Прогнозування врожайності за допомогою даних дистанційного зондування в точному землеробстві

Для прогнозування врожайності сільськогосподарських культур нам потрібно розуміти, скільки сонячного світла отримують рослини та скільки води їм потрібно. Ріст рослин залежить від цих двох факторів, але на ріст рослин впливають багато інших факторів, таких як температура, вологість та тип ґрунту.

Кількість та якість сільськогосподарських культур, що виробляються у світі, є важливим фактором, що впливає на продовольчу безпеку. Це особливо важливо в країнах, що розвиваються, де сільське господарство все ще є важливою частиною економіки.

Дистанційне зондування Дані можна використовувати для оцінки кількості світла, що отримується рослинами, і таким чином прогнозувати врожайність сільськогосподарських культур. Дані дистанційного зондування є потужним інструментом для оцінки врожайності сільськогосподарських культур. Вони надають інформацію про вирощування сільськогосподарських культур та їхнє середовище, що дозволяє оцінити виробництво сільськогосподарських культур.

Дані дистанційного зондування – це форма аналізу даних у сільському господарстві, яку можна використовувати для прогнозування врожайності до збору врожаю. У цій статті розглядається все, що вам потрібно знати про дані дистанційного зондування.

Що таке дані про врожайність сільськогосподарських культур у сільському господарстві?

Дані про врожайність сільськогосподарських культур – це інформація про кількість врожаю, виробленого фермером або групою фермерів. Вони включають кількість зібраного врожаю з гектара землі. Це може вимірюватися в тоннах, бушелях або будь-якій іншій одиниці вимірювання залежно від культури.

Дані про врожайність сільськогосподарських культур важливі для сільського господарства, оскільки вони можуть допомогти фермерам визначити, скільки їм слід сіяти наступного сезону. Крім того, дані про врожайність дозволяють їм визначити, чи є проблеми з їхніми культурами, які потребують вирішення.

Дані про врожайність також можна використовувати для моніторингу прогресу в досягненні глобальних цілей, встановлених урядами, неурядовими організаціями та іншими зацікавленими сторонами.

Крім того, дані про врожайність використовуються для визначення сильних та слабких сторін сільськогосподарських практик і розробки рекомендацій на основі цієї інформації. Дані про врожайність корисні для прийняття обґрунтованих рішень щодо багатьох аспектів сільського господарства, таких як:

Вибір насіння: Вибір сортів та гібридів на основі даних про врожайність може допомогти забезпечити засів полів найприбутковішим доступним насінням.

Боротьба зі шкідниками: Моніторинг росту рослин, дані про врожайність можуть допомогти фермерам визначити, коли вводити боротьба зі шкідниками заходи. Це може зменшити використання пестицидів та збільшити прибутки.

Графік поливу: Використання інформації з моніторів врожайності дозволяє фермерам точно налаштовувати графіки поливу, що допомагає економити воду та кошти, одночасно підтримуючи високі врожаї.

Що таке дані дистанційного зондування?

Дистанційне зондування — це наука про отримання інформації про об'єкт або явище без безпосереднього контакту з ним, тобто неінвазивним способом. Воно використовується в сільському господарстві для моніторингу посівів, ґрунту та стану вологості.

Дистанційне зондування використовує електромагнітне випромінювання (ЕМВ), таке як радіохвилі, мікрохвилі, інфрачервоне, видиме світло та ультрафіолетове світло.

Дистанційне зондування сільськогосподарських культур надає спосіб вимірювання умов росту сільськогосподарських культур з плином часу. Воно також надає інформацію про стан сільськогосподарських культур у певні моменти часу та простору. Цю інформацію можна використовувати для оцінки врожайності сільськогосподарських культур та надання приблизних прогнозів щодо того, коли має відбутися збір врожаю.

