Точное земледелие. Проект Farmstar: управление посевами сельскохозяйственных культур с использованием данных SPOT

Участники проекта
Компания EADS/Astrium разработала проект Farmstar (систему точного земледелия), совместно с аграрными институтами: ARVALIS (для пшеницы и кукурузы), Cetiom (для рапса) и ITB (для сахарной свеклы).
Основные заказчики - французские сельскохозяйственные кооперативы (Epis Centre, Agralys, Oceal, Cohesis, Cap Seine, Cerena, Axion, Dijon Cereales), а так же их коллеги в Германии и в Англии.

Цель
Цель проекта Farmstar заключается в создании информационных продуктов для сельскохозяйственных кооперативов и фермеров, которые помогут им улучшить контроль за посевами.
Spot Image предоставляет спутниковые изображения, по которым Astrium создаёт карты состояния посевов (урожайности) с рекомендациями.
Коммерческое применение проекта началось в 2002г. спустя 6 лет разработок и проверок.


Реализация проекта Farmstar
Фермеры, подписавшиеся на услуги Farmstar, получают в каждой ключевой стадии роста культуры совет (рекомендацию) относительно управления каждым из своих полей. В течение 5 дней после приобретения спутникового изображения, без необходимости покидать свои фермы, пользователи получают рекомендации и/или карты состояния полей, которые позволяют им управлять своими зерновыми культурами практически мгновенно. Каждая карта состояния полей сопровождается количественными показателями и значениями, которые могут использоваться. Например, для озимой пшеницы, карта с рекомендациями по внесению азота в 3-ий раз в апреле/мае, позволит фермерам определить оптимальную дозу внесения азота согласно потребностям посевов и запланировать работы по внесению удобрений и поливу благодаря прогнозу стадии "последнего листа".



Взаимодействие в проекте Farmstar
Фермеры оформляют заявку (вносят членские взносы) на услуги мониторинга полей, которыми они хотят управлять. Предоставляют информацию, необходимую для контроля полей (данные о сортах растений, датах посева, мощности почвы, поливах и т.п.), на основе которой Astrium создаёт базу данных полей. Перед началом с/х периода фермеры получают стартовый комплект данных, состоящий из детального плана относительно каждого поля (площадь поверхности, тип почвы) и информацию о посевах на год (сводка по ферме).

База данных полей позволяет Spot Image оптимизировать план съёмки, отбор и ортотранформирование изображений. В программе съемок полей на определенных стадиях роста растений, на больших площадях в заданные сроки, могут быть задействованы 3 спутника Spot.

Spot Image отбирает полученные изображения в соответствии с критерием облачности над исследуемыми полями. Используется система подбора (сочетания) изображений для точного определения количества полей не закрытых облаками в установленный период выполнения проекта. Количество изображений, которые будут приобретены с гарантированно полным отображением каждого участка, зависит от условий облачности, например, в 2004г. в определенный период и участок в среднем, понадобилось объединить 1,4 изображения, чтобы покрыть 99% площади исследуемых полей.

Затем, отобранные изображения ортотрансформируются и поставляются в Astrium в среднем в течение 2-х рабочих дней после отбора. Astrium составляет карты состояния растительности с рекомендациями и советами.

Карты пересылают почтой, по факсу или по электронной почте в архив и фермерам не позднее 5 дней после получения изображения. В зависимости от типа исследуемой растительности, фермеры получают от 3 до 6 карт с рекомендациями за сезон.



Проект Farmstar: результаты
Достижения Принимая во внимание явление неоднородности земельного участка, система Farmstar обеспечивает получение информации по всем точкам поля и даёт возможность оптимального управления однородными зонами поля.
Экономия времени: дистанционное управление посевами делает возможным выявление проблемных мест на целевых участках, и уменьшает необходимость отбора проб.
Увеличение доходности: Экономия затрат возможна, например, на сокращении применения азота. Сбережения не являются систематическими, но каждый раз, когда они возможны, они покрывают стоимость работы, которая составляет приблизительно ?10/га для пшеницы.
Увеличение урожая и качества, например, содержание белка в пшенице, содержание масла в рапсе. По пшенице, оценка среднего увеличения валовой прибыли по сравнению с эквивалентной ситуацией, б ез дистанционного управления, составляет приблизительно ?25-35/га. По рапсу точные расчёты, с деланные кооперативом Epis-Centre, после реализации программы в 2003г., дали следующие результаты (в среднем):

- прирост урожая: 1.9 q/гa,
- экономя азота: 30 единиц,
- увеличение валовой прибыли: ?53/га, (?83/га для неоднородных участков)
- сокращение бюджета азота (внесено/произведено) на 35 единиц.
Защита окружающей среды посредством развития методов сельского хозяйства, соответствующих требованиям современной сельскохозяйственной политики: проект Farmstar был одобрен Министерством сельского хозяйства и Сельскохозяйственными Палатами.
Для кооперативов: более точное знание всех участков (полей) в хозяйстве, за которое они отвечают.

Отзывы
"Кампания 2004г. была успешной. Комапания Spot Image внесла свое опытное ноу-хау, для обеспечения качественными изображениями вовремя..."
Bernard COQUIL, глава проекта Farmstar, EADS/Astrium

Кооператив Epis-Centre в Cher - ведущий пользователь Farmstar, они осуществляют мониторинг злаковых и рапсовых зерновых культур, с помощью спутниковых изображений и фотографий с воздуха. В кампании 2003/2004гг. с использованием этих методов принимало участие 800 фермеров, работающих на 37 000га. Одним из результатов текущей кампании было то, что 28% обследованных полей не требовали внесения азота в третий раз.
Полученные знания по результатам кампании Farmstar 2004г. в Epis-Centre. "Technology watch thread for agricultural internet", № 119, 14 мая 2004г.

Перспективы
Увеличение площадей мониторинга во Франции.
Расширение рынка:
другими зерновыми культурами (на юго-западе Франции: кукуруза),
другими странами (Австралия, Канада).

Для того чтобы помогать операторам обслуживать пользователей и увеличивать свою долю на рынке, Spot Image будет улучшать доступ к изображениям SPOT: архивы спутниковых изображений или снимки, сделанные для различных проектов в области точного земледелия, будут иметь дистанционный доступ, на основе доступа подписчика и централизованного сервера изображений.

По материалам компании Spot Image