{"id":13742,"url":"\/distributions\/13742\/click?bit=1&hash=ad37dcbaca11fe3e193e41b0a2c0db52ecf3ed929b6ae631cb8443dedbdf01e6","title":"\u0412 \u00ab\u0422\u0438\u043d\u044c\u043a\u043e\u0444\u0444 \u0418\u043d\u0432\u0435\u0441\u0442\u0438\u0446\u0438\u044f\u0445\u00bb \u0442\u0435\u043f\u0435\u0440\u044c \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043a\u0443\u043f\u0438\u0442\u044c \u043f\u0440\u0435\u043c\u0438\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u043e\u043f\u0446\u0438\u043e\u043d\u044b","buttonText":"","imageUuid":"","isPaidAndBannersEnabled":false}

Как беспилотники оцифровывают поля

Компания GeosAero проводит аудит сельскохозяйственных земель с применением беспилотников, высокоточных GPS/GNSS-приемников и мультиспектральных камер. Они помогают фермерам и крупным холдингам находить расхождение кадастровой площади с реально используемой и избегать агротехнических нарушении на всех стадиях производства — от обработки почвы до уборки урожая. Генеральный директор компании участник акселераторов Архипелаг, Startup Tour и Grants4Apps Захар Завьялов рассказал нам про их собственные разработки — алгоритмы с применением машинного обучения и компьютерного зрения.

Из художественной съемки в поля

Первый бизнес Захара Завьялова — художественная аэросъемка. Они с партнером купили беспилотник и собирали портфолио. Парням попался заказчик из сельскохозяйственной отрасли, который поделился, что сельскому хозяйству нужны не столько красивые ролики с полей, сколько обследования — тем самым он натолкнул Захара на мысли о смене профиля.

Предприниматели начали изучать зарубежный рынок и увидели, что в Европе и США беспилотники активно используют в сельском хозяйстве и строительстве. Так они перешли из ниши аэрофотосъемки в менее конкурентную картографию, создали компанию ООО «ГеосАэро» и сейчас специализируются исключительно на работе с промышленным оборудованием.

Это направление требует больше технических знаний, а Захару как раз этого и хотелось — создать что-то большее, чем просто там фото и видео.

Моя мечта — вырастить большую компанию, которая будет заниматься аналитикой и иметь вес на российском и международном рынке. В этом направлении есть перспективы.

Захар Завьялов с беспилотником «Геоскан», производство С.-Петербург

Что именно делает GeosAero

GeosAero не занимается созданием беспилотников — закупают готовые модели и навесное оборудование на них. Сфера компании — это персональная технология обработки данных.

Во всех своих услугах GeosAero применяет алгоритмы машинного обучения:

  • в земельном аудите — для отрисовки границ и классификации земель;
  • в обследовании полей — для аналитики урожайности и подсчета всходов.

Беспилотник летает на низких высотах, система с помощью машинного обучения распознает образы растений, маркирует каждый единичный всход и понимает, сколько растений на поле.

Эти инструменты анализа данных аэрофотосъемки разворачиваются на серверах компании. Их используют в основном сотрудники «ГеосАэро».

Чтобы показывать результаты клиентам, компания разработала облачную геоинформационную систему. С помощью ее сельскохозяйственные предприятия и другие компании могут самостоятельно анализировать полученную во время съемки информацию.

В демоаккаунте системы можно посмотреть, как работает алгоритм, как наложить разные снимки и какие данные вычленить:

Как аудит земельного банка помогает экономить

Самое популярное, для чего используют аналитику беспилотника — это аудит земель. GeosAero автоматизирует этот процесс.

Аудит нужен, чтобы разобраться, чем по факту владеет заказчик. Потому что информация про кадастровые площади ничего не говорит о том, как их реально использует. В кадастровые площади входят и дороги, и полосы, и овраги, и заболоченные участки.

Из 10 тысяч арендованных гектаров могут быть пригодны для использования только 8 тысяч, причем 2 из них много лет заброшены и заросли.