Дані дистанційного зондування можуть бути використані для вимірювання змін у землекористуванні, моніторингу росту сільськогосподарських культур та врожайності сільськогосподарських тварин, визначення рівня вологості та засоленості ґрунту, визначення рівня зараження шкідниками, моніторингу рівня забруднення навколишнього середовища тощо.

Отже, наприклад, якщо ви йдете полем і дивитеся на рослини, ви збираєте про них дані. Якщо ви їдете на гелікоптері чи літаку та дивитеся на рослини зверху, ви збираєте дані дистанційного зондування.

Існує багато різних типів методів та пристроїв дистанційного зондування, що використовуються для збору цих даних: супутникові знімки, аерофотознімки, радіолокаційні системи, лідари тощо.

Що таке прогнозування врожайності сільськогосподарських культур?

Прогнозування врожайності сільськогосподарських культур – це процес оцінки потенційної або очікуваної врожайності конкретної культури для певної області та вегетаційного періоду.

Це включає аналіз різних факторів, таких як погодні умови, характеристики ґрунту, генетика сільськогосподарських культур та методи управління, щоб робити обґрунтовані прогнози щодо ймовірного врожаю.

Важливо зазначити, що прогнози врожайності сільськогосподарських культур є невизначеними через складність сільськогосподарських систем та вплив непередбачуваних факторів, таких як шкідники, хвороби та екстремальні погодні явища.

Хоча моделі прогнозування надають цінну інформацію, вони служать інструментом для сприяння прийняттю рішень, а не забезпечують абсолютну впевненість.

Як це працює?

Наведені нижче джерела даних об'єднані для створення різноманітної ваги прогнозованих показників врожайності на основі поточних умов вегетаційного періоду в різних регіонах.

Фахівці з обробки даних Farmers Edge поєднують ці джерела даних з найновішими досягненнями в машинному навчанні, щоб оновлювати прогнозовані оцінки врожайності щоразу, коли відбувається порушення роботи основного компонента врожайності.

1. Дані передсезонної підготовки

Передсезонні дані мають бути точними, щоб закласти основу для прогнозування врожайності сільськогосподарських культур. Ця інформація доступна до посадки культури, і вона закладає основу для перших показників прогнозу врожайності.

Такі дані, як розташування поля, поточні та попередні культури, погодні умови на конкретному полі за місяці до посадки або посіву, інформація та дані аналізу ґрунту, а також регіональні погодні тенденції за останнє десятиліття, об'єднуються, щоб надати уявлення про те, як розпочати сезон з точними прогнозованими показниками врожайності.

2. Дані протягом сезону

Дані, отримані протягом сезону, дають уявлення про змінні, які впливають на врожайність сільськогосподарських культур протягом вегетаційного періоду після закладання фундаменту.

Метеостанції на фермах Farmers Edge надають польові дані, що покращують ці набори даних, надаючи очікувані та прогнозовані значення, які зберігаються, а потім скидаються, коли дані надходять щодня, вдосконалюючи моделі.

Інші дані протягом сезону, такі як внесення добрив, також враховуються протягом сезону, незалежно від того, чи планується це чи ні, для покращення польової діагностики та прогнозування значень врожайності.

3. Дані щодо конкретної культури

Широка мережа місцевих агрономів Farmers Edge також може надавати дані про конкретні культури протягом вегетаційного періоду.

Агрономи Farmers Edge визначили дані, що впливають на врожайність протягом вегетаційного періоду, зокрема вміст води протягом основних стадій росту або години, коли температура перевищує кардинальні значення для п'яти основних культур, що використовуються для прогнозування врожайності (кукурудза, ріпак, сочевиця, соя та пшениця).

4. Зображення посівів та полів

Супутникові знімки високої роздільної здатності використовуються для швидкого та точного встановлення значень NDVI стану сільськогосподарських культур на полях, що дозволяє дослідникам виявляти помилкові результати або регіональні проблеми з культурами, які можуть вплинути на врожайність.

