Ученые геолого-географического факультета Томского госуниверситета создают карты пространственной неоднородности почвенного покрова по составу земель сельскохозяйственного назначения. Эти карты помогут правильно классифицировать почвы для высокотехнологичного земледелия. В работе используются алгоритмы машинного обучения и данные дистанционного зондирования Земли с космического аппарата Sentinel-2. Состав почв по методике ученых ГГФ впервые определяется с высокой точностью – 76%. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса (Q3).

opredelenie-tipa-pochvy.png 

По мере того как пространственное и спектральное разрешение спутниковых изображений улучшалось, возрастала пригодность данных для их использования в многокомпонентном статистическом анализе и машинном обучении.– Сейчас множество ученых предлагают различные подходы к обработке спутниковых и наземных данных. Но основная проблема при использовании данных спутникового зондирования для определения свойств почвы состоит в сложности компонентов почвы и почвенных спектров, – объясняет доцент кафедры метеорологии и климатологии ГГФ ТГУ Ирина Кужевская.

Почва содержит много химических компонентов, включая глинистые минералы, карбонаты, органический углерод, воду в различных состояниях, соли и так далее. При этом гранулометрический состав почвы оказывает большое влияние на почвообразование и агропроизводственные свойства почв. От него зависят процессы перемещения, превращения и накопления веществ; физические, физико-механические и водные свойства почвы, такие как пористость, влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемность, структурность, воздушный и тепловой режим.

– В результате исследования собранные полевые отборы проб позволили использовать методы машинного обучения, чтобы определить наиболее значимые переменные для классификации каждого типа почв. Кроме того, была предложена архитектура нейронной сети, которая способна анализировать почву по данным космического зондирования с точностью до 76%, – уточнила Ирина Кужевская.

Применение подобных технологий напрямую связано с точным земледелием. В научной статье, опубликованной в журнале «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», рассматривается пример классификации и картографирования почв земель сельскохозяйственного назначения Южной Сибири. Отмечено, что создание нейронных сетей существенно сокращает время расчёта и объём вычислительных ресурсов. 

На сегодняшний день исследования продолжаются – команда ГГФ ТГУ работает в полях на территории Хакасии.

territoriya_issledovaniya.png




Источники

Ученые ГГФ нашли способ определять тип почвы из космоса
Томский государственный университет (tsu.ru), 19/07/2021

Похожие новости

  • 03/02/2021

    Программа мероприятий, посвященных Дню российской науки

    ​Ежегодно 8 февраля российское научное сообщество отмечает свой профессиональный праздник — День российской науки. ​ По традиции к этой дате в институтах и вузах, находящихся под научно-методическим руководством Сибирского отделения РАН, приурочены научно-популярные мероприятия: дни открытых дверей, экскурсии, лекции и так далее.
    2368
  • 17/02/2021

    Способ поиска микроповреждений в авиационных стеклах нашли учёные ТГУ

    Радиофизики ТГУ впервые предложили исследовать авиационные стекла при помощи голографического метода регистрации частиц. Он позволяет обнаружить и зафиксировать микроповреждения, не снимая стекло с кабины самолета.
    447
  • 15/12/2020

    Масштаб мысли: какие технологии ТПУ перевернут водородную энергетику

    ​​​Ученые и представители национальных компаний в декабре соберутся на конференции "Водород. Технологии. Будущее". Ее проводит Томский политех (ТПУ) как один из "двигателей" водородной энергетики в России, комплексно исследующий ее с 2000-х годов.
    1171
  • 04/03/2021

    Томские физики открыли школьникам доступ к научному проекту по антибиотикам

    Старшеклассники из Абакана принимают участие в проекте аспирантки физического факультета ТГУ Влады Чайдоновой по разработке спектрального экспресс-метода определения антибиотиков в пищевых продуктах с использованием флуоресцентного маркера.
    390
  • 17/08/2020

    Аспиранты сибирских вузов – победители конкурса РФФИ: НГАУ, ТГУ, ИРНИТУ

    Аспиранты сибирских вузов получили гранты за лучшие проекты фундаментальных научных исследований. РФФИ на основании решения бюро совета Фонда (протокол № 10(237) от 06.08.2020) публикует списки поддержанных проектов по конкурсу на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающимися в аспирантуре («Аспиранты»).
    970
  • 16/02/2021

    Нобелевка и «личная» звезда: топ-10 фактов об учёных и выпускниках ТПУ

    ​Томский политехнический университет к своему юбилею запустил сайт 125.tpu.ru. На нем в том числе представлены 125 фактов из жизни первого в Сибири инженерного вуза. То, что вы вряд ли знали о великих профессорах и выпускниках ТПУ, от Обручева до Никитина, от Кижнера до Камова, – в обзоре РИА Томск.
    568
  • 14/12/2020

    Томский НПЦ "Полюс" начнет выпуск антивирусных рециркуляторов воздуха

    ​Научно-производственный центр (НПЦ) "Полюс" в начале 2021 года планирует приступить к промышленному выпуску рециркуляторов воздуха на основе инновационной антивирусной лампы "Экран-50.1", разработанной в Институте сильноточной электроники СО РАН; рециркулятор позволяет очищать воздух от вирусов, бактерий и грибков на 99,9%, рассказал РИА Томск замгубернатора по промышленной политике Игорь Шатурный.
    909
  • 19/02/2021

    Данные учёных ТГУ помогут в обследовании пациентов с инсультом

    Учёные лаборатории нейробиологии ТГУ в ходе серии экспериментов, проведённых с использованием модели ишемического инсульта у крыс, получили новые данные о процессах, которые происходят в очаге поражения головного мозга.
    846
  • 07/12/2020

    Единственное в России производство радиофармпрепарата с таллием-199 запущено на циклотроне ТПУ

    ​На циклотроне Томского политехнического университета запущено производство радиофармпрепарата «Таллия хлорид, 199Tl» на основе радиоактивного изотопа таллия-199. На сегодняшний день оно единственное в России.
    1020
  • 07/11/2019

    Более 30 студентов и аспирантов ТПУ получили стипендии Президента и Правительства РФ

    ​В числе стипендиатов Президента РФ — четыре студента и семь аспирантов Томского политехнического университета. Стипендию Правительства России будут получать 13 студентов и семь аспирантов. В течение учебного года, помимо основной, они ежемесячно будут получать дополнительную стипендию.
    1812