Дистанционный мониторинг состояния сельскохозяйственных растений

Наименование проекта

Дистанционный мониторинг состояния сельскохозяйственных растений

Описание проекта

Краткое описание

Основным направлением проекта является разработка новых методов и систем для оценки состояния сельскохозяйственных растений. Разработаны методы по повышению эффективности применения индексов отражения для выявления стрессовых изменений у растений. Реализованы рабочие модели систем проксимального имиджинга (имиджинг на расстояниях 50-100 см от растительного покрова) состояния растений на основании измерения типичного фотохимического индекса отражения и его модификаций.

Область применения

Разработка предназначена для повышения эффективности культивирования растений (сельскохозяйственными производителями различного масштаба – от фермерских хозяйств до крупных агрохолдингов). Дополнительная область применения может быть связана с использованием разработанных систем научными и научно-образовательными организациями в качестве инструментов для выполнения исследовательских работ в области биофизики и физиологии растений, растениеводства.

Основные характеристики

Разработанные системы (базовая и модифицированная) способны выполнять проксимальный имиджинг типичного фотохимического индекса отражения и его модификаций, позволяя осуществлять раннее выявление стрессовых изменений у растений. Измерения могут производиться при различном спектральном составе и интенсивности фонового освещения (солнечный свет, лампы для культивирования растений) в условиях защищенного и открытого грунта.

Разработанные методы (использование светоиндуцированных изменений фотохимического индексов отражения, использование модифицированных фотохимических индексов отражения) позволяют повысить точность оценки стрессовых фотосинтетических изменений.

Рынок

Рынок сбыта

Рынок систем дистанционного мониторинга состояния растений и рынка услуг в этой области. Фермерские хозяйства, теплицы, агрохолдинги, расположенные в РФ и странах СНГ.

Аналоги

Аналогами разработанных систем являются мультиспектральные камеры ряда производителей (например, Parrot Sequoia, MicaSence; SLANTRANGE 3p, SlantRange; Micro-MCA, Tetracam), гиперспектральные камеры (например, Specim IQ, Specim) и портативные системы для оценки состояния растений (например, PlantPen PRI 210 и PlantPen NDVI 310, Photon System Instruments).

Уникальные преимущества

В разработанных системах реализован ряд уникальных преимуществ, включая:

– Использование разработанного метода активной подсветки объекта короткими импульсами измерительного света, что минимизирует влияние фонового освещения.

– Использование единого оптического входа, что минимизирует пространственные искажения в условиях проксимального имиджинга.

Уровень готовности технологии

Разработанные системы имиджинга фотохимического индекса отражения реализованы в виде рабочих моделей.

Достижения по проекту

Разработки выполнены при поддержке Российского научного фонда (проект 17-76-20032, 2017-2020 гг. и 2020-2022 гг.).

Публикации в ряде статей в ведущих международных научных журналах в области дистанционного мониторинга и наук о растениях, входящих в первый квартиль по международным базам данных (Remote Sensing , Plants, Photosynthesis Research и другие).

Зарегистрирован Патент RU 2 746 690 C1 на базовый вариант системы имиджинга фотохимического индекса отражения (19 апреля 2021 г.).