Ці регіональні тенденції можна використовувати для визначення того, чи відповідають прогнозованій ситуації певним районам, чи фактори навколишнього середовища спотворили прогнозовані значення врожайності.

5. Дані гістограми

Моделі прогнозування врожайності Farmers Edge використовують великі статистичні дані для знаходження різних розподілів на зображеннях полів з плином часу, що потім надає чіткість згортковій нейронній мережі, яка може використовувати ці модифікації для прогнозування врожайності на великих територіях, таких як Сполучені Штати чи Канада, оскільки зображення змінюються з часом.

Непросто передбачити врожайність до того, як комбайн проїде полем, але команда Farmers Edge рада надати виробникам прогнози врожайності на основі повної та точної статистики.

Кожне джерело даних має вагу в прогнозі врожайності сільськогосподарських культур, яку можна змінювати залежно від параметрів моделі.

Як збільшити врожайність фермерських господарств за допомогою точних технологій?

Власники фермерських господарств поколіннями обговорювали та працювали над підвищенням врожайності сільськогосподарських культур. Деякі з виявлених методів були ефективними, а інші – неефективними.

Окрім безцінного досвіду попередніх поколінь фермерів, сільськогосподарська галузь тепер може отримати вигоду від сучасних науково-технічних досягнень.

Давайте розглянемо найпоширеніші способи для фермерів підвищення врожайності та те, як попередній досвід і нові технології можна використовувати для підвищення продуктивності сільського господарства.

1. Правильне зрошення

Фермерам, які хочуть збільшити середню врожайність з гектара на своїх фермах, потрібна добре спроектована система зрошення. Забезпечення рослин потрібною кількістю води безпосередньо впливає на їхній розвиток і, як наслідок, на врожайність сільськогосподарських культур.

Прогнози погоди мають вирішальне значення для ефективного зрошення сільськогосподарських угідь. Гіперлокальний прогноз погоди тепер можливий завдяки сучасним технологіям, які включають спеціалізовані програми та програмне забезпечення для фермерів.

Це робить точне зрошення можливо, дозволяючи фермерам заздалегідь готуватися та планувати зрошення своїх культур якомога точніше та ефективніше.

2. Аналіз ґрунту та його якість

Одним із найважливіших факторів, що впливають на врожайність сільськогосподарських культур, є якість ґрунту або родючість. Окрім сільськогосподарського виробництва, якість ґрунту впливає на те, скільки коштує фермеру вирощування певної рослини, оскільки деякі з них потребують певного співвідношення певних елементів у ґрунті, таких як мінеральні частинки, органічні речовини, вода та повітря.

Фермери повинні регулярно контролювати стан ґрунту на своїх земельних ділянках, щоб досягти вищих сільськогосподарських урожаїв. Сівозміна є одним із найефективніших методів підтримки здоров'я ґрунту, серед іншого.

Ротація на певній польовій ділянці запобігає втомі ґрунту та перериває цикли комах, що призводить до вищого сільськогосподарського виробництва та, як наслідок, вищої середньої врожайності з акра.

3. Якість насіння

Якість насіння, яке фермери використовують для засіву своїх полів, впливає на сільськогосподарське виробництво. Як наслідок, аграріям рекомендується сіяти на своїх сільськогосподарських угіддях лише сертифіковане насіння, яке пройшло всі необхідні перевірки якості, для підвищення врожайності.

Сертифіковане насіння може бути дорожчим за несертифіковане, але результат того вартий, оскільки якість насіння є одним із найважливіших елементів, що впливають на врожайність сільськогосподарських культур.

Окрім цього, використання лише високоякісного насіння є одним із найбільш екологічно відповідальних способів підвищення врожайності сільськогосподарських культур. Фермер може перевірити якість конкретного насіння, звернувшись до відповідного насіннєвого підприємства та за потреби організувавши індивідуальні випробування на конкретній ділянці землі.

