Технологии Дистанционного Зондирования В Виноградарстве

Выращивание виноградной лозы требует бережного отношения к почве и внимания к каждой детали, влияющей на развитие растения. Исследования в области виноградарства предлагают множество результативных методов выращивания виноградной лозы для разных целей. В то же время, повысить эффективность таких методов, как орошение, выбор участка и уход за пологом, можно с помощью современных технологий, в том числе дистанционного зондирования.

В данном интервью Лидия Лелеченко, менеджер по работе с клиентами EOS Data Analytics, делится своим мнением о том, как дистанционное зондирование помогает решить текущие проблемы виноградарства и достичь устойчивости в выращивании виноградной лозы. Лидия имеет степень магистра в области виноградарства, виноделия и маркетинга, полученную в Высшей сельскохозяйственной школе Анжера, и смотрит на данный вопрос по-особенному.

Лидия, Каково Текущее Состояние Рынка Виноградарства, И С какими Проблемами И Вызовами Он Сталкивается В Настоящее Время?

Изменение климата негативно влияет на всю цепочку процессов виноделия и, как следствие, на общую площадь виноградников по всему миру. Высокие температуры вызывают преждевременное созревание и повышение сахаристости винограда, а значит и вино из таких ягод будет иметь повышенный уровень спирта. Нехватка воды и засуха вынуждают виноградарей в Аргентине и Южной Африке сокращать объемы работ.

Часть виноградарей прибегли к умному ведению хозяйства, что помогло стабилизировать общую площадь виноградников в ЕС. В результате за последние двадцать лет мы наблюдаем небольшое снижение общей площади виноградников в мире: с 7,8 млн га в 2002 году до 7,35 млн га в 2021 году ^{State of the world vine and wine sector 2021 (2022, April). International Organization of Vine and Wine.}. Однако есть все шансы, что ситуация ухудшится в ближайшие годы.

Чтобы противостоять изменениям климата и их негативным последствиям, отрасль обязана меняться и адаптироваться, что часто требует вложения времени и денег, которые не каждый может себе позволить.

Самый эффективный способ — обратиться к методам точного земледелия, которые помогают стимулировать здоровое развитие растений и контролировать урожайность. Размер мирового рынка точного виноградарства, по оценкам, будет расти на 9,2% ежегодно как минимум до 2027 года ^{Precision Viticulture Market: Global Industry Trends, Share, Size, Growth, Opportunity and Forecast 2022-2027. IMARC.}.

Современные технологии, используемые в практике точного виноградарства для повышения урожайности виноградной лозы, включают в себя робототехнику, навигационные системы, дроны и дистанционное зондирование. Однако, несмотря на усилия различных правительств, страховых компаний и консультационных фирм по содействию внедрению таких технологий, дальнейший рост рынка сдерживают такие факторы, как недооценка потенциала инноваций и недостаток технических знаний среди виноделов “старого мира”.

Насколько Распространенным Является Применение Дистанционного Зондирования В Виноградарстве? Какие Основные Факторы Стимулируют Его Внедрение?

Я наблюдаю рост научного интереса к этой теме на протяжении, как минимум, последних двух десятилетий.

Самая популярная область исследований — изучение ^{Hall A. (Jule 2016). Remote sensing applications in viticulture: recent advances and new opportunities. Conference: XI International Terroir Congress.} того, как спутниковые данные могут помочь понять влияние терруара на вино. В настоящее время для обработки таких данных могут использоваться различные методы: объектно-ориентированный анализ, гиперспектральный анализ, топоклиматология, пространственно-временной анализ и другие.

Например, объектно-ориентированный анализ позволяет исследовать различные характеристики и параметры здоровья виноградной лозы с помощью спектральных изображений. В EOSDA Crop Monitoring это реализуется с помощью анализа показателей вегетационных индексов, включая NDVI, который рассчитывает степень густоты растительности в конкретном месте. В то же время, пространственно-временной анализ позволяет фермерам постоянно следить за состоянием виноградной лозы и своевременно замечать важные изменения, например, повреждение урожая вредителями или заморозками.

Благодаря усилиям ученых и тому, что спутниковые технологии становятся все более доступными, дистанционное зондирование набирает популярность среди виноградарей. Я не располагаю точными данными о том, насколько широко использование данной технологии по состоянию на 2022 год, но даже виноградарям, предпочитающим полагаться исключительно на свою интуицию, все труднее противостоять возможности снизить себестоимость продукции как минимум на 20-30% с помощью инноваций.

Какие Преимущества Дает Дистанционное Зондирование Виноградарским Хозяйствам В Краткосрочной И Долгосрочной Перспективе?

Если говорить о краткосрочной перспективе, дистанционное зондирование позволяет виноградарям ежедневно отслеживать состояние своих виноградников с гораздо меньшими усилиями. Виноградные листья довольно чувствительны к различным угрозам, поэтому изменение их цвета может служить ориентиром для фермеров.

Существуют такие классические методы выявления потенциальных проблем, как посадка кустов роз в начале виноградного ряда и использование их как индикаторов проблемы еще до того, как она проявилась на виноградной лозе. Несмотря на то, что способ действенный, он однозначно уступает в эффективности дистанционному зондированию, которое позволяют получать такие данные одним нажатием кнопки.

В долгосрочной перспективе данная технология предлагает виноделам стабильность и уверенность: одна из важных характеристик, которой должно обладать вино, чтобы стать успешным и заметным на рынке (если мы не говорим об экспериментальном виноделии), — это схожий вкус из года в год. Одинаковый вкус не может быть гарантирован из-за множества факторов, но именно качество винограда закладывает основу будущего вина. Когда виноградари уверены в качестве винограда, они могут быть уверены, что как минимум половина их работы уже сделана правильно.

