Мобильное приложение, способное смоделировать оптимальную схему посадки разных культур на определенной территории, разработали ученые БелГУ. Программа способна оценить динамику концентрации углекислого газа и других параметров на посевных площадях и выбрать подходящее место и время посадки растений для максимальной урожайности. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, представлены на конференции SmartIndustryCon-2023.
3D-модели сельскохозяйственных культур из разработанного в БелГУ мобильного приложения. Источник: пресс-служба БелГУ
3D-модели сельскохозяйственных культур из разработанного в БелГУ мобильного приложения. Источник: пресс-служба БелГУ
3D-модели сельскохозяйственных культур из разработанного в БелГУ мобильного приложения. Источник: пресс-служба БелГУ
3 / 4
3D-модели сельскохозяйственных культур из разработанного в БелГУ мобильного приложения. Источник: пресс-служба БелГУ
3D-модели сельскохозяйственных культур из разработанного в БелГУ мобильного приложения. Источник: пресс-служба БелГУ
3D-модели сельскохозяйственных культур из разработанного в БелГУ мобильного приложения. Источник: пресс-служба БелГУ
В сельском хозяйстве на урожай влияет множество факторов – метеорология, тип почвы, состав атмосферы и так далее. Большое количество параметров и показателей вероятностного характера; многоэтапность процесса выращивания и сбыта продукции требует использования современных цифровых технологий, которые адаптируют сельскохозяйственное производство к текущим изменениям природно-климатического характера и обеспечивают стабильную производительность, экологическую и продовольственную безопасность, считают специалисты.
Ученые из Белгородского государственного университета (БелГУ) разработали прототип мобильного приложения с элементами дополненной реальности, которое позволяет учесть множество параметров, включая динамику парникового эффекта, при планировании посевных работ и добиться стабильно высокой урожайности. По словам ученых, разработанная технология дает возможность оптимизировать расходы материальных и трудовых ресурсов, сократить негативное воздействие на природную среду.
Приложение позволяет моделировать и визуализировать рост растений, предлагает оптимальные зоны посадки с учетом различных параметров и переменных: метеорологических факторов, мощности и характера выбросов в атмосферу загрязняющих веществ, температуры воздуха, теплообеспеченности почвы, концентрации в приземном слое атмосферы углекислого газа, минерального питания растений и т. д.
На основе полученных данных алгоритм строит гибридные интеллектуальные системы и 3D-модели, определяет причинно-следственные связи и предлагает варианты оптимальной посадки, рассказали разработчики.
«Мобильное приложение может наглядно оценить рост и развитие сельскохозяйственных растений на заданной территории. Также оно умеет визуализировать пространственное и временно́е распределение парниковых газов. Для правильной работы ему необходимы камера мобильного телефона и GPS», – рассказал один из авторов технологии, аспирант Дмитрий Гончаров.
Он добавил, что необходимая для работы приложения информация об этапах роста каждой сельскохозяйственной культуры представлена в базе данных 3D-моделей. Для моделирования роста и урожайности культур введенная информация обрабатывается с учетом относимых параметров, а также данных о динамике концентрации на конкретной территории газообразных загрязняющих веществ от стационарных и мобильных источников.
По словам ученых, алгоритм формирует конкретное управляющее воздействие, подбирает наилучшие в имеющихся условиях технологии высадки и обработки. Также он позволяет сформировать рекомендации по выбору севооборота и плана внесения удобрений.
Визуализируются данные благодаря технологии дополненной реальности, объяснили специалисты. 3D-модель роста и развития растений выводится как результат влияния параметров моделирования на каждом из четырех этапов развития растения.
«Это и новая технология, и новый подход к представлению информации в аграрной науке и практике. Предлагаемая концепция предлагает более совершенный пользовательский интерфейс для отображения информации за счет совокупности способов управления и визуализации», – рассказала заведующая кафедрой информационных и робототехнических систем БелГУ, профессор Ольга Иващук.
