Како хиперспектрални сателитски снимци помажу прецизној пољопривреди?

Употреба хиперспектралних сателитских снимака у пољопривреди трансформисала је начин на који се пољопривредна земљишта управљају како би се задовољиле све веће потребе растућег становништва у условима променљиве климе.

Напредак и комерцијализација овог алата у скорије време довели су до приступачног разумевања и праћења не само великих фарми већ и малих фарми свуда.

Важно је разумети концепт хиперспектралног сателитског снимања и његове корисне импликације за пољопривреднике и пољопривредна земљишта, као и начин њиховог коришћења.

Како су сателитски снимци корисни за пољопривреду?

Већи део људске историје, пољопривреда је била наука и пракса искључиво заснована на копну. Међутим, обим пољопривреде данас се проширио до великих висина, достигавши сателите који круже око Земље. Али како сателити заправо утичу на начин на који узгајамо усеве и производимо храну?

Одговор лежи у факторима од којих пољопривреда зависи, наиме земљиште, време, температура, образац падавина, развој усева, топографија и тако даље.

Сателити или свемирске технологије нам омогућавају да лако меримо и пратимо ове факторе са практичности наших рачунарских екрана, а тако добијене информације могу се користити за планирање одговарајућих пољопривредних интервенција.

Употреба сателита у пољопривреди је брзо растућа пракса. Еволуирала је од пуког прикупљања информација до стварног извођења прецизних пољопривредних операција, на пример, употреба трактора опремљених ГПС-ом за жетву.

Важно је напоменути да се сателити углавном користе за генерисање прецизних геопросторних података о објектима од интереса - пољопривредним земљиштима и усевима у нашем случају. То се постиже коришћењем комбинације више од три сателита и концепта познатог као трилатерација.

Штавише, да би се мерили и пратили горе поменути фактори, сателити су опремљени различитим врстама висококвалитетних сензора. Управо комбинацијом ових механизама, сателити су постали толико корисни у модерној пољопривреди.

Шта је хиперспектрално снимање у прецизној пољопривреди?

Хиперспектрално снимање је процес добијања података о објекту снимањем различитих спектралних потписа из целог електромагнетног спектра светлости, а не само светлосне траке коју можемо видети, а која се рефлектује од пада на објекат.

Снимање тих спектралних потписа врши се уз помоћ специјализованих сензора камера на сателитима.

У пољопривреди, хиперспектрално снимање се заснива на чињеници да скоро све врсте усева показују различите спектралне потписе у различитим фазама свог животног циклуса и различитим физиолошким условима. Ове разлике се могу приписати очекиваним или неочекиваним запажањима.

За неочекиване резултате, разлике се могу приписати неколико фактора животне средине или управљања који су променили физиолошке услове биљака. Ово може бити корисно у откривању:

• Ниво влажности земљишта
• Неколико болести
• Састав усева за системе са вишеструким усевима
• Зараза коровом
• Ниво хранљивих материја у земљишту, итд.

Пажљивим проучавањем и анализом ових налаза, пољопривредник може лако да прилагоди своје интервенције за оптималну производњу током времена и простора. На неки начин, хиперспектрално снимање омогућава пољопривредницима да разумеју шта усев жели.

Сам процес снимања у пољопривреди се постиже или са нивоа тла или из ваздуха. За снимање са нивоа тла, снимање се врши роботима или возилима опремљеним хиперспектралним сензорима. За хиперспектрално снимање из ваздуха користе се дронови (UAV), као и сателитски снимци.

Пошто механизам рада хиперспектралног снимања укључује прецизно мерење светлости и њених спектралних опсега, чак и мало кретање или неправилност у систему може у великој мери искривити резултате и проузроковати више штете него користи.

Дакле, од виталног је значаја користити поуздане и прецизне системе и услуге за све пољопривредне операције хиперспектралног снимања. Коначно, примена хиперспектралног снимања у пољопривреди се најбоље остварује када се редовно користи током више циклуса усева, тако да је разумевање и праћење усева прецизније и тачније.

Како сателитски спектрални снимци помажу прецизним пољопривредницима?

Сателити и њихове повезане технологије не само да помажу пољопривредницима да ефикасно управљају својим фармама; они мењају начин на који се пољопривреда обавља широм света.

Сателити пољопривредницима пружају поглед и увид у целокупно њихово пољопривредно земљиште из перспективе о којој нису могли ни сањати пре само неколико деценија. Различити начини на које сателити помажу пољопривредницима да ефикасно и одрживо управљају својим фармама су следећи:

• Мапирање: Почетни корак у прецизној пољопривреди уз употребу сателита подразумева темељно мапирање целе парцеле земљишта. Ово је посебно корисно у случајевима великих пољопривредних земљишта која омогућавају пољопривредницима да идентификују и дају приоритет свом земљишту на основу просторних карактеристика.
• Мерење и проучавање: Мултиспектралне камере и сензори уграђени у сателите директно или индиректно дају мерење широког спектра важних карактеристика пољопривредног земљишта као што су здравље усева, исхрана, стрес у земљишту, фаза плантаже, временски обрасци, болести и тако даље.
• Извршење и праћење: Даље, сателитски подаци и њихове функционалности су корисни у извођењу аутоматизованих технолошких машина и омогућавају прецизно подешавање различитих стопа примене ђубрива и различитих образаца наводњавања. Штавише, како се слике временом гомилају једна за другом, оне одражавају образац карактеристика пољопривредног земљишта, као и животне средине. Ово помаже у предвиђању будућих догађаја и планирању и припреми унапред како би се имале највеће шансе за минимизирање екстремних губитака од фактора попут суша, климатских промена, епидемија болести итд.

