Контроль фактического состояния и использования сельскохозяйственных земель

[Shorstko]

Описание задачи

Для Российской Федерации остро стоит проблема рационального использования земельных ресурсов. Применительно к сельскохозяйственным землям актуальность проблемы возрастает вдвойне ввиду стратегического характера земель как средства производства сельскохозяйственной продукции. К сожалению, в настоящее время структура сельскохозяйственного землепользования в России далека от оптимальной. По данным Всероссийской сельскохозяйственной переписи 2016 года общая площадь неиспользуемых угодий в стране составила 87,2 млн. га (44% всех сельскохозяйственных угодий страны).

Контрольно-надзорную деятельность за соблюдением земельного законодательства в части рационального использования и охраны земель сельскохозяйственного назначения осуществляет Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору (Россельхознадзор).

Выявление неиспользуемых и используемых не по целевому назначению сельскохозяйственных земель – одно из основных направлений Государственного земельного надзора. Определение степени зарастания земель древесно-кустарниковой растительности является индикатором деградации сельскохозяйственных угодий, снижающим их качество.
Одним из главных источников актуальной информации о состоянии и использовании сельскохозяйственных угодий являются космические снимки.

Цель

Определение фактического состояния и использования сельскохозяйственных угодий (на примере муниципального района), выявление нарушений землепользования

Задачи

1. Разработать алгоритм поиска и выделения участков произрастания древесно-кустарниковой растительности на полях;
2. Разработать алгоритм обнаружения используемых и неиспользуемых сельскохозяйственных земель на основе анализа вегетационного состояний полей по данным разновременной космической съёмки (временной ряд данных Landsat 8 и Sentinel 2);
3. Разработать алгоритм обнаружения фактов нецелевого использования сельскохозяйственных земель.

Сегмент рынка

b2g

Варианты реализации сервиса

Приложение или веб-сервис
Реализация алгоритма, пригодная для демонстрации

Исходные данные

Описание данных и разметки
Address: ftp.sovzond.ru
Login: sales42
Password: un7veer3
Lifetime: 14 days

Direct link: ftp://sales42:un7veer3@ftp.sovzond.ru

Подходы к решению задачи

1. Для решения задачи выявления древесно-кустарниковой растительности на полях возможно использование методов машинного обучения (обучение нейросети с целью распознавания графических образов). Данные для разметки при обучении (shrub.shp)
2. Для обнаружения используемых и неиспользуемых сельскохозяйственных земель требуется оценить характер использования земельных участков по разновременным снимкам. Использование разновременных снимков позволяет обнаружить сезонную динамику растительности и выявить паттерны, соответствующие культурной растительности или открытой почвы (поле используется) или естественной (сорной) растительности (поле заброшено/не используется). Для обучения могут быть использованы данные о видах угодий (поле Type2017 набора данных fields.shp).
3. Для обнаружения фактов нецелевого использования сельскохозяйственных земель требуется обнаружить на снимках объекты, не имеющие отношения к сельскохозяйственной деятельности (карьеры, участки строительства и снятия грунта, участки складирования отходов, водоёмы) и сопоставить их с векторными данными о границах сельскохозяйственных угодий (набор данных fields.shp). Для обучения могут быть использованы данные о видах угодий (поле Type2017 набора данных NoPermit_2).