Аналіз топографії та рельєфу сільськогосподарських полів

Топографія є одним з основних факторів, що впливають на врожайність та вміст поживних речовин у ґрунті. Таким чином, схил може бути основним фактором, що обмежує врожайність, особливо для недренованих ділянок або еродованих підвищених ділянок, накопичення стоку може суттєво впливати на врожайність залежно від того, чи є посушливі, чи вологі роки.

У деяких регіонах топографічні особливості місцевості можуть пояснити навіть середній двозначний відсоток мінливості врожайності.

Оскільки GeoPard прагне стати потужним інструментом для аналізу сільськогосподарських даних, ми додали до системи розширений аналіз топографії.

Все, що вам потрібно зробити, це створити межі поля (намалювати, імпортувати або пакетно імпортувати). GeoPard автоматично створює цифрову модель рельєфу (DEM) для вашого поля та розраховує такі топографічні моделі та комбіновані карти:

• висота – абсолютні числа;
• схил – міра крутизни або градус нахилу об'єкта відносно горизонтальної площини;
• аспект – напрямок компаса, куди звернений схил;
• відтінок пагорба – ефект затіненого рельєфу для візуалізації місцевості;
• висота та тіні пагорбів;
• нахил та експозиція.

Ми розраховуємо всі ці моделі, оскільки лише DEM недостатньо для точного визначення топографії поля, наприклад, у низині може бути вершина пагорба, яка відрізнятиметься за характеристиками ґрунту та продуктивністю від інших частин поля з такою ж висотою за абсолютними значеннями – наприклад, схилиста місцевість, западина. 

Це скріншоти, що відображають кореляцію топографії та багаторічної картини розвитку сільськогосподарських культур: 

GeoPard об'єднав різні набори цифрових даних про рельєф з усього світу, від LIDAR з просторовою роздільною здатністю 2 м у Великій Британії до SRTM з роздільною здатністю 30 м, щоб забезпечити найкращу аналітику топографії. 

Повідомте нам, які ще аналітичні дані про сільське господарство або інші похідні від рельєфу ви хотіли б бачити в GeoPard Agriculture як наступний елемент пазлу розуміння врожайності!

Що таке топографічні фактори?

Топографічні фактори в сільському господарстві стосуються характеристик поверхні землі та її впливу на сільськогосподарську практику. Ці фактори відіграють значну роль у визначенні придатності території для ведення сільського господарства, а також впливають на різні управлінські рішення. Ось деякі топографічні фактори в сільському господарстві:

Схил

Схил є вирішальним фактором топографії, який впливає на відведення води, ерозію та доступність сільськогосподарської техніки. Круті схили збільшують ризик ерозії ґрунту та стоку води, що вимагає заходів боротьби з ерозією, таких як контурна оранка або терасування.

Схил також впливає на доступність сонячного світла, оскільки крутіші схили можуть відкидати тіні та впливати на мікроклімат у межах поля.

Висота

Висота — це вертикальна відстань точки або місця над контрольною точкою, часто середнім рівнем моря. Вона впливає на температуру, атмосферний тиск і види сільськогосподарських культур, які можна вирощувати в певній місцевості.

На висотах зазвичай спостерігаються нижчі температури, що може обмежувати види сільськогосподарських культур, які можуть процвітати. Висота також впливає на тривалість вегетаційного періоду та вибір відповідних сортів сільськогосподарських культур.

Дренаж

Топографічний рельєф місцевості визначає її природні дренажні схеми. Правильний дренаж є важливим для аерації ґрунту, доступності поживних речовин та запобігання заболочуванню.

Низини або западини можуть затримувати надлишок води, що призводить до перезволоження, яке може негативно впливати на ріст сільськогосподарських культур.

Розуміння характеристик дренажу землі допомагає фермерам впроваджувати ефективні дренажні системи для оптимізації руху води та запобігання проблемам, пов'язаним з водою.

Аспект

Експозиція стосується орієнтації схилу відносно сторін світу (північ, південь, схід, захід). Вона впливає на розподіл сонячного світла, режим вітру та градієнти температури в межах поля.

Південні схили отримують більше сонячного світла та тепла, створюючи тепліший мікроклімат і потенційно впливаючи на вибір культур або стратегій посадки. Орієнтація також може впливати на ризик заморозків або дренажу холодного повітря в певних регіонах.

Глибина та текстура ґрунту

Топографія може впливати на глибину та текстуру ґрунту в сільськогосподарській зоні. Схили можуть призводити до варіацій глибини ґрунту, причому тонші ґрунти знаходяться на крутіших схилах. Текстура ґрунту, така як співвідношення піску, мулу та глини, також може змінюватися залежно від топографічного рельєфу.

