Возможности применения цифровых двойников местности для исследования растительного покрова в сельском хозяйстве
+7 (383) 343-12-55 vestnik@ssga.ru
Ru
En
Ru
En
Авторам публикаций
Вестник СГУГиТАрхив журнала Возможности применения цифровых двойников местности для исследования растительного покрова в сельском хозяйстве

Возможности применения цифровых двойников местности для исследования растительного покрова в сельском хозяйстве

Дистанционное зондирование земли, фотограмметрия
УДК: 528.8:631
DOI: https://doi.org/10.33764/2411-1759-2026-31-4-56-65
Д. В. Филиппов 1
Год: 2026
Том: 31
№: 4
Страницы: 56 - 65
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научный геоинформационный центр Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация

Финансирование: -

Аннотация:

Одним из основных методов оперативного мониторинга растительного покрова является дистанционное зондирование Земли, включающее в себя съемку с космических аппаратов и авиационных носителей, в том числе и с беспилотных летательных аппаратов. Растительный покров представляет собой сложную динамическую природную систему, подверженную влиянию множества факторов. Для повышения эффективности распознавания растительного покрова по материалам дистанционного зондирования Земли необходима разработка и внедрение новых технологий. Одной из таких технологий является создание и использование цифровых двойников. Внедрение цифровых двойников в мониторинг растительного покрова позволит сократить время обработки материалов, а также существенно повысить достоверность получаемых результатов. Цифровые двойники получили значительное распространение в таких сферах, как машиностроение, авиастроение, космическая отрасль и строительство. Тем не менее, в области изучения растительного покрова, в сельском хозяйстве и природопользовании данная технология на сегодняшний день не получила столь же широкого применения. Целью данной статьи является проведение анализа основных научно-технических литературных источников, посвященных разработке методических и технологических возможностей применения цифровых двойников для изучения растительного покрова природных ландшафтов. На основе анализа литературных источников по созданию цифровых двойников объектов местности предложено одно из направлений по изучению вопросов создания и применения цифровых двойников растительного покрова.

Ключевые слова (RU):

дистанционное зондирование, искусственный интеллект, машинное обучение, цифровые двойники местности, растительный покров, сельское хозяйство

Ключевые слова (EN):

Remote sensing, UAVs, artificial intelligence, machine learning, digital terrain twins, vegetation cover, agriculture

Читать статью Скачать JATS XML

Библиографический список:

