scienceitНаука. Инновации. ТехнологииScience. Innovations. Technologies2308-4758North-Caucasus Federal University10.37493/2308-4758.2025.3.6scienceit-733Research ArticleНАУКИ ОБ АТМОСФЕРЕ И КЛИМАТЕ (физико-математические науки)ATMOSPHERIC AND CLIMATE SCIENCES (physical and mathematical sciences)Дистанционные методы определения ущерба от града на территории Юга РоссииRemote sensing methods for hail damage assessment in the South of Russiahttps://orcid.org/0000-0002-6940-9977ЛиевК. Б.LievK. B.

Кайсын Борисович Лиев – заведующий отделом активных воздействий

д. 2, пр. Ленина, Нальчик, 360030

Kaisyn B. Liev – Acting Head of the Department of Active Influences

2, Lenin Avenue, Nalchik, KabardinoBalkarian Republic, 360030

buffy_li@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3380-4959КущевС. А.KuschevS. A.

Станислав Александрович Кущев – младший научный сотрудник

д. 2, пр. Ленина, Нальчик, 360030

Stanislav A. Kuschev – Junior Researcher

2, Lenin Avenue, Nalchik, KabardinoBalkarian Republic, 360030

stasuk6@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1964-2199ГергоковА. Х.GergokovA. H.

Ахмат Хисаевич Гергоков – заведующий лабораторией технологии воздействия

д. 2, пр. Ленина, Нальчик, 360030

Akhmat H. Gergokov – Head of the Impact Technology Laboratory

2, Lenin Avenue, Nalchik, KabardinoBalkarian Republic, 360030

ahmat-0007@mail.ruВысокогорный геофизический институтРоссияHighland Geophysical InstituteRussian Federation20251210202503149164Copyright © Лиев К.Б., Кущев С.А., Гергоков А.Х., 20252025Лиев К.Б., Кущев С.А., Гергоков А.Х.Liev K.B., Kuschev S.A., Gergokov A.H.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/733

Сельское хозяйство в России сталкивается с различными климатическими катаклизмами (засухи, наводнения, заморозки, град), одним из наиболее разрушительных является град. Градобитие может нанести серьезный ущерб сельскохозяйственным культурам, что в свою очередь негативно сказывается на экономике. В связи с этим, военизированные службы по активному воздействию на метеорологические и другие геофизические процессы активно работают над защитой сельскохозяйственных угодий от этого природного явления. Бывают случаи, когда предотвратить выпадения града не представляется возможным из-за объективных причин и тогда необходимо оценить, какой ущерб нанесен сельскохозяйственным культурам. В статье представлена дистанционная комбинированная методика оценки ущерба сельскохозяйственным культурам от града на территории Краснодарского края с использованием нормализованного относительного индекса растительности (NDVI) [1]. Для анализа были использованы спутниковые снимки сельскохозяйственных посевов, расположенных на территории Краснодарского края, полученные до выпадения града, и данные мультиспектральной съёмки, выполненной с помощью беспилотного воздушного судна (БАС) Geoscan Gemini, после того как град нанес ущерб сельскохозяйственным культурам. Сравнительный анализ значений NDVI до и после града позволил количественно оценить степень повреждения посевов. Методика была апробирована на культурах – пшенице, ячмене и сахарной свёкле – после градобития 12 июня 2025 года. Установлено, что снижение NDVI более чем на 30% в большинстве случаев соответствует полной гибели урожая. Разработанный подход может быть использован для оперативной оценки ущерба сельскому хозяйству, агрометеорологического мониторинга и принятия решений в области страхования сельского хозяйства и управления посевами.