Окрім цього, важливо розуміти, що якість насіння не є постійною чи незмінною. З моменту посіву в землю насіннєве зерно потребує захисту. Однією зі стратегій обробки насіння, що використовується для досягнення цього, є дражування насіння.

Це техніка обгортання насіннєвих зерен у зовнішні матеріали для покращення їхніх властивостей (ваги, розміру) та/або забезпечення їх активними хімічними речовинами (мікроелементами, мікробними інокулянтами, регуляторами росту тощо) для захисту їх від хвороб рослин та посилення їхнього росту.

4. Розумне внесення добрив

Добрива призначені для живлення різних типів ґрунту, покращення росту рослин та збільшення врожаю, але їх використання має бути збалансованим та розумним. Надмірне використання добрив може мати серйозний вплив на якість ґрунту та, як наслідок, на продуктивність сільського господарства.

Різні ділянки поля можуть потребувати різного рівня удобрення ґрунту, тому найкращим підходом є вибіркове використання добрив відповідно до потреб різних зон поля. Такий точний підхід до удобрення поля підтримує здоров'я ґрунту, що призводить до вищої середньої врожайності з акра.

A Програмне забезпечення для моніторингу врожаю є одним із технологічних варіантів у цьому контексті. Він містить інструмент зонування полів, який розділяє сільськогосподарські угіддя на 2-7 зон на основі супутникової фотографії, визначаючи місця, які потребують більше уваги, ніж інші.

Виробники часто використовують прецизійні технології як один з найбільш екологічно чистих способів його покращення.

5. Методи захисту рослин

Аграрії, які хочуть підвищити врожайність, повинні доглядати за своїми рослинами протягом усього їхнього росту та до кінця вегетаційного періоду. Фермери використовують різноманітні сполуки для зменшення впливу бур'янів, шкідників та хвороб на врожайність сільськогосподарських культур, залежно від ситуації.

Гербіциди, інсектициди, десиканти, регулятори росту рослин, фунгіциди, ад'юванти та інші хімікати є поширеними прикладами. Захист сільськогосподарських культур можна здійснювати різними способами. Боротьба з бур'янами/шкідниками та боротьба з хворобами рослин є двома найважливішими.

6. Профілактика та боротьба з хворобами рослин

Інфекції рослин є ще однією значною небезпекою для сільськогосподарської діяльності виробника. Фермери можуть використовувати різноманітні методи профілактики та боротьби з хворобами рослин, такі як вибір стійких до хвороб або толерантних до них сортів, обробка насіння фунгіцидами та застосування пестицидів та інших подібних речовин до рослин, що розвиваються, залежно від типу рослин, які вирощуватимуться на полі.

Аграріям слід звертати особливу увагу на те, коли вони використовують ті чи інші тактики, щоб вони мали найбільший ефект. Необхідно пам’ятати, що своєчасний захист рослин має вирішальне значення для показника врожайності з гектара — чим раніше буде виявлено проблему, тим швидше та легше її буде вирішити, і це вплине на меншу площу полів.

7. Боротьба з бур'янами та шкідниками

Протягом вегетаційного періоду основними проблемами фермерів є боротьба з бур'янами та шкідниками. Наприклад, один бур'ян може дати понад 10 мільйонів насінин, які, якщо їх не контролювати вчасно, можуть значно знизити врожайність на певному полі та спричинити труднощі на роки. Аграрії також повинні вживати комплексних заходів щодо боротьби з нашестям шкідників.

Фермери повинні бути постійно готові оперативно реагувати на проблеми із зараженням шкідниками, оскільки шкідники – це дуже адаптивні та швидко розмножувальні організми, які можуть загрожувати врожаю на певних сільськогосподарських угіддях.

Прогнозування врожайності сільськогосподарських культур є важливим питанням для фермерів, оскільки воно безпосередньо впливає на їхню норму прибутку. Якщо фермер знає, якого врожаю він може очікувати від своєї землі, він може відповідно планувати посіви та збільшувати свою норму прибутку. Ось чому важливо точно прогнозувати врожайність ферми, перш ніж садити будь-яку культуру на певній землі.

