„GeoPard“ automatizuotas lauko ribų aptikimo modelis tiksliajai žemdirbystei

„GeoPard“ sėkmingai sukūrė automatizuotą lauko ribų aptikimo modelį, naudodama daugiamečius palydovinius vaizdus, tikslų debesų ir šešėlių aptikimą bei pažangius patentuotus algoritmus, įskaitant giliuosius neuroninius tinklus.

„GeoPard“ lauko aptikimo modelis pasiekė pažangiausią tikslumą 0,975 pagal sankirtos virš sąjungos (IoU) metriką, patvirtinta įvairiuose regionuose ir pasėlių rūšyse visame pasaulyje.

Peržiūrėkite šiuos vaizdus, kad pamatytumėte rezultatus Vokietijoje (vidutinis lauko dydis yra 7 hektarai):

1 – Neapdorotas „Sentinel-2“ vaizdas

2 – itin didelės raiškos „Sentinel-2“ vaizdas, sukurtas „GeoPard“ (1 metro raiška)

3 – Segmentuotos lauko ribos, 0.975 Sankirtos virš sąjungos (IoU) tikslumo metrika, įvairiuose tarptautiniuose regionuose ir pasėlių rūšyse.

Integracija į mūsų API ir „GeoPard“ programą bus netrukus pasiekiama. Šis automatizuotas ir ekonomiškas metodas padeda prognozuoti derlių, yra naudingas vyriausybinėms organizacijoms ir padeda dideliems žemės savininkams, kuriems dažnai reikia atnaujinti laukų ribas tarp sezonų.

„GeoPard“ metodas naudoja Daugiamečių pasėlių vegetacijos tendencijos naudojant daugiafaktorinę analizę ir sėjomainą.

Modelis pasiekiamas per „GeoPard“ API mokėjimo pagal poreikį principą, suteikiant lankstumo be brangių prenumeratų.

Kas yra lauko ribų nustatymas?

Laukų ribų nustatymas – tai žemės ūkio laukų arba žemės sklypų ribų nustatymo ir kartografavimo procesas. Tai apima įvairių metodų ir duomenų šaltinių naudojimą atskirų laukų arba žemės ūkio sklypų riboms nustatyti.

Tradiciškai laukų ribas rankiniu būdu nubrėždavo ūkininkai arba žemės savininkai, remdamiesi savo žiniomis ir stebėjimais.

Tačiau tobulėjant technologijoms, ypač nuotolinio stebėjimo ir geografinių informacinių sistemų (GIS) srityse, vis labiau paplito automatizuoti ir pusiau automatizuoti metodai.

Vienas įprastas metodas yra palydovinių arba aerofotonuotraukų analizė. Didelės skiriamosios gebos vaizdai, užfiksuoti palydovų arba orlaivių, gali suteikti išsamios informacijos apie kraštovaizdį, įskaitant skirtingų žemės sklypų ribas.

Šiems vaizdams galima taikyti vaizdo apdorojimo algoritmus, kad būtų galima aptikti skirtingus požymius, tokius kaip augmenijos tipo, spalvos, tekstūros ar raštų pokyčiai, rodantys lauko ribų buvimą.

Kita technika apima LiDAR (šviesos aptikimo ir diapazono nustatymo) duomenų naudojimą, kai lazerio spinduliai matuoja atstumą tarp jutiklio ir Žemės paviršiaus.

LiDAR duomenys gali suteikti išsamią aukščio ir topografinę informaciją, leidžiančią nustatyti nedidelius reljefo skirtumus, kurie gali atitikti lauko ribas.

Be to, geografinės informacinės sistemos (GIS) atlieka lemiamą vaidmenį nustatant laukų ribas.

GIS programinė įranga leidžia integruoti ir analizuoti įvairius duomenų sluoksnius, įskaitant palydovinius vaizdus, topografinius žemėlapius, žemės nuosavybės įrašus ir kitą svarbią informaciją. Sujungdama šiuos duomenų šaltinius, GIS gali padėti interpretuoti ir identifikuoti laukų ribas.

Tikslus lauko ribų nustatymas yra būtinas dėl kelių priežasčių. Tai palengvina geresnį žemės ūkio išteklių valdymą, leidžia taikyti tiksliojo ūkininkavimo metodus ir padeda planuoti bei įgyvendinti žemės ūkio praktiką, tokią kaip drėkinimas, tręšimas ir kenkėjų kontrolė.

Tikslūs lauko ribų duomenys taip pat padeda administruoti žemę, planuoti žemės naudojimą ir laikytis žemės ūkio reglamentų.

Kaip tai naudinga?