Розуміння цих відмінностей допомагає фермерам приймати обґрунтовані рішення щодо методів управління ґрунтом, таких як зрошення, удобрення або обробіток ґрунту.

Ці топографічні фактори в сільському господарстві демонструють важливість врахування характеристик поверхні землі під час прийняття сільськогосподарських рішень.

Розуміючи та керуючи цими факторами, фермери можуть оптимізувати ріст сільськогосподарських культур, запобігати ерозії ґрунту та впроваджувати відповідні сільськогосподарські практики для забезпечення стійких та продуктивних сільськогосподарських систем.

Що таке топографічний або місцевий рельєф?

Топографічний рельєф або місцевий рельєф у контексті сільського господарства стосується зміни висоти або нахилу ділянки землі. Це міра вертикальної різниці між найвищою та найнижчою точками в межах певної території. Простіше кажучи, він відображає топографічні особливості та контури місцевості.

У сільському господарстві розуміння топографічного рельєфу або місцевого рельєфу є надзвичайно важливим, оскільки воно безпосередньо впливає на різні методи ведення сільського господарства та управлінські рішення. Ось кілька ключових моментів, які слід врахувати:

• Ерозія ґрунту: Це відіграє значну роль у визначенні ризику ерозії ґрунту. Круті схили більш схильні до ерозії, оскільки стік води може швидко виносити родючий верхній шар ґрунту та поживні речовини. Фермерам необхідно вживати відповідних заходів боротьби з ерозією, таких як контурна оранка, терасування або буферні смуги, щоб мінімізувати ерозію ґрунту.
• Управління водними ресурсами: Топографічний рельєф поля впливає на дренаж та розподіл води. Він визначає, як вода тече по землі, що може спричинити заболочення в низинних районах або надмірний стік на крутих схилах. Розуміючи його, фермери можуть впроваджувати належні дренажні системи, такі як канави, улоговини або плитковий дренаж, для ефективного управління водою та запобігання проблемам, пов'язаним з водою.
• Вибір культури: Різні культури мають різну толерантність до схилів та висоти. Рельєф поля може диктувати, які культури підходять для вирощування. Наприклад, на крутих схилах ризик ерозії та стікання води можуть обмежити вибір культур тими, які можуть ефективно закріплювати ґрунт. З іншого боку, рівні або пологі ділянки можуть вмістити ширший спектр культур.
• Операції з машинами: Місцевий рельєф також впливає на роботу техніки та доступність полів. Круті схили можуть бути складними або небезпечними для певної техніки, що обмежує можливості механізації. У таких випадках фермерам, можливо, доведеться розглянути альтернативні методи ведення сільського господарства, такі як ручна праця або спеціалізоване обладнання, призначене для крутих схилів.

Різниця між висотою та рельєфом

Висота та рельєф – це два різних поняття, пов’язані з топографією сільськогосподарських угідь. Ось різниця між ними:

Висота

Висота – це висота або вертикальна відстань точки чи місця над опорною точкою, зазвичай середнім рівнем моря (MSL). Це абсолютна міра, яка надає інформацію про вертикальне положення певної точки на поверхні Землі.

Висота зазвичай вимірюється в таких одиницях, як метри або фути. У сільському господарстві дані про висоту важливі для розуміння загальної висоти місцевості, яка може впливати на такі фактори, як температура, атмосферний тиск і рух води.

Рельєф: що це таке на топографічній карті?

Рельєф, з іншого боку, стосується різниці висот між різними точками на карті. Він представляє собою різницю між найвищою та найнижчою точками в цій місцевості.

Це відносний показник, який надає інформацію про вертикальні перепади або зміни висоти на певному ландшафті сільськогосподарської території.

Зазвичай його зображують за допомогою контурних ліній, які з'єднують точки однакової висоти, що дозволяє нам візуалізувати пагорби, долини та схили, присутні в ландшафті. Чим ближче контурні лінії розташовані одна до одної, тим крутіший рельєф, тоді як широко розташовані контурні лінії вказують на пологіші схили.

Підсумовуючи, висота – це абсолютна міра вертикальної відстані над опорною точкою (наприклад, MSL), тоді як відносна міра описує зміну висоти в межах певної області чи регіону.

Висота надає інформацію про висоту точки, тоді як вона дає уявлення про топографічні особливості та схили даного сільськогосподарського ландшафту.

Як висота, так і рельєф є важливими факторами в сільському господарстві, оскільки вони впливають на такі фактори, як дренаж води, температурні градієнти та придатність для певних культур.

Який приклад топографії?

Прикладом топографії в сільському господарстві є наявність терасованих полів на горбистій або гірській місцевості. Терасування – це техніка, яка зазвичай використовується в таких районах для створення рівних платформ або сходинок на схилах, що ефективно перетворює круті землі на оброблювані поля.

