерстві сільського господарства та уряді США. В Євросоюзі, в рамках програми моніторингу агроресурсів MARS Об’єднаного дослідного центру Європейської Комісії, з 2000-го функціонує система MCYFS (MARS Crop Yield Forecasting System) для прогнозування врожайності сільгоспкультур. В ЄС також розробляється програма Глобального моніторингу в інтересах довкілля та безпеки (GMES), яка має на меті створення інформаційних систем підтримки прийняття рішень для установ ЄС. Нині в рамках GMES упроваджено сервіс глобального моніторингу посівів агрокультур (Global Crop Monitoring), оновлення карт класифікації земних покривів (Euroland), моніторингу раціонального використання орних земель.
Дистанційні моніторингові системи, які контролюють посіви, їх структуру, прогнозування урожаю, ризики, спричинені посухами, створені й працюють у Китаї, Австралії, Аргентині. Спеціальні проекти і програми, присвячені використанню космічної інформації в агровиробництві, досить інтенсивно розробляються і впроваджуються у виробничу діяльність у Канаді, Індії, Бразилії.
На теренах країн СНД супутникові технології для розв’язання задач агропромислового виробництва досить інтенсивно розробляються в Росії та Казахстані. Починаючи з 2003 року, Міністерство сільського господарства Російської Федерації (МСГ РФ) розпочало роботи з розбудови системи автоматизованого збору, обробки і розповсюдження супутникових даних. Матеріали ДЗЗ досить високими темпами впроваджуються у практику сільгоспвиробництва Білорусі та Азербайджану.
На жаль, в Україні, як космічній державі, й досі не розроблено єдиної державної системи дистанційного (космічного) моніторингу агроресурсів, хоча необхідні передумови існують. Наявним є потужний агропотенціал та значна кількість установ, які мають певні напрацювання в сфері застосовування супутникових даних в інтересах АПК.
Варто нагадати, що проблеми дистанційного дослідження агроресурсів у нашій країні почали опрацьовуватись ще з 1980 року. В системі Міністерства сільського господарства колишнього СРСР було створено Всесоюзний науково-дослідний центр «Агроресурси» і відповідний філіал інституту в Україні. Згодом до розробки методів обробки та інтерпретації даних супутникових зйомок для визначення стану посівів агрокультур та їх продуктивності був залучений Український гідрометеорологічний інститут.
За останні роки до справи супутникового моніторингу аграрного потенціалу залучались 12 наукових інститутів та установ. Але незважаючи на значний обсяг проведених наукових досліджень, їх результати є і досі розрізненими і не доведеними до технологічного застосування у виробничій діяльності АПК України.
Розуміючи важливість залучення оперативної космічної інформації в систему моніторингу агроресурсів, у рамках Національної академії аграрних наук в Інституті агроекології і природокористування в 2006 році було створено лабораторію аерокосмічного зондування агросфери, завданням якої було розробити інформаційні технології на основі даних ДЗЗ і впровадження їх у виробничу діяльність АПК.
У співдружності з іншими науковими установами НААН і Державного космічного агентства, зокрема ДП «Дніпрокосмос», розроблено науково-методичне і нормативне забезпечення дистанційного моніторингу, екологічної оцінки агроландшафтів, визначення статистики посівних площ, стану і продуктивності посівів, контролю сівозмін і визначення ерозійної деградації ґрунтового покриву за даними ДЗЗ.
Використання космічної інформації в управлінській і виробничій діяльності АПК на різних адміністративних рівнях потребує потужних обчислювальних ресурсів, баз даних, спеціалізованих програм оброблення даних, створення мережі тестових аграрних полігонів для валідації моделей та методик, а також їх адаптації в державну інформаційну систему агромоніторингу.
Перспективи розвитку вітчизняних космічних засобів, значна кількість різноманітних закордонних систем космічного спостереження та наявність досить високого наукового кадрового і інтелектуального потенціалу створюють передумови для реалізації вітчизняної системи оперативного дистанційного агромоніторингу. Однак цю масштабну роботу можна реалізувати лише за умови координації зусиль організацій та фахівців різного профілю.
Для реалізації цього завдання, згідно розробленої Концепції, необхідним є прийняття Державної програми «Моніторинг агроресурсів і прогнозування їхнього стану з використанням даних ДЗЗ» («Агрокосмос»), яка має стати першим кроком у створенні державного науково-виробничого інформаційно-аналітичного центру (ДІАЦ) «Агрокосмос».
Розробка і реалізація програми «Агрокосмос» можлива лише за об'єднання ресурсного і інтелектуального потенціалу Мінагрополітики, НААН, НАНУ та ДКАУ.
Необхідними умовами функціонування Центру є:
- удосконалення наземного сегменту ДКА України для забезпечення прийому даних ДЗЗ закордонних супутників, а також включення приймальних станцій ДКА України у міжнародну мережу;
- організація підготовки фахівців, підручників і навчальних посібників з використання даних ДЗЗ і ГІС в агросекторі та створення тренінгових центрів підвищення кваліфікації;
- розробка механізму залучення додаткових коштів для створення мережі тематичних і контрольно-калібрувальних полігонів для відпрацювання методів ДЗЗ та включення українських полігонів у міжнародну мережу GEOSS;
- передбачення у проекті держбюджету країни фінансування створення ДІАЦ «Агрокосмос» для потреб державного управління як сегменту міжнародної системи GEOSS;
- у зв’язку з глобальними змінами клімату включення супутникового моніторингу агроландшафтів як складової з заходів у боротьбі з несприятливими кліматичними явищами і, в першу чергу, з посухою та її наслідками.
Користувачами інформації ДІАЦ «Агрокосмос» будуть: органи державного управління національного та регіонального рівнів; природоохоронні органи управління; суб’єкти господарської діяльності, наукові установи.
Результати ДЗЗ будуть використані в процесі організації і проведення різних видів агроекологічного моніторингу на глобальному, регіональному і локальному рівнях. Це сприятиме підвищенню надійності і точності прогнозування, планування та оперативного управління в системі діяльності АПК, раціональному використанню агроресурсів, сталому виробництву сільгосппродукції, підвищенню його конкурентоздатності на світових ринках та поліпшенню стану довкілля.
Олександр ТАРАРІКО, головний науковий співробітник, академік НААН,
Олександр СИРОТЕНКО, завідуючий лабораторією
Інститут агроекології і природокористування НААН
За показником NDVI (індекс зеленості) на 15.11.2012 стан посівів озимих культур в середньому по Україні знаходився у кращому стані (червона лінія) у порівнянні з середньобагаторічним показником за 2000-2012 рр. (рожева лінія).
У дещо гіршому стані знаходились посіви озимих у Херсонській області і Криму. Отже, за даними космічного знімання, посіви озимих входили в зиму в гарному стані, що повинно було створити належні умови для їх задовільної перезимівлі.
На кінець зими (28.02.2013 р.) по території України простежується відновлення весняної вегетації, починаючи з південних областей. За оцінкою стану рослинного покриву посіви озимих культур виходять із перезимівлі в задовільному стані. Лише в Південному посушливому Степу посіви знаходяться в дещо гіршому стані.
