Zautomatyzowany model wykrywania granic pól dla rolnictwa precyzyjnego firmy GeoPard

Firma GeoPard pomyślnie ukończyła prace nad zautomatyzowanym modelem wykrywania granic pól, wykorzystując wieloletnie zdjęcia satelitarne, dokładną detekcję chmur i cieni oraz zaawansowane zastrzeżone algorytmy, w tym głębokie sieci neuronowe.

Model detekcji terenowej GeoPard osiągnął najnowocześniejszą dokładność 0,975 w metryce przecięcia nad unią (IoU), sprawdzone w różnych regionach i przy różnych rodzajach upraw na całym świecie.

Aby zobaczyć wyniki w Niemczech, zobacz poniższe zdjęcia (średnia wielkość pola wynosi 7 hektarów):

1 – Surowy obraz Sentinel-2

2 – Obraz Sentinel-2 o superrozdzielczości wykonany przez GeoPard (rozdzielczość 1 metra)

3 – Granice pól segmentowanych, 0.975 Metryka dokładności przecięcia przez unię (IoU), w wielu regionach świata i przy różnych typach upraw.

Integracja z naszym API i aplikacją GeoPard będzie wkrótce dostępna. Ta zautomatyzowana i ekonomiczna metoda pomaga przewidywać plony, przynosi korzyści organizacjom rządowym i wspiera dużych właścicieli ziemskich, którzy często muszą aktualizować granice pól między sezonami.

Podejście GeoPard wykorzystuje wieloletnie trendy wegetacji upraw wykorzystując analizę wieloczynnikową i płodozmian.

Dostęp do modelu jest możliwy poprzez API GeoPard na zasadzie „płać za użytkowanie”, oferując elastyczność bez konieczności wykupywania kosztownych subskrypcji.

Czym jest wytyczanie granic pola?

Wytyczanie granic pól odnosi się do procesu identyfikacji i mapowania granic pól uprawnych lub działek rolnych. Polega ono na wykorzystaniu różnych technik i źródeł danych do wytyczenia granic poszczególnych pól lub działek rolnych.

Tradycyjnie granice pól były wytyczane ręcznie przez rolników i właścicieli ziemskich, na podstawie ich wiedzy i obserwacji.

Jednak wraz z rozwojem technologii, zwłaszcza w dziedzinie teledetekcji i systemów informacji geograficznej (GIS), coraz powszechniejsze stają się metody zautomatyzowane i półautomatyczne.

Jednym z powszechnych podejść jest analiza zdjęć satelitarnych lub lotniczych. Zdjęcia o wysokiej rozdzielczości wykonane przez satelity lub samoloty mogą dostarczyć szczegółowych informacji o krajobrazie, w tym o granicach między poszczególnymi działkami.

Do takich obrazów można zastosować algorytmy przetwarzania obrazu w celu wykrycia charakterystycznych cech, takich jak zmiany w rodzaju roślinności, kolorze, fakturze lub wzorach, które wskazują na obecność granic pola.

Inna technika wiąże się z wykorzystaniem danych LiDAR (Light Detection and Ranging), która polega na użyciu promieni laserowych w celu zmierzenia odległości między czujnikiem a powierzchnią Ziemi.

Dane LiDAR mogą dostarczyć szczegółowych informacji o wysokości i topografii, umożliwiając identyfikację drobnych różnic w terenie, które mogą odpowiadać granicom pól.

Ponadto systemy informacji geograficznej (GIS) odgrywają kluczową rolę w wyznaczaniu granic pól.

Oprogramowanie GIS umożliwia integrację i analizę różnych warstw danych, w tym zdjęć satelitarnych, map topograficznych, rejestrów własności gruntów i innych istotnych informacji. Łącząc te źródła danych, GIS może pomóc w interpretacji i identyfikacji granic pól.

Dokładne wyznaczenie granic pola jest niezbędne z kilku powodów. Ułatwia ono lepsze zarządzanie zasobami rolnymi, umożliwia stosowanie precyzyjnych technik rolniczych oraz wspiera planowanie i wdrażanie praktyk rolniczych, takich jak nawadnianie, nawożenie i zwalczanie szkodników.

Dokładne dane o granicach pól pomagają również w administrowaniu gruntami, planowaniu ich użytkowania i przestrzeganiu przepisów rolniczych.

Jak to jest przydatne?

