سامانه جامع پایش محصولات کشاورزی مبتنی بر داده های سنجش از دور

پایش محصولات کشاورزی یکی از کلیدی‌ترین اقداماتی است که باید در هر زمین کشاورزی انجام شود. این کار به کشاورزان کمک می‌کند وضعیت رشد، سلامت و نیازهای گیاهان را به‌درستی ارزیابی کنند. پایش دقیق محصولات زمینه‌ساز افزایش بهره‌وری و مدیریت بهتر منابع خواهد بود.در واقع میتوان یکی از عناصر کشاورزی هوشمند و مزرعه هوشمند را سامانه های پایش کشاورزی نامید که اطلاعات را به صورت برخط آنالیز میکنند.

روش‌های برآورد و پایش محصولات کشاورزی

برآورد سطح زیر کشت و پایش محصولات کشاورزی با استفاده از چند روش اصلی انجام می‌شود:

• تخمین کارشناسی
• برآورد فهرست‌برداری
• فناوری‌های نوین (سنجش از دور و سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی)

تخمین کارشناسی در پایش محصولات کشاورزی

در روش تخمین کارشناسی، داده‌ها از طریق پرسشنامه و بازدیدهای میدانی توسط کارشناسان جمع‌آوری می‌شود. این روش به دلیل خطاهای انسانی و دقت پایین، برای پایش محصولات کشاورزی کمتر قابل اعتماد است و معمولاً نمی‌تواند پاسخگوی نیازهای برنامه‌ریزی کلان باشد.

فهرست‌برداری در پایش محصولات کشاورزی

در این روش، برآورد سطح زیر کشت محصولات کشاورزی از طریق نمونه‌گیری و فهرست‌برداری انجام می‌شود. اگرچه دقت بیشتری نسبت به روش کارشناسی دارد، اما هزینه بالای نیروی انسانی و محدودیت در تعیین پراکندگی مکانی محصولات، از معایب مهم این روش در پایش محصولات کشاورزی است.

سنجش از دور در پایش زمین های کشاورزی

امروزه استفاده از فناوری سنجش از دور و داده‌های ماهواره‌ای به عنوان روشی کارآمد و مقرون به صرفه در پایش محصولات کشاورزی مورد توجه قرار گرفته است. سنجش از دور، با فراهم کردن تصاویر چندزمانه و امکان پردازش سریع داده‌ها، دقت بالایی در تخمین سطح زیر کشت و تفکیک محصولات مختلف کشاورزی دارد. همچنین این روش می‌تواند اطلاعات جامع و به‌روزی را برای سیاست‌گذاران و مدیران بخش کشاورزی فراهم کند.

قابلیت‌های تصاویر ماهواره‌ای

تصاویر ماهواره‌ای با تفکیک طیفی و زمانی مناسب می‌توانند سطح زیر کشت و تغییرات زمانی آن را به شکل قابل اطمینانی آشکار کنند. هرچه تعداد باندهای طیفی سنجنده‌ها بالاتر باشد، امکان تفکیک محصولات بیشتر می‌شود. تصاویر چندزمانه نیز کمک می‌کنند تا تفاوت رفتار طیفی محصولات مختلف در دوره رشد بررسی شود.

کاربردها و اهمیت اطلاعات به‌ روز در سنجش ماهواره ای

اطلاعات به‌روز درباره سطح زیر کشت و عملکرد محصولات، برای تصمیم‌گیری‌های مدیریتی و برنامه‌ریزی تولید و عرضه کشاورزی بسیار حیاتی است. استفاده از داده‌های ماهواره‌ای، می‌تواند پیش‌بینی سطح زیر کشت و عملکرد را حتی پیش از برداشت محصولات ممکن سازد.

نمونه‌های بین‌المللی

در کشورهایی مانند هند، پروژه‌هایی برای تعیین سطح زیر کشت و تخمین تولید با داده‌های ماهواره‌ای اجرا می‌شود که نقش مهمی در تصمیم‌گیری‌های اقتصادی و مدیریتی دارد.

تاریخ	پروژه	کشور
1974-1978	LACIE	آمریکا
1980-1986	AGRISTARS	آمریکا
1989-1993	MARS	اتحادیه اروپا
2001-?	LUCAS	اتحادیه اروپا
1980s-Now	پروژه های کاریردی	سایر کشور ها

[/row] [/section]

ماهواره‌های رایج در پایش محصولات کشاورزی

ماهواره های رایج در پایش محصولات کشاورزی شامل لندست ۸ و سنتینل-۲ هستند که هر دو نقش مهمی در تهیه تصاویر دقیق و چند طیفی از مزارع ایفا می‌کنند. داده‌ های این ماهواره‌ ها امکان ارزیابی سلامت گیاه و مدیریت بهینه زمین‌های کشاورزی را فراهم می‌سازند. استفاده از لندست ۸ و سنتینل-۲ بهبود چشمگیری در دقت و سرعت پایش محصولات کشاورزی به همراه دارد.

ماهواره لندست 8؛ نقش کلیدی در پایش زمین کشاورزی با ماهواره

لندست 8 (Landsat-8) از سال ۲۰۱۳ داده‌های ارزشمند برای بررسی زمین کشاورزی از فضا ارائه کرده است. این ماهواره با جمع‌آوری تصاویر چندطیفی و پوشش جهانی منظم هر فصل، امکان پایش محصولات کشاورزی و پایش تغییرات پوشش گیاهی را فراهم می‌کند. یکی از نقاط قوت آن، باندهای متنوع نظیر NIR (مادون قرمز نزدیک) برای تشخیص سلامت گیاه و SWIR برای جداسازی اراضی خشک و مرطوب است.

