Формування науково-методичних засад супутникового агроекологічного моніторингу в Україні
DOI:
https://doi.org/10.33730/2077-4893.2.2022.263312Ключові слова:
дистанційне зондування, агроландшафт, зернові культури, посіви, волога, зміни клімату, індикаториАнотація
У статті представлено історичні аспекти розвитку дистанційного агроекологічного моніторингу. Показано, що в процесі удосконалення супутникових датчиків, відкриття доступу до зарубіжних супутникових даних розширились можливості та ефективність використання результатів дистанційного зондування у науковій та природоохоронній діяльності, у виробництві безпечної сільськогосподарської продукції. Проаналізовано етапи формування науково-технічної програми супутникового агроекологічного моніторингу «Агрокосмос», основні концептуальні положення, завдання та результати цього напряму досліджень. Показано ефективність супутникової інформації з визначення структури агроландшафтів і систем землекористування, змін клімату, його впливу на стан посівів та забезпеченість їх вологою, продуктивність зернових культур. Розглянуто методичні підходи з виявлення і картування проявів процесів опустелювання. ерозійної деградації земель сільськогосподарського призначення та пов’язаних із ними негативних тенденцій. Зазначено, що сучасна супутникова інформація є важливим інструментом не тільки для удосконалення системи агроекологічного моніторингу, але й для розробки і здійснення заходів із досягнення нейтрального рівня деградації ґрунтів, запобіганню розвитку процесів опустелювання, а також адаптації до змін клімату. Доведено, що система супутникового агроекологічного моніторингу потребує удосконалення у частині більш детальної класифікації окремих елементів агроландшафтів, а також удосконалення алгоритмів і методів з оброблення знімків для розширення можливостей використання цих даних для своєчасного надання рекомендацій з управління та оперативного корегування агротехнологій. Представлено основні напрями подальшого розвитку програми «Агрокосмос». Важливим питанням залишається посилення координації науково-дослідних робіт із дослідженнями наукових установ Національної академії наук, Державним космічним агентством, розвиток співробітництва із зарубіжними партнерами в рамках міжнародних проєктів. Актуальним завданням удосконалення інформаційного потенціалу використання даних дистанційного зондування Землі є створення національної мережі підсупутникових тестових наземних аграрних полігонів. Ефективне використання супутникових даних в управлінській, виробничій та науковій діяльності в сільськогосподарському виробництві потребує створення в рамках НААН та Мінагрополітики України міжвідомчого інформаційного-аналітичного центру «Агрокосмос».
Посилання
Popov, M.A., Stankevich, S.A. & Kozlova, A.A. (2012). Distantsionnaya otsenka riska degradatsii zemel’ s ispol’zovaniyem kosmicheskikh snimkov i geoprostranstvennogo modelirovaniya [Remote assessment of land degradation risk using space images and geospatial modeling]. Dopovidi NAN Ukrayiny — Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 6, 100–104 [in Russian].
Dovhyy, S.O., Lyalko, V.I., Babijchuk, S.M. et al. (2019). Osnovy dystantsiynoho zonduvannya Zemli: istoriya ta praktychne zastosuvannya: navchalnyy posibnyk [Fundamentals of remote sensing of the Earth: history and practical application: textbook]. Kyiv [in Ukrainian].
Kolnobrytsky, M.I. (1998). Osnovni orhanizatsiyno-metodychni aspekty nazemnoho zabezpechennya aerokosmichnoho monitorynhu ahrorsursiv [The main organizational and methodological aspects of ground support of aerospace monitoring of agricultural resources]. Systema doslidzhennya ta modelyuvannya v zemlerobstvi: zbirnyk naukovykh prats’ [The system of research and modeling in agriculture: a collection of scientific works]. (рр. 294–299). Kyiv: Niva [in Ukrainian].
Tarariko, O.G, Sirotenko, O.V, Kuchma, T.L, Ilyenko, T.V. & Furdychka, O.I. (Ed.). (2017). Aerokosmichnyy monitorynh opustelyuvannya ta dehradatsiyi zemel [Aerospace monitoring of desertification and land degradation]. Kyiv [in Ukrainian].
Sozzi, M., Marinello, F., Pezzuolo, A. & Sartori, L. (2018). Benchmark of satellites image services for precision agricultural use. In: Groot Koerkamp PWG, Lokhorst C, Ipema AH, Kempenaar C, Groenestein CM, van Oostrum C, Ros N (eds) Proceedings Ag. Eng. Conf. on New Engineering Concepts for a Valued Agriculture, Wageningen. The Netherlands (pp. 8–11) [in English].
Tarariko, O.G., Syrotenko O.V., Ilyenko T.V. & Kuchma, T.L. (2019). Ahroekolohichnyy suputnykovyy monitorynh: monohrafiya [Agro-ecological satellite monitoring: monograph]. Kyiv. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3492936 [in Ukrainian].
Kuchma, T.L. (2015). Indykatsiya landshaftnoho riznomanittya za danymy dystantsiynoho zonduvannya Zemli [Indication of landscape diversity according to remote sensing of the Earth]. Candidate’s thesis. Kyiv [in Ukrainian].
CLC2012 Reference Documents. (2012). URL: http://clcqc.gisat.cz/help/CLC%20QC%20Tool%20Help.html?CLC2012ReferenceDocuments.html [in English].
Didukh, Ya.P. (2005). Teoretychni pidkhody do stvorennya klasyfikatsiyi ekosystem [Theoretical appro a ches to creating a classification of ecosystems]. Ukrayinskyy fitotsenolohichnyy zbirnyk — Ukrainian phytocenological collection, 1, 3–14 [in Ukrainian].
Shevchenko, A. & Syrotenko, O. (1997). Kontseptsiya aerokosmichnoho zonduvannya ahronomichnykh resursiv v Ukrayini [The concept of aerospace sounding of agronomic resources in Ukraine]. Heodeziya, kartohrafiya ta aerofotoznmannya: Mizhvidomchyy naukovo-tekhnichnyy zbirnyk — Geodesy, cartography and aerial photography: Interdepartmental scientific and technical collection, 58, 149–151 [in Ukrainian].
Sirotenko, O.B. (1998). Systema aerokosmichnoho silskohospodarskoho ahromonitorynhu [Aerospace agricultural agromonitoring system]. Systema doslidzhennya ta modelyuvannya v zemlerobstvi: zbirnyk naukovykh prats’ [The system of research and modeling in agriculture: a collection of scientific works]. (рр. 286–293). Kyiv: Niva [in Ukrainian].
Babich, S.M. (1998). Metodychni aspekty analitychnoho opratsyuvannya informatsiyi pry aerokosmichnomu monitorynhu posiviv [Methodical aspects of analytical processing of information in aerospace monitoring of crops]. Systema doslidzhennya ta modelyuvannya v zemlerobstvi: zbirnyk naukovykh prats’ [The system of research and modeling in agriculture: a collection of scientific works]. (рр. 300–313). Kyiv: Niva [in Ukrainian].
Tarariko, O., Ilienko, T., Kuchma, T. & Bilokin, O. (2021). Eroziya gruntiv yak chynnyk opustelyuvannya ahrolandshaftiv Ukrayiny [Soil erosion as a factor of desertification of agrolandscapes in Ukraine]. Ahroecologichnyi zhurnal — Agroecological journal, 3, 6–16. DOI: https://doi.org/10.33730/2077-4893.3.2021.240316 [in Ukrainian].
Li, X., Lee, W.S., Li, M. et al. (2015). Feasibility study on Huanglongbing (citrus greening) detection based on WorldView-2 satellite imagery. Biosystems Engineering, 132, 28–38 [in English].
Brodsky, L., Bushuev, E.I, Voloshin, V.I. et al. (2009). Proyekt INTAS po razrabotke avtomatizirovannoy tekhnologii klassifikatsii zemnykh pokrytiy: nauchnyye zadachi, osnovnyye rezul’taty i perspektivy [INTAS project on development of the automated technology of classification of earth coverings: scientific problems, the main results and prospects]. Kosmicheskaya nauka i tekhnologiya — Space science and technology, 15, 2, 36–48 [in Russian].
Tarariko, O.G., Demidov, O.A., Andrushchenko, A.V. et al. (2012). Metodychni rekomendatsiyi z ahroekolohichnoyi otsinky struktury ahrolandshaftiv i system zemlekorystuvannya za danymy dystantsiynoho zonduvannya Zemli vysokoho prostorovoho rozriznennya [Methodical recommendations for agroecological assessment of the structure of agrolandscapes and land use systems according to remote sensing of the Earth of high spatial resolution]. Kyiv [in Ukrainian].
Bulygin, S.Yu. & Achasov, A.B. (2001). Ispolzovaniye dannykh distantsionnogo zondirovaniya pri kartografirovanii parametrov erodirovanosti pochv [Use of remote sensing data when mapping soil erosion parameters]. Stan zemelnykh resursiv v Ukrayini: problemy, shlyakhy vyrishennya: naukovo-praktaktychna konferentsiya [The state of land resources in Ukraine: problems, solutions: scientific and practical conference]. (рр. 94–96). Kyiv [in Russian].
Petrychenko, V.F., Tarariko, O.H. & Syrotenko, O.V. (2014). Space technologies in agrinvironmental
monitoring system. Agricultural Science and Practice, 1, 3–12 [in English].
Chimitdozhiev, T.N. & Efremenko, V.V. (1998). Ob issledovanii razlichnykh indeksov vegetatsii v distantsionnom zondirovanii ekosistem [On the study of various vegetation indices in remote sensing of ecosystems]. Issledovaniya Zemli iz kosmosa — Earth exploration from space, 3, 49–56 [in Russian].
Gritsenko, V.A., Sirotenko, O.V. & Chernin, V.M. (2002). Nazemni pidsuputnykovi sposterezhennya v silskohospodarskiy statystytsi [Terrestrial subsatellite observations in agricultural statistics]. Problemy statystyky: zbirnyk naukovykh prats’ [Problems of statistics: a collection of scientific papers]. (рр. 248–253). Kyiv [in Ukrainian].
Monitoring Agricultural ResourceS (MARS). Joint Research Center, European Commision: Ispra Italy. URL: http://www.eea.europa.eu/data-and-maps/data/external/monitoring-agriculturalresources-mars [in English].
URL: https://earthobservations.org/geoss.php [in English].
URL: https://www.copernicus.eu/en/gse-land-information-service [in English].
Kogan, F.N. (1995). Application of vegetation index and brightness temperature for drought detection. Advances in Space Research, 15 (11), 91–100 [in English].
Ilienko, T.V. (2014). Otsinyuvannya volohozabezpechenosti ahrofitotsenoziv za danymy dystantsiynoho zonduvannya Zemli z kosmosu [Assessment of moisture availability of agrophytocenoses based on data from remote sensing of the Earth from space]. Candidate’s thesis. Kyiv [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право і ліцензування
Умови ліцензії: автори зберігають авторські права і надають журналу право першої публікації з роботою, одночасно ліцензованої за ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи і початкової публікації в цьому журналі.
Якщо стаття прийнята до публікації в «Агроекологічний журнал», автор повинен підписати угоду про передачу авторських прав. Угода відправляється на поштову (оригінал) або адресу електронної пошти (відсканована копія) редакції журналу.
Цією угодою автор підтверджує, що представлені матеріали:
- не порушують авторських прав інших осіб або організацій;
- раніше не публікувались в інших видавництвах і не були представлені для публікації в інших виданнях.
Автор передає редакції «Агроекологічного журналу» права на:
- публікації статті українською (англійською та російською) мовою і поширення її друкованої копії;
- поширення електронної копії статті, а також електронної копії перекладу статті на англійську мову (для статей українською та російською мовами), будь-якими електронними засобами (розміщення на офіційному сайті журналу, електронних баз даних, сховищ тощо) друкована копія перекладу.
Автор залишає за собою право без згоди редакції та засновників:
- Використовувати матеріали статті повністю або частково в ознайомлювальних цілях.
- Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
- Використовувати матеріали статті для підготовки тез доповідей, доповідей конференцій, а також усних доповідей.
- Додати електронні копії статті (включаючи остаточну електронну копію, завантажену з офіційного сайту журналу) за адресою:
- персональні веб-ресурси всіх авторів (веб-сайти, веб-сторінки, блоги тощо);
- веб-ресурси установ, в яких працюють автори;
- некомерційні веб-ресурси відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).
У всіх випадках наявність бібліографічного посилання на статтю або гіперпосилання на її електронну копію на офіційному сайті журналу є обов'язковим.
