Model za automatsko otkrivanje granica polja za preciznu poljoprivredu tvrtke GeoPard

GeoPard je uspješno razvio model za automatsko prepoznavanje granica polja koristeći višegodišnje satelitske snimke, precizno prepoznavanje oblaka i sjena te napredne vlasničke algoritme, uključujući duboke neuronske mreže.

GeoPard model za detekciju polja postigao je vrhunsku točnost od 0,975 na meti Intersection over Union (IoU), validirana diljem raznolikih regija i vrsta usjeva na globalnoj razini.

Pogledajte ove slike kako biste vidjeli rezultate u Njemačkoj (prosječna veličina polja je 7 hektara):

1 – Sirova Sentinel-2 snimka

2 – Super-rezolucijska slika Sentinel-2 tvrtke GeoPard (rezolucija 1 metar)

3 – Segmentirane granice polja, 0.975 Metrika točnosti Intersekcija nad unijom (IoU), diljem više međunarodnih regija i vrsta usjeva.

Integracija u naš API i GeoPard aplikaciju dolazi uskoro. Ova automatizirana i isplativa metoda pomaže u predviđanju prinosa, koristi vladinim organizacijama i pomaže velikim zemljoposjednicima kojima je često potrebno ažurirati granice parcela između sezona.

GeoPardov pristup koristi višegodišnji trendovi vegetacije usjeva korištenjem višefaktorske analize i plodoreda.

Modelu se pristupa putem GeoPard API na osnovi plaćanja po korištenju, nudeći fleksibilnost bez potrebe za skupim pretplatama.

Definiranje granica polja

Razgraničenje poljoprivrednih čestica odnosi se na proces identificiranja i mapiranja granica poljoprivrednih polja ili zemljišnih parcela. Uključuje korištenje različitih tehnika i izvora podataka za određivanje granica pojedinačnih polja ili poljoprivrednih parcela.

Tradicionalno, granice polja su ručno određivali poljoprivrednici ili zemljoposjednici na temelju svog znanja i zapažanja.

Međutim, s napretkom u tehnologiji, posebno u daljinskom istraživanju i geografskim informacijskim sustavima (GIS), automatizirane i poluautomatizirane metode postale su sve raširenije.

Jedan uobičajeni pristup je analiza satelitskih ili zračnih snimaka. Snimke visoke rezolucije snimljene satelitima ili zrakoplovima mogu pružiti detaljne informacije o krajoliku, uključujući granice između različitih zemljišnih čestica.

Algoritmi za obradu slika mogu se primijeniti na ove slike kako bi se otkrili različiti značajke poput promjena u vrsti vegetacije, boji, teksturi ili uzorcima koji ukazuju na prisutnost granica polja.

Druga tehnika uključuje korištenje LiDAR (Light Detection and Ranging) podataka, koji pomoću laserskih zraka mjeri udaljenost između senzora i Zemljine površine.

LiDAR podaci mogu pružiti detaljne podatke o nadmorskoj visini i topografiji, omogućujući prepoznavanje suptilnih varijacija u terenu koje mogu odgovarati granicama polja.

Dodatno, geografski informacijski sustavi (GIS) igraju ključnu ulogu u određivanju granica polja.

GIS softver omogućuje integraciju i analizu različitih slojeva podataka, uključujući satelitske snimke, topografske karte, evidenciju vlasništva zemljišta i druge relevantne informacije. Kombiniranjem ovih izvora podataka, GIS može pomoći u interpretaciji i identifikaciji granica polja.

Točno razgraničenje polja ključno je iz nekoliko razloga. Omogućuje bolje upravljanje poljoprivrednim resursima, omogućuje tehnike precizne poljoprivrede te podupire planiranje i provedbu poljoprivrednih praksi poput navodnjavanja, gnojidbe i suzbijanja štetnika.

Točni podaci o granicama parcela također pomažu u upravljanju zemljištem, planiranju korištenja zemljišta i usklađenosti s poljoprivrednim propisima.

Kako je to korisno?

