بخشی از مقاله
چکیده
کشاورزی دقیق، چشم اندازی از کشاورزی آینده است که ماهواره ها، حسگرها - - sensors ، نقشه ها و داده ها ی حاصل از دور سنجی - Remote Sensing - را به کمک کشاورز آورده و دقت عمل او را بالا تر می برد. فرق اساسی بین کشاورزی مرسوم و کشاورزی دقیق، سوای بکارگیری تکنولوژی فضایی، سیستم های جانبی در کنار تجهیزات معمول در کشاورزی مرسوم در اندازه ی کوچکترین سطح ممکن به عنوان واحد مدیریتی است.
بدیهی است که در سطح یک مزرعه هر چند کوچک، با متغیر های مختلفی روبرو هستیم .تفاوت ویژگی خاک قسمت های مختلف از یک سو و نیازهای گیاهان بخشهای مختلف از دیگرسو و نیز سایر عوامل متغیر در سطح مزرعه نیازمند اعمال مدیریت متغیر و متناسب با هر قسمت از مزرعه می باشد که نیاز به چنین مدیریت متغیری، فلسفه ی اصلی پیدایش سیستم کشاورزی دقیق بوده است.
در این سیستم که گاهی آنرا کشاورزی "خاص مکانی " هم می نامند، بعد از برآورد مقدار اختلافات بین واحدهای مدیریتی مزرعه، میزان ورودی های - Inputs - مختلف مانند بذر، سم، کود و عمق کاشت به تناسب اختلافات - نیازها - اعمال می شود. علی رغم اینکه در نگاه اول کاربرد کشاورزی دقیق مدیریت پیچیده ای را می طلبد و از طرفی توجیه اقتصادی چنین سیستمی با تردید هایی مواجه است امّا بنظر می رسد با چالشهای موجود در جهان امروز، نسلهای آینده ناگزیر به روی آوردن، به چنین شیوه هایی خواهندبود.
هرچند که در حال حاضر نیز این نوع سیستم مدیریت مزرعه درکشورهای پیشرفته بویژه امریکا در حال تبدیل به سیستم رایج کشاورزی می باشد. سهولت دسترسی به ابزارها و تکنولوژی پیشرفته در این کشورها و همچنین سطح وسیع اغلب مزارع، از دیگر عوامل روی آوردن این کشورها به این نوع سیستم کشاورزی است. در این مقاله مروری خواهیم داشت بر فن آوری های کشاورزی دقیق، که بگونه ای صحیح این فن آوری ها در حال اجراست.
مقدمه
کشاورزی دقیق Precision Farming - یا - Precision Agriculture یک مفهوم جدید در کشاورزی امروز است و بر مبنای وجود ناهمگونی در سطح مزرعه استوار است؛ یکی از دلایل رشد کشاورزی دقیق در میان دانشمندان و کشاورزان، پیشرفت تکنولوزی در زمینههای مختلف از جمله سیستم تعیین مختصات جغرافیایی یا جی پی اس، سنسورها، عکسهای هوایی یا ماهواره ای یا سنجش از دور و تسحیلات مدیریت اطلاعات جغرافیایی است. که هدف آن، گردآوری و آنالیز اطلاعاتی در زمینه ی تغییرپذیری خاک و شرایط محصول به منظور افزایش کیفیت محصولات در سطوح کم زراعی است، در نتیجه رسیدن به این مهم نیازمند به کنترل اراضی در تمامی زمان و مکانها می باشد
کشاورزی دقیق سه مزیت عمده دارد ابتدا اینکه مطالعات مورد نیاز کشاورزان را بهبود میبخشد؛ به طوریکه کشاورز بتواند در استفاده از بذر، کود، سموم و آبیاری و دیگر نهاده های کشاورزی تأثیرگذار باشد؛ دوم، اقتصاد به واسطه افزایش کارایی نهادههای کشاورزی بهبود می یابد؛ و در نهایت با تغییر در میزان مصرف نهاده های کشاورزی برای تولید محصول بیشتر آنها در مکانهایی که احساس نیاز بیشتری باشد، محیط زیست را حفظ نماید.
