Методичні підходи до аналізування стану посівів сої за результатами аерофотознімання з БПЛА

Д. Бідолах; В. Яворов; В. Гаврилюк; Б. Кудла

doi:10.31073/agrovisnyk202608-01

Д. Бідолах - https://orcid.org/0000-0003-0248-3731
В. Яворов - https://orcid.org/0009-0000-8511-0484
В. Гаврилюк - https://orcid.org/0009-0000-4358-2635
Б. Кудла - https://orcid.org/0009-0008-3604-5610

DOI: https://doi.org/10.31073/agrovisnyk202608-01

Анотація

Мета. Обґрунтувати методичні підходи до аналізування стану посівів сої за результатами аерофотознімання з БПЛА шляхом порівняння ручної векторизації, керованої класифікації за алгоритмом максимальної подібності та некерованої класифікації KMeans, а також визначити доцільність їх поєднання з експертною візуальною інтерпретацією для оцінювання просторової структури рослинного покриву. Методи. Виконано аерофотознімання дослідного полігону за допомогою безпілотного літального апарата DJI Phantom 4 Advanced із подальшим фотограмметричним опрацюванням матеріалів і формуванням високодеталізованого ортофотоплану. В середовищі QGIS проведено візуальне дешифрування та ручну векторизацію основних об’єктів агроландшафту зі створенням полігональних шарів. Для автоматизованого картографування використано методи керованої класифікації за алгоритмом максимальної подібності та некерованої класифікації на основі алгоритму KMeans. Точність результатів оцінювали, порівнюючи дані автоматизованих класифікацій із даними ручного оцифрування, яке використовувалось як еталонний (контрольний) метод. На основі отриманих результатів узагальнювали емпіричні дані для обґрунтування практичних рекомендацій щодо застосування досліджуваних підходів. Результати. Дослідження проводили на території дослідного господарства ВП НУБіП України «Бережанський агротехнічний інститут» у с. Павлів Тернопільського рну Тернопільської обл. (49,452057 пн. ш.; 24,805818° сх. д.) у травні – серпні 2025 р. Отримані картографічні матеріали дали змогу кількісно оцінити площі основних об’єктів агроландшафту та визначити проблемні зони з розрідженими сходами. Методи керованої класифікації показали більшу відповідність даним оцифрування (середнє відхилення — 6,7%) порівняно з некерованими (14,7%), які є ефективними з погляду попереднього оцінювання спектрально однорідних ділянок, але не забезпечують точного поділу сходів за щільністю. Аналіз просторової структури покриттів дає змогу планувати локальні агротехнічні заходи й оцінювати потенційну врожайність. Висновки. Методичні підходи до аналізування стану посівів сої за результатами аерофотознімання з БПЛА, оснащених RGBкамерами, є перспективними та економічно доцільними. Автоматизовані методи класифікації ефективні для виділення твердих і контрастних об’єктів та дрібноконтурних ділянок, тоді як детальне оцінювання структури рослинного покриву доцільно здійснювати із застосуванням керованої класифікації в поєднанні з експертною візуальною інтерпретацією.