Для хозяйств, которые хотят понять реальное положение дел, такой аудит и создание цифровой карты — это первый шаг. У многих с советских времен остались бумажные карты, но они не актуальны, потому что меняется структура полей, появляются новые дороги, разрастаются овраги. Кроме того, меняется севооборот — культуры на полях чередуют, чтобы земля «отдыхала». Поэтому границы полей нужно обновлять каждые 3–5 лет.

Красные границы получены из публичной кадастровой карты, а зеленые границы — при обследовании с БПЛА. Внутри кадастровых границ построены птичники. Территория вокруг птичников не обрабатывается. В итоге обрабатываемая площадь на 20–30% меньше, чем кадастровая

Все сельскохозяйственные работы в идеале начинают с того, что определяют размеры реальных площадей и составляют точную карту. Закупка семян, удобрений, горючего — все это требует точного расчета.

Особенно это актуально для холдингов, которые обрабатывают сотни тысяч гектаров. Там даже полпроцента расхождения повлечет потери в миллионы рублей или приведет к излишкам материалов, которые израсходуют не по назначению: продадут или просто спишут. Поэтому для холдингов GeosAero как независимая компания проводит экспертизу и оценку ресурсов, что экономит большие суммы.

Как проходит аудит

Беспилотник позволяет с высокой точностью оцифровать данные о землях, а команда GeosAero этот алгоритм автоматизирует.

Технология работает в двух направлениях:

  • На вход программного обеспечения поступают данные с беспилотника — на выходе получают цифровые границы полей.
  • Алгоритмы машинного обучения автоматически проводят полную классификацию всех угодий, которые принадлежат заказчику.

В итоге мы видим таблицу с процентным соотношением разных видов земель.

Получившиеся цифровые границы полей и карту дорог сельхозтоваропроизводители могут использовать для своих целей. Например, есть сервис спутникового мониторинга, который позволяет отслеживать на полях технику и планировать севооборот. Фермер загружает свои цифровые карты в этот сервис.

Какие камеры используют и что это дает

На борту беспилотников установлена мультиспектральная камера MicaSense RedEdge MX. Она позволяет, кроме видимого человеческому взгляду диапазона длины волн, получать изображение еще и в инфракрасном спектре.

Карты с использованием инфракрасного излучения помогают оценить состояние растительности — мы разбираем эту функцию на снимках ниже.

А еще карты помогают увидеть огрехи технологического характера — когда механизатор нарушил какую-то технологию, недосеял или, наоборот, пересеял, дважды внес удобрение.

Проблемы технологического характера, как правило, имеют правильную геометрическую форму и совпадают с направлением сева. Иногда нарушения настолько критичные, что их видно и невооруженным глазом в обычном спектре. Но мультиспектральная съемка позволяет выявить тонкие градации неоднородности полей.

Мы стараемся автоматизировать выявление мест нарушений — сейчас это происходит пока еще в ручном режиме. В перспективе причины и связи нарушений тоже будет определять алгоритм.

В мультиспектре выявляют и проблемы биологического характера: очаги сорной растительности, заболоченные участки внутри поля, участки, где культура лучше или хуже развивается.

Мультиспектральная съемка показывает разный уровень хлорофилла в растениях. Это позволяет специалистам делать выводы о развитии культур — по крайней мере строить гипотезы. Иногда по этим гипотезам и косвенным факторам можно делать выводы даже не выходя в поле.

Разберем реальный кейс:

Снимок 1. Кейс фермера из Пензенской области. В регионе была ранняя весна — снег в низинах быстро растаял, а затем случились сильные заморозки. В результате в низинах культура погибла во всем регионе. Снимок в RGB — стандартной трехцветовой кодировке
Снимок 2. Снимок с индексом NDVI — фильтром, показывающим качество и количества растительности на участке. Поле разбили на зоны в зависимости от показаний индекса. У юго-западного участка более насыщенный зеленый цвет, поэтому его выделили в отдельную зону
Снимок 3. Беспилотник с камерой и ПО GeosAero позволяет построить 3D-модель местности
Снимок 4. Синие и зеленые — более низкие участки, желтые и красные — более высокие. Юго-западный участок ниже, чем все остальное поле. Отсюда вывод — на этом участке собирается больше влаги
Снимок 5. Наложили снимок 4 на снимок 2 и получили, что места, где погибли растения, совпадают с низинами — здесь весной скопилась вода, потом замерзла и погубила культуру

Если проблема сложная, беспилотник позволяет крупномасштабно обследовать хозяйство. Допустим, есть 10–20 тысяч гектаров хозяйства, агроном физически не успевает объехать все свои поля за день, за два или даже за сезон — он в каждом поле в лучшем случае побывает три-четыре раза. И то, проезжая наискосок, все поле он видеть не может.