Це було важливим питанням в агрономії з давніх часів. Воно має вирішальне значення для продовольчої безпеки, особливо під час посухи, повеней чи інших стихійних лих.

Прогнозування врожайності сільськогосподарських культур також використовується фермерами для прийняття рішень про те, коли садити та збирати врожай, на основі вологості ґрунту, зараження шкідниками та інших факторів, таких як погодні умови та потреби в добривах.

Щоб приймати більш обґрунтовані рішення та підвищувати ефективність вирощування за допомогою даних про врожайність сільськогосподарських культур, натисніть тут щоб замовити демонстрацію зараз.

Поширені запитання

1. Як фермери збільшують врожайність сільськогосподарських культур?

Фермери збільшують врожайність сільськогосподарських культур завдяки ґрунтообробці, ефективному зрошенню, сівозміні та боротьбі зі шкідниками та бур'янами. Ці методи оптимізують родючість ґрунту, доступність води та мінімізують кількість шкідників і хвороб, що призводить до підвищення продуктивності сільськогосподарських культур.

2. Як розрахувати врожайність сільськогосподарських культур з гектара/ділянки?

Його можна виміряти за допомогою різних методів та факторів. Один поширений підхід полягає у фізичному зборі репрезентативного зразка врожаю з певної площі та його зважуванні. Ця вага потім екстрапольується для оцінки загальної врожайності всього поля або ферми.

Наприклад, якщо зразок важить 100 кілограмів, а площа поля становить 2 гектари, урожайність з гектара становитиме 50 кілограмів.

Крім того, передові технології, такі як дистанційне зондування та супутникові знімки, можуть бути використані для оцінки стану сільськогосподарських культур, індексів рослинності та біомаси, що надає цінну інформацію.

Інші фактори, такі як якість зерна, розмір та ринкова вартість, також враховуються під час його вимірювання. Наприклад, якщо зразок важить 100 кілограмів, а площа поля становить 2 гектари, урожайність з гектара становитиме 50 кілограмів.

3. Як ви оцінюєте врожайність до збору врожаю?

Оцінку врожайності сільськогосподарських культур до збору врожаю можна здійснити за допомогою комбінації методів.

Один із підходів полягає у використанні моделей росту для кожної культури, які враховують такі фактори, як дата посадки, погодні умови та стан здоров'я культури, для прогнозування потенційної врожайності.

Інший метод полягає в використанні методів дистанційного зондування, таких як супутникові знімки або дрони, для оцінки енергії росту та біомаси врожаю.

4. Який тип системи землеробства дає здоровіші зернові культури?

Системи органічного землеробства часто асоціюються зі здоровішими зерновими культурами. Органічне землеробство уникає використання синтетичних пестицидів, гербіцидів та генетично модифікованих організмів (ГМО). Натомість органічні фермери покладаються на натуральні добрива, сівозміну та біологічні методи боротьби зі шкідниками.

Ці методи сприяють виробництву зерна, вільного від хімічних залишків, потенційно з вищим вмістом необхідних поживних речовин та з нижчим рівнем забруднення пестицидами.

Однак важливо зазначити, що конкретна користь зернових для здоров'я може відрізнятися залежно від таких факторів, як якість ґрунту, сорт культури та методи обробки після збору врожаю.

5. Як пестициди підвищують врожайність сільськогосподарських культур?

Пестициди можуть посилити його, захищаючи рослини від різних шкідників, хвороб та бур'янів. Вони допомагають контролювати або знищувати шкідливих комах, грибки, бактерії та інші організми, які можуть пошкодити або знищити врожаї.

Зменшуючи вплив шкідників, пестициди дозволяють рослинам рости енергійніше, ефективно використовувати поживні речовини та спрямовувати більше ресурсів на продуктивний ріст.