Γεωργία ακριβείας: περιγραφή της μεθόδου – Υφιστάμενη κατάσταση και προοπτικές

Από RemoteSensing Wiki

Αναθεώρηση της 15:45, 4 Μαρτίου 2010

• Περιοχή Μελέτης

Αγροτεμάχια μιας δορυφορικής εικόνας.

Εικόνα 1: Η παραλλακτικότητα, όπως διακρίνεται σε δορυφορική εικόνα

• Αντικείμενο μελέτης

Η μέθοδος γεωργικής διαχείρισης, η οποία αντιμετωπίζει την αγνοημένη έως πρόσφατα παραλλακτικότητα του αγροτεμαχίου.

Εικόνα 2: Συνδυασμός πανχρωματικής δορυφορικής εικόνας με χάρτη

• Στόχος μελέτης

Η παρουσίαση της μεθόδου γεωργικής διαχείρισης ολοκληρωμένα και εκτίμηση της σημερινής κατάστασης και των προοπτικών της. Η μέθοδος αυτή έχει στόχο να μειώσει τόσο το κόστος παραγωγής, όσο και τις επιπτώσεις των εισροών στο περιβάλλον.

• Πως γινόταν παλιότερα

Η παραδοσιακή γεωργική διαχείριση αντιμετωπίζει τα αγροτεμάχια ως ομοιόμορφα (βασιζόμενη σε μέσους όρους) και αγνοεί την εγγενή ή επίκτητη ως προς το χώρο και το χρόνο παραλλακτικότητά τους (variability), στην καρδιά της Γεωργίας Ακριβείας βρίκεται η διαχείριση αυτής ακριβώς της παραλλακτικότητας. Στο παρελθόν, το μικρό μέγεθος των αγροτεμαχίων και ο περιορισμός τους από φυσικά όρια επέτρεπαν στους γεωργούς να παίρνουν υπόψη τους τη χωρική και χρονική παραλλακτικότητα, μεταβάλλοντας εμπειρικά τη μεταχείριση τους από σημείο σε σημείο και από εποχή σε εποχή. Ωστόσο, με τη μεγέθυνση των αγροτεμαχίων, την εντατική παραγωγή και την εκμηχάνιση το τελευταίο μισό του 20ού αιώνα, δεν ήταν δυνατό να ληφθεί υπόψη η εντός του αγροτεμαχίου παραλλακτικότητα, χωρίς την ανάπτυξη της τεχνολογίας των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών.

Εικόνα 3: Χάρτης εφαρμογής αζωτούχου λίπανσης

• Προεπεξεργασίες

Οι Μετρήσεις στο Πεδίο είναι μετρήσεις των χαρακτηριστικών και ιδιοτήτων των καλλιεργειών ή του εδάφους με δειγματοληψία και γίνονται, είτε με αναλύσεις στο Εργαστήριο, είτε με Αισθητήρες. Οι αναλύσεις στο Εργαστήριο γίνονται σε δύο βήματα (λήψη δειγμάτων - ανάλυση), ενώ οι Αισθητήρες είναι όργανα αυτόματης δειγματοληψίας και ταχείας μέτρησης (επί τόπου, σε ένα μόνο βήμα).

• Μεθοδολογία

• Συλλογή πληροφορίας:

Το βασικότερο είδος πληροφορίας, όσον αφορά τη Γεωργία Ακριβείας, είναι οι χωρικές συντεταγμένες. Είναι η πληροφορία που πρέπει να συνοδεύει τις περισσότερες από τις άλλες μορφές πληροφορίας (χαρτογράφηση αποδόσεων, εφαρμογή εισροών, κ.λπ.), προκειμένου αυτές να αποκτούν γεωγραφικά χαρακτηριστικά. Η απαιτούμενη ακρίβεια των χωρικών συντεταγμένων στη Γεωργία Ακριβείας εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, μεταξύ των οποίων σημαντικότεροι είναι το μέγεθος του αγροτεμαχίου, ο βαθμός παραλλακτικότητας ή ομοιομορφίας του, ο τύπος της καλλιέργειας (μεγάλες καλλιέργειες, δενδροκομία, λαχανοκομία, κ.λπ.) και τα λογιστικά δεδομένα ή κάποια σχετική μελέτη σκοπιμότητας.

• Διαχείριση πληροφορίας

Για τη διαχείριση της πληροφορίας στη Γεωργία Ακριβείας, δηλαδή την ανάλυση και επεξεργασία της πληροφορίας, χρησιμοποιούνται τα Γ.Σ.Π. και ακολουθούνται τα εξής στάδια: • Εισαγωγή δεδομένων (χάρτες, αεροφωτογραφίες, δορυφορικές εικόνες, μετρήσεις στο πεδίο, ψηφιακά αρχεία, κ.ά.). • Αποθήκευση και επιλεκτική επανάκτηση δεδομένων μέσω λογικών ερωτημάτων, καθώς και γρήγορη και ασφαλής ενημέρωση και διόρθωσή τους. • Διαχείριση, ανάλυση και μοντελοποίηση δεδομένων. Στη φάση αυτή, για την ανάδειξη των αιτίων της παραλλακτικότητας, χρησιμοποιούνται στατιστικές τεχνικές για τη συσχέτιση με αυτήν σταθερών (τύπος εδάφους, ρέματα, ψηλά δένδρα, κ.ά.) και μεταβλητών (σπορά, ψεκασμοί, λιπάνσεις, κ.ά.) παραγόντων. Συνήθως διαφορετικοί παράγοντες είναι σημαντικοί για διαφορετικά σημεία του αγροτεμαχίου • Απόδοση αποτελεσμάτων, συσχετίσεων, αναλύσεων και άλλων διαδικασιών, με τη μορφή χαρτών, πινάκων, γραφημάτων και άλλων μορφών

