vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2023-17-3-16-26vimjour-523Research ArticleИСТОРИЯ НАУКИ И ТЕХНИКИSCIENCE AND ENGINEERING PERSPECTIVEТенденции развития технических средств аэрофотосъемки сельскохозяйственных земельTrends in development of agricultural aerial photography technologyЦенчЮ. С.TsenchYu. S.

Юлия Сергеевна Ценч, доктор технических наук, главный научный сотрудник

Москва

Yuliya S. Tsench, Dr.Sc.(Eng.), chief researcher

Moscow

ЗахароваН. И.ZakharovaN. I.

Наталья Ивановна Захарова, младший научный сотрудник

Москва

Natalia I. Zakharova, junior researcher

Moscow

smedia@vim.ruФедеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation2023190920231731626Copyright © Ценч Ю.С., Захарова Н.И., 20232023Ценч Ю.С., Захарова Н.И.Tsench Y.S., Zakharova N.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/523

Аэрофотосъемка становится неотъемлемой частью дистанционного зондирования в цифровом земледелии. Первые аэрофотографии были получены в середине XIX века. (Цель исследования) Провести ретроспективный анализ развития аппаратуры для аэрофотосъемки сельскохозяйственных земель с момента создания первого аэрофотоснимка по настоящее время. (Материалы и методы) Выполнен анализ литературных источников путем применения историко аналитического метода. В рамках исследования история развития аппаратуры для аэрофотосъемки сельскохозяйственных земель была разделена на четыре периода: 1885-1908, 1909-1945, 1946-1979 годы, с 1980 года по настоящее время. (Результаты и обсуждение) В период первых экспериментальных разработок аэрофотоаппаратуры была получена первая фотография, разработаны первые портативные камеры и их крепления к воздушным шарам и змеям, ракетам, птицам. Технологический прогресс в первой половине XX века способствовал становлению аэрофотосъемки инструментом для широкого круга разведывательных операций, включая сельскохозяйственные задачи. Развитие космических технологий во второй половине XX века способствовало интенсивному развитию аппаратуры для аэросъемки и их носителей. Цветная аэрофотосъемка использовалась для изучения поверхности Земли. Развитие цифровых технологий в конце XX и начале XXI века способствовало использованию цифровых аэрофотоаппаратов высокого разрешения, установленных на различные носители от беспилотных воздушных судов до искусственных спутников Земли. (Выводы) Ретроспективный анализ показывает, что процесс разработки и создания аппаратуры для аэрофотосъемки сельскохозяйственных земель происходил скачкообразно. Развитие было связано с политической, социальной и экономической ситуацией в мире, уровнем прогресса технологий в смежных областях. Дальнейшее применение аэрофотоаппаратуры в сельском хозяйстве в ближайшие десять лет будет способствовать повышению производительности беспилотных воздушных судов, снижению производственных затрат на аэрофотосъемку и повсеместному внедрению технологии цифрового дистанционного зондирования в аграрной сфере.

Aerial photography is becoming an integral part of remote sensing in digital agriculture. The first aerial photographs were taken in the mid-19th century. (Research purpose) The paper aims to retrospectively analyze the evolution of aerial photography equipment for capturing agricultural lands, beginning with the creation of the first aerial photograph up to the present day. (Materials and methods) A historical-analytical approach was employed to examine the existing literature. Within this study, the development of agricultural aerial photography equipment was categorized into four distinct time periods: 1885-1908, 1909-1945, 1946-1979, and from 1980 to the present day. (Results and discussion) In the initial phase of experimental aerial photographic equipment development, significant advancements were achieved, encompassing the emergence of the first photograph, the creation of portable cameras and their adaptation for use with hot air balloons and kites, rockets, and birds. Technological growth in the first half of the 20th century contributed to elevating aerial photography to a versatile tool applied for a wide range of intelligence operations, including agricultural tasks. The evolution of space technologies in the second half of the 20th century resulted in the rapid development of both aerial photography equipment and their carriers. This progress facilitated the use of color aerial photography for the examination of the Earth's surface. The advancements of digital technologies at the end of the 20th century and the beginning of the 21st century facilitated the use of high-resolution digital aerial cameras mounted on various carrier platforms, ranging from unmanned aircraft to artificial Earth satellites. (Conclusions) A retrospective analysis reveals that the development and creation of equipment for aerial photography of agricultural lands unfolded in a sporadic fashion. This progression was closely intertwined with global political, social, and economic situation, as well as the state of technological advancement in related areas. Over the coming decade, the sustained application of aerial photography in agriculture is poised to enhance the efficiency of unmanned aircraft, reduce the production costs associated with aerial photography, and facilitate the widespread adoption of digital remote sensing technology within the agricultural sector.

