Χρήση χαρτών απόδοσης και αεροφωτογραφιών,για τον προσδιορισμό των παραγόντων που επηρεάζουν την απόδοση της παραγωγής σε σιτηρά

Από RemoteSensing Wiki

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η Γεωργία Ακριβείας βασίζεται σε τεχνολογίες και μέσα ικανά να καταγράψουν με ακρίβεια την υπάρχουσα κατάσταση στον αγρό, στη συνέχεια να διαχειριστούν τη συγκεντρωμένη πληροφορία και δεδομένα και τέλος να εφαρμόσουν τις εισροές έτσι, ώστε να καλύπτουν τις ανάγκες κάθε σημείου και χρονικής στιγμής ξεχωριστά. Στις τεχνολογίες αυτές συμπεριλαμβάνονται: -Συστήματα και μηχανισμοί καταγραφής δεδομένων, όπως χάρτες αποδόσεων, εργαστηριακές αναλύσεις, Τηλεπισκόπηση, Συστήματα εντοπισμού θέσης και Αισθητήρες. - Συστήματα διαχείρισης και απόδοσης αποτελεσμάτων, όπως Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών - Γ.Σ.Π. και Έμπειρα συστήματα. -Συστήματα μεταβαλλόμενης εφαρμογής (της ροής ή του είδους), όπως λιπασματοδιανομείς, σπορείς, ψεκαστήρες, κ.ά. Στον ελληνικό χώρο, το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης και Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.), έχει εντάξει τη Γεωργία Ακριβείας στα ερευνητικά του αντικείμενα:

α) με την εκπονηση και παρουσίαση μεταπτυχιακής διατριβής, με θέμα την κατασκευή φασματικών μοντέλων φυτομάζας και φυτοκάλυψης καλλιέργειας σίτου, με τη χρήση ψηφιακής κάμερας ερυθρού-υπερύθρου και

β) με την εκπόνηση διδακτορικής εργασίας που βρίσκεται σε εξέλιξη, με θέμα τη συσχέτιση φυσικοχημικών ιδιοτήτων του γεωργικού εδάφους και των καλλιεργειών με φασματικές τους ιδιότητες, με χρήση δορυφορικών εικόνων πολύ υψηλής διακριτικής ικανότητας (IKONOS), Υπερφασματικού Ραδιομέτρου Σάρωσης και Διαφορικού G.P.S. Γύρω από τα παραπάνω αντικείμενα έχει αναπτυχθεί στενή συνεργασία του Εργαστηρίου με το Τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος του Μεσογειακού Αγρονομικού Ινστιτούτου Χανίων (Μ.Α.Ι.Χ.)

Μεθοδολογία – Αποτέλεσμα

Αρχικά, ελήφθησαν οι χάρτες αποδόσεων σόγιας για τα έτη 1992 και 1994 και αραβοσίτου για το 1993. Για να είναι συγκρίσιμες, οι αποδόσεις μετατράπηκαν σε σχετικές αποδόσεις, δηλαδή η πραγματική απόδοση εκφράστηκε ως κλάσμα της μέγιστης απόδοσης την κάθε χρονιά (Εικόνα 3.4.1). Ο χάρτης της μέσης απόδοσης αποκάλυψε δύο περιοχές (κόκκινες) με τη μέγιστη απόδοση. Έως αυτό το σημείο, το μόνο ξεκάθαρο είναι ότι υπάρχει ένας εξακολουθητικός παράγοντας ή παράγοντες οι οποίοι επηρέασαν την απόδοση, αλλά προκειμένου να προσδιοριστούν αυτοί οι παράγοντες απαιτούνται περισσότερες πληροφορίες. Τις πληροφορίες αυτές προσφέρουν οι θεματικοί χάρτες του ίδιου αγροτεμαχίου για τον P, το Κ και το pH (Εικόνα 3.4.2).

