Прогнозирование урожайности с использованием данных дистанционного зондирования в точном земледелии

Для прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур необходимо понимать, сколько солнечного света получают растения и сколько воды им требуется. Рост растений зависит от этих двух факторов, но на него влияют и многие другие факторы, такие как температура, влажность и т.д. тип почвы.

Количество и качество производимых в мире сельскохозяйственных культур являются важнейшим фактором, влияющим на продовольственную безопасность. Это особенно важно для развивающихся стран, где сельское хозяйство по-прежнему играет значительную роль в экономике.

Дистанционное зондирование Данные дистанционного зондирования можно использовать для оценки количества света, получаемого растениями, и, следовательно, для прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур. Данные дистанционного зондирования являются мощным инструментом для оценки урожайности. Они предоставляют информацию о растущих культурах и окружающей среде, позволяя прогнозировать производство сельскохозяйственной продукции.

Данные дистанционного зондирования — это форма анализа данных в сельском хозяйстве, которая может использоваться для прогнозирования урожайности до сбора урожая. В этой статье рассматривается все, что вам нужно знать о данных дистанционного зондирования.

Что представляют собой данные об урожайности сельскохозяйственных культур?

Данные об урожайности сельскохозяйственных культур — это информация о количестве урожая, произведенного фермером или группой фермеров. Они включают количество урожая, собранного с гектара земли. Урожайность может измеряться в тоннах, бушелях или любой другой единице измерения в зависимости от культуры.

Данные об урожайности сельскохозяйственных культур важны для сельского хозяйства, поскольку они помогают фермерам определить, сколько им следует посеять в следующем сезоне. Кроме того, данные об урожайности позволяют им выявить проблемы с посевами, которые необходимо решить.

Данные об урожайности также могут использоваться для отслеживания прогресса в достижении глобальных целей, установленных правительствами, неправительственными организациями и другими заинтересованными сторонами.

Кроме того, данные об урожайности используются для выявления сильных и слабых сторон сельскохозяйственной практики и выработки рекомендаций на основе этой информации. Данные об урожайности полезны для принятия обоснованных решений по многим аспектам сельского хозяйства, таким как:

Выбор семян: Выбор сортов и гибридов на основе данных об урожайности может помочь обеспечить посев полей наиболее прибыльными из доступных семян.

Борьба с вредителями: Мониторинг роста растений и сбор данных об урожайности могут помочь фермерам определить, когда следует начинать внесение новых посадок. борьба с вредителями меры. Это может сократить использование пестицидов и увеличить прибыль.

Планирование полива: Использование информации с мониторов урожайности позволяет фермерам точно настраивать график орошения, что помогает экономить воду и деньги, сохраняя при этом высокие урожаи.

Что такое данные дистанционного зондирования?

Дистанционное зондирование — это наука о получении информации об объекте или явлении без прямого контакта с объектом и, следовательно, неинвазивным способом. Оно используется в сельском хозяйстве для мониторинга урожая, почвы и влажности.

Дистанционное зондирование использует электромагнитное излучение (ЭМИ), такое как излучение радиоволн, микроволн, инфракрасного излучения, видимого света и ультрафиолетового излучения.

Дистанционное зондирование сельскохозяйственных культур позволяет измерять условия роста растений с течением времени. Оно также предоставляет информацию о состоянии посевов в конкретные моменты времени и пространства. Эта информация может быть использована для оценки урожайности и определения сроков сбора урожая.

Данные дистанционного зондирования могут использоваться для измерения изменений в землепользовании, мониторинга роста сельскохозяйственных культур и урожайности, определения уровня влажности и засоленности почвы, оценки уровня заражения вредителями, мониторинга уровня загрязнения окружающей среды и т. д.

Например, если вы идете по полю и рассматриваете растения, вы собираете о них данные. Если вы едете на вертолете или самолете и наблюдаете за растениями сверху, вы собираете данные дистанционного зондирования.

Для сбора этих данных используется множество различных методов и устройств дистанционного зондирования: спутниковые снимки, аэрофотоснимки, радиолокационные системы, лидар и многое другое.

Что такое прогнозирование урожайности сельскохозяйственных культур?

Прогнозирование урожайности сельскохозяйственных культур — это процесс оценки потенциальной или ожидаемой урожайности конкретной культуры на данном участке и в течение вегетационного периода.

Это включает в себя анализ различных факторов, таких как погодные условия, характеристики почвы, генетика культур и методы ведения сельского хозяйства, для составления обоснованных прогнозов относительно вероятного урожая.

Важно отметить, что прогнозы урожайности сельскохозяйственных культур подвержены неопределенности из-за сложности сельскохозяйственных систем и влияния непредсказуемых факторов, таких как вредители, болезни и экстремальные погодные явления.

Хотя прогностические модели предоставляют ценную информацию, они служат инструментом для принятия решений, а не обеспечивают абсолютную уверенность.

Как это работает?

Следующие источники данных объединены для создания различного весового коэффициента в прогнозируемых показателях урожайности, основанного на текущих условиях сельскохозяйственного сезона в различных регионах.

Специалисты по анализу данных компании Farmers Edge объединяют эти источники данных с новейшими достижениями в области машинного обучения, чтобы обновлять прогнозы урожайности всякий раз, когда нарушается какой-либо важный компонент урожайности.

1. Предсезонные данные

Для создания основы для прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур необходимы точные данные, полученные до начала сезона. Эта информация доступна до посева и служит отправной точкой для первых прогнозов урожайности.

Такие данные, как местоположение поля, текущие и предыдущие культуры, погодные условия на конкретном поле за несколько месяцев до посева, информация и данные анализа почвы, а также региональные погодные тенденции за последнее десятилетие, объединяются для того, чтобы дать представление о том, как начать сезон с точными прогнозируемыми показателями урожайности.

2. Данные за сезон

Данные, полученные в течение вегетационного периода, позволяют получить представление о факторах, влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур на протяжении всего вегетационного периода после закладки фундамента.

Метеостанции Farmers Edge, расположенные непосредственно на фермах, предоставляют данные, ориентированные на поле, что улучшает существующие наборы данных, выдавая ожидаемые и прогнозируемые значения, которые сохраняются, а затем сбрасываются при поступлении данных каждый день, что способствует совершенствованию моделей.

Другие данные, полученные в течение сезона, такие как внесение удобрений, также учитываются в течение сезона, независимо от того, было ли оно запланировано или нет, для улучшения диагностики поля и предоставления прогнозируемых значений урожайности.

3. Данные по конкретным культурам

Разветвленная сеть местных агрономов Farmers Edge также может предоставлять данные по конкретным культурам в течение вегетационного периода.

Агрономы компании Farmers Edge выявили специфические для каждой культуры данные, влияющие на урожайность в течение вегетационного периода, включая содержание воды на основных стадиях роста или количество часов при температурах выше кардинальных значений для культур в ключевые периоды, определяющие урожайность, для пяти основных культур, используемых для прогнозирования урожайности (кукуруза, рапс, чечевица, соя и пшеница).

4. Фотографии посевов и полей

Спутниковые снимки высокого разрешения используются для быстрого и точного определения значений индекса NDVI состояния сельскохозяйственных культур на полях, что позволяет исследователям выявлять ошибочные результаты или региональные проблемы, которые могут повлиять на урожайность.

Эти региональные тенденции можно использовать для определения того, соответствуют ли прогнозы прогнозируемым показателям в отдельных регионах или же факторы окружающей среды исказили значения прогнозируемой урожайности.

5. Данные гистограммы

Модели прогнозирования урожайности Farmers Edge используют большие статистические данные для выявления различных распределений на изображениях полей с течением времени, что затем обеспечивает ясность для сверточной нейронной сети, которая может использовать эти изменения для прогнозирования урожайности на больших территориях, таких как Соединенные Штаты или Канада, по мере изменения изображений с течением времени.

Предсказать урожайность до того, как комбайн пройдет по полю, непросто, но команда Farmers Edge рада предоставить производителям прогнозы урожайности, основанные на полных и точных статистических данных.

Каждый источник данных имеет свой вес в прогнозировании урожайности сельскохозяйственных культур, который может изменяться в зависимости от параметров модели.

Как повысить урожайность сельскохозяйственных культур с помощью технологий точного земледелия?

Фермеры на протяжении поколений обсуждали и работали над повышением урожайности сельскохозяйственных культур. Некоторые из найденных методов оказались эффективными, другие — неэффективными.

Помимо бесценного опыта предыдущих поколений фермеров, сельскохозяйственная отрасль теперь может извлечь выгоду из современных научных и технологических достижений.

Давайте рассмотрим наиболее распространенные способы повышения урожайности для фермеров, а также то, как предыдущий опыт и новые технологии могут быть использованы для повышения производительности сельского хозяйства.

1. Правильный полив

Фермерам, желающим увеличить средний урожай с гектара своих полей, необходима хорошо спроектированная ирригационная система. Обеспечение растений необходимым количеством воды напрямую влияет на их развитие и, как следствие, на урожайность.

