Registration Number
0826U000188, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
13-03-2026
popup.evolution
o
Title
Mathematical and Software Tools for Monitoring Grain Crop Yields Using Geoinformation Technologies
Author
Mykhailo V. Machuliak,
popup.head Roman M. Pasichnyk
popup.opponent Sergii Pavlov
popup.opponent Igor Grebennik
popup.review Andrii M. Melnyk
popup.review Volodymyr I. Manzhula
popup.rada
Western Ukrainian National University
Description
Дисертаційна робота присвячена розв’язанню актуального науково-технічного завдання створення математичного та програмного забезпечення для автоматизованого збору, інтеграції, аналізу та прогнозування урожайності зернових культур із використанням геоінформаційних технологій в умовах переходу до точного землеробства, зростання обсягів різнорідних даних дистанційного зондування та підвищення вимог до обґрунтованості агротехнічних рішень. У роботі показано, що більшість існуючих систем моніторингу урожайності орієнтовані переважно на збирання та візуалізацію даних і не забезпечують математично обґрунтованих механізмів адаптивного прогнозування з урахуванням просторової неоднорідності посівів, неповноти, зашумленості та нерівномірності вхідної інформації, що зумовило необхідність розроблення нових підходів до моделювання динаміки вегетаційних індексів і урожайності. Запропоновано адаптивний метод прогнозування динаміки вегетаційних індексів на основі моделі Моно процесів насичення та редукції, який дозволяє формалізувати нелінійний характер розвитку рослин упродовж вегетаційного періоду та узгодити апроксимаційні властивості моделей із точністю вхідних даних. Розроблено метод ідентифікації параметрів моделей, що ґрунтується на використанні наближених початкових оцінок із подальшим уточненням за допомогою градієнтних методів оптимізації, а також побудовано дворівневу адаптивну модель прогнозування урожайності, яка поєднує дискретні ансамблеві оцінки історичних даних із неперервною апроксимаційною моделлю для прогнозування у довільній точці прогнозного інтервалу. Значну увагу приділено використанню геоінформаційних технологій для інтеграції даних БПЛА, побудови ортофотопланів, зонування полів, формування растрових карт вегетаційних індексів і просторової інтерпретації результатів моделювання. Для практичної реалізації запропонованих підходів розроблено програмну систему на основі модульної сервісно-орієнтованої архітектури, яка забезпечує масштабованість, інтеграцію різнорідних джерел даних та формування агротехнічних рекомендацій у вигляді карт-завдань. Результати апробації системи на експериментальних даних моніторингу сільськогосподарських полів підтвердили її працездатність і практичну доцільність, а отримані середні відносні похибки прогнозування на рівні близько 5 % свідчать про ефективність запропонованих математичних і програмних рішень для підтримки управлінських рішень у системах точного землеробства
Registration Date
2026-01-28
popup.nrat_date
2026-01-28 / 2026-07-01
