Лупян Е.А., Куссуль Н.Н., Барталев С.А.

Институт космических исследований РАН,

Институт космических исследований НАНУ-НКАУ

Москва,2011

План выступленияПлан выступления

• Организационные предпосылки развития систем с/х мониторинга

• Существующий задел:– Спутниковые данные в задачах аграрной отрасли– Системы мониторинга в России– Системы мониторинга в Украине– Опыт совместных проектов (возможности

интеграции)• Выводы: предпосылки для создания Объединенной

системы спутникового мониторинга сельского хозяйства стран СНГ

Москва,2011

ППрограммы рограммы Минсельхоза России Минсельхоза России • Развитие Системы дистанционного мониторинга

земель Агропромышленного комплекса в рамках программы «Создание Единой системы информационного обеспечения агропромышленного комплекса России» (2008-2011 );

• Использование технологий дистанционного мониторинга в рамках целевой программы «2008-2010»

• Создание блока дистанционного мониторинга в рамках целевой программы «Мониторинга сельскохозяйственных Земель» (2012-2015)

Москва,2011

Научные, ведомственныеНаучные, ведомственныеи региональные пи региональные программы Россиирограммы России

• Развитие методов и технологий дистанционного мониторинга (в том числе с сельскохозяйственных культур ) программа «Мониторинг» РАН (2005-2015)

• Использование дистанционных технологий для проведения с/х переписи. Росстат (2012-2014)

• Региональные программы (Краснодар, Самара, Ростов, Волгоград и др.)

• Использование и развитие дистанционных методов для решения задач агрометеорологии, Росгидромет

• Создание специализированных спутниковых систем, Роскосмос (ФКП)

4

Москва,2011

Государственные программы Государственные программы УкраинУкраиныы• Проект Государственного бюджета

на 2012 г.• Программа

– «Создание национальной системы геомониторинга и дистанционного зондирования земли"

– Бюджет 50 млн. грн. (~10M€) на 2012 г.• Создание информационно-аналитического

(ситуационного) центра с использованием космических технологий, основной целью работы которого является построение единой системы поддержки принятия решений на государственном и правительственном уровнях с привлечением современных геопространственных технологий

– Период выполнения программы• 4 года (2012-2015)

Москва,2011

Group on Earth ObservationsGroup on Earth Observations

• Область “Сельскоехозяйство”

• JECAM– Joint Experiment for Crop

Assessment and Monitoring– Создание международной сети тестовых полигонов

сельскохозяйственного назначения– Сравнение и валидация методов, моделей, продуктов,

оценка точности– Обмен спутниковыми и наземными данными

• AG-07-03: Global Agricultural Monitoring– a) Global Agricultural Monitoring System– b) Agricultural Risk Management– c) Expanding Earth Observation Applications in Agriculture and

Promoting Capacity Building in Developing Countries

Москва,2011

G20 Global Agricultural Monitoring G20 Global Agricultural Monitoring InitiativeInitiative

• …

Москва,2011

Существующий заделСпутниковые данные в задачах аграрной

отрасли

Москва,2011

Спутниковые данные Спутниковые данные в задачах аграрной отраслив задачах аграрной отрасли

• Сельскохозяйственная статистика– Оперативная оценка площадей посевов с/х культур

• Прогнозирование урожайности и валовых сборов

• Мониторинг состояния посевов и динамики их развития

• Мониторинг засух и оценка ущерба

• Контроль землепользования, использования субсидий, оценка залоговой стоимости земли

• Точное земледелие– Мониторинг на микроуровне, вариабельное внесение

удобрений

Москва,2011

Оценка площадей посевов Оценка площадей посевов (ИКИ НАНУ-НКАУ)(ИКИ НАНУ-НКАУ)• Проект ЕС JRC “Crop area estimation with

satellite images in Ukraine”, 2009-2011Satellite data Ground data

Processing· Orthorectification· Segmentation· Classification

Stratified Area Frame Sampling

Along the road survey

% pixe ls classified as cerea ls

% o

ats

in

gro

un

d s

urv

ey

SegmentsCrop field boundariesLC map

Area estimates(pixel counting)

Data fusionAdjustment of area

estimates(Regression estimator)

Final results· Area estimates· Accuracy

assessment

Данные:

MODIS

AWiFS

Landsat-5/TM

LISS-III

RapidEyeЭффект от спутниковых данных:

снижение стоимости работ в 1.5 раза

Москва,2011

• Европейская комиссия– Проект MARS

• Россия– Система дистанционного мониторинга земель

агропромышленного комплекса Минсельхоза РФ (СДМЗ АПК РФ)

– проект FP-7 MOCCCASIN по адаптации модели WOFOST для прогноза урожайности озимой пшеницы (ИКИ РАН и Со)

• Украина– адаптация системы

CGSM/MARS (Институт им. Погорелого)– проект CRDF (технология NOAA)

– использованиеспутниковых данныхдля прогнозаурожайности(ИКИ НАНУ-НКАУ) и

Прогнозирование урожайности Прогнозирование урожайности посевов спосевов с/х культур/х культур

Relative efficiency for winter wheat forecasting using MODIS data

Москва,2011

Мониторинг состояния посевовМониторинг состояния посевов ((ИКИ РАН – сервис «ВЕГА»)ИКИ РАН – сервис «ВЕГА»)

гибель озимых культур

Отставание сроков сева

гибель посевов от засухи

Москва,2011

Мониторинг засух Мониторинг засух ((ИКИ РАН – ИКИ РАН – сервис «ВЕГА»)сервис «ВЕГА»)

Пик развития засухи

вторая неделя августа

По интегральным По интегральным оценкам в России оценкам в России погибло от засухи погибло от засухи в 2010 году более в 2010 году более 13 млн га посевов13 млн га посевов

(17% (17% от всей от всей посевной посевной

площади и около площади и около 30% 30% посевов посевов

зерновыхзерновых))

Москва,2011

Контроль севооборотаКонтроль севооборота

Озимые зерновые

Яровые зерновые Соя

Многолетние травы Однолетние травы

Поздние яровые

Соя, 90 га

Не засеяно, 40 га

Москва,2011

Точное и управляемое земледелие Точное и управляемое земледелие (ИКИ НАНУ-НКАУ)(ИКИ НАНУ-НКАУ)

Москва,2011

Существующий заделСистемы мониторинга в России и Украине

Москва,2011

Сервис ВегаСервис Вега

Москва,2011

Системы мониторинга в УкраинеСистемы мониторинга в Украине

• Геопортал агромониторинга (ИКИ НАНУ-НКАУ)

Москва,2011

Существующий заделОпыт совместных проектовВозможности интеграции

Москва,2011

INTAS-CNES-NSAU «Data fusion Grid Infrastructure» INTAS-CNES-NSAU «Data fusion Grid Infrastructure» №06-1000024-9154№06-1000024-9154 (2006-2008) (2006-2008)

• Цели проекта:– Разработать новые методы слияния данных– Разработать Grid-технологии для обработки данных и

геопространственного моделирования– Повысить эффективность решения прикладных

сельскохозяйственных задач

• Участники:– INTAS members

• Institute of Informatics, Slovak Academy of Sciences, Slovakia

• Centre National d'Etudes Spatiales, CNES, France– NIS countries

• Space Research Institute, National Academy of Sciences of Ukraine, National Space Agency of Ukraine, Ukraine

• Institute of Space Research, Russian Academy of Sciences, Russia

Москва,2011

Опыт совместных проектов.Опыт совместных проектов.Возможности интеграцииВозможности интеграции• INTAS-CNES-NSAU «Data fusion Grid Infrastructure»

№06-1000024-9154 (2006-2008)

Москва,2011

Выводы: Предпосылки для создания Объединенной системы спутникового

мониторинга сельского хозяйства стран СНГ

Москва,2011

СИЧ-2СИЧ-2

• Оптика– VNIR (8 м),

SWIR (40 м)– 48.8 км обзор– Угол обзора:

± 30°

• Запуск17 августа 2011– Ракета

«Днепр»

Киев, 1 сентября 2011

Москва,2011

ВыводыВыводы

• Институты космических исследований России и Украины считают важным и своевременным шагом приступить к созданию Объединенной системы спутникового мониторинга сельского хозяйства стран СНГ (ОСМ СХ СНГ) в тесной кооперации с другими странами СНГ и Межправительственной группой GEO.

• Создание ОСМ СХ СНГ позволит существенно

повысить эффективность сельскохозяйственного мониторинга на территории стран СНГ с целью обеспечения их дальнейшего экономического роста и продовольственной безопасности.

Москва,2011

Спасибо за внимание!