Мы можем сказать агроному: «Вот смотрите, в этом поле, вот в том краю, с такими-то координатами, у вас есть проблемы. Мы пока не понимаем, в чем дело, но вы можете быстро приехать в эту точку, посмотреть и взять анализы».

Так специалист успеет все: он потратит рабочее время не на пустые разъезды, а на целевое изучение конкретных проблемных участков на полях.

Из чего складывается цена

Средняя цена для обследования — 40–50 рублей за гектар, она зависит от объема и условий работы. Получается, что компаниям нужно заплатить за обследование от нескольких сотен тысяч рублей до нескольких миллионов. Эти суммы в сравнении с другими тратами фермеров не такие большие, но в будущем компания планирует оптимизировать расценки.

Вот из чего складывается цена:

Свои наработки. Создает алгоритмы, методологии сбора и обработки данных. Оптимизирует под себя беспилотники и камеры.

Специалисты. Операторы беспилотников — пока еще редкая и поэтому высокооплачиваемая профессия. Специалистов по обработке тоже маловато. Кроме того, компания почти никогда не находит готовых сотрудников, всегда дополнительно дообучает специалистов для работы.

Логистика. Захар начал бизнес в родной Пензе. Здесь у них всего 3–4 клиента в год. Это очень мало, поэтому GeosAero работает по всей европейской части России. Полевая бригада тратит два дня на проезд к клиенту и обратно, и эта логистика сильно отражается на стоимости услуг.

В перспективе, когда мы докажем сельхозтоваропроизводителям целесообразность наших технологий, — спрос поднимется, количество филиалов GeosAero вырастет, время доставки специалистов и стоимость услуги сократятся.

У компании есть наработка: по косвенным признакам строить предположение, как развивается поле, в каких местах есть заболевания, где расположены очаги сорной растительности. И потом уже для экономии времени не летать над всем полем, а обследовать точечно. Так оптимизируется время полета и сбор данных. Это актуально: иногда облетать всю площадь экономически нецелесообразно, достаточно изучить 10–20% поля.

Одна из услуг компании — продажа аэрофотосъемочного комплекса в полной комплектации с мультиспектральной камерой и обучением

Как работает полевая бригада

В компании два основных отдела: полевой — занимается сбором данных и отдел аналитики — работает с обработкой данных.

Полевая бригада состоит из двух человек. Такая команда управляет тремя беспилотниками самолетного типа и проводит обследование на площади до 20 000 гектаров за один день.

На крупных проектах «ГеосАэро» использует прицепы — автономные пункты управления. В них сотрудники комфортно живут до недели и максимально используют летний световой день: запускают беспилотник в 6 утра и заканчивают в 10 вечера.

Стоянка полевой бригады с отечественными беспилотниками «Геоскан 201»

Почему нужны промышленные беспилотники

На Западе технологии рассчитаны на небольшие фермерские хозяйства, когда у одной семьи в обработке буквально 500 гектаров. Они сами себе купили любительский квадрокоптер, днем облетели поля, вечером загрузили данные, и на следующий день у них уже есть аналитика.

В России так делать не получится. Во-первых, в селах часто нет нормального интернета, чтобы загружать огромные объемы информации. Во-вторых, площади не 500 и не 1000 гектаров, а 10 000, 100 000 и даже 500 000 гектаров — то есть в тысячу раз больше. Ни зарубежные алгоритмы, ни любительская техника не справятся с такими масштабами земель и полученных данных.