Κατόπιν, προσδιορίστηκαν οι συντεταγμένες των κόμβων του πλέγματος, βρέθηκαν τα ίδια σημεία στον αγρό με χρήση GPS και πάρθηκαν δείγματα από τα σημεία αυτά για αναλύσεις. Για να κριθεί σωστά το τελικό αποτέλεσμα, υποθέτουμε ένα κόστος εδαφολογικής ανάλυσης περί τις 10.000 δρχ/δείγμα. Αν λάβουμε ένα δείγμα ανά 10 στρέμματα, τότε για το συνολικό εμβαδό του αγροκτήματος, δηλ. τα 2.560 στρ. θα απαιτηθούν 2.560.000 δρχ. Υπολογίζοντας τις ομοιόμορφες περιοχές σε περίπου 2.000 στρέμματα, μένουν μόνο 560 στρέμματα με αξιόλογη παραλλακτικότητα. Με ευρεία δειγματοληψία μόνο στα 560 στρέμματα, αντί των συνολικών 2.560 στρεμμάτων, το κόστος μειώθηκε περίπου κατά 78%, σε σχέση με μια υποθετική ομοιόμορφη δειγματοληψία από το αγροτεμάχιο, δηλαδή περιορίστηκε από τις 2.560.000 δρχ. στις 563.000 δρχ. περίπου. Περαιτέρω, τα αποτελέσματα της εδαφολογικής ανάλυσης, συνδυασμένα με τα σημεία GPS που ελήφθησαν, εισήχθησαν σε Γ.Σ.Π. και δημιούργησαν, με μεθόδους γεωστατιστικής, θεματικούς χάρτες για κάθε μετρημένη ιδιότητα. Οι χάρτες αυτοί χρησιμοποιήθηκαν για την ακριβή εφαρμογή των απαραίτητων εισροών.

Χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών και διαχρονικών σειρών δορυφορικών εικόνων, για τον εντοπισμό της φυλλοξήρας και τηνπαρακολούθηση της πορείας επανεγκατάστασης των αμπελώνων

(Από τα τέλη της δεκαετίας του 1980, οι οινοπαραγωγοί της Καλιφόρνιας ήρθαν αντιμέτωποι με την καταστροφή των αμπελιών τους εξαιτίας προσβολής από Φυλλοξήρα. Δεν υπάρχει τρόπος να εξάλειψης της προσβολής, παρά μόνο με την ολοκληρωτική επαναφύτευση των αμπελιών των μολυσμένων περιοχών με ανθεκτικά στη φυλλοξήρα φυτά. Σε οκτώ επαρχίες της πολιτείας, χιλιάδες εκτάρια ανώτερης ποιότητας αμπελιών καταστράφηκαν και έχει ήδη σχεδιασθεί η αντικατάστασή τους. Από το 1993-95 η NASA συνεργάστηκε με τη βιομηχανία και ακαδημαϊκούς για την ανάπτυξη ενός τρόπου εντοπισμού του προβλήματος της φυλλοξήρας, με τηλεπισκόπηση και τις σχετικές υπολογιστικές τεχνικές).

Αρχικά, χρησιμοποιήθηκαν αεροφωτογραφίες στο ερυθρό και υπέρυθρο (R-NIR) τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (Εικόνα 3.3.1). Οι μολύνσεις με φυλλοξήρα είναι ανιχνεύσιμες στις αεροφωτογραφίες από τα πολύ πρώιμα στάδια ακόμη, όταν η φυλλοξήρα βρίσκεται κάτω από το έδαφος, τρώγωντας τις ρίζες του φυτού, ενώ το φυτό επιφανειακά φαίνεται υγιές. Στη συνέχεια, παρήχθησαν εικόνες που δείχνουν το δείκτη βλάστησης, όπου ο όπου ο χρωματικός κώδικας πράσινο - κίτρινο - καφέ αντιστοιχεί σε διαβάθμιση από τη υγιή προς την άρρωστη βλάστηση. Τα ορθογώνια που φαίνονται στην εικόνα αντιπροσωπεύουν τις περιοχές από όπου ελήφθησαν δείγματα από τα φυτά για εξέταση στο εργαστήριο (Εικόνα 3.3.2). Τέλος, προκειμένου να διαπιστωθεί η πορεία ανάπτυξης των νεο-εγκατεστημένων αμπελώνων, συγκρίθηκαν εικόνες δείκτη βλάστησης διαδοχικών ετών (με αφαίρεση της εικόνας βλάστησης, του προηγούμενου από το επόμενο έτος) (Εικόνα 3.3.3). Η σημαντική αύξηση στη βλάστηση αντιπροσωπεύεται από το μπλε χρώμα, ενώ η μεγαλύτερη μείωση από το ματζέντα (λιλά). Το πράσινο αντιστοιχεί σε μη αλλαγή στην κατάσταση της βλάστησης.

Πηγή: Χρήστος Γ. Καρυδάς, Νικόλαος Γ. Συλλαίος,ΠΕΔΙΑ ΚΑΙ ΤΡΟΠΟΙ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ ΤΗΣ ΠΑΡΑΛΛΑΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ ΑΚΡΙΒΕΙΑΣ