در کشورهای پیشرفته وتوسعه یافته به طور گسترده ای از تکنولوژیهای جدید جهت افزایش راندمان وعملکرد مزارع کشاورزی بهره برداری میگردد بطوریکه در زمینه های به زراعی وبه نژادی هر روز روشهای جدید وموثر به کار گرفته می شود که در نتیجه این عملیات در مزارع پیشرفته ومکانیزه، عملکرد محصولات افزیش یافته است]نظر زاده، .[1390 امروزه استفاده از روشهایی جدید هم چون تکنولوژی سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم مختلف نسبت به روشهای قدیمی تر باعث افزایش راندمان سرعت، کاهش هزینه ها جهت دستیابی به اطلاعات، کاهش نیروی انسانی و... شده اند. - جدول : - 1
جدول -1 مقایسه ای بین روشهای مختلف جمع آوری اطلاعات
ضرورت تحقیق
امروزه و از دیر باز تولید محصولات کشاورزی مرغوب و نیز تولید غذای با کیفیت بالا جزء اهداف پر اهمیت و مهمی برای هر کشاورز به شمار رفته است. در این راستا کشاورزان نیازمند به داشتن دانش و اطلاعات کافی جهت بهبود و افزایش کارایی عملیات کشاورزی می باشند. این مهم با اعمال مدیریتی صحیح، استفاده از ابزارهای نرم افزاری و سخت افزاری نوین و کمک کننده جهت بالا بردن سطح فهم کشاورزان برای تولید محصولی با کیفیت هم چون ماهواره ها، تصاویر ماهواه ای، تلفیق روشهای مدیریتی چون مدیریت زمانی و مدیریت بحران و... امکان پذیر است. مهم ترین مشکل در این زمینه عدم استفاده از ابزارهای جدید، بکارگیری روشهای سنتی برای بررسی اراضی و پوشش گیاهی که وقت گیر و هزینه بر هستند و نیز نبود نقشه ها و برنامه های پیش برنده و... است.
بدین منظور در این تحقیق کاربرد دو تکنولوژی سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در پیشرفت و افزایش راندمان کشاورزی دقیق مورد بررسی قرار می گیرد.
ویژگی سنجش از دور
سنجش از دور روشی است مبتنی بر داده های بدست آمده از انعکاس طیفی پدیدههای زمینی، پوشش گیاهی، خاک، آب و ... این داده ها بطور مستقیم قابلیت تشخیص و استفاده های نظارتی و ارزیابی را ندارند بلکه پس از طی مراحل مختلف تبدیل به اطلاعات با ارزش می گردند. این فرایند تبدیل داده به اطلاعات توسط تکنیکهای مبتنی بر منطقهای ریاضی و آمار و احتمالات صورت می گیرد]دماوندی و همکاران،.[1391 استقبال روزافزون بکارگیری از روشهای مبتنی بر سنجش از دور توسط محققان و تصمیم سازان در سطوح مختلف، تأیید کننده قابلیت مناسب این فناوری در چنین مطالعاتی می باشد
داده های سنجش از دور دارای قابلیت بی نظیری برای استخراج کاربری های اراضی و کشف تغییرات هستند ]علوی پناه، .[1384 به همین علت تصاویر سنجش از دور با تفکیک مکانی بالا در کشاورزی دقیق کاربرد بسیاری دارند؛ این تصاویر به علت رقومی بودن، ارائه اطلاعات به هنگام، فراهم آوردن دید همه جانبه، استفاده از قسمت های مختلف طیف الکترومغناطیس برای ثبت خصوصیات پدیده ها، پوشش های تکراری، سرعت انتقال و تنوع اشکال داده ها از ارزش زیادی برخوردارند
تنوع بسیار زیاد انواع ماهواره های سنجش از دوری و قابلیتهای فراوان بررسی تغییرات سطح زمین به کمک تکنیک های گوناگون نمایش کمی و کیفی تغییرات همراه با مزایای صرف وقت و هزینه ی کمتر و نیز پایش ها در مقاطع زمانی، سبب افزایش استقبال روزافزون بکارگیری روشهای مبتنی بر سنجش از دور شده است
سنجش از دور در کشاورزی
با استفاده از تصاویر ماهواره ای بررسی، شناخت و ارزیابی پدیده های مختلف و استخراج اطلاعات لازم برای برنامه ریزی کشاورزی یا سایر اهداف صورت می پذیرد ]سلام و ساها، .[1998 با توجه به اینکه بررسی وضعیت اراضی کشاورزی و منابع طبیعی نیازمند زمان وهزینه زیادی می باشد، استفاده از داده های سنجش از دور به دلیل صرف هزینه و زمان کمتر، یکپارچه و وسیع بودن وتهیه پوشش های تکراری در مقایسه با سایر روش های گرد آوری اطلاعات می تواند مورد توجه قرار گیرد
بطور کلی با توجه به خصوصیات تصاویر ماهواره ای، امروزه از تکنولوژی سنجش از دور در بخش های مختلف کشاورزی - جدول - 2 به منظور کسب اطلاعاتی سودمند در جهت پیشرفت و افزایش سطح کیفیت محصولات استفاده می شود.
جدول -2کاربردهای سنجش از دور در کشاورزی
تهیه ی نقشه های مختلف هم چون: کاربری اراضی، قابلیت اراضی و...شناسