Використання технологій IoT для екологічного моніторингу міста
DOI:
https://doi.org/10.31548/dopovidi2021.05.014Ключові слова:
індекси, супутниковий моніторинг, IoT, біогазАнотація
Технології IoT у концепції Big Data можуть докорінно змінити підходи у аграрних практиках, проте потрібно відпрацювати методики обробки та інтерпретації інформації, що може бути дієвим у практиці рослинництва. Оскільки габарити рослин замалі для супутникової зйомки, відпрацювання технологій можна роботи на деревах, габарити яких достатні для їх ідентифікації на супутникових знімках. Мета роботи – ідентифікація та оцінка стану рослинних насаджень, зокрема дерев із визначенням їх позиціонування на супутникових знімках мегаполісів. Для досліджень використовувались цифрові фотознімки створені оптичним та ІЧ об’єктивами Оболонського району м. Києва. Було встановлено, що в оптичному діапазоні для об'єктів під прямим сонячним опроміненням ідентифікація рослин можлива, в той час як затінені ділянки ідентифікуються із значними похибками. При використанні індексу для ІЧ зйомки IRtree = С1 - С2+100 вдалось виділити окремі діапазони, що належать саме кроні дерев та траві за прямого сонячного опромінення і певною мірою в тіні, чого не вдалось досягнути з індексом для оптичного діапазону GBtree = G - B+100. Монохромні інфрачервоні та оптичні знімки виявились не придатними для ідентифікації рослин, оскільки при перебуванні об'єктів у тіні від споруд діапазони інтенсивності складових кольору рослин накладались на діапазони сторонніх об'єктів. Для інфрачервоних та оптичних супутникових знімків було запропоновано спектральні індекси, що враховують кілька складових кольору для оцінки стану рослинних насаджень. Для крон дерев під прямим сонячним освітленням для запропонованих індексів було отримано приблизно однакові результати. Проте індекси, запропоновані для інфрачервоної зйомки, мають більшу вибірковість, оскільки для них вдалось ідентифікувати окремо крони дерев та рослини на газонах, як при прямому сонячному освітленні, так і в тіні від споруд.
Посилання
Steve M. Raciti (2014) Mapping carbon storage in urban trees with multi-source remote sensing data: Relationships between biomass, land use, and demographics in Boston neighborhoods / Steve M. Raciti, Lucy R. Hutyra, Jared D. Newell // Science of The Total Environment,Vol. 500–5011, рр. 72-83 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.08.070.
Jesús Martín Talavera (2017) Review of IoT applications in agro-industrial and environmental fields / Jesús Martín Talavera, Luis Eduardo Tobón, Jairo Alejandro Gómez, María Alejandra Culman, Juan Manuel Aranda, Diana Teresa Parra, Luis Alfredo Quiroz, Adolfo Hoyos, Luis Ernesto Garreta //Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 142 (А), рр. 283-297, http://dx.doi.org/10.1016/j.compag.2017.09.015.
Jonathan T.E. Lee (2018) Environmental impact comparison of four options to treat the cellulosic fraction of municipal solid waste (CF-MSW) in green megacities / Jonathan T.E. Lee, Alvin Wei Liang Ee, Yen Wah Tong // Waste Management, Vol. 78, рр. 677-685 https://doi.org/10.1016/j.wasman.2018.06.043.
Huanhuan Tong (2018) Harvest green energy through energy recovery from waste: A technology review and an assessment of Singapore / Huanhuan Tong, Zhiyi Yao, Jun Wei Lim, Liwei Mao, Jingxin Zhang, Tian Shu Ge, Ying Hong Peng, Chi-Hwa Wang, Yen Wah Tong // Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 98, рр. 163-178 https://doi.org/10.1016/j.rser.2018.09.009.
B. Golub (2019) Production of Biotechnological Objects using Business Intelligence / B. Golub, A. Hudz, A. Dudnyk, A. Bushma // 2019 9th International Conference on Advanced Computer Information Technologies, ACIT 2019 – Proceedings, pp. 200-204, https://doi.org/10.1109/ACITT.2019.8780061.
Jacob Høxbroe Jeppesen (2018) Open geospatial infrastructure for data management and analytics in interdisciplinary research / Jacob Høxbroe Jeppesen, Emad Ebeid, Rune Hylsberg Jacobsen, Thomas Skjødeberg Toftegaard // Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 145, рр. 130–141, https://doi.org/10.1016/j.compag.2017.12.026.
V. Lysenko (2016) Automation of biotechnological objects / V. Lysenko, A. Dudnyk // Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science, Proceedings of the 13th International Conference on TCSET 2016, pp. 44-46, https://doi.org/10.1109/TCSET.2016.7451963.