Прогнозы погоды имеют решающее значение для эффективного орошения сельскохозяйственных угодий. Благодаря современным технологиям, включая специализированные программы и программное обеспечение для фермеров, теперь стало возможным сверхточное прогнозирование погоды на местном уровне.

Это делает точное орошение Это возможно благодаря тому, что фермеры могут заранее подготовиться и спланировать полив своих посевов максимально точно и эффективно.

2. Анализ почвы и ее качество.

Одним из важнейших факторов, влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур, является качество или плодородие почвы. Помимо сельскохозяйственного производства, качество почвы влияет на затраты фермера на выращивание того или иного растения, поскольку для некоторых из них требуется определенное соотношение определенных элементов в почве, таких как минеральные частицы, органические вещества, вода и воздух.

Для повышения урожайности фермерам необходимо регулярно контролировать состояние почвы на своих участках. Севооборот Это, помимо прочего, один из наиболее эффективных способов поддержания здоровья почвы.

Севооборот на конкретном участке предотвращает истощение почвы и прерывает циклы численности насекомых, что приводит к увеличению сельскохозяйственной продукции и, как следствие, к повышению средней урожайности с акра.

3. Качество семян

Качество семян, используемых фермерами для посева, влияет на сельскохозяйственное производство. В связи с этим, фермерам рекомендуется высевать на своих полях только сертифицированные семена, прошедшие все необходимые проверки качества, чтобы повысить урожайность.

Сертифицированные семена могут быть дороже несертифицированных, но результат того стоит, поскольку качество семян является одним из важнейших факторов, влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур.

Помимо этого, использование только высококачественных семян является одним из наиболее экологически ответственных способов повышения урожайности. Фермер может проверить качество конкретных семян, связавшись с соответствующей семенной компанией и, при необходимости, организовав индивидуальные испытания на конкретном участке земли.

Помимо этого, крайне важно понимать, что качество семян не является постоянным или неизменным. С момента посева в землю семена нуждаются в защите. Одним из способов обработки семян для достижения этой цели является их покрытие защитным составом.

Это технология, при которой семенные зерна заключаются во внешнюю оболочку для улучшения их свойств (веса, размера) и/или для обеспечения их активными химическими веществами (микроэлементами, микробными инокулянтами, регуляторами роста и т. д.) с целью защиты от болезней растений и улучшения их роста.

4. Разумное применение удобрений

Удобрения Удобрения предназначены для питания различных типов почв, улучшения роста растений и увеличения урожая, но их использование должно быть сбалансированным и разумным. Чрезмерное использование удобрений может серьезно повлиять на качество почвы и, как следствие, на сельскохозяйственную продуктивность.

Различные участки поля могут нуждаться в разном уровне удобрения почвы, поэтому наилучший подход заключается в выборочном использовании удобрений в соответствии с потребностями разных зон поля. Такой точный подход к удобрению поля поддерживает здоровье почвы, что приводит к повышению средней урожайности с акра.

A Программное обеспечение для мониторинга урожая Это один из вариантов технологий в данном контексте. Он включает в себя инструмент зонирования полей, который разделяет сельскохозяйственные угодья на 2-7 зон на основе спутниковых снимков, определяя места, требующие большего внимания, чем другие.

Фермеры часто используют высокоточные технологии как один из наиболее экологически чистых способов повышения урожайности.

5. Методы защиты растений

Фермеры, стремящиеся повысить урожайность, должны ухаживать за своими растениями на протяжении всего периода роста и до конца вегетационного периода. В зависимости от ситуации, фермеры используют различные средства для снижения влияния сорняков, вредителей и болезней на урожайность.

Гербициды, инсектициды, десиканты, регуляторы роста растений, фунгициды, адъюванты и другие химические вещества — распространенные примеры. Защита растений может осуществляться различными способами. Борьба с сорняками/вредителями и борьба с болезнями растений — два наиболее важных метода.

6. Профилактика и борьба с болезнями растений

Заражение растений представляет собой еще одну серьезную опасность для сельскохозяйственной деятельности фермеров. Фермеры могут использовать различные методы профилактики и борьбы с болезнями растений, такие как выбор устойчивых или толерантных к болезням сортов, обработка семян фунгицидами, а также применение пестицидов и других подобных веществ к развивающимся растениям, в зависимости от типа растений, которые будут выращиваться на поле.

Фермерам следует уделять особое внимание тому, когда они используют эти или другие методы, чтобы добиться максимального эффекта. Необходимо помнить, что своевременная защита растений имеет решающее значение для урожайности с гектара — чем раньше будет выявлена проблема, тем быстрее и проще она будет решена, и тем меньше посевных площадей пострадает.

