Дронды ұшу аппараттары арқылы шағын фермерлік шаруашылықты дамыту: дақылдарды бақылау

Шағын фермерлер жаһандық азық-түлік өндірісінде шешуші рөл атқарады, бірақ олар ресурстардың шектеулілігінен бастап болжанбайтын қоршаған орта факторларына дейін көптеген қиындықтарға тап болады. Технологиялық прогресс дәуірінде дрондар деп аталатын пилотсыз ұшу аппараттары (ПҰА) шағын фермерлік шаруашылықта түбегейлі өзгеріс күшіне айналды.

Бұл әуе көліктері ауыл шаруашылығы тәжірибесін төңкеріске ұшыратып, шағын фермерлердің өмірін жақсарта алатын шешімдер ұсынады.

Ұсақ шаруашылықтардағы дрондардың әлеуеті мен әсерін шынымен түсіну үшін зерттеушілер осы саладағы бар зерттеулер мен үрдістерді терең талдау жүргізді. Олар алған түсініктер ауыл шаруашылығындағы инновациялардағы дрондардың қызықты рөлін айқындай түсті.

Зерттеулер шағын фермерлік шаруашылықтарда дрондарды пайдаланудың артып келе жатқанын көрсетеді. Соңғы бірнеше жылда бұл технологияға қызығушылық пен инвестицияның айтарлықтай артуы байқалды. 2016 жылдан бері жылдық өсу қарқыны шамамен 31% құрайтын бұл үрдіс дрондардың ауыл шаруашылығындағы құндылығының артып келе жатқанын білдіреді.

Жетекші ынтымақтастық және әсер

Ауыл шаруашылығында дрондарды пайдалану зерттеулердің негізгі бағытына айналуда, және бұл академиялық қоғамдастықта көрініс табуда. “Дрондар” және “Қашықтықтан зондтау” сияқты журналдар ауыл шаруашылығындағы дрондарға қатысты зерттеулерді жариялауда көшбасшыларға айналды, осы саладағы жалпы жарияланымдардың шамамен 35%-сы жарық көрді. Осы журналдардың ішінде “Дрондар” ең көп дәйексөз санымен ерекшеленеді, бұл оның маңыздылығын көрсетеді.

Шағын фермерлік шаруашылықтарда пилотсыз ұшу аппараттарын қолданудың жаһандық ландшафтында зерттеушілер 14 елді белсенді қатысушылар ретінде анықтады. Атап айтқанда, Қытай, Оңтүстік Африка, Нигерия, Швейцария және АҚШ бұл зерттеудің алдыңғы қатарында.

Қытай дәйексөздер бойынша үздік бестікте үнемі тұр, бұл оның осы саладағы күшті ықпалын көрсетеді. Зерттеулердің көпшілігі ұлттық шекаралар ішінде жүргізілсе де, кейбір халықаралық ынтымақтастықтар пайда бола бастады.

Сонымен қатар, зерттеу осы салаға 23 басылымымен айтарлықтай әсер еткен 131 автордың үлесін атап өтеді. Вимбайи Чимоньо, Алистер Клулов, Тафадзванаше Мабхаудхи және Мбулиси Сибанда сияқты танымал авторлар шағын фермерлік шаруашылықтарда дрондарды пайдалануды дамытуға белсенді қатысты.

Дәйексөздерге келетін болсақ, Ола Холл мен Магнус Йирстрём ең танымалдардың қатарында, бұл олардың осы тақырыпқа айтарлықтай ықпал еткенін көрсетеді.

Егінді бақылауды революциялық жолмен жүргізу

Ұшқышсыз ұшу аппараттарын шағын шаруашылықтарда негізгі қолдану ретінде дақылдардың дамуын бақылау және өнімділікті бағалау пайда болады. Дрондар өсу кезеңінде дақылдардың денсаулығы мен күшін бағалау үшін бірегей бақылау нүктесін ұсынады.