Igra ključnu ulogu u poljoprivredi i upravljanju zemljištem, pružajući nekoliko prednosti i važnosti potkrijepljenih dokazima i globalnim podacima. Evo nekih ključnih točaka:

1. Precizna poljoprivreda: Precizne granice polja pomažu u implementaciji tehnika precizne poljoprivrede, gdje se resursi poput vode, gnojiva i pesticida precizno usmjeravaju na određena područja unutar polja.

Prema izvješću Svjetske banke, tehnologije precizne poljoprivrede imaju potencijal povećati prinose usjeva za 20%i smanjiti troškove ulaznih sirovina za 10-20% .

2. Učinkovito upravljanje resursima: Omogućuje poljoprivrednicima bolje upravljanje resursima optimizacijom sustava navodnjavanja, prilagodbom praksi gnojenja i praćenjem zdravlja usjeva. Ova preciznost smanjuje rasipanje resursa i utjecaj na okoliš.

Organizacija za hranu i poljoprivredu (FAO) procjenjuje da prakse precizne poljoprivrede mogu smanjiti potrošnju vode za 20-50%, smanjiti potrošnju gnojiva za 10-20%i smanjiti korištenje pesticida za 20-30%.

3. Prostorno planiranje: Točni podaci o granicama poljoprivrednih parcela ključni su za planiranje korištenja zemljišta, osiguravajući učinkovito korištenje dostupnog poljoprivrednog zemljišta. Omogućuje kreatorima politika i upraviteljima zemljišta donošenje informiranih odluka u vezi s raspodjelom zemljišta, plodoredom i zoniranjem.

Ovo može dovesti do povećane poljoprivredne produktivnosti i poboljšane sigurnosti hrane. Studija objavljena u Journal of Soil and Water Conservation otkrila je da bi učinkovito planiranje korištenja zemljišta moglo povećati globalnu proizvodnju hrane za 20-67%.

4. Poljoprivredne subvencije i osiguranje: Mnoge zemlje pružaju poljoprivredne subvencije i programe osiguranja temeljene na granicama parcela. Precizno razgraničenje pomaže u utvrđivanju podobnih površina, osiguravanju pravedne raspodjele subvencija i točnom izračunu premija osiguranja.

Na primjer, Zajednička poljoprivredna politika (ZPP) Europske unije oslanja se na točne granice parcela za izračun subvencija i praćenje usklađenosti.

5. Upravljanje zemljištem i pravne granice: Određivanje granica poljoprivrednih parcela ključno je za upravljanje zemljištem, imovinska prava i rješavanje zemljišnih sporova. Točne karte granica parcela pomažu u utvrđivanju pravnog vlasništva, podupiru sustave zemljišnih knjiga i olakšavaju transparentne zemljišne transakcije.

Svjetska banka procjenjuje da samo 30% svjetske populacije ima zakonski dokumentirana prava na svoju zemlju, što naglašava važnost pouzdanih podataka o granicama zemljišta za sigurno vlasništvo nad zemljom.

6. Usklađenost i ekološka održivost: Precizne granice polja pomažu u praćenju usklađenosti, osiguravajući pridržavanje ekoloških propisa i održivih poljoprivrednih praksi.

Pomaže u identificiranju tampon zona, zaštićenih područja te područja sklonih eroziji ili zagađenju vode, omogućujući poljoprivrednicima da poduzmu odgovarajuće mjere. Usklađenost s ekološkim standardima pospješuje održivost i smanjuje negativne učinke na ekosustave.

Prema FAO-u, održive poljoprivredne prakse mogu smanjiti emisije stakleničkih plinova do 6 milijardi tona godišnje.

Ove točke ilustriraju njegovu korisnost i važnost u poljoprivredi i upravljanju zemljištem. Predočeni dokazi i globalni podaci podupiru pozitivne učinke koje može imati na učinkovitost resursa, planiranje korištenja zemljišta, pravne okvire, održivost okoliša i ukupnu poljoprivrednu produktivnost.

Ukratko, određivanje granica poljoprivrednih površina je proces identifikacije i mapiranja granica poljoprivrednih polja ili parcela. Oslanja se na razne tehnike poput analize satelitskih snimaka, LiDAR podataka i GIS-a za točno definiranje i razgraničenje tih granica, omogućavajući učinkovito upravljanje zemljištem i poljoprivredne prakse.