аэрофотосъемкааэрофотографияаэрофотоаппаратфотограмметриядистанционное зондированиеaerial photographyaerophotographyaerial cameraphotogrammetryremote sensingReferencesКостомахин М.Н., Курбанов Р.К., Кынев Н.Г. Точное земледелие расширяет свои границы // Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2018. N3. С. 7-9Kostomakhin M.N., Kurbanov R.K., Kynev N.G. Tochnoe zemledelie rasshiryaet svoi granitsy [Technical supportfor modernization of AIC]. Sel'skokhozyaystvennaya tekhnika: obsluzhivanie i remont. 2018. N3. 7-9 (In Russian).Личман Г.И., Коротченя В.М., Смирнов И.Г., Курбанов Р.К. Концепция точного земледелия на основе понятий идеального поля и цифрового двойника // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2020. Т. 67. N3(40). С. 81-86.Lichman G.I., Korotchenya V.M., Smirnov I.G., Kurbanov R.K. Kontseptsiya tochnogo zemledeliya na osnove ponyatiy ideal'nogo polya i tsifrovogo dvoynika [A concept of precision farming based on the notions of the ideal field and digital twin]. Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v APK. 2020. Vol. 67. N3(40). 81-86 (In Russian).Марченко Л.А., Мочкова Т.В., Курбанов Р.К., Краснобородько В.В. Основные требования к беспилотным летательным аппаратам для внесения удобрений и пестицидов // Вестник ВИЭСХ. 2018. N 4(33). С. 107-112.Marchenko L.A., Mochkova T.V., Kurbanov R.K., Krasnoborod'ko V.V. Osnovnye trebovaniya k bespilotnym letatel'nym apparatam dlya vneseniya udobreniy i pestitsidov [Basic requirements for unmanned aerial vehicles for fertilizer and pesticides]. Vestnik VIESH. 2018. N 4(33). 107-112 (In Russian).Личман Г.И., Курбанов Р.К., Беленков А.И. Интернет вещей в сельском хозяйстве // Нивы России. 2019. N5(171). С. 48-56.Lichman G.I., Kurbanov R.K., Belenkov A.I. Internet veshchey v sel'skom khozyaystve [Internet of things in agriculture]. Nivy Rossii. 2019. N5(171). 48-56 (In Russian).Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П., Шогенов Ю.Х. Результаты научных исследований агроинженерных научных организаций по развитию цифровых систем в сельском хозяйстве (окончание) // Техника и оборудование для села. 2022. N4(298). С. 2-6.Lachuga Yu.F., Izmaylov A.Yu., Lobachevskiy Ya.P., Shogenov Yu.Kh. Rezul'taty nauchnykh issledovaniy agroinzhenernykh nauchnykh organizatsiy po razvitiyu tsifrovykh sistem v sel'skom khozyaystve (okonchanie) [The results of scientific research of agro-engineering scientific organizations on the development of digital systems in agriculture]. Tekhnika i oborudovanie dlya sela. 2022. N4(298). 2-6 (In Russian).Лобачевский Я.П., Бейлис В.М., Ценч Ю.С. Аспекты цифровизации системы технологий и машин // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2019. N3(36). С. 40-45Lobachevskiy Ya.P., Beylis V.M., Tsench Yu.S. Aspekty tsifrovizatsii sistemy tekhnologiy i mashin [Digitization aspects of the system of technologies and machines]. Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v APK. 2019. N3(36). 40-45 (In Russian).Ценч Ю.С., Маслов Г.Г., Трубилин Е.Г. К истории развития сельскохозяйственной техники // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2018. N3(47). С. 117-123.Tsench Yu.S., Maslov G.G., Trubilin E.G. K istorii razvitiya sel'skokhozyaystvennoy tekhniki [To the history of agricultural machinery development]. Vestnik Bashkirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2018. N3(47). 117-123 (In Russian).Лобачевский Я.П., Дорохов А.С. Цифровые технологии и роботизированные технические средства для сельского хозяйства // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021. N15(4). С. 6-10.Lobachevskiy Ya.P., Dorokhov A.S. Tsifrovye tekhnologii i robotizirovannye tekhnicheskie sredstva dlya sel'skogo khozyaystva [Digital technologies and robotic devices in the agriculture]. Sel'skokhozyaystvennye mashiny i tekhnologii. 2021. N15(4). 6-10.Курбанов Р.К., Захарова Н.И., Захарова О.М., Горшков Д.М. Оценка перезимовки всходов селекционной озимой пшеницы с помощью БПЛА // Инновации в сельском хозяйстве. 2019. N3(32). С. 133-139.Kurbanov R.K., Zakharova N.I., Zakharova O.M., Gorshkov D.M. Otsenka perezimovki vskhodov selektsionnoy ozimoy pshenitsy s pomoshch'yu BPLA [Assessment of seedlings breeding winter wheat after overwintering using UAVs]. Innovatsii v sel'skom khozyaystve. 