Геоинформационные системы (гис) и систематическое использование беспилотного летательного аппарата на землях с.-х. назначенияРефераты >> Технология >> Геоинформационные системы (гис) и систематическое использование беспилотного летательного аппарата на землях с.-х. назначения
СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ
Аэрофотосъемкка - комплекс летно-съемочных, фотографических и фотограмметрических работ, в результате которых получают аеронегатіви и АЗ местности, а также другие вспомогательные материалы.
АФЗ подразделяется на: 1. Одинарную; 2. Маршрутную; 3. Площадкову.
Одинарная АФЗ применяется для фотографирования отдельных объектов или явлений природы, когда они сняты на одном или нескольких АСС и не планируются дальнейшие стереоскопические работы.
Маршрутная АФЗ - фотографирование ведется вдоль какого-то направления. АЗ перекрывают друг друга на 60% за маршрутом (продольное перекрытие).
Получают беспрерывный и последовательный ряд снимков.
Применяется чаще всего крупномасштабная съемка для изучения речных долин (комплекса террас), почв, морских побережий, водоразделов, а также при инженерно-геологических и поисково-разведочных работах.
Площадная АФЗ - используется для изучения участков, площадь которых больше площади, которые фотографируется одним маршрутом. Выполняется в виде ряда параллельных между собой маршрутов. Перекрытие снимков между маршрутами около 30%, что необходимо для связи соседних маршрутов. Аэрофотосъемка работы, которые выполняются для решения грунтовых задач, делятся на перспективную и плановую съемку. Перспективная АФЗ проводится АФА, оптическая ось которого отклонена от нормали на значительный угол, по обыкновению 30-60%. Преимущества этого вида съемки в том, что получаемое изображение местности более естественно и легче для восприятия. Кроме того, одним снимком охватывается большая площадь в сравнимые со снимком плановым. Применяется одновременно с плановыми АЗ при изучении горных районов со сложными формами рельефа, особенно при построении блок-диаграмм. Плановая АФЗ выполняется с помощью АФА, установленного в ДПЛА так, чтобы его оптическая ось занимала отвесное положение при съемке. Величина отклонения оптической оси от нормали не больше 30, по обыкновению не больше 1,50. Если аппарат установлен на гіростабілізований платформу, то величина отклонения не больше 30'. Примірне положение оси определяется по положению пузырька уровня в левом верхнем уголке снимка. АФЗ, выполняемая из высот до 10 км называется обычной, а из высот больше 10 км - высотной. Высотная АФЗ обеспечивает получение мелкомасштабных АЗ высокого качества, по генерализации изображения приближаются к КС.
Особенно эффективная высотная АФЗ для горных районов. Аэрофотоаппараты составляется собственно фотоаппарата, флешь карточки и аккумулятора, возможно нескольких сменных объективов. Наиболее важной частью является объектив. Он формирует изображение в плоскости прикладной рамки, которая находится в камере и служит вирівнюючим устройством для получения неискаженного снимка. Основной характеристикой объектива есть его фокусное расстояние. Последнее тесно связанное с углом поля изображения. Этот угол ограничен лучами, которые идут из центра объектива к противоположных уголках кадра. Назовем его 2?.В зависимости от величины угла 2? различают объективы:
1. Сверхширокоугольные: 2? ? 1300; 2. Широкоугольные - 700 <2? <1300;3. Нормальные (среднефокусные): 300 <2? <700;4. Узкоугольные (долгофокусные) 2? <300.Величиной 2? определяется ширина полосы увлечения местности при фотографировании. Из экономических соображений лучше широкофокусные, но при этом ухудшается качество. Раздельная способность системы (объектив + светофильтр) это способность передавать раздельно мелкие детали изображения. Характеризуется числом раздельно переданных пар линий на 1мм изображение.
Новые аграрные горизонты сегодня нуждаются в новых технологических и инновационных подходах относительно обработки земли и наблюдение за ее состоянием. В каждом виде земельных отношений не последнее место, а в некоторых случаях и первое, занимает оперативная информация относительно состояния посевов и земель сельскохозяйственного назначения. Оперативная информация состояния посевов, как правило может быть полученная некоторыми средствами и вообще называется мониторингом. Своевременное получение информации руководителем, хозяином гарантирует своевременное принятие управленческого решения, которое, в свою очередь, предоставляет гарантии запланированного урожая.
Без сомнений, мониторинг должен быть своевременным, полноценным и информативным. В развитых странах, таких как США, страны Европы (особенно Германия, Франция) и Израиль развивают новое направление мониторинга: аэрофотосъемкку с помощью беспилотников.
Существует два основных направления использования беспилотных летающих аппаратов (БЛА): наблюдение за почвенным покровом и состоянием сельскохозяйственной растительности.
Наблюдение за почвенным покровом. К сожалению в России до сих пор нет систематизированного подхода относительно решения задач по мониторингу за окружающей средой с помощью БЛА в сравнении с развитыми странами, которое обуславливает актуальность этой проблемы.
Состоянием на конец 2013 года в России есть отсутствующий мониторинг земель. Об этом свидетельствуют ряды документов (Совет нац. безопасности и обороны (РНБО) и указ президента (№ 572/2013). Однако эта ситуация возникшая не на пустом места, она накапливалась постепенно. В конце 70 лет в СССР были завершены формирование и составление грунтовых карт, которыми пользуются все заинтересованные предприятия, учреждения и физические лица. После этого мероприятия грунтовые карты не обновляли, как с политических так и по экономическим причинам. Достоверность этих грунтовых карт, по разным оценкам специалистов есть устаревшей и имеет возраст свыше 30 лет и ставит под сомнение достоверность карт и их пригодность для оценки земель, бонітування и т.п
Вспомогательным, а в некоторых случаях альтернативным методом получения данных о состоянии грунтового покрова есть аэрофотосъемкка. В настоящее в России плановые аэрофотосъемкки грунтового покрова не проводятся, так как отсутствующее соответствующее оборудование (аерофотолаборатории).
Но в последние годы постепенно приобретают распространение аэрофотосъемки из беспилотных летающих аппаратов (БЛА или ДПЛА), которые удобно эксплуатировать на небольших площадях (до 20 000 га). Они дополняют настоящую авиацию, которую не удобно использовать для таких площадей.
Оценка состояния сельскохозяйственной растительности. При ведении работ по посадке всех сельскохозяйственных культур постоянно возникает вопрос экономии. Оно актуально не только в течение всего вегетационного периода и затрагивает и минеральных и органических удобрений, топливо смазочных материалов и т.п Существует мысль о том, что хозяйства, которые не перейдут на жесткий контроль за вышеупомянутыми затратными статьями постепенно потеряют свои позиции на рынке и станут в будущем банкротами.
Действительно уже существуют и постоянно развиваются системы контроля горючего в технике, не отстают от них системы GPS контроля за автотранспортом. Последнее поколение прицепного и безумного сельскохозяйственного оборудования может действовать выборочно и имеет в своей памяти схему поля с направлениями и плотностью посаженного семени. Все эти системы решают спешный вопрос экономии и рационального использования активов хозяйства, где они работают.