Есть Ли У Вас Реальные Примеры, Когда Дистанционное Зондирование Помогло Улучшить Методы Виноградарства?

Основная причина, по которой виноградари делают выбор в пользу таких платформ, как EOSDA Crop Monitoring, — это повышение эффективности различных задач, которые необходимо решать в течение всего вегетационного периода. Сюда входит мониторинг полей, скаутинг, оптимальное использование воды и удобрений.

Более конкретные примеры использования дистанционного зондирования в виноградарстве можно найти в научных статьях.

Например, в 2017 году виноградники северной Италии пострадали от поздних заморозков ^{Cogato, A., Meggio, F., Collins, C., Marinello, F. (2020, June 11). Medium-Resolution Multispectral Data from Sentinel-2 to Assess the Damage and the Recovery Time of Late Frost on Vineyards. Remote Sensing, 12(11), 1896; doi.org/10.3390/rs12111896.}. Для оценки нанесенного ущерба и времени, необходимого винограду для восстановления, были использованы технологии дистанционного зондирования с применением специальных вегетационных индексов. И хотя собранных данных было недостаточно из-за часто высокой облачности в период съемки, метод оказался экономически эффективным и достаточно информативным для дальнейшего использования.

Аналогичным образом дистанционное зондирование можно использовать и для изучения влияния тепловых волн на виноградную лозу. В одном из исследований было установлено, что данные среднего разрешения со спутника Sentinel-2 могут быть достаточно информативными, хотя, когда речь идет о вегетационных индексах, расчеты могут быть неточными из-за наличия междурядий на виноградных полях ^{Cogato, A., Pagay, V., Marinello, F., Meggio, F., Grace, P., Migliorati, M. (2019, December 2). Assessing the Feasibility of Using Sentinel-2 Imagery to Quantify the Impact of Heatwaves on Irrigated Vineyards. Remote Sensing, 11(23), 2869; doi.org/10.3390/rs11232869.}. С другой стороны, эти данные довольно полезны для решения таких задач, как уход за пологом, смягчение последствий стихийных бедствий и других.

Я также часто думаю над тем, как еще мы можем обрабатывать спутниковые данные, чтобы предоставить виноградарям еще больше возможностей, таких как прогнозирование урожайности или мониторинг сбора урожая.

В более сложных случаях могут использоваться такие технологии, как искусственный интеллект и машинное обучение. Также, некоторые ученые нацелены на создание решений, позволяющих проводить фенотипирование наиболее продуктивных сортов винограда, способных противостоять изменению климата ^{Maimaitiyiming, M., Sagan, V., Sidike, P., Kwasniewski, M. T. (2019, March 27). Dual Activation Function-Based Extreme Learning Machine (ELM) for Estimating Grapevine Berry Yield and Quality Remote Sensing, 11(7), 740; doi.org/10.3390/rs11070740.}.

Как Решения EOSDA Могут Помочь Повысить Устойчивость Виноградарства?

Концепция EOS Data Analytics заключается в том, чтобы сделать космические технологии глобальной движущей силой устойчивого развития на Земле. То, как мы создаем наши продукты, вращается вокруг этой идеи и нашей приверженности целям устойчивого развития ООН. Максимально эффективное внесение пестицидов, управление водными ресурсами, точное отслеживание развития растений, своевременное обнаружение угроз урожаю и точное прогнозирование урожайности — все эти преимущества в совокупности помогают достичь устойчивости в любой сельскохозяйственной деятельности, включая виноградарство.

Особенностью виноградарства является то, что оно позволяет производить продукты питания с возможностью достижения углеродной нейтральности. Кроме того, устойчивое производство винограда способствует изменению климата меньше, чем аналогичное производство других продуктов питания. Таким образом, развитие устойчивого виноградарства является приоритетной задачей в достижении нашей общей цели — обеспечения продовольственной безопасности.

Наконец, во всех винодельческих странах существуют определенные правила виноградарства. Во Франции, например, предусмотрено соблюдение определенных правил для присвоения вину его географического наименования, которое будет указано на этикетке. Для каждого винодельческого региона список таких правил будет отличаться. Некоторые из этих требований связаны с урожайностью виноградников, типом почвы и количеством разрешенных методов орошения. Такие вещи можно отследить и подтвердить с помощью спутниковых данных, что помогает виноделам сосредоточиться на том, что они любят больше всего — производстве наилучшего вина.

Каковы Планы EOSDA В Отношении Развития Виноградарства?

Помимо постоянного совершенствования наших платформ и инструментов, а также запуска спутниковой группировки EOS SAT для полного контроля над данными, которые мы обрабатываем и предоставляем нашим клиентам, у нас есть особые планы для виноградарской отрасли.

Я с большим трепетом отношусь к точному виноградарству, поскольку знаю, насколько важно обеспечить правильное выполнение каждого этапа процесса виноделия. Ведь именно он определяет вкус вина в бокале, а главная цель виноделов — сделать этот бокал особенным опытом для своих потребителей.

Более того, я считаю, что винодельческие предприятия, внедряющие спутниковые технологии в свою повседневную практику, способствуют не только улучшению качества вина, но и изобретают новые способы противостояния изменению климата, следования инновационным тенденциям винного рынка и, в конечном счете, достижения устойчивости производства благодаря прогрессу и открытости.

Я много раз убеждалась, насколько чуткими и заботливыми могут быть виноградари по отношению к своим лозам. EOS Data Analytics готова помочь и говорить на вашем языке. Не стесняйтесь связаться с нами, чтобы уже вместе продолжать путь к вершинам искусства виноделия.