Jis atlieka labai svarbų vaidmenį žemės ūkyje ir žemės valdyme, teikdamas daug naudos ir svarbos, kurią patvirtina įrodymai ir pasauliniai skaičiai. Štai keletas pagrindinių punktų:

1. Tikslusis žemės ūkis: Tikslios lauko ribos padeda įgyvendinti tiksliosios žemdirbystės metodus, kai tokie ištekliai kaip vanduo, trąšos ir pesticidai yra tiksliai paskirstomi konkrečioms lauko sritims.

Pasaulio banko ataskaitoje teigiama, kad tiksliosios žemdirbystės technologijos gali padidinti pasėlių derlių 20% ir sumažinti sąnaudas 10–20%.

2. Efektyvus išteklių valdymas: Tai leidžia ūkininkams geriau valdyti išteklius optimizuojant drėkinimo sistemas, koreguojant tręšimo praktiką ir stebint pasėlių sveikatą. Toks tikslumas sumažina išteklių švaistymą ir poveikį aplinkai.

Maisto ir žemės ūkio organizacija (FAO) apskaičiavo, kad tiksliojo ūkininkavimo praktika gali sumažinti vandens sunaudojimą 20–501 TP3 T, trąšų sunaudojimą – 10–201 TP3 T ir pesticidų sunaudojimą 20–301 TP3 T.

3. Žemės naudojimo planavimas: Tikslūs lauko ribų duomenys yra būtini žemės naudojimo planavimui, užtikrinant efektyvų turimos žemės ūkio paskirties žemės naudojimą. Tai leidžia politikos formuotojams ir žemės valdytojams priimti pagrįstus sprendimus dėl žemės paskirstymo, sėjomainos ir zonavimo.

Tai gali padidinti žemės ūkio produktyvumą ir pagerinti aprūpinimą maistu. Tyrime, paskelbtame „Journal of Soil and Water Conservation“, nustatyta, kad veiksmingas žemės naudojimo planavimas galėtų padidinti pasaulinę maisto gamybą 20-67%.

4. Ūkių subsidijos ir draudimas: Daugelyje šalių žemės ūkio subsidijos ir draudimo programos teikiamos atsižvelgiant į laukų ribas. Tikslus ribų nustatymas padeda nustatyti tinkamus žemės plotus, užtikrinti teisingą subsidijų paskirstymą ir tiksliai apskaičiuoti draudimo įmokas.

Pavyzdžiui, Europos Sąjungos bendroji žemės ūkio politika (BŽŪP) remiasi tiksliomis laukų ribomis, skirtomis subsidijoms apskaičiuoti ir atitikties reikalavimams stebėti.

5. Žemės administravimas ir teisinės ribos: Laukų ribų nustatymas žemės ūkyje yra labai svarbus žemės administravimui, nuosavybės teisėms ir žemės ginčų sprendimui. Tikslūs laukų ribų žemėlapiai padeda nustatyti teisėtą nuosavybę, palaiko žemės registravimo sistemas ir palengvina skaidrius žemės sandorius.

Pasaulio bankas apskaičiavo, kad tik 30% pasaulio gyventojų turi teisiškai dokumentuotas teises į savo žemę, todėl patikimų lauko ribų duomenų svarba saugiai žemės valdai.

6. Atitiktis reikalavimams ir aplinkos tvarumas: Tikslios lauko ribos padeda stebėti atitiktį reikalavimams, užtikrinant aplinkosaugos taisyklių ir tvaraus ūkininkavimo praktikos laikymąsi.

Tai padeda nustatyti buferines zonas, saugomas teritorijas ir erozijos ar vandens užterštumo paveiktas teritorijas, suteikiant ūkininkams galimybę imtis tinkamų priemonių. Aplinkosaugos standartų laikymasis didina tvarumą ir mažina neigiamą poveikį ekosistemoms.

Pasak FAO, tvarios žemdirbystės praktikos gali sumažinti iki 6 milijardų tonų šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą per metus.

Šie teiginiai iliustruoja jo naudingumą ir svarbą žemės ūkyje ir žemės valdyme. Pateikti įrodymai ir pasauliniai skaičiai patvirtina teigiamą poveikį, kurį jis gali turėti išteklių naudojimo efektyvumui, žemės naudojimo planavimui, teisinėms sistemoms, aplinkos tvarumui ir bendram žemės ūkio produktyvumui.

Apibendrinant, laukų ribų nustatymas žemės ūkyje yra žemės ūkio laukų arba žemės sklypų ribų nustatymo ir kartografavimo procesas. Jis remiasi įvairiais metodais, tokiais kaip palydovinių vaizdų analizė, LiDAR duomenys ir GIS, siekiant tiksliai apibrėžti ir pažymėti šias ribas, taip sudarant sąlygas veiksmingam žemės valdymui ir žemės ūkio praktikai.