GeosAero использует беспилотники самолетного типа, потому что у них большая производительность, а для России это ключевой фактор.

У промышленных беспилотников установлено стандартное программное обеспечение для планирования полета. Каждый новый сотрудник GeosAero проходит обучение, как им пользоваться. У компании также есть свои наработки по маршрутам обследования, но пока эти алгоритмы в промышленную эксплуатацию не вышли.

Беспилотник «Геоскан» взлетает с катапульты...
...и приземляется на парашюте

Что «ГеосАэро» делает зимой

Аэрофотосъемка зимой бессмысленна, поскольку все покрыто снегом. В южных регионах съемку можно начинать пораньше, в феврале — марте. Например, в Краснодарском крае иногда снег практически не ложится.

Зимой у нас в активной работе на пару месяцев происходит перерыв. В это время мы общаемся с коллегами и конкурентами, исследуем рынок, дорабатываем алгоритмы, продумываем новые услуги и продукты. Летом на это времени нет — мы всегда в полях.

Фотоплан местности — один из промежуточных результатов работы. На основе таких фотопланов GeosAero проводит аудит земельного банка сельскохозяйственных полей
Один из видов карты рельефа с нанесением горизонталей — агрономы используют их, когда проводят мелиоративные работы, планируют сев и рассчитывают нормы удобрений

Несмотря на занятость, команда уже третий год подряд участвовала в интенсиве Архипелаг для технологических предпринимателей с проектом цифровой картографии. Главный запрос компании — не прокачка проекта, а поиск нового сотрудничества. Несколько партнеров участие уже принесло.

Достижения «ГеосАэро» на интенсивах Архипелаг

0
4 комментария
Ариана Гурьева

Вот оно, будущее )) Прямо как в фантастических книгах, которые я в детстве читала!

Ответить
Развернуть ветку
Ilia N

Разбирался с этой темой и общался с несколькими крупными фермерами (20 000 - 50 000 гектар) на предмет использования дронов. Отзывы очень скептические.

Во первых, самое важное время это уборочная. Ты можешь все лето летать на дронах, делать супер снимки, ландшафты и тд, а потом ррраз, в сентябре пойдут дожди и плавно перейдут в снег, оставив в полях 20-30% урожая. И чего толку от полетов?

Во вторых, обработка фото не дает никаких ответов. Вы можете сказать только, что вон, в том углу поля что-то не так. А дальше агроном своим пешком туда лезет и пытается определить что именно не так. И это совсем не значит, что он не будет ходить по остальным полям, доверившись вашим картинкам. Ну да, чуть нагляднее, но не принципиально.

В третиих, вы, скажем, обнаружили странные пятна на краю поля. Агроном сгонял, и нашел там тлю. Если таких пятен много, то фермер не будет опрыскивать их отдельно, это неудобно, накладно и нет гарантии что вся тля прикастрюлится. Да и ездить опрыскивателю с картой пятен то еще удовольствие. Он все равно опрыскает все поле. В чем экономия?

В четвертых, разбирая кейс вы пишете "Юго-западный участок ниже, чем все остальное поле. Отсюда вывод — на этом участке собирается больше влаги". И что? Вы пригоните трактора и будете всё поле ровнять? Или дренаж копать? Или не садить там? Кароче тоже ерунда.

Я обнаружил только единственное место, для чего фермеру можно применять дроны очень эффективно и с хорошим выхлопом. Но естественно я об этом тут не напишу. Оставлю эту идею себе.

В целом, использование дронов в с/х пока больше притянуто за уши. Понятно, без попыток не удастся нащупать удачные варианты, но пока это все очень сыро.

Если у вас есть прям живые примеры, как конкретно ваши клиенты использовали полученную информацию - поделитесь пожалуйста.

Ответить
Развернуть ветку
Захар Завьялов

Вы не делитесь, а нас просите поделиться всем. Хороший подход. После того как поработаем новые продукты и выведем на рынок обязательно поделимся:)

Ответить
Развернуть ветку
Ilia N

Я вам и так весь расклад написал. Вместо вашего аналитического отдела.

Ответить
Развернуть ветку
Читать все 4 комментария
null