N. Kiktev (2018) Infocomunication Technology for Determination of Coal Ash-Content on the Conveyor Line / N. Kiktev, N. Chichikalo, H. Rozorinov, R. Filippov, D. Khort // 2018 International Scientific-Practical Conference on Problems of Infocommunications Science and Technology, PIC S and T 2018 – Proceedings, pp. 535-538, https://doi.org/10.1109/INFOCOMMST.2018.8632108.
Uélison Jean L. dos Santos (2019) AgriPrediction: A proactive internet of things model to anticipate problems and improve production in agricultural crops / Uélison Jean L. dos Santos, Gustavo Pessin, Cristiano André da Costa, Rodrigo da Rosa Righi // Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 161, рр. 202–213, https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.10.010.
Fadi Al-Turjman (2019) The road towards plant phenotyping via WSNs: An overview / Fadi Al-Turjman // Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 161, рр. 4–13, https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.09.018.
Nikolay Kiktev (2018) Infocomunication Technology for Determination of Coal Ash-Content on the Conveyor Line / Nikolay Kiktev, Nina Chichikalo, Heorhiy Rozorinov, Rostislav Filippov, Dmitry Khor // 2018 International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T), pp. 535 – 538, https://doi.org/10.1109/INFOCOMMST.2018.8632108.
Fan Ouyang (2019) Automatic delivery and recovery system of Wireless Sensor Networks (WSN) nodes based on UAV for agricultural applications / Fan Ouyang, Hui Cheng, Yubin Lan, Yali Zhang, Xuanchun Yin, Jie Hu, Xiaodong Peng, Guobin Wang, Shengde Chen // Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 162, рр. 31–43, https://doi.org/10.1016/j.compag.2019.03.025.
Đoko Banđur (2019) An analysis of energy efficiency in Wireless Sensor Networks (WSNs) applied in smart agriculture / Đoko Banđur, Branimir Jakšić, Miloš Banđur, Srđan Jović // Computers and Electronics in Agriculture, Vol.156, рр. 500–507, https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.12.016.
Min-Sheng Liao (2017) On precisely relating the growth of Phalaenopsis leaves to greenhouse environmental factors by using an IoT-based monitoring system / Min-Sheng Liao, Shih-Fang Chen, Cheng-Ying Chou, Hsun-Yi Chen, Shih-Hao Yeh, Yu-Chi Chang, Joe-Air Jiang // Computers and Electronics in Agriculture Vol.136, рр. 125–139, http://dx.doi.org/10.1016/j.compag.2017.03.003.
V. Lysenko (2017) Determination of the not uniformity of illumination in process monitoring of wheat crops by UAVs / V. Lysenko, D. Komarchuk, O. Opryshko, N. Pasichnyk, N. Zaets // 2017 4th International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications Science and Technology, PIC S and T 2017. – Proceedings., рр. 265-267. http://dx.doi.org/10.1109/INFOCOMMST.2017.8246394.
S. Shvorov (2018) UAV Navigation and Management System Based on the Spectral Portrait of Terrain / S. Shvorov, D. Komarchuk, N. Pasichnyk, О. Opryshko, Y. Gunchenko, S. Kuznichenko // 2018 IEEE 5th International Conference on Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), – Proceedings., рр. 68-71 http://dx.doi.org/10.1109/MSNMC.2018.8576304.
Jesper Svensgaard (2019) Can reproducible comparisons of cereal genotypes be generated in field experiments based on UAV imagery using RGB cameras? / Jesper Svensgaard, Signe Marie Jensen, Jesper Cairo Westergaard, Jon Nielsen, Svend Christensen, Jesper Rasmussen European Journal of Agronomy, Vol.106, рр. 49-57, https://doi.org/10.1016/j.eja.2019.03.006.
Hengbiao Zheng (2020) Early season detection of rice plants using RGB, NIR-G-B and multispectral images from unmanned aerial vehicle (UAV) / Hengbiao Zheng, Xiang Zhou, Jiaoyang He, Xia Yao, Tao Cheng, Yan Zhu, Weixing Cao, Yongchao Tian Computers and Electronics in Agriculture, Vol.169, 105223, https://doi.org/10.1016/j.compag.2020.105223.
M. Dolia (2019) Information Technology for Remote Evaluation of after Effects of Residues of Herbicides on Winter Crop Rape / M. Dolia, V. Lysenko, N. Pasichnyk, O. Opryshko, D. Komarchuk, V. Miroshnyk, T. Lendiel, A. Martsyfei // 2019 3rd International Conference on Advanced Information and Communications Technologies, AICT 2019 – Proceedings рр. 469-473. https://doi.org/10.1109/AIACT.2019.8847850.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
