Экспериментальная установка комплексного оборудования для радиометрического дистанционного определения портретов влажности почвы и погодного мониторинга на полигоне ВНИИМЗ

Н.А. Хархардинов; А.Г. Болотов; И.А. Сидоров; С.В. Чижиков; Р.В. Агандеев; Д.В. Гордиенко; Г.А. Гудков

doi:10.18127/j5604128-202305-05

Экспериментальная установка комплексного оборудования для радиометрического дистанционного определения портретов влажности почвы и погодного мониторинга на полигоне ВНИИМЗ

Н.А. Хархардинов¹, А.Г. Болотов², И.А. Сидоров³, С.В. Чижиков⁴, Р.В. Агандеев⁵, Д.В. Гордиенко⁶, Г.А. Гудков⁷

научная статья УДК 621.382 Страницы: 42-48 doi.org/10.18127/j5604128-202305-05

^{1,2,3,4,5,6,7} МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

Ключевые слова: СВЧ-радиометрия дистанционное зондирование Земли влажность почвы измерение температуры и влажности почвы в сельском хозяйстве

Аннотация

Постановка проблемы. Измерение влажности почвы имеет важное значение для сельского хозяйства, поскольку позволяет оптимизировать сроки посадки, технологии выращивания растений и улучшить урожайность и качество продукта. Более точное и эффективное использование водных ресурсов снижает потребность в использовании химических удобрений, что, в свою очередь, способствует поддержанию экологической устойчивости земледелия. Для обеспечения высокого уровня развития растениеводства возникла острая необходимость внедрить технологию дистанционного зондирования параметров почвы в практику точного земледелия.

Цель. Получить исчерпывающее количество информации о распределении влажности на поверхности земли и на различной глубине продуктивного слоя почвы для дистанционного определения портрета влажности почвы, а также пронаблюдать за динамикой погодных условий в различные временные отрезки на исследовательском полигоне ВНИИМЗ.

Результаты. Описана разработка и проведено экспериментальное использование комплексной установки для радиометрического дистанционного определения портретов влажности почвы и погодного мониторинга на полигоне ВНИИМЗ. Кроме того, представлены результаты экспериментов, проведенных на полигоне в течение нескольких месяцев. Показано, что полученные данные позволяют уточнить радиационно-влажностные характеристики почвы.

Практическая значимость. Благодаря внедрению методов дистанционного определения портрета влажности и температуры почвогрунтов следует ожидать значительное увеличение производительности труда и уменьшение времени получения полезной информации более чем в десять раз.

Поступила: 18.07.2023
Одобрена: 23.08.2023
Принята: 26.09.2023

Для цитирования

Хархардинов Н.А., Болотов А.Г., Сидоров И.А., Чижиков С.В., Агандеев Р.В., Гордиенко Д.В., Гудков Г.А. Экспериментальная установка комплексного оборудования для радиометрического дистанционного определения портретов влажности почвы и погодного мониторинга на полигоне ВНИИМЗ // Электромагнитные волны и электронные системы. 2023. № 5. С. 42–48. DOI: https://doi.org/10.18127/j5604128-202305-05

