Воду распределяют на бумаге. Мы измеряем, сколько её забирает поле.
AgriTech Hub Kazakhstan определяет фактическое водопотребление, состав культур и урожайность по каждому полю. В масштабе целых областей Казахстана и Центральной Азии. Спутниковые данные позволяют видеть каждое поле, не устанавливая на нём ни одного прибора.
2 654 реальных поля в долине Таласа, сезон 2024, наш проект по Жамбылской области. Наведите курсор на любое поле в режиме «На бумаге»: подсветится весь орошаемый массив, на который в учёте приходится одна цифра. В режиме «Из космоса» то же поле покажет собственные показатели.
Проведите по карте вбок, чтобы увидеть весь орошаемый массив.
Байзакский и Жамбылский районы, окно 52 на 20 км: 2 654 поля и 22 373 га из 43 354 полей, обработанных по области в 2024 году. Данные водоучёта показывают водоподачу на орошаемый массив целиком, разнесённую по его гектарам. Измеренная показывает, сколько фактически потребило каждое поле из всех источников, включая осадки. Величины разные, и в этом вся суть. Первая описывает план. Вторая описывает то, что произошло.
Последняя миля водоучёта
Водоучёт ведётся от головного гидроузла и вниз по всей проводящей сети. Когда вода доходит до поля, учёт теряется.
Источники орошения
Гидрологические посты
Каналы
Водомерные посты
Орошаемые поля
Приборы есть на единичных полях, по остальным данных нет
Тёмные метки показывают поля со своим прибором учёта. Всё серое не учтено никак.
Все три панели построены по нашей собственной съёмке Жамбылской области. Настоящие водоисточники, настоящая оросительная сеть с орошаемыми массивами, настоящие границы полей.
Водоисточники и магистральные каналы почти везде оснащены водомерными устройствами. Когда вода доходит до поля, учёт теряется. У круговых и капельных систем нередко есть собственный водомерный узел, рядом попадаются поля с водомерным постом, но это исключения. На большей части орошаемой территории никто не знает, сколько потребило конкретное поле.
Остальное закрывает спутник. Цифра появляется у каждого поля, с прибором или без, и считается она одинаково. Сравнивать можно целую область, а не десяток оснащённых хозяйств.
Арал погиб не вдруг. Он погиб незаметно.
Водозабор вели по планам и допущениям. Никогда по фактическому водопотреблению.
Потери копились годами, прежде чем их стало видно. Схема работает до сих пор. По всей Центральной Азии воду распределяют, учитывают и отчитываются по ней, но фактическое водопотребление на поле почти нигде не измеряется.
Опасность не только в том, что воды стало меньше. Дефицит не виден до тех пор, пока за него уже не заплатили: урожаем, доходом, доверием.
мировой пресной воды уходит в сельское хозяйство
оросительной воды в регионе теряется, не дойдя до растения
прогнозное сокращение поверхностного стока Центральной Азии к 2050 году при росте спроса до 51%
год, когда регион по текущей траектории переходит порог хронического дефицита в 1 700 м³ на человека
Три слоя данных. Одна картина по земле.
Три услуги на одних и тех же данных. Выберите любую и увидите, что она даёт и как это выглядело на реальном сезоне.
Фактический водный баланс вместо заявленного
Consumption measured at every field in a command area, through the season, from evapotranspiration rather than volumes declared upstream. The gap between the two is usually where the story is.
Как измеряется сезон
Четыре этапа по снимкам за сезон. Основную работу делает машинное обучение, наши специалисты проверяют результат в поле.
Определяем культуры
Каждое поле оконтуривается и получает культуру, границы берутся со снимка, а не из кадастра.
Наносим инфраструктуру
Магистральные каналы и распределители, коллекторно-дренажная сеть, водохранилища и орошаемые массивы оцифровываются, чтобы привязать потребление к той сети, которая подала воду.
Считаем воду
По вегетационным индексам и температуре поверхности рассчитывается эвапотранспирация, а по ней фактическое водопотребление и продуктивность воды по каждому полю.
Проверяем и передаём
Полевые группы сверяют модель с фактом. Результат уходит в дашборд, аналитическую записку или в собственные системы министерства.
Пример проекта: Жамбылская область, 2024
Один проект в разрезе. Оба графика построены по тем же 2 654 полям, что и карта выше. Все цифры взяты по самой области, а не из отраслевых средних.
Подача воды по месяцам
Водопотребление не сводится к одной годовой величине. Пик приходится на июль и держится до сентября. Именно в этот период решения по водораспределению дают наибольший эффект.
Что даёт каждая культура на кубометр
Одна и та же вода даёт разную отдачу. Продуктивность воды у сахарной свёклы в двадцать один раз выше, чем у пшеницы, при питании от одних и тех же каналов.
Продуктивность воды рассчитана как валовой сбор, делённый на суммарную водоподачу по всем полям этой культуры внутри рассматриваемого участка. Культуры на площади менее 800 га, пары и участки без вегетации исключены.
От одного канала до национальной системы
Всё началось с одного оросительного канала. Та же методика теперь работает за пределами страны.
Первый пилот, Туркестанская область
Мониторинг продуктивности по каналу Арыс-Туркестан. Первая проверка пополевых измерений против того, как канал работал на деле.
Работа с международными институтами развития
Проекты с Азиатским банком развития, Всемирным банком и IFC, а также исследовательские программы с Минсельхозом США и Университетом штата Мичиган.
Масштаб на две области
Водопотребление рассчитано по Туркестанской и Кызылординской областям, где нагрузка на землю и воду самая высокая.
Система поддержки решений, три южные области
Измерения превратились в систему, по которой можно планировать три южные области.
За границу и вглубь дома
Восемь областей страны-заказчика сведены в одну систему мониторинга, проект выполнен на условиях конфиденциальности. В том же сезоне 43 000 полей Жамбылской области получили культуру, урожайность и продуктивность воды. Именно эти данные лежат в основе карты вверху страницы.
Классификация культур в масштабе страны
Агромониторинг по всей территории страны-заказчика. Каждое поле государства оконтурено и классифицировано. Заказчик здесь не называется по условиям соглашения о конфиденциальности.
Общий слой данных для региона
Расширение по Центральной Азии и международная платформа обмена спутниковыми данными по трансграничной воде. Идут переговоры в Индии, Пакистане, Мексике и США.
Почему общая цифра нужна всем
Вода границ не признаёт, и данные не должны. Когда все выше и ниже по течению читают одну цифру, посчитанную одинаково, спор за убывающий ресурс становится предметом переговоров. Независимое измерение работает не только на эффективность. Оно создаёт доверие.
Партнёры и соисполнители
Прошлые и текущие: в исследованиях, финансировании и реализации проектов.
О фонде
AgriTech Hub Kazakhstan работает из Астаны как корпоративный фонд, то есть некоммерческая организация. Мы доводим нужные аграрному сектору технологии до тех, кто работает на земле и управляет ею.
Мы находим, адаптируем и передаём технологии, которых отрасли не хватает, и закрываем разрывы, тормозящие промышленность и сельское хозяйство.
Мы не моделируем из кабинета. Работа государственного масштаба, спутниковая аналитика и выезды в поле собраны в одной команде. Именно это превращает космические данные в то, на чём министерство может работать.
Карты на этом сайте не куплены. Каждая граница, каждый класс культуры и каждая цифра по воде сделаны нами, сезон за сезоном. Жамбылский расчёт 2024 года входит в их число.
Команда
Спутниковый расчёт легко остаётся презентацией. Диана собрала команду, которая доводит его до рабочего инструмента: от постановки задачи и полевой проверки до системы, которой пользуются каждый сезон. Начинала со съёмки полей дронами и аналитики для агрономии, обучила первых в Казахстане операторов БПЛА, затем стала самым молодым заместителем председателя правления АО «НК «Қазақстан Ғарыш Сапары». Позже советник министра цифрового развития. Биотехнология, агрохимия и почвоведение; прошла обучение в Университете штата Мичиган.
Снимок не содержит ни состава культур, ни водопотребления, всё это нужно рассчитать. Руслан отвечает за эту часть: классификация культур, оцифровка оросительной сети, расчёт водопотребления и продуктивности воды по каждому полю. Все карты на этой странице построены его расчётными цепочками в Google Earth Engine, ArcGIS, QGIS и ESA SNAP, а результат он сверяет с наземными обследованиями, которые проводит сам. Шесть сезонов в AgriTech Hub. Магистратура M2 по аэрокосмическим и автономным системам, Париж-Сакле; магистр автоматизации и управления, Университет Ауэзова.
Методика, отлаженная на одном хозяйстве, на миллионах гектаров ведёт себя иначе. Бакдаулет отвечает за то, чтобы точность держалась на таком масштабе: обучает и валидирует классификаторы, ведёт конвейеры, которые превращают сырые снимки в структурированные пространственные базы, и собирает из них готовые аналитические системы. Шесть сезонов в AgriTech Hub. Python, GDAL, Google Earth Engine, стек ArcGIS, Power BI; магистр проектного менеджмента, КазНУ имени аль-Фараби.
Частые вопросы
О чём обычно спрашивают министерства, банки и водохозяйственные органы перед первым проектом.
Чем спутниковый водоучёт отличается от приборов и датчиков?
Водоучёт ведётся на головном гидроузле. Датчики закрывают те немногие точки, где их успели поставить. Спутник определяет фактическое водопотребление сразу по всем полям, без техники в поле и без обслуживания. На миллионах разрозненных участков это единственный подход, который окупается в масштабе страны.
Какие спутниковые данные вы используете?
Открытые спутниковые архивы глубиной в десятилетия, плюс региональные климатические данные, модели рельефа и почвенные слои. Это даёт разрешение 10–30 метров, поэтому результат выходит по полю, а не по району. Если заказчик предоставляет коммерческую съёмку высокого разрешения, работаем и с ней, и тогда видна структура внутри самого поля. Модели проверяются нашими специалистами в поле каждый сезон.
Можете ли вы закрыть целую область или страну?
Да. Расчёт водопотребления по Туркестанской, Кызылординской и Жамбылской областям. Классификация культур и агромониторинг по всей территории страны-заказчика, на условиях конфиденциальности. Национальный охват для нас обычный масштаб работы, а не опция за доплату.
Насколько точна спутниковая классификация культур?
Свыше 94% по основным культурам. Состав культур определяется по снимкам вегетационного периода и сверяется с наземными обследованиями, которые проводят наши группы. В жамбылском расчёте 2024 года, показанном на этой странице, разделено одиннадцать классов на 43 354 полях. Точность мы даём в разрезе классов с каждой сдачей, чтобы министерство видело, где модель сильна, а где нужны дополнительные наземные данные.
Кому это нужно?
Министерствам и водохозяйственным органам, отвечающим за орошение и распределение. Банкам развития и донорам, финансирующим водные и аграрные программы. Всем, кому нужны цифры, выдерживающие аудит, спор или решение на уровне политики. Мы работали с Азиатским банком развития, Всемирным банком, IFC, Минсельхозом США и Университетом штата Мичиган.
Работаете ли вы за пределами Казахстана?
Да. Для заказчика в соседней стране выполнена работа национального масштаба, идёт расширение по Центральной Азии, ведутся переговоры в Индии, Пакистане, Мексике и США. Вода здесь пересекает границы. Измерение должно делать то же самое.
Как спутниковые данные помогают управлять водными ресурсами Казахстана?
Воду в Казахстане распределяют по планам и отчётам, а фактическое водопотребление на поле почти нигде не измеряется. Дистанционное зондирование закрывает этот разрыв: цифра появляется по каждому орошаемому полю области, посчитанная по одной методике. Уполномоченный орган может сравнивать орошаемые массивы, находить потери и обосновывать решения по водораспределению.
Что даёт дистанционное зондирование сельскому хозяйству Казахстана?
Состав культур и границы полей по всей области без опоры на кадастр, прогноз урожайности до уборки, продуктивность воды по каждой культуре, карты засоления и деградации земель. В сезоне 2024 года по Жамбылской области это 43 354 поля в одном расчёте.
Давайте посчитаем вашу воду
Управляете оросительной системой, финансируете её или отвечаете за показатели, на которых строится водная политика? Покажем вашу территорию измеренной, а не заявленной.
Хотите написать напрямую?