Agriculture in Russia is facing various climatic cataclysms (droughts, floods, frosts, and hailstorms), with hailstorms being one of the most destructive. Hailstorms can cause significant damage to crops, which can have a negative impact on the economy. As a result, military-style services are actively working to protect agricultural land from this natural phenomenon. There are cases when it is not possible to prevent hailstorms, due to objective reasons, and then it is necessary to assess the damage caused to crops. The article presents a combined remote sensing method for assessment of hail damage to crops in the Krasnodar Krai using the normalized difference vegetation index (NDVI) [1]. Satellite images of agricultural crops located in the Krasnodar Krai, taken before the hailstorm, and multispectral images taken by the Geoscan Gemini UAV after the hailstorm caused damage to the crops were used for the analysis. A comparative analysis of the NDVI values before and after the hailstorm allowed for quantitative assessment of the damage to the crops. The methodology was tested on wheat, barley, and sugar beet crops after the hailstorm on June 12, 2025. It has been established that a decrease in NDVI by more than 30% in most cases corresponds to a complete loss of the crop. The developed approach can be used for prompt assessment of agricultural damage, agrometeorological monitoring and decision-making in the field of agricultural insurance and crop management.

градNDVIмониторинг посевовБАСGeoscan Geminiдистанционное зондированиеточное земледелиемультиспектральная съёмкаКраснодарский крайhail damageNDVIcrop monitoringUAVGeoscan Geminiremote sensingprecision agriculturemultispectral imagingKrasnodar regionReferencesИкенов И. А. Информационная система оценки состояния растительности на сельскохозяйственных полях // Вестник науки: международный научный журнал. 2019. № 5. С. 485–491.Ikenov IA. Information system for assessing the state of vegetation in agricultural fields. International scientific journal «VESTNIK NAUKI». 2019; (5): 485-491. (In Russ.).Лиев, К. Б., Кущев С. А. Экономическая эффективность противоградовой защиты // Безопасность жизнедеятельности. 2022. № 10(262). С. 49–52.Liev KB, Kushchev SA. Economic efficiency of anti-hail protection. Safety of life. 2022;10(262): 49-52. (In Russ.).Аппаева Ж. Ю. Анализ результатов противоградовых работ в краснодарском крае за последние 20 лет // Труды Главной геофизической обсерватории им. А.И. Воейкова. 2024. № 613. С. 118–187.Appaeva ZhY. Analysis of the results of anti-hail work in the Krasnodar Territory over the past 20 years. Proceedings of the Main Geophysical Observatory named after A.I. Voeikov. 2024;(613):118-187. (In Russ.).Суспицына Ю. В. Распределение синоптических данных для дней с градом в центральной части северного Кавказа // // Безопасность жизнедеятельности. 2025. № 1 (289). С. 48–52.Suspitsyna YuV. Distribution of synoptic data for days with hail in the central part of the North Caucasus. Safety of life. 2025;1(289): 48-52. (In Russ.).Лиев К. Б., Кущев С. А. Современные методы обследования повреждений сельскохозяйственных растений от града // Геология, география и глобальная энергия. 2025. № 1 (96). С. 47–53.Liev KB, Kushchev SA. Modern methods of examining damage to agricultural plants from hail. Geology, Geography and Global energy. 2025;1(96):47-53. (In Russ.).Радиолокационные характеристики конвективных облаков разных регионов при переходе в грозовую стадию / А. А. Синькевич, В. Б. Попов, А. М. Абшаев, B. A. Boe, S. D. Pawar, Ю. П. Михайловский, М. Л. Торопова, V. Gopalakrishnan, Ж. М. Геккиева // Оптика атмосферы и океана. 2020. Т. 33. № 12 (383). С. 932-936.Sinkevich AA, Popov VB, Abshaev AM, Boe BA, Pawar SD, Mikhailovsky YuP, Toropova ML, Gopalakrishnan V, Gekkieva ZhM. Radar characteristics of convective clouds in different regions during the transition to the thunderstorm stage. Optics of the atmosphere and ocean. 2020;12(383):932-936. (In Russ.).