Олар су тапшылығы, аурулар және қоректік заттардың жетіспеушілігі сияқты мәселелерді анықтай алады. Дақылдардан алынған шағылысу деректерін талдау арқылы шағын фермерлер ерте араласып, өнімнің айтарлықтай жоғалуының алдын ала алады. NDVI, EVI және SAVI сияқты ұшқышсыз ұшу аппараттарынан алынған өсімдік индекстері дақылдардың дамуын бағалауда маңызды рөл атқарады.

1. Тыңайтқыштарды басқаруды дәл баптау

Тыңайтқыштарды пайдалануды оңтайландыру дәл ауыл шаруашылығының маңызды аспектісі болып табылады. Ұшқышсыз ұшу аппараттары жапырақ азотымен тығыз байланысты жапырақ хлорофиллінің мөлшерін бағалау арқылы шағын фермерлерге осы мақсатта көмектесуде.

Бұл ақпарат фермерлерге тыңайтқыштарды қолдану туралы хабардар шешім қабылдауға бағыт береді. Зерттеулер көрсеткендей, ұшқышсыз ұшу аппараттарынан алынған деректер тыңайтқыш тиімділігін шамамен 10%-ге арттыра алады.

2. Тиімді басқару үшін дақылдарды картаға түсіру

Дәл картаға түсіру - дрондардың жетістікке жететін тағы бір саласы. Жоғары ажыратымдылықтағы кескіндер мен машиналық оқытудың көмегімен дрондар шағын фермерлерге өз егістіктерін дәл картаға түсіруге көмектеседі. Бұл технология жерді пайдалану мен дақылдарды картаға түсіруге негіз болатындықтан, дәл ауыл шаруашылығында маңызды рөл атқарады.

Қарастырылған зерттеулерде алгоритмдерді оқыту әдістері әдетте жер бетіндегі зерттеулерді немесе жоғары ажыратымдылықтағы кескіндерді пайдалануды қамтиды. Кескіндерді жіктеу үшін кездейсоқ орман, тірек векторлық машиналар және терең нейрондық желілер сияқты алгоритмдер қолданылады, бұл дақылдарды картаға түсіруді дәлірек етеді.

Қиындықтар мен мүмкіндіктер

Ұсақ шаруашылықтарда дрондардың әлеуеті айқын болғанымен, оларды енгізумен байланысты қиындықтарды мойындау маңызды.

1. Жергілікті деректердің жеткіліксіздігіКөптеген модельдер әзірлеу және тексеру үшін сапалы in-situ деректерінің қолжетімділігіне байланысты. Мұндай деректер әрқашан оңай қолжетімді бола бермейді және олардың ауқымы шектеулі болуы мүмкін.

2. Әртүрлі пилотсыз ұшу аппараттарының түрлері және пайдалы жүктемелері: Дрондар әртүрлі өлшемдер мен түрлерде болады, әрқайсысының өзіндік мүмкіндіктері бар. Олардың ұшу уақыты мен пайдалы жүк көтергіштігі ірі көлемді ауыл шаруашылығы қолданбаларына жарамсыз болуы мүмкін.

3. Ауа райына сезімталдықАуа райы жағдайлары дрондардың деректер жинауына айтарлықтай әсер етуі мүмкін. Қатты жел мен жаңбыр деректер жинауда қиындықтар тудыруы мүмкін.

4. ҚолжетімділікДрондарды басқару және деректерді өңдеу бағдарламалық жасақтамасын сатып алу, әсіресе ақшасы аз шағын фермерлер үшін қымбатқа түсуі мүмкін.

5. Техникалық сараптама: Дрондарды пайдалану және техникалық қызмет көрсету, деректерді өңдеумен қатар, әрқашан қолжетімді бола бермейтін арнайы дағдыларды қажет етеді.

6. Реттеуші құрылымдарҰшқышсыз ұшу аппараттарын пайдаланумен байланысты ықтимал тәуекелдерге негізделген қатаң ережелер оларды пайдалануды шектеуі немесе ұшқыш лицензияларын алуды қажет етуі мүмкін.

7. Есептеу ресурстарыДрондар шығаратын деректердің үлкен көлемін өңдеу есептеулерді көп қажет етуі мүмкін, бұл қосымша ресурстар мен оқытуды қажет етуі мүмкін.

Дегенмен, бұл қиындықтар көптеген мүмкіндіктермен қатар жүреді:

1. Дәл ауыл шаруашылығындағы әртүрлі қолданыстар: Дрондар дәл ауыл шаруашылығында дақылдарды бақылау мен картаға түсіруден басқа, арамшөптерді кешенді басқару, суды пайдалануды бағалау, суару суының сапасы мен мөлшерін бағалау, топырақ атрибуттарын картаға түсіру және пестицидтерді басқаруға арналған айнымалы тарифтік рецепт карталарын қоса алғанда, әртүрлі қолданбаларды ұсынады.

2. Шешім қабылдауды қолдауға арналған көп қырлы деректер: Дрондар ұсынатын алуан түрлі деректер бір уақытта бірнеше мақсаттарды шеше алатын шешім қабылдауды қолдау құралдарын әзірлеуге мүмкіндік береді.

3. Кеңейтілген бұлттық есептеу платформаларыGoogle Earth Engine сияқты платформалар ұшқышсыз ұшу аппараттарының деректерін өңдеу және талдау үшін жаңа мүмкіндіктер ұсынады.

4. Дрондар мен спутниктер арасындағы синергияДрондар мен жер серіктері әртүрлі қолданбалар үшін қосымша деректерді бере алады, және олардың әлеуетті синергиясын ашу үшін зерттеулер қажет.

5. Деректер тапшылығы бар орталарға арналған тәсілдер: Инновациялар деректердің тапшылығын кедергісіз етуде, бұл жергілікті деректерді және оқыту әдістерін минималды түрде талап ететін тәсілдерден көрінеді.

6. Шығындар мен пайданы талдау: Дрон технологиялары мен басқа да қашықтықтан зондтау әдістерінің құнын салыстыру олардың қолжетімділігі мен артықшылықтарын анықтауға көмектеседі.

7. Ауыл шаруашылығындағы әйелдердің құқықтары мен мүмкіндіктерін кеңейту: Дрондар арқылы жүзеге асырылатын дәл ауыл шаруашылығын енгізу шағын фермерлік шаруашылықтардағы әйелдерге мүмкіндік беріп, олардың қиындықтар мен болашақтағы белгісіздіктерді шешу мүмкіндіктерін арттыра алады.

8. Жастардың қатысуы: Ауыл шаруашылығын ұшқышсыз ұшу аппараттарына негізделген дәлдіктегі ауыл шаруашылығымен жаңғырту жастардың ауыл шаруашылығына деген қызығушылығын оятып, сол арқылы саланың ұзақ мерзімділігі мен тұрақтылығын арттыра алады.

Қорытынды

Қорытындылай келе, дрондарды шағын фермерлік шаруашылыққа біріктіру миллиондаған шағын фермерлердің өмір сүруін өзгертуге мүмкіндік береді. Дәнді дақылдарды бақылау, тыңайтқыштарды басқару және картаға түсіру үшін инновациялық шешімдерді ұсыну арқылы дрондар фермерлерге ақпараттандырылған шешім қабылдау үшін құнды түсініктер береді. Қиындықтарға қарамастан, дрондармен шағын фермерлік шаруашылықтың болашағы мүмкіндіктерге толы. Жылдам дамып келе жатқан технология шығындардың төмендеуімен бірге ауыл шаруашылығы секторы үшін жаңа есіктер ашады және бүкіл әлемдегі фермерлік қауымдастықтар үшін азық-түлік қауіпсіздігі, экологиялық тұрақтылық және экономикалық әл-ауқат уәдесін ұсынады.