Автоматизація моніторингу стану рослин із використанням вегетаційних індексів
Вантажиться...
Дата
2025-12-30
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Херсонський державний аграрно-економічний університет
Анотація
У статті розглянуто актуальні питання автоматизованого аналізу стану та контролю росту рослин із використанням спектральних методів дослідження. Актуальність роботи зумовлена необхідністю підвищення ефективності агровиробництва в умовах обмеженості природних ресурсів, кліматичних змін та зростання вимог до якості й стабільності врожаю. Традиційні методи оцінки стану рослин, що базуються на візуальних спостереженнях або контактних вимірюваннях, не забезпечують достатньої оперативності та масштабованості, що обмежує їх застосування у сучасних системах точного землеробства.
Проаналізовано сучасний стан розвитку автоматизованих систем моніторингу рослинності та наведено порівняльну характеристику контактних і безконтактних методів визначення фізіологічного стану рослин. Основну увагу приділено оптичним методам, які дозволяють здійснювати дистанційний аналіз рослинного покриву без порушення його цілісності. Показано, що мультиспектральна зйомка у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах створює передумови для ефективного застосування вегетаційних індексів як кількісних показників стану рослин.
У роботі детально розглянуто вегетаційні індекси NDVI, GNDVI, SAVI, EVI та VARI, які відображають різні аспекти розвитку рослинності, зокрема рівень фотосинтетичної активності, густоту листкового покриву та можливі прояви стресових станів. Запропоновано підхід до автоматизованої обробки RGB і NIR зображень, що включає етапи попередньої обробки даних, розрахунку індексів, побудови просторових карт, масок рослинності, гістограм розподілу значень та табличної інтерпретації результатів.
Отримані результати демонструють здатність запропонованого підходу виявляти просторову неоднорідність розвитку рослин і локальні ділянки з потенційними ознаками стресу. Показано, що комбіноване використання декількох вегетаційних індексів підвищує достовірність оцінки стану рослин порівняно з аналізом за одним показником. Підтверджено можливість створення доступних автоматизованих рішень для практичного застосування у фермерських господарствах та науково-дослідних установах.
Опис
Ключові слова
оптичні методи контролю, стан рослин, контроль росту рослин, вегетаційні індекси, NDVI, спектральний аналіз
Бібліографічний опис
Муравйов, О. В. Автоматизація моніторингу стану рослин із використанням вегетаційних індексів / О. В. Муравйов, А. В. Домашенко // Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки. – 2025. – №6. – С. 105-113.