Његова употреба у пољопривреди, укључујући хиперспектралне снимке, спада под широки окриље прецизне пољопривреде. Дакле, сателитски снимци се ретко користе изоловано и пре су један од елемената Интернета ствари (IoT) који се користи у прецизној пољопривреди.

Сателитски снимци, комбиновани са подацима са земље, вештачком интелигенцијом, аналитиком великих података и дисеминацијом података до нивоа пољопривредника коришћењем паметних телефона и апликативних сервиса.

Прецизније, високоспектралне слике у пољопривреди омогућавају следеће:

1. Детекција здравља усева:

Различите врсте вегетационих индекса израчунатих из мултиспектралних сателитских снимака користе се за разумевање, откривање и праћење здравља усева. Као што је раније поменуто, различити здравствени услови или њихова бујица узрокују апсорпцију или рефлексију различитих таласних дужина светлости.

Сензори бележе и израчунавају индексе, а најбољи се може користити у готово реалном времену за генерисање одговарајућих стратегија управљања. Да бисте сазнали више о различитим врстама вегетационих индекса и који одабрати, прочитајте ово ЂеоПард блог.

2. Статус и својства земљишта:

Баш као што усеви и њихово лишће показују различите спектралне потписе у различитим здравственим условима, варијације у земљишту и његовим својствима такође се преводе у различит спектар светлости који рефлектују сензори у ваздуху.

На пример, индекс осветљености земљишта је један такав индекс који се користи за мерење и мапирање својстава земљишта. Пошто својства земљишта попут влаге, нивоа хранљивих материја, текстуре, еродивости и pH вредности играју огромну улогу у укупном успеху или неуспеху целог пољопривредног система, важно је прецизно и редовно мапирати, управљати и пратити стање земљишта.

Систематско узорковање земљишта може пружити тачнији опис својстава земљишта, али може бити скупо и неефикасно на великим површинама.

Као резултат тога, најбољи приступ комбинује хиперспектрално снимање са систематским узорковањем тла помоћу мреже како би се добила тачна и поуздана мапа различитих својстава тла.

Ово се може даље користити за примену VRA ђубрења. Овај приступ је онај који користе Анализа података о тлу решење које је обезбедио ГеоПард Агрицултуре.

3. Раст усева и детекција врста усева/сорти

Примена мултиспектралних сателитских снимака у разумевању и праћењу раста усева, као и састава усева, је неопходна у случајевима система са вишеструким усевима на великим фармама.

На великим фармама, различите парцеле земље могу имати локализоване факторе околине који узрокују одступање од нормалног обрасца раста. Штавише, нежељене биљке попут корова могу расти у подручјима која деградирају раст главних усева.

Да би се пратили сви ови проблеми и осигурало да ће цела парцела земљишта дати оптималне резултате, мултиспектрални сателитски снимци производе слојеве података које можете упоредити и доносити информисане одлуке.

Поред ових уобичајених примена HS снимака, друге примене укључују рано откривање и упозоравање на поплаве, откривање шумских пожара, праћење стоке и тако даље.

Укратко, хиперспектрални сателитски снимци имају огроман потенцијал и примену у пољопривреди и њеној трансформацији у напредну праксу за суочавање са растућим изазовима 21. века.

Постоје бројни начини на које пољопривредници могу имати користи од овог моћног алата и учинити своје агрономске праксе лакшим, ефикаснијим, одрживим и, што је најважније, профитабилним.

Међутим, такође је јасно да његова примена захтева висок ниво прецизности и знања, а пољопривредници морају да се побрину да користе поуздану платформу пружаоца агро-услуга са високом оперативном ефикасношћу и техничком стручношћу.

ГеоПард пољопривреда нуди широк спектар пољопривредних решења, а сва у потпуности користе могућности мултиспектралних сателитских снимака као што су Ландсат, Сентинел и Планет.

Коришћене технологије се могу похвалити веома високом тачношћу са високом резолуцијом од 3 метра и базом података слика од неколико година за утврђивање трендова вегетације и управљачке зоне за ваше пољопривредно земљиште.

Друге могућности моћног GeoPard мотора укључују рад у скоро реалном времену Надгледање усева и Подаци о приносу користећи најновије слике које можете лако визуализовати на вебу и мобилним платформама у облаку.

Користећи све ове информације и слојеве података, GeoPard анализира укупне карактеристике продуктивности пољопривредног земљишта и прописује варијабилне стопе улагања као што су ђубриво, наводњавање, или врсте усева за ваше пољопривредно земљиште са циљем унапређења ваших агрономских пракси са одрживе и финансијске перспективе.

Најчешћа питања

1. Како добити сателитске снимке за фарму?

Да бисте добили снимке за своју фарму, почните истраживањем реномираних добављача који нуде услуге усмерене на пољопривреду, као што су ГеоПард. Изаберите одговарајући план услуга на основу фактора као што су резолуција слике и учесталост ажурирања. Након претплате, приступите сликама преко платформе или алата провајдера и преузмите слике за ваше пољопривредно подручје. Користите ове слике за праћење здравља усева, идентификовање подручја која изазивају забринутост и доношење информисаних одлука за оптимизацију пракси управљања пољопривредом.

2. Зашто су сателитски снимци корисни за разумевање ланаца исхране?

Корисно је за разумевање мрежа исхране из неколико разлога. Прво, пружа поглед на површину Земље у широким размерама, омогућавајући истраживачима да посматрају и прате велика подручја и екосистеме. Ове слике могу помоћи у идентификацији кључних карактеристика станишта, као што су обрасци вегетације или океанографски процеси, који утичу на дистрибуцију и бројност организама унутар мрежа исхране. Поред тога, помаже у праћењу промена у покривачу земљишта и климатским варијаблама, што су важни фактори који утичу на динамику мрежа исхране.