2019. N3(32). 133-139 (In Russian).Кусов В.С. История аэрофотосъемки в фотографиях: славянский вклад // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 1992. N6. С. 54-61.Kusov V.S. Istoriya aerofotosemki v fotografiyakh: slavyanskiy vklad [History of aerial photography in photographs: Slavic contribution]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Geodeziya i aerofotosemka. 1992. N6. 54-61(In Russian).Degiorgis N., Salomon A. The pigeon photographer. USA. RORHOF. 2018. 96 с.Degiorgis N., Salomon A. The pigeon photographer. USA. RORHOF. 2018. 96 (In English).Краснопевцев Б.В. Основные события истории фотограмметрии и воздушной съемки до 1918 года // Геодезия и картография. 1998. N8. С. 55-59.Krasnopevtsev B.V. Osnovnye sobytiya istorii fotogrammetrii i vozdushnoy semki do 1918 goda [Milestones in the history of photogrammetry and aerial photography before 1918]. Geodeziya i kartografiya. 1998. N8. 55-59 (In Russian).Салемгараева Л.Р. История развития аэрофотосъемки в России // Актуальные проблемы геодезии, картографии, геоинформатики и кадастра. 2016. С. 170-172.Salemgaraeva L.R. Istoriya razvitiya aerofotosemki v Rossii [History of aerial photography development in Russia]. Aktual'nye problemy geodezii, kartografii, geoinformatiki i kadastra. 2016. 170-172 (In Russian).Weems J. Interpreting a 1930s aerial survey photograph: the artfulness of technological images. History and Technology. 2011. 27. 2. 223-231.Weems J. Interpreting a 1930s aerial survey photograph: the artfulness of technological images. History and Technology. 2011. 27. 2. 223-231 (In English).Monmonier M. Aerial Photography at the Agricultural Adjustment Administration: acreage controls, conservation benefits, and overhead surveillance in the 1930s. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. 2002. N68(12). 1257-1261.Monmonier M. Aerial Photography at the Agricultural Adjustment Administration: acreage controls, conservation benefits, and overhead surveillance in the 1930s. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing. 2002. N68(12). 1257-1261 (In English).Гольдман Л.М. Применение цветной аэросъемки для изучения местности (дешифрирование цветных аэроснимков) // Труды Центрального научно-исследовательского института геодезии, аэросъемки и картографии. 1960. 137. С. 57-63.Gol'dman L.M. Primenenie tsvetnoy aerosemki dlya izucheniya mestnosti (deshifrirovanie tsvetnykh aerosnimkov) [Utilizing color aerial photography for terrain analysis (color photograph interpretation)]. Trudy Tsentral'nogo nauchno-issledovatel'skogo instituta geodezii, aerosemki i kartografii. 1960. 137. 57-63 (In Russian).Бычкова И.А. История развития аэрометодов в России в 1880-1950-х годах // Метеорологический вестник. 2010. Т. 3. N1. С. 54-68.Bychkova I.A. Istoriya razvitiya aerometodov v Rossii v 1880-1950-kh godakh [History of aerial method development in Russia in the 1880-1950s]. Meteorologicheskiy vestnik. 2010. Vol. 3. N1. 54-68 (In Russian).Буянов М.С., Фискевич А.С., Федорченко А.А., Гаранин С.А. История создания и развития беспилотных летательных аппаратов // Специальная техника и технологии транспорта. 2022. N14. С. 13-25.Buyanov M.S., Fiskevich A.S., Fedorchenko A.A., Garanin S.A. Istoriya sozdaniya i razvitiya bespilotnykh letatel'nykh apparatov [The history of the creation and development of unmanned aerial vehicles]. Spetsial'naya tekhnika i tekhnologii transporta. 2022. N14. 13-25 (In Russian).Курбанов Р.К., Захарова О.М. Рекомендации по предполетной подготовке БПЛА // Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2020. Т. 67. N1(38). С. 93-98.Kurbanov R.K., Zakharova O.M. Rekomendatsii po predpoletnoy podgotovke BPLA [Recommendations for UAV preflight preparation]. Elektrotekhnologii i elektrooborudovanie v APK. 2020. Vol. 67. N1(38). 93-98 (In Russian).Kurbanov R., Litvinov M. Development of a gimbal for the Parrot Sequoia multispectral camera for the UAV DJI Phantom 4 Pro. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Rostov-on-Don, 2020. 012062.Kurbanov R., Litvinov M. Development of a gimbal for the Parrot Sequoia multispectral camera for the UAV DJI Phantom 4 Pro. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Rostov-on-Don, 2020. 012062 (In English).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.