• Αποφάσεις

Ως αντίληψη, η Γεωργία Ακριβείας, δεν ταυτίζεται με κάποια συγκεκριμένη διαχειριστική τακτική. Απλώς, επιτρέπει στο διαχειριστή (παραγωγό, γεωπόνο, σύμβουλο, εταιρεία, ή έμπειρο σύστημα) την καλύτερη κατανόηση και το μεγαλύτερο δυνατό έλεγχο των χειρισμών στο αγροτεμάχιο. Καθώς η Γεωργία Ακριβείας αναπτύσσεται σε ολοκληρωμένο σύστημα, οι διάφορες διαχειριστικές στρατηγικές καθίσταται δυνατό να περιγραφούν (ακόμη και να ενσωματωθούν σε ειδικό λογισμικό), ώστε να δώσουν σταθερές και συνεπείς πρακτικές, κυρίως όσον αφορά τις επιδράσεις τους στο περιβάλλον.

• Εφαρμογή Το τελευταίο στάδιο με το οποίο ολοκληρώνεται ένας κύκλος Γεωργίας Ακριβείας είναι η εφαρμογή των αποφάσεων, με τα Συστήματα Μεταβλητών Εφαρμογών των εισροών στο αγροτεμάχιο. Αυτό μπορεί να γίνει με δύο τρόπους: είτε με την ανάγνωση θεματικών χαρτών (εφαρμογή βασισμένη σε χάρτη - map based application) (Εικόνα 2.2.4.1), είτε με την λήψη απευθείας εντολών από Αισθητήρες (π.χ. αισθητήρες εδαφικής υγρασίας), που φέρονται στο ίδιο όχημα με τα παρελκόμενα εφαρμογών (εφαρμογή βασισμένη σε αισθητήρα - sensor based application). Έως σήμερα χρησιμοποιείται περισσότερο η βασισμένη σε χάρτη μέθοδος, εξαιτίας της μικρής ακόμη διάδοσης των Αισθητήρων. Ωστόσο, το κόστος της εδαφικής ανάλυσης ανά δείγμα είναι υψηλό και συνεπώς περιορίζει το πλήθος των διαθέσιμων δειγμάτων. Οι χάρτες πλεονεκτούν για μεταβλητές που είναι σταθερές στα χρονικά πλαίσια μίας καλλιεργητικής περιόδου, όπως η οργανική ουσία, η μηχανική σύσταση, κ.ά. Με τη μέθοδο του Αισθητήρα, όμως, παύει να υπάρχει η ανάγκη για χρήση G.P.S. και για επεξεργασία δεδομένων, αφού δεν απαιτείται η χρήση χαρτών.

• Συμπεράσματα

Στη διεθνή βιβλιογραφία έχει ήδη εισαχθεί η έννοια ‘γεωργία σε κλίμακα φυτού’, όπου η αντιμετώπιση της καλλιέργειας γίνεται σύμφωνα με τις ανάγκες του κάθε φυτού ξεχωριστά, ενώ συστήματα βασισμένα σε αυτή τη φιλοσοφία επιτυγχάνουν χωρική ανάλυση της τάξης των 50 mm και, εξοπλισμένα με ακροφύσια ψεκασμού ακριβείας, στοχεύουν κάθε φυτό ξεχωριστά. Οι Dijksterhuis et al. (1998) απέδειξαν ότι είναι δυνατός ακόμη και ο δεκαπλασιασμός αυτής της ακρίβειας, σε πραγματικό χρόνο. Πιθανόν την ερχόμενη δεκαετία να υπάρξει εμπορική υιοθέτηση αυτών των τεχνικών, όχι μόνο σε κλίμακα φυτού αλλά και σε κλίμακα φύλλου, όπου η διαφοροποιημένη μεταχείριση θα εφαρμόζεται από αυτόνομες γεωργικές μηχανές σε διαφορετικά μέρη του ίδιου φυτού. Ανεξάρτητα όμως προς ποια ακριβώς κατεύθυνση και πόσο γρήγορα θα εφαρμοσθεί η Γεωργία Ακριβείας, το βέβαιο είναι ότι οι γεωργοί στο εξής θα πρέπει να προσανατολιστούν στη διαρκή συλλογή δεδομένων, είτε πρόκειται να χρησιμοποιηθούν για ανάλυση των εφαρμογών των προηγούμενων ετών, είτε για βελτίωση της μελλοντικής διαχείρισης των αγροτεμαχίων τους. Σύμφωνα μάλιστα με μία άποψη, σε μερικά χρόνια κανένας δε θα μπορεί να πουλήσει γεωργική γη χωρίς ακριβείς καταγραφές όλων των εδαφοκαλλιεργητικών παραμέτρων.