Исследователи ГГФ ТГУ разрабатывают прототип цифрового поля, который откроет возможности для экспериментального внедрения «умного» земледелия в Горном Алтае. Проект будет реализован на базе филиала ТГУ «Алтайское экспериментальное хозяйство». Применение современных технологий поможет увеличить урожайность и улучшить качество выращиваемых культур, а также сократить экономические затраты и минимизировать риски потери посевов.

— Летом в рамках экспедиции в Черге работала большая междисциплинарная команда, в которую вошли географы, метеорологи и гидрологи ТГУ, а также специалисты ИМКЭС СО РАН, — рассказывает заведующий кафедрой географии ГГФ ТГУ Вадим Хромых. — В ходе полевого сезона была проведена аэрофотосъемка нескольких полей с использованием дронов. Полученные данные использовались для создания цифровой модели местности. Кроме того, был осуществлён отбор проб почвы и их географическая привязка. Наши коллеги с кафедры почвоведения уже проанализировали образцы, и мы получили первые результаты.

Модель цифрового поля интегрирует информацию из различных источников, включая дистанционное зондирование Земли из космоса и с беспилотников, данные метеодатчиков и результаты полевых исследований, в том числе по почвам и проявлениям эрозионных процессов.

Как подчеркивают исследователи, территория, на которой создается цифровая модель, имеет сильно выраженный рельеф, поэтому аналогичные проекты, разработанные для равнинных районов России, в данном случае не применимы, так как они не учитывают геоморфологические особенности.

В летний период 2025 года запланировано продолжение полевых исследований, а также выполнение воздушного лазерного сканирования основных участков с использованием беспилотного вертолёта, который доступен на ГГФ.

В ходе работы будет разработана серия цифровых тематических карт, включая карты крутизны и экспозиций склонов, направлений поверхностного стока, геохимических миграций элементов, распределения питательных веществ и агропроизводственной группировки почв. Также определят участки, подверженные сносу и аккумуляции питательных веществ, а также потенциальные зоны развития эрозионных процессов. Будут изучены особенности пространственной дифференциации физико-химических показателей почв и установлены соответствующие значения спектральной яркости в каналах мультиспектральных космических изображений.

В результате будет создана модель для восстановления показателей агрофизических и агрохимических свойств почв с использованием данных из космоса, основанная на методах машинного обучения, таких как глубокие нейронные сети и градиентный бустинг. 

Завершением проекта станет аналитическая геоинформационная система, которая объединит технологии дистанционного зондирования, агрометеорологии, ГИС и искусственного интеллекта для комплексной оценки и прогнозирования состояния сельскохозяйственных угодий.

– Эта информационно-телекоммуникационная система будет доступна через геопортал, и сотрудники хозяйства смогут использовать её для принятия решений, – поясняет Вадим Хромых. – Это позволит, во-первых, провести глобальную оценку готовности территории к производству различных агрокультур, а во-вторых, поможет агроному планировать действия на ближайшие два-три года: оптимизировать внесение удобрений, определять виды работ и культуры для посадки и так далее. 

Добавим, что филиал ТГУ «Алтайское экспериментальное хозяйство» является крупнейшей исследовательской площадкой ТГУ. Здесь идет создание научного центра центр биотехнологий международного уровня, где будут разрабатываться инновационные продукты и технологии для агробиотехнологий, фармацевтики, восстановления экосистем, а также обеспечения продовольственной и биологической безопасности страны.

https://www.agroxxi.ru/zhurnal-agroxxi/novosti-nauki/cifrovye-polja-dlja-gornogo-altaja-sozdayutsja-v-tgu.html