7. Борьба с сорняками и вредителями

В течение вегетационного периода основными задачами фермеров являются борьба с сорняками и вредителями. Например, один сорняк может произвести более 10 миллионов семян, которые, если их не уничтожить своевременно, могут значительно снизить урожайность на данном поле и создавать проблемы на долгие годы. Кроме того, аграрии должны применять комплексный подход к борьбе с вредителями.

Фермеры должны постоянно быть готовы оперативно реагировать на проблемы, связанные с нашествием вредителей, поскольку вредители — это высокоадаптивные и быстро размножающиеся организмы, которые могут поставить под угрозу урожай на конкретных сельскохозяйственных угодьях.

Прогнозирование урожайности сельскохозяйственных культур является серьезной проблемой для фермеров, поскольку напрямую влияет на их прибыль. Если фермер знает, какой урожай он может ожидать со своей земли, он может соответствующим образом спланировать посевы и увеличить свою прибыль. Именно поэтому важно точно прогнозировать урожайность перед посадкой любой культуры на конкретном участке земли.

Это важный вопрос в агрономии с древних времен. Он имеет решающее значение для продовольственной безопасности, особенно во время засухи, наводнений или других стихийных бедствий.

Прогнозирование урожайности также используется фермерами для принятия решений о сроках посадки и сбора урожая с учетом содержания влаги в почве, нашествия вредителей и других факторов, таких как погодные условия и потребность в удобрениях.

Чтобы принимать более обоснованные решения и повышать эффективность выращивания сельскохозяйственных культур с помощью данных об урожайности, кликните сюда Запросить демо-версию можно прямо сейчас.

Часто задаваемые вопросы

1. Как фермеры увеличивают урожайность?

Фермеры повышают урожайность за счет грамотного управления почвой, эффективного орошения, севооборота, а также борьбы с вредителями и сорняками. Эти методы оптимизируют плодородие почвы, доступность воды и минимизируют вредителей и болезни, что приводит к повышению урожайности.

2. Как рассчитать урожайность с гектара/участка?

Урожайность можно измерить различными методами и факторами. Один из распространенных подходов заключается в физическом сборе репрезентативной выборки урожая с определенного участка и ее взвешивании. Затем этот вес экстраполируется для оценки общей урожайности всего поля или фермы.

Например, если образец весит 100 килограммов, а площадь поля составляет 2 гектара, то урожайность с гектара составит 50 килограммов.

Кроме того, передовые технологии, такие как дистанционное зондирование и спутниковые снимки, могут быть использованы для оценки состояния сельскохозяйственных культур, индексов растительности и биомассы, предоставляя ценную информацию.

При измерении также учитываются другие факторы, такие как качество зерна, его размер и рыночная стоимость. Например, если образец весит 100 килограммов, а площадь поля составляет 2 гектара, то урожайность с гектара составит 50 килограммов.

3. Как вы оцениваете урожайность перед сбором?

Предварительная оценка урожайности сельскохозяйственных культур может проводиться с использованием комбинации методов.

Один из подходов заключается в использовании моделей роста, учитывающих специфические для каждой культуры факторы, такие как дата посадки, погодные условия и состояние растений, для прогнозирования потенциальной урожайности.

Другой метод заключается в использовании методов дистанционного зондирования, таких как спутниковые снимки или беспилотные летательные аппараты, для оценки жизнеспособности и биомассы сельскохозяйственных культур.

4. Какой тип сельскохозяйственной системы дает более здоровые зерновые культуры?

Системы органического земледелия часто ассоциируются с более здоровыми зерновыми культурами. В органическом земледелии избегается использование синтетических пестицидов, гербицидов и генетически модифицированных организмов (ГМО). Вместо этого органические фермеры полагаются на натуральные удобрения, севооборот и биологические методы борьбы с вредителями.

Эти методы способствуют производству зерна, свободного от остатков химических веществ, потенциально более богатого необходимыми питательными веществами и имеющего более низкий уровень загрязнения пестицидами.

Однако важно отметить, что конкретная польза зерновых для здоровья может варьироваться в зависимости от таких факторов, как качество почвы, сорт культуры и методы послеуборочной обработки.

5. Каким образом пестициды повышают урожайность сельскохозяйственных культур?

Пестициды могут повысить его эффективность, защищая растения от различных вредителей, болезней и сорняков. Они помогают контролировать или уничтожать вредных насекомых, грибы, бактерии и другие организмы, которые могут повредить или уничтожить урожай.

Снижая воздействие вредителей, пестициды позволяют растениям расти более энергично, эффективно усваивать питательные вещества и направлять больше ресурсов на продуктивный рост.