Список источников

Сидоров И.А., Гудков А.Г., Новичихин Е.П., Леушин В.Ю., Хохлов Н.Ф., Болотов А.Г., Чижиков С.В. Результаты натурных экспериментов по дистанционному определению портретов влажности почвы (часть 1) // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2022. T. 14. № 4. С. 45–60. DOI 10.18127/j22250980-202204-05.
Болотов А.Г. Теплофизическое состояние почв и совершенствование инструментальной базы для его исследований:
дис. … канд. сельскохоз. наук. Алтайский государственный аграрный университет. Барнаул. 2003.
Болотов А.Г., Беховых Ю.В., Семёнов Г.А. Определение теплофизических свойств капиллярно-пористых тел импульсным методом с использованием технологии визуального программирования // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2010. № 6 (68). С. 37–40.
Болотов А.Г., Макарычев С.В., Левин А.А. Применение цифровых датчиков при измерении температуры почвы // Сборник научн. тр. «Проблемы рационального природопользования в Алтайском крае». Барнаул. 2005. С. 159–161.
Болотов А.Г., Карась Т.А., Лёвин А.А., Гефке И.В., Шаталов А.Н., Бутырин И.Н., Копыч Е.А. Измерение влажности почв методом частотной диэлькометрии // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 12(110).
С. 36–39.
Болотов А.Г., Макарычев С.В. Применение автогенераторного преобразователя при измерении влажности почвы // Аграрная наука – сельскому хозяйству. 2011. С. 36–38.
Панарин М.В., Ващу С.И., Соловей М.А. Экологическая метеостанция и система мониторинга SSoft: EcoMeteo // Инновации. 2014. № 10(192). С. 10–12.
Шеин Е.В., Иванов Д.А., Болотов А.Г., Дембовецкий А.В. Гранулометрический состав почв конечно-моренной гряды Верхневолжского постледникового района (Восточно-Европейская равнина, Тверская область) // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2022. № 110. С. 5–21. DOI 10.19047/0136-1694-2022- 110-5-21.
Универсальная метеостанция ATMOS 41. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://decagon.ru/environment/atmos-41/, дата обращения 17.05.2023.
Новичихин Е.П., Хохлов Н.Ф., Болотов А.Г., Сидоров И.А., Гудков А.Г., Порохов И.О., Чижиков С.В. Эвристический и прикладной потенциал совмещения микроволнового влажностно-температурного зондирования почвы и фотосъемки в фациально-дифференцированных агрогеосистемах // Журнал радиоэлектроники. 2022. № 11. DOI 10.30898/1684-1719.2022.11.18.
Сидоров И.А., Гудков А.Г., Обливанцов В.В., Ермолов П.П., Новичихин Е.П., Леушин В.Ю., Агандеев Р.В. Радиометрическое дистанционное определение портретов влажности почвы на винограднике в Крыму // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. Т. 27. № 5. С. 65–72. DOI 10.18127/j5604128-202205-09.

[1] Сидоров И.А., Гудков А.Г., Новичихин Е.П., Леушин В.Ю., Хохлов Н.Ф., Болотов А.Г., Чижиков С.В. Результаты натурных экспериментов по дистанционному определению портретов влажности почвы (часть 1) // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2022. T. 14. № 4. С. 45–60. DOI 10.18127/j22250980-202204-05.

[2] Болотов А.Г. Теплофизическое состояние почв и совершенствование инструментальной базы для его исследований:
дис. … канд. сельскохоз. наук. Алтайский государственный аграрный университет. Барнаул. 2003.

[3] Болотов А.Г., Беховых Ю.В., Семёнов Г.А. Определение теплофизических свойств капиллярно-пористых тел импульсным методом с использованием технологии визуального программирования // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2010. № 6 (68). С. 37–40.

[4] Болотов А.Г., Макарычев С.В., Левин А.А. Применение цифровых датчиков при измерении температуры почвы // Сборник научн. тр. «Проблемы рационального природопользования в Алтайском крае». Барнаул. 2005. С. 159–161.

[5] Болотов А.Г., Карась Т.А., Лёвин А.А., Гефке И.В., Шаталов А.Н., Бутырин И.Н., Копыч Е.А. Измерение влажности почв методом частотной диэлькометрии // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2013. № 12(110).
С. 36–39.

[6] Болотов А.Г., Макарычев С.В. Применение автогенераторного преобразователя при измерении влажности почвы // Аграрная наука – сельскому хозяйству. 2011. С. 36–38.

[7] Панарин М.В., Ващу С.И., Соловей М.А. Экологическая метеостанция и система мониторинга SSoft: EcoMeteo // Инновации. 2014. № 10(192). С. 10–12.

[8] Шеин Е.В., Иванов Д.А., Болотов А.Г., Дембовецкий А.В. Гранулометрический состав почв конечно-моренной гряды Верхневолжского постледникового района (Восточно-Европейская равнина, Тверская область) // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2022. № 110. С. 5–21. DOI 10.19047/0136-1694-2022- 110-5-21.

[9] Универсальная метеостанция ATMOS 41. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://decagon.ru/environment/atmos-41/, дата обращения 17.05.2023.

[10] Новичихин Е.П., Хохлов Н.Ф., Болотов А.Г., Сидоров И.А., Гудков А.Г., Порохов И.О., Чижиков С.В. Эвристический и прикладной потенциал совмещения микроволнового влажностно-температурного зондирования почвы и фотосъемки в фациально-дифференцированных агрогеосистемах // Журнал радиоэлектроники. 2022. № 11. DOI 10.30898/1684-1719.2022.11.18.

[11] Сидоров И.А., Гудков А.Г., Обливанцов В.В., Ермолов П.П., Новичихин Е.П., Леушин В.Ю., Агандеев Р.В. Радиометрическое дистанционное определение портретов влажности почвы на винограднике в Крыму // Электромагнитные волны и электронные системы. 2022. Т. 27. № 5. С. 65–72. DOI 10.18127/j5604128-202205-09.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи