Μια ανασκόπηση: Η εφαρμογή της τηλεπισκόπησης, του GIS και του GPS στην Γεωργία ακριβείας
Από RemoteSensing Wiki
Μια ανασκόπηση: Η εφαρμογή της τηλεπισκόπησης, του GIS και του GPS στην Γεωργία ακριβείας
Πηγή: ResearchGate (https://www.researchgate.net/publication/272488178_A_Review_The_application_of_Remote_Sensing_GIS_and_GPS_in_Precision_Agriculture )
Πρωτότυπος τίτλος: A Review: The application of Remote Sensing, GIS and GPS in Precision Agriculture
Συγγραφείς: Suresh Band Goswami, Shafique Matin, Aruna Saxena, G.D. Bairagi
Λέξεις κλειδιά: Γεωργία ακριβείας, Περιβάλλον, Τηλεπισκόπηση, Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (GIS), Παγκόσμιο Σύστημα Στιγματοθέτησης (GPS)
Αντικείμενο Εφαρμογής
Η τεχνολογία τηλεπισκόπησης διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη γεωργία ακριβείας και η εφαρμογή της στη γεωργία ακριβείας εισάγει νέες ευκαιρίες για τη βελτίωση των γεωργικών πρακτικών. Με τη βοήθεια του παγκόσμιου συστήματος εντοπισμού θέσης (GPS), είναι δυνατή η καταγραφή δεδομένων πεδίου (κλίση, όψη, θρεπτικά στοιχεία και απόδοση) ως γεωγραφικά δεδομένα γεωγραφικού πλάτους και γεωγραφικού μήκους. Για την περαιτέρω ανάλυση απαιτείται σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών (GIS), το οποίο μπορεί να αποθηκεύει και να χειρίζεται αυτά τα δεδομένα.
Εισαγωγή
Η παραγωγή γεωργικών προϊόντων είναι σημαντική για όλους και η παραγωγή τροφίμων με οικονομικά αποδοτικό τρόπο είναι ο στόχος κάθε γεωργού. Ένας αγρότης πρέπει να ενημερώνεται για να είναι αποτελεσματικός και αυτό περιλαμβάνει τη διάθεση των γνώσεων και των προϊόντων πληροφόρησης για τη χάραξη μιας βιώσιμης στρατηγικής για τις γεωργικές δραστηριότητες. Αυτά τα εργαλεία θα τον βοηθήσουν να καταλάβει την υγεία της καλλιέργειάς του, την έκταση της μόλυνσης ή την καταστροφή ή την πιθανή απόδοση και τις εδαφολογικές συνθήκες. Η γεωργία ακριβείας ασχολείται με τη μελέτη της εφαρμογής της τεχνολογίας για την παραγωγή γεωργικών προϊόντων. Η γεωργία ακριβείας είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα πληροφόρησης και διαχείρισης της γεωργίας που βασίζεται σε διάφορα τεχνικά εργαλεία όπως το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης, το σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών και η τηλεπισκόπηση. Ο στόχος της γεωργίας ακριβείας είναι η συλλογή και ανάλυση πληροφοριών σχετικά με τη μεταβλητότητα των συνθηκών του εδάφους και των καλλιεργειών, προκειμένου να μεγιστοποιηθεί η αποτελεσματικότητα των εισροών καλλιέργειας σε μικρές περιοχές του αγροτικού τομέα. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος αποδοτικότητας, η μεταβλητότητα στο πεδίο πρέπει να είναι ελεγχόμενη. Η τεχνολογία τηλεπισκόπησης διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη γεωργία ακριβείας και αυξάνεται σημαντικά από μέρα σε μέρα. Η τηλεπισκόπηση με τη χρήση διαστημικών αισθητήρων είναι ένα εργαλείο για την απόκτηση επαναλαμβανόμενων παρατηρήσεων (με εύρος από λεπτά έως μέρες) και συνοπτικής (με τοπική έως περιφερειακή κάλυψη) παρατήρησης σχετικά με τη φασματική συμπεριφορά των καλλιεργειών καθώς και το αναπτυσσόμενο περιβάλλον τους, χώμα και ατμόσφαιρα. Η χρήση αυτών των δεδομένων μπορεί να γίνει για ορισμένες εφαρμογές όπως η απογραφή των καλλιεργειών, οι προβλέψεις για την παραγωγή καλλιεργειών, η εκτίμηση της ξηρασίας και των πλημμυρών, η παρακολούθηση και η διαχείριση της γης και της αρδευόμενης γης. Πολλοί ερευνητές και γεωπόνοι έχουν κάνει επαρκή εργασία στον τομέα των αποθεμάτων καλλιεργειών, χρησιμοποίησαν δεδομένα τηλεπισκόπησης και αγρομετεωρολογίας για πρόβλεψη απόδοσης και παραγωγής σοδειάς σίτου, καλαμποκιού, δημητριακών. Οι εργασίες ανέφεραν την πρόβλεψη απόδοσης με δείκτες φασματικής βλάστησης καλλιεργειών (RVI και NDVI), με αγρομετεωρολογικές παραμέτρους (ET max και TD) και με ιστορικά μοντέλων γραμμικής και πολλαπλής γραμμικής παλινδρόμησης, με χρήση οπτικών και δορυφορικών εικόνων, με τον υπολογισμό συντελεστή συσχέτισης μεταξύ της διακύμανσης της απόδοσης και του δείκτη τηλεπισκόπησης, με τη χρήση ραντάρ τηλεπισκόπησης.
Το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) στην γεωργία
Το GIS είναι ένα ισχυρό σύνολο εργαλείων για τη συλλογή, την αποθήκευση, την ανάκτηση, τη μετατροπή και την απεικόνιση χωρικών δεδομένων από τον πραγματικό κόσμο για ένα συγκεκριμένο σύνολο σκοπών. Η εφαρμογή του GIS επανάγει τον σχεδιασμό και τη διαχείριση στον τομέα της γεωργίας. Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικά δεδομένα γεωσκόπησης για την ανάλυση και τον υπολογισμό του αποθέματος των καλλιεργειών. Η ικανότητα του GIS να αναλύει και να απεικονίζει τα γεωργικά περιβάλλοντα και τις ροές εργασίας έχει αποδειχθεί πολύ επωφελής για όσους ασχολούνται με τη γεωργική βιομηχανία. Η εξισορρόπηση των εισροών και των αποτελεσμάτων σε ένα αγρόκτημα είναι θεμελιώδης για την επιτυχία και την αποδοτικότητά του. Τα χωρικά δεδομένα είναι συνήθως με τη μορφή στρώσεων που μπορεί να απεικονίζουν τοπογραφία ή περιβαλλοντικά στοιχεία. Το GIS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή εικόνων, όχι μόνο χαρτών, αλλά σχεδίων, κινούμενων σχεδίων και άλλων χαρτογραφικών προϊόντων. Το GIS διαδραματίζει έναν αυξανόμενο ρόλο στη γεωργική παραγωγή σε όλο τον κόσμο βοηθώντας τους αγρότες να αυξήσουν την παραγωγή, να μειώσουν το κόστος και να διαχειριστούν τη γη τους πιο αποτελεσματικά. Ενώ οι φυσικές εισροές στην γεωργία δεν μπορούν να ελεγχθούν, μπορούν να κατανοηθούν καλύτερα και να διαχειριστούν με εφαρμογές GIS, όπως εκτιμήσεις απόδοσης καλλιεργειών, αναλύσεις τροποποιήσεων εδάφους και αναγνώριση και αποκατάσταση διάβρωσης.
Το Παγκόσμιο Σύστημα Στιγματοθέτησης (GPS) στην γεωργία
Η ανάπτυξη και η εφαρμογή γεωργίας ακριβείας ή ειδικής γεωργικής εκμετάλλευσης έχει καταστεί δυνατή με το συνδυασμό του Παγκόσμιου Συστήματος Θέσης (GPS) και των Γεωγραφικών Πληροφοριακών Συστημάτων (GIS). Αυτές οι τεχνολογίες επιτρέπουν τη σύζευξη της συλλογής δεδομένων σε πραγματικό χρόνο με ακριβείς πληροφορίες θέσης, οδηγώντας σε αποτελεσματικό χειρισμό και ανάλυση μεγάλων ποσοτήτων γεωχωρικών δεδομένων. Οι εφαρμογές που βασίζονται στο GPS στην γεωργία ακριβείας χρησιμοποιούνται για χωροταξικό σχεδιασμό, χαρτογράφηση πεδίων, δειγματοληψία εδάφους, καθοδήγηση ελκυστήρων, έρευνα καλλιεργειών, εφαρμογές μεταβλητού ρυθμού και χαρτογράφηση αποδόσεων. Το GPS επιτρέπει στους αγρότες να δουλεύουν σε συνθήκες πεδίου χαμηλής ορατότητας όπως βροχή, σκόνη, ομίχλη και σκοτάδι.
Συμπεράσματα
Η γεωργία ακριβείας επιτρέπει την ακριβή παρακολούθηση και ρύθμιση της παραγωγής. Η γεωργία ακριβείας κάνει τον αγροτικό προγραμματισμό ταυτόχρονα ευκολότερο και πιο περίπλοκο. Καθώς αυξάνεται ο όγκος των δεδομένων, απαιτείται περισσότερη εργασία για την ερμηνεία των δεδομένων και αυτό αυξάνει τον κίνδυνο παρερμηνείας. Οι παραγωγοί που εφαρμόζουν την γεωργία ακριβείας πιθανότατα θα συνεργάζονται με επαγγελματίες στον τομέα της γεωργίας, του GPS και των υπολογιστικών επιστημών. Ως εκ τούτου, οι τεχνολογίες θεμελίωσης στη γεωργία ακριβείας είναι το GIS, το GPS και η τηλεπισκόπηση. Στην εικόνα 1