باند ۸ (پانکروماتیک) امکان تهیه تصاویر با رزولوشن بالاتر را فراهم می‌کند. همچنین داده‌های لندست ۸ با سری‌های قبلی سازگار است و بطور رایگان برای پژوهشگران و کشاورزان جهت بررسی محصولات کشاورزی در دسترس است. اطلاعات و ترکیب باندها برای شناسایی وضعیت خاک، عمق آب و حتی دمای سطح زمین کاربرد وسیع دارد.

رزولوشن(متر)	میکرومتر	شماره باند
30	۰٫۴۳۳–۰٫۴۵۳	1
30	۰٫۴۵۰–۰٫۵۱۵	2
30	۰٫۵۲۵–۰٫۶۰۰	3
30	۰٫۶۳۰–۰٫۶۸۰	4
30	۰٫۸۴۵–۰٫۸۸۵	5
30	۱٫۵۶۰–۱٫۶۶۰	6
30	۲٫۱۰۰–۲٫۳۰۰	7
15	۰٫۵۰۰–۰٫۶۸۰	8
30	۱٫۳۶۰–۱٫۳۹۰	9
100	۱۰٫۶-۱۱٫۲	10
100	۱۱٫۵-۱۲٫۵	11

باندهای ماهواره لندست 8

• باند ۱ (ماورای بنفش و آبی):

برای سنجش عمق آب و رصد ذرات ریز (مثل گرد و غبار و دود) کاربرد دارد و ماهواره را از سایر مدل‌ها متمایز می‌کند.

• باند ۵ (NIR – مادون قرمز نزدیک):

در اکولوژی بسیار مهم است و سلامت گیاهان و توده زیستی آن‌ها را با دقت مشخص می‌کند.

• باندهای ۶ و ۷ (SWIR – مادون قرمز کوتاه):

برای تمایز زمین مرطوب و خشک و تفکیک سنگ‌ها و خاک‌ها در مطالعات زمین‌شناسی کاربرد دارد.

• باند ۸ (پانکروماتیک):

تصویربرداری سیاه و سفید با رزولوشن بالاتر (۱۵ متر) و پوشش طیف مرئی.

• باند ۹:

ویژه آشکارسازی ابرهای سیروسی و پدیده‌های بالای اتمسفر که در سایر ماهواره‌ها کمتر قابل تشخیص است.

• باندهای ۱۰ و ۱۱ (مادون قرمز حرارتی – TIR):

برای اندازه‌گیری دمای سطح زمین و شناسایی گرمای اجسام مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پایش محصولات کشاورزی با ماهواره سنتینل-۲

سنتینل-۲ یکی از پروژه‌های برجسته رصد زمین آژانس فضایی اروپا و بخشی از برنامه کوپرنیک است که با هدف بهبود پایش محصولات کشاورزی با ماهواره، مدیریت بلایای طبیعی، پایش جنگل‌ها و بررسی تغییرات پوشش زمین توسعه یافته است. این پروژه شامل دو ماهواره سنتینل-۲ای و سنتینل-۲بی می‌باشد که با همکاری به تصویربرداری دقیق و منظم سطح زمین می‌پردازند.

قابلیت‌های مهم در بررسی محصولات کشاورزی

سنتینل-۲ با تصویربرداری چندطیفی در ۱۳ باند مختلف (شامل طیف مرئی، فروسرخ نزدیک و موج کوتاه فروسرخ) و پوشش جهانی منظم از مدار ۵۶ درجه جنوبی تا ۸۴ درجه شمالی، امکان بررسی محصولات کشاورزی و مناطق طبیعی مختلف را فراهم می‌سازد. این ماهواره هر ۵ روز یک‌بار با همان زاویه دید از هر منطقه تصویربرداری می‌کند و نوار تصویربرداری پهن آن (۲۹۰ کیلومتر) سبب بازبینی مکرر و دقیق مزارع کشاورزی می‌شود.

مشخصات فنی سنتینل-۲

• مدار: خورشید‌آهنگ و قطبی با ارتفاع ۷۸۶ کیلومتر
• منطقه پوشش: از عرض ۸۴ درجه شمالی تا ۵۶ درجه جنوبی
• عمر ماهواره: ۷ سال
• حسگر: چندطیفی با ۱۳ باند (طول موج ۴۴۳ تا ۲۱۹۰ نانومتر)
  • ۴ باند مرئی و مادون قرمز نزدیک با تفکیک مکانی ۱۰ متر
  • ۶ باند مادون قرمز کوتاه و لبه قرمز با تفکیک مکانی ۲۰ متر
  • ۳ باند تصحیح اتمسفری با تفکیک مکانی ۶۰ متر
• پهنای تصویربرداری: ۲۹۰ کیلومتر
• کاربردها: کشاورزی هوشمند، پایش جنگلداری و مدیریت منابع طبیعی

شماره باند	میکرومتر	رزولوشن(متر)
1	0.443	60
2	0.490	10
3	0.560	10
4	0.665	10
5	0.705	20
6	0.740	20
7	0.783	20
8	0.842	10
A 8	0.865	20
9	0.945	60
10	1.375	60
1	1.610	20
12	2.190	20

---

[/col]

محصولات شرکت دانش بنیان پرتوتاپ رایان

هواشناسی هوشمند

اطلاعات بیشتر

آبزی پروری هوشمند

اطلاعات بیشتر

دامداری هوشمند

اطلاعات بیشتر

باغداری هوشمند

اطلاعات بیشتر

سنجش از دور

اطلاعات بیشتر

برای دریافت اطلاعات بیشتر وارد شوید و فرم های زیر را تکمیل بفرمایید

مشاوره

ورود بیشتر بدانید

آموزش

ورود بیشتر بدانید