Odgrywa kluczową rolę w rolnictwie i zarządzaniu gruntami, zapewniając szereg korzyści i mając znaczenie potwierdzone dowodami i danymi globalnymi. Oto kilka kluczowych punktów:

1. Rolnictwo precyzyjne: Dokładne granice pól pomagają we wdrażaniu technik rolnictwa precyzyjnego, w których zasoby takie jak woda, nawozy i pestycydy są precyzyjnie kierowane do określonych obszarów na polach.

Według raportu Banku Światowego technologie rolnictwa precyzyjnego mają potencjał zwiększenia plonów o 20% i obniżenia kosztów nakładów o 10-20%.

2. Efektywne zarządzanie zasobami: Umożliwia rolnikom lepsze zarządzanie zasobami poprzez optymalizację systemów nawadniających, dostosowanie metod nawożenia i monitorowanie stanu upraw. Ta precyzja ogranicza marnotrawstwo zasobów i wpływ na środowisko.

Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) szacuje, że dzięki stosowaniu precyzyjnych praktyk rolniczych można zmniejszyć zużycie wody o 20–50%, zużycie nawozów o 10–20% i zużycie pestycydów o 20–30%.

3. Planowanie zagospodarowania przestrzennego: Dokładne dane o granicach pól są niezbędne do planowania użytkowania gruntów, zapewniając efektywne wykorzystanie dostępnych gruntów rolnych. Pozwalają decydentom i zarządcom gruntów podejmować świadome decyzje dotyczące alokacji gruntów, płodozmianu i podziału na strefy.

Może to prowadzić do wzrostu produktywności rolnictwa i poprawy bezpieczeństwa żywnościowego. Badanie opublikowane w czasopiśmie „Journal of Soil and Water Conservation” wykazało, że efektywne planowanie użytkowania gruntów może zwiększyć globalną produkcję żywności o 20–671 TP3T.

4. Dopłaty i ubezpieczenia rolnicze: Wiele krajów zapewnia dopłaty do rolnictwa i programy ubezpieczeniowe oparte na granicach pól. Dokładne wyznaczenie granic pomaga w określeniu kwalifikujących się obszarów, zapewnieniu sprawiedliwego podziału dopłat i dokładnym obliczeniu składek ubezpieczeniowych.

Na przykład Wspólna Polityka Rolna (WPR) Unii Europejskiej opiera się na dokładnych granicach pól przy obliczaniu dotacji i monitorowaniu przestrzegania przepisów.

5. Administracja gruntami i granice prawne: Wyznaczanie granic pól w rolnictwie ma kluczowe znaczenie dla administrowania gruntami, praw własności i rozwiązywania sporów gruntowych. Dokładne mapy granic pól pomagają ustalić prawną własność, wspierają systemy rejestracji gruntów i ułatwiają przejrzyste transakcje gruntowe.

Bank Światowy szacuje, że zaledwie 30% ludności świata ma prawnie udokumentowane prawa do swojej ziemi, co podkreśla znaczenie wiarygodnych danych o granicach pól dla bezpiecznego użytkowania gruntów.

6. Zgodność i zrównoważony rozwój środowiska: Dokładne wyznaczenie granic pól pomaga w monitorowaniu zgodności z przepisami, zapewniając przestrzeganie przepisów ochrony środowiska i zrównoważonych praktyk rolniczych.

Pomaga zidentyfikować strefy buforowe, obszary chronione oraz obszary narażone na erozję lub zanieczyszczenie wody, umożliwiając rolnikom podjęcie odpowiednich działań. Przestrzeganie norm środowiskowych wzmacnia zrównoważony rozwój i ogranicza negatywny wpływ na ekosystemy.

Według FAO zrównoważone praktyki rolnicze mogą ograniczyć emisję gazów cieplarnianych nawet o 6 miliardów ton rocznie.

Powyższe punkty ilustrują jego przydatność i znaczenie w rolnictwie i zarządzaniu gruntami. Przedstawione dowody i dane globalne potwierdzają pozytywny wpływ, jaki może on mieć na efektywność wykorzystania zasobów, planowanie użytkowania gruntów, ramy prawne, zrównoważony rozwój środowiska i ogólną produktywność rolnictwa.

Podsumowując, wyznaczanie granic pól w rolnictwie to proces identyfikacji i mapowania granic pól uprawnych lub działek rolnych. Opiera się on na różnych technikach, takich jak analiza zdjęć satelitarnych, dane LiDAR i GIS, w celu dokładnego określenia i wytyczenia tych granic, umożliwiając efektywne zarządzanie gruntami i stosowanie praktyk rolniczych.