Тераси допомагають пом'якшити ерозію ґрунту, зменшуючи стік води та дозволяючи ефективно керувати водними ресурсами.

Терасовані поля використовують природний топографічний рельєф для контролю руху води та максимізації сільськогосподарської продуктивності. Кожна тераса діє як невелика рівна ділянка, яка може утримувати воду, запобігаючи її швидкому спуску вниз та ерозії.

Стіни терас служать бар'єрами, утримуючи ґрунт на місці та запобігаючи його змиванню. Цей метод допомагає підтримувати родючий верхній шар ґрунту на терасах, забезпечуючи оптимальні умови для росту сільськогосподарських культур.

Терасування також дозволяє краще використовувати обмежені земельні ресурси в горбистих або гірських районах. Створюючи рівні ділянки на схилах, фермери можуть вирощувати культури, які в іншому випадку було б важко або неможливо вирощувати через круті схили.

Терасне землеробство практикується століттями в різних частинах світу, таких як рисові тераси на Філіппінах, виноградники в долині Дору в Португалії або чайні тераси в пагорбах Китаю.

Поширені запитання

1. Чому топографія важлива в сільському господарстві? Як вона впливає на виробництво продуктів харчування?

Топографія життєво важлива в сільському господарстві, оскільки вона безпосередньо впливає на виробництво продуктів харчування. Вона впливає на дренаж води, ерозію ґрунту та придатність сільськогосподарських культур. Вона допомагає планувати іригаційні системи, керувати схилами та оптимізувати землекористування. Розуміння топографії має вирішальне значення для ефективного та сталого ведення сільського господарства.

2. Як визначити експозицію схилу?

Визначити орієнтацію схилу можна за допомогою компаса або програми для компаса на смартфоні. Станьте на схил і тримайте компас рівно перед собою, переконавшись, що стрілка вказує на північ.

Щоб визначити кут зору, зчитуйте градус у напрямку, куди вказує стрілка. Наприклад, якщо стрілка вказує на 180 градусів, кут зору спрямований на південь.

Цей метод дозволяє визначити напрямок світу схилу, допомагаючи зрозуміти вплив сонця та зміни мікроклімату.

3. Як рельєф впливає на сільське господарство?

Це, або ж різниця у висоті та нахилі ландшафту, має значний вплив на сільське господарство. Крутіші схили можуть впливати на відведення води та збільшувати ризики ерозії, що вимагає відповідних заходів щодо охорони ґрунтів.

Схили також можуть впливати на мікроклімат, з різними температурними та вологісними умовами в різних аспектах. Крім того, це може впливати на глибину та родючість ґрунту, впливаючи на вибір культур та продуктивність.

Тому правильне розуміння та управління рельєфом має вирішальне значення для оптимізації зрошення, мінімізації ерозії та вибору відповідних сільськогосподарських практик для різних ділянок ландшафту.

4. Чому схили долин є кращими місцями для сільського господарства в гірських регіонах?

Схили долин є кращими місцями для сільського господарства в гірських регіонах з кількох причин. По-перше, схили долин пропонують відносно пологий рельєф, що полегшує таку сільськогосподарську діяльність, як обробіток ґрунту, зрошення та механізація.

По-друге, долини, як правило, мають кращий доступ до джерел води, таких як річки чи струмки, які можна використовувати для зрошення. Крім того, схили долин забезпечують гарне сонячне освітлення та захист від сильних вітрів, створюючи сприятливий мікроклімат для росту сільськогосподарських культур.

Зрештою, природні дренажні схеми долин допомагають запобігти заболочуванню, забезпечуючи належне управління водними ресурсами. Загалом ці фактори роблять схили долин ідеальними для сільського господарства в гірських регіонах.

5. Як пов'язані рельєф і топографія?

Рельєф і топографія тісно пов'язані в контексті географії. Топографія стосується фізичних особливостей та варіацій земної поверхні, включаючи висоту, схили та форми рельєфу.

З іншого боку, це конкретно стосується різниці висот між найвищою та найнижчою точками в даній місцевості.

Іншими словами, це міра вертикальних відмінностей у топографії. Разом вони забезпечують повне розуміння характеристик поверхні та рельєфу певного регіону.

6. Як виміряти висоту місцевості?

Вимірювання висоти місцевості можна здійснювати різними методами. Один із поширених підходів — використання пристрою глобальної системи позиціонування (GPS), який може забезпечити точні показники висоти.

Інший метод полягає у використанні цифрової моделі рельєфу (DEM), яка являє собою набір даних, що містить інформацію про висоту для різних місць.

Для точних вимірювань також можна використовувати спеціалізоване геодезичне обладнання, таке як тахеометри або лазерні рівні. У деяких випадках традиційні методи, такі як вимірювання барометричного тиску або використання альтиметра, можуть дати приблизну оцінку висоти.