Лиев К. Б., Кущев С. А. Град в центральной части Северного Кавказа // Труды Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова. 2023. № 609. С. 156–164.Liev KB, Kushchev SA. Hail in the central part of the North Caucasus. Proceedings of the Main Geophysical Observatory named after A.I. Voeikov. 2023;(609): 156-164. (In Russ.).Харченко В. Е., Щербаков В. А., Щербаков Д. А. Возможности применения геоинформационных технологий в агрономической практике. // Аграрная наука в обеспечении продовольственной безопасности и развитии сельских территорий: сборник материалов VI Международной научно-практической конференции. Луганск, 2025. С. 86–87.Kharchenko VE, Shcherbakov VA, Shcherbakov DA. Possibilities of using geoinformation technologies in agronomic practice. Agricultural science in ensuring food security and rural development. Collection of materials of the VI International Scientific and Practical Conference. Lugansk; 2025. Р. 86-87. (In Russ.).Позяев В. Н. Информационные технологии в растениеводстве // Информационные технологии и прикладная математика: сборник статей участников Всероссийской научно-практической конференции / Отв. редактор А.А. Статуев. Арзамас, 2022. С. 168–173.Pozyaev VN. Information technologies in crop production. Information Technology and Applied Mathematics. Collection of articles by participants of the All-Russian scientific and practical conference. Editor-in-chief A.A. Statuev. Arzamas; 2022. Р.168-173. (In Russ.).Полухина В. С., Шеуджен З. Р. Инвентаризация земель с применением геоинформационных технологий // International Agricultural Journal. 2025. Т. 68. № 2. С. 566-579.Polukhina VS, Sheudzhen ZR. Land inventory using geoinformation technologies. International Agricultural Journal. 2025;68(2):566-579. (In Russ.).Оценка значений NDVI и QY для скрининга коллекции сои на засухоустойчивость / С. В. Дидоренко, А. А. Амангелдиева, Р. С. Ержебаева, А. И. Абугалиева // Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина. 2020. № 3 (106). С. 104–117.Didorenko SV, Amangeldieva AA, Yerzhebayeva RS, Abugalieva AI. Evaluation of NDVI and QY values for screening soybean collections for drought resistance. Bulletin of Science of the Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin. 2020;3(106): 104-117. (In Russ.).Динамический мониторинг NDVI в агрономических испытаниях агрокультур с использованием беспилотного летательного аппарата / М.Д. Кусаинова, Т.Б. Таменов, М.Р. Тойшиманов, Э.Б. Сыздық, Г. Искакова, Н.Д/ Нургали // Вестник науки Казахского агротехнического университета им. С. Сейфуллина. 2023. № 2 (117). С. 148–161.Kusainova MD, Tamenov TB, Toishimanov MR, Syzdyk EB, Iskakova G, Nurgali ND. Dynamic monitoring of NDVI in agronomic tests of agricultural crops using an unmanned aerial vehicle. Bulletin of Science of the Kazakh Agrotechnical University named after S. Seifullin. 2023;2(117): 148-161. (In Russ.).Сысоева Т. Г., Ковалевская Н. М., Хворова Л. А. Анализ состояния растительности, как показателя изменения климата, на основе индекса NDVI и спутниковых данных. // Сборник трудов Всероссийской конференции по математике «МАК-2016»: материалы молодежной прикладной IT школы «Математическое моделирование в экологии, агроэкологии и природопользовании». 2016. С. 224–227.Sysoeva TG, Kovalevskaya NM, Khvorova LA. Analysis of vegetation status as an indicator of climate change based on the NDVI index and satellite data. Proceedings of the All-Russian Conference on Mathematics «MAC-2016». Materials of the youth applied IT school «Mathematical modeling in ecology, agroecology and environmental management». 2016; 224-227. (In Russ.).Что такое индекс NDVI и как он делает жизнь фермера проще. [Электронный ресурс]. URL: https://blog.onesoil.ai/ru/what-is-ndvi (дата обращения 22.06.2025).What is the NDVI index and how it makes a farmer's life easier. Available from: https://blog.onesoil.ai/ru/what-is-ndvi [Accessed 22 June 2025]. (In Russ.).Геоскан Gemini Мультиспектр. [Электронный ресурс]. URL: https://www.geoscan.ru/ru/products/gemini-m (дата обращения 22.06.2025)Gemini Multispectrum Geoscan. Available from: https://www.geoscan.ru/ru/products/gemini-m [Accessed 22 June 2025]/ (In Russ.).

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