Сарадња GeoPard-а и Универзитета Корнел CAST и NMSP-а на пољопривреди заснованој на подацима

Корнелов тестни и демонстрациони центар за пољопривредне системе (CAST) за Фарму будућности и Корнелов програм за управљање хранљивим материјама (NMSP) удружили су се са платформом за прецизну пољопривреду GeoPard Agriculture како би претворили сирове податке о приносима у практичне препоруке за пољопривреду.

CAST – кластер од три фарме из стварног света у држави Њујорк – служи као тестна лабораторија за технологије “Фарма будућности”, унапређујући решења заснована на подацима за производњу усева и млечних производа. Тим NMSP спроводи истраживања, олакшава пренос технологије и знања и помаже у примени корисних стратегија за управљање хранљивим материјама пољских усева на фармама како би се повећала одрживост фарми широм државе Њујорк.

ГеоПард сарађује са CAST-ом и NMSP-ом како би унапредио обраду података у побољшане дигиталне агрономске алате – спој науке, технологије и испитивања која воде пољопривредници, а која илуструју будућност прецизне пољопривреде.

Корнелов CAST и NMSP

CAST је део иницијативе USDA NIFA “Фарма будућности” и послује под покровитељством Института за дигиталну пољопривреду Корнел. CAST окупља три фарме комерцијалних размера (усева и млечна) у оквиру јединственог екосистема за истраживање и развој. Његова мисија је да тестира и демонстрира интегрисане технологије прецизне пољопривреде (од роботике до аналитике података) у реалним пољопривредним условима.

Паралелно са тим, Програм за управљање хранљивим материјама (NMSP), који води др Квирин Кетерингс, фокусира се на примењена истраживања и саветодавне услуге у земљишту и усевима. Тим NMSP-а процењује употребу хранљивих материја и варијабилност приноса на фармама; на пример, био је пионир у “зонама стабилности приноса”, комбинујући три или више година података о приносу како би се мапирала подручја са константно високим и ниским приносом у односу на варијабилна места.

Ове мапе зона стабилности (са зонама Q1–Q4 за конзистентност високог/ниског приноса) и нови дизајни огледа попут приступа просторне евалуације једне траке (SSEA) помажу пољопривредницима да, кроз истраживање на фармама, тестирају да ли се промене у управљању исплате, с обзиром на познату варијабилност унутар поља.

ГеоПард пољопривредна платформа

ГеоПард Агрицрелис пружа аналитички механизам базиран на облаку који обрађује све геопросторне податке о фарми. Како ГеоПард каже, платформа је “непристрасна аналитичка сила базирана на облаку за прецизну пољопривреду”, способна за обраду вишеслојних, вишегодишњих података. У пракси, ГеоПард уноси датотеке за праћење приноса, мапе земљишта, сателитске снимке и још много тога како би произвео мапе и рецепте спремне за употребу. Кључне карактеристике укључују генерисање вишегодишњих зона управљања и мапа променљивих прописа (VRA), детаљну аналитику података о приносу и алате за праћење усева.

На пример, GeoPard може да очисти и калибрише сирове податке о приносу комбајна, па чак и да креира синтетичке мапе приноса (процењујући приносе на основу сателитских/дронова) како би попунио празнине тамо где недостају историјски подаци. Платформа такође подржава анализу топографије и података о земљишту, 3Д визуелизацију поља, поређење података примењене обраде и још много тога.

• Зона управљања и мапирање VRA: ГеоПард користи слојеве приноса/земљишта за разграничавање зона поља и креирање мапа прописа за прецизну примену уноса.
• Обрада података о приносу: Систем имплементира аутоматско чишћење и калибрацију евиденције приноса комбајна и може да генерише синтетичке мапе приноса из вишегодишњих података и података даљинске детекције.
• Праћење усева и поља: Сателитски алати и вишеиндексна аналитика помажу у откривању просторних трендова у учинку усева и ограничавајућих фактора из године у годину.

Заједничко истраживање и теренска испитивања

У овој сарадњи, CAST и NMSP истражују GeoPard Agriculture платформу за обраду сирове кукурузне силаже и података о праћењу приноса зрна у пречишћене мапе приноса, зоне стабилности приноса и за процену тачности генерисања синтетичких података о приносу.

Квирин Кетерингс и њен тим у NMSP-у користе податке са CAST поља како би проценили и побољшали тачност ГеоПардових алгоритама за мапирање приноса, као и за одређивање синтетичког приноса како за процене целих поља, тако и за експерименте. Заједно са ГеоПардом, Кетерингс и њен тим процењују квалитет података и протоколе за генерисање мапа зона стабилности приноса за поља са вишегодишњим подацима.

Фотографија: Маделин Ханском/NMSP

Њихов циљ је да буду у могућности да анализирају и конвенционална истраживања на пољопривредним газдинствима, као и новоразвијена истраживања методом просторне евалуације у једној траци (SSEA) која користе знање о варијабилности приноса унутар поља. Кључни аспекти сарадње укључују:

1. Интеграција података: Подаци о жетви и прецизности CAST-а се обрађују у GeoPard-у, претварајући сирове датотеке у геореференциране мапе приноса и слојеве перформанси.
2. Валидација алгоритма: ГеоПардови алгоритми за мапирање приноса и синтетички принос тестирани су у односу на ригорозне податке CAST/NMSP-ових испитивања на фармама, усавршавајући технологију на основу стварних мерења.
3. Просторна анализа: Тим генерише мапе зона стабилности приноса из вишегодишњих података и процењује колико добро ГеоПардови модели приказују стварне обрасце поља.
4. Иновативни дизајн пробе: Нове методе попут SSEA користе обрасце приноса унутар поља како би ефикасно упоредиле третмане, уз подршку просторне анализе GeoPard-а.

Заједничким радом, Корнел и ГеоПард осигуравају да су резултати платформе засновани на стварности на пољопривреди. Иако ГеоПард користи напредно моделирање (укључујући процену приноса засновану на сателитима), валидација на овим фармама Корнела богатим подацима чини његове препоруке поузданијим. Ова интеграција науке, технологије и стварне теренске праксе ствара повратну спрегу: и произвођачи и истраживачи имају користи од поузданијих алата за прецизну пољопривреду.

Практични утицај: Ка одрживој прецизној пољопривреди

Крајњи циљ је да се истраживачке парцеле претворе у практичне смернице за пољопривреднике. Праћење и мапирање приноса дају пољопривредницима увид у варијабилност унутар поља, омогућавајући циљане акције уместо општих третмана. Заиста, студије показују да доследно мапирање приноса помаже пољопривредницима “да виде која подручја поља добро функционишу, а која треба побољшати, помажући им да планирају прецизније акције”.

На пример, пољопривредник може користити ГеоПард мапе за примену ђубрива само тамо где усеви не дају добре резултате у односу на просек поља или да усвоји праксе очувања у зонама са константно ниским приносом. Обезбеђивањем пречишћених података, анализа стабилности приноса, мапа и синтетичких референтних вредности, партнерство Корнел-ГеоПард подржава исплативе и еколошки паметне одлуке.