  1. Эшпулатов Достонбек Боходир угли Цифровые двойники в сельском хозяйстве: анализ основных тенденций. Цифровая экономика. 2023. № 2. С. 41–54.
  2. Дорохов А. С., Павкин Д. Ю., Юрочка С. С. Технология цифровых двойников в сельском хозяйстве: перспективы применения. Техника и технологии АПК, Агроинженерия. 2023. Т. 25, № 4. С. 14–25. DOI: 10.26897/2687-1149-2023-4-14-25.
  3. Загурский А. В. Анализ рынка цифровых двойников и перспективы его развития. Актуальные исследования. 2024. № 11 (193). Ч. II. С. 21–24.
  4. Zhihan Lv, Shuxuan Xie Artificial intelligence in the digital twins: State of the art, challenges, and future research topics. Digital Twin. 2021. V.1. № 12. P. 1–20.
  5. Алтынцев М. А., Карпик П. А. Создание метрической имитационной модели «цифрового двойника» активным методом Дистанционного зондирования Земли. Вестник СГУГиТ. 2020. Т. 25, № 4. С. 58–67.
  6. Медведев А. В. Цифровые двойники территорий для поддержки принятия решений в сфере регионального социально-экономического развития. Современные наукоемкие технологии. 2020. № 6-1. С. 61–66. DOI: https://doi.org/10.17513/snt.38072.
  7. Сукманова Т. В., Белов Н. С. Применение цифровых двойников при исследовании исторических ландшафтов береговой зоны. ИнтерКарто. ИнтерГИС, 2024. Т. 1. С. 425–441. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-1-30-425-441.
  8. Сукманова Т. В. Применение цифровых двойников в природопользовании. Хим-БиоСеasons 2023 : сборник тезисов докладов Всероссийского форума молодых исследователей, Калининград, 20–22 апреля 2023 года. Кемерово : Кемеровский государственный университет. 2023. С. 97.
  9. Могадам П., Лоу Т., Эдвардс Э. Дж. Цифровой двойник для будущих систем садоводства. TROPAG 2019.Международная конференция по тропическому сельскому хозяйству : сборник материалов (Брисбен, Австралия, 11–13 ноября 2019 г.). Брисбен : 2019. Vol.36, №1(92). DOI https://doi.org/10.3390/proceedings2019036092.
  10. Asaf Tzachor, Soheil Sabri, Catherine E. Richards, Abbas Rajabifard and Michele Acuto Potential and limitations of digital twins to achieve the Sustainable Development Goals. Nat ure Susta inability. 2022. Vol. 5. P. 822–829.
  11. Wenqiang Yang, Yu Zheng, (Member, Ieee), And Shaoyang Li Application Status and Prospect of Digital Twin for On-Orbit Spacecraft. IEEE Access. 2021. Vol. 9. P. 106489-106500.
  12. Omer San, Suraj Pawar & Adil Rasheed Decentralized digital twins of complex dynamical systems. Scientific Reports. 2023. V.13, №20087. P. 1–15.
  13. Hui Liu, He Yan, Jialin Hao, Wenshuo Xu, Zhou Min and Daiyin Zhu Application of Digital Twin Technology in Synthetic Aperture Radar Ground Moving Target Intelligent Detection System. Remote Sens. 2024. Vol. 16, № 2863. P. 1–22.
  14. Hazeleger W., Aerts J. P. M., Bauer P., Bierkens M. F. P., Camps-Valls G., Dekker M. M., Doblas-Reyes F. J., Eyring V., Finkenauer C., Grundner A., Hachinger S., Hall D. M., Hartmann T., Iglesias-Suarez F., Janssens M., Jones E. R., Kölling T., Lees M., Lhermitte S., van Nieuwpoort R. V., Pahker A. K., Pellicer-Valero O. J., Pijpers F. P., Siibak A., Spitzer J., Stevens B., Vasconcelos V. V. & Vossepoe F. C. Digital twins of the Earth with and for humans. Communications Earth & Environment. 2024. Vol. 5, № 463. P. 1–11.
  15. Филиппов Д. В. Исследование влияния освещенности на расчет вегетационных индексов на примере NDVI. Вестник СГУГиТ. 2023. Т. 28, № 5. С. 151–162. DOI 10.33764/2411-1759-2023-28-5-151-162.
  16. Peladarinos Nikolaos, Piromalis Dimitrios, Cheimaras Vasileios, Tserepas Efthymios, Munteanu Radu Adrian and Papageorgas Panagiotis. Enhancing Smart Agriculture by Implementing Digital Twins: A Comprehensive Review. Sensors 2023. Vol. 23, № 7128. P. 2–39. DOI: 10.3390/s23167128.
  17. Goldenits Georg, Mallinger Kevin, Raubitzek Sebastian, Neubauer Thomas. Current applications and potential future directions of reinforcement learning-based Digital Twins in agriculture. Smart Agricultural Technology. 2024. № 8. P. 1–14. DOI: 10.48550/arXiv.2406.08854.
  18. Сукманова Т. В., Белов Н. С. Применение цифровых двойников в управлении Природопользованием на примере побережья калининградской Области. Сборник трудов конференции «Морские исследования и образование (MARESEDU-2023)». 2024. Т. 1, № 4. С. 498–505.
  19. Скобелев П. О, Галузин В. А., Галицкая А. В., Галузин А. А. Прогнозирование развития сельскохозяйственных культур в цифровом двойнике посевов растений. Онтология проектирования. 2025. Т. 15. № 2. С. 211–227. DOI: 10.18287/2223-9537-2025-15-2-211-227.
  20. Эшпулатов Д. Б. Возможности применения цифровых двойников в сельском хозяйстве. Экономика и предпринимательство. 2023. № 3. С. 523–529.
  21. Юнсон Э. В., Мельничук Д. Ю. Цифровой двойник лесного массива. Международный научно- исследовательский журнал. 2024. № 6 (144). С. 1–5. DOI: https://doi.org/10.60797/IRJ.2024.144.47.
  22. Kirstine I. Dale, Edward C. D. Pope, Aaron R. Hopkinson, Theo Mccaie, And Jason A. Lowe Environment-Aware Digital Twins: Incorporating Weather and Climate Information to Support Risk-Based Decision-Making. Artificial Intelligence for the Earth Systems. 2023. Vol. 2, № 4. P. 1–6. DOI: 10.1175/aies-d-23-0023.1.
  23. Комсомольская правда: сайт. Санкт-Петербург. Цифровые двойники растений: самарские ученые разработали платформу для точного земледелия URL: https://www.spb.kp.ru/daily/27489/4747397/?ysclid=m7t5d2cj9z216598494 (дата обращения 21.10.2025).
  24. Верхова Г. В., Акимов С. В., Присяжнюк С. П. Распределенное многоагентное моделирование сложных систем. Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям. 2021. Т. 1. С. 82–85.
  25. Раскрытие возможностей геопространственных технологий для создания цифровых двойников/ The Spatial Times. 2003. URL: https://africansurveyors.net/unlocking-the-power-of-geospatial-technology-to-create-digital-twins/#3-what-is-a-digital-twin).
  26. Ana P. Barros Digital Twin Earth: the next-generation Earth Information System // Frontiers in Science Editorial. 2024, Vol. 2. P. 1–4. DOI 10.3389/fsci.2024.1383659.

Образец цитирования:

Филиппов Д. В. Возможности применения цифровых двойников местности для исследования растительного покрова в сельском хозяйстве. Вестник СГУГиТ. 2026. Т. 31, № 4. С. 56-65. https://doi.org/10.33764/2411-1759-2026-31-4-56-65