Системы мониторинга в Украине

Лупян Е.А., Куссуль Н.Н., Барталев С.А.
Институт космических исследований РАН,
Институт космических исследований НАНУ-НКАУ
План 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
Программы
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 «20082010»
• Создание блока дистанционного мониторинга в
рамках целевой программы «Мониторинга
сельскохозяйственных Земель» (2012-2015)
Москва,
2011
Научные, ведомственные
и региональные программы 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)
Москва,
2011
4
Государственные программы
Украины
• 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 Observations
• Область “Сельское
хозяйство”
• 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
Москва,
2011
– a) Global Agricultural Monitoring System
– b) Agricultural Risk Management
– c) Expanding Earth Observation Applications in Agriculture and
Promoting Capacity Building in Developing Countries
G20 Global Agricultural Monitoring
Initiative
• …
Москва,
2011
Существующий задел
Спутниковые данные в задачах аграрной
отрасли
Москва,
2011
Спутниковые данные
в 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
(ИКИ НАНУ-НКАУ)
• Проект ЕС JRC “Crop area estimation with
satellite images in Ukraine”, 2009-2011
Satellite data
Ground data
Along the road
survey
Processing
·
·
·
Orthorectification
Segmentation
Classification
Stratified Area
Frame Sampling
Area estimates
(pixel counting)
Segments
Data fusion
Adjustment of area
estimates
(Regression estimator)
% o a ts in g ro u n d s u rv e y
Crop field boundaries
LC map
% p ixe ls c la s s ifie d a s ce re a ls
Москва,
2011
Данные:
MODIS
AWiFS
Landsat-5/TM
LISS-III
RapidEye
Final results
·
·
Area estimates
Accuracy
assessment
Эффект от спутниковых данных:
снижение стоимости работ в 1.5 раза
Прогнозирование урожайности
посевов с/х культур
• 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
Москва,
2011
– адаптация системы
CGSM/MARS (Институт им. Погорелого)
– проект CRDF (технология NOAA)
– использование
спутниковых данных
для прогноза
урожайности
(ИКИ НАНУ-НКАУ) и
Relative efficiency for winter wheat
forecasting using MODIS data
Мониторинг состояния посевов
(ИКИ РАН – сервис «ВЕГА»)
гибель озимых культур
гибель посевов от засухи
Отставание сроков сева
Москва,
2011
Мониторинг засух (ИКИ РАН –
сервис «ВЕГА»)
Пик развития
засухи
вторая неделя
августа
По интегральным
оценкам в России
погибло от засухи
в 2010 году более
13 млн га посевов
(17% от всей
посевной
площади и около
30% посевов
зерновых)
Москва,
2011
Контроль севооборота
Яровые зерновые
Соя
Поздние яровые
Озимые зерновые
Однолетние травы
Многолетние травы
Соя, 90 га
Москва,
2011
Не засеяно, 40 га
Точное и управляемое земледелие
(ИКИ НАНУ-НКАУ)
Москва,
2011
Существующий задел
Системы мониторинга в России и Украине
Москва,
2011
Сервис Вега
Москва,
2011
Системы мониторинга в Украине
• Геопортал агромониторинга (ИКИ НАНУ-НКАУ)
Москва,
2011
Существующий задел
Опыт совместных проектов
Возможности интеграции
Москва,
2011
INTAS-CNES-NSAU «Data fusion Grid Infrastructure»
№06-1000024-9154 (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:
Москва,
2011
– 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
Опыт совместных проектов.
Возможности 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-2
• Оптика
– VNIR (8 м),
SWIR (40 м)
– 48.8 км обзор
– Угол обзора:
± 30°
• Запуск
17 августа
2011
– Ракета
«Днепр»
Москва,
2011
Киев, 1 сентября 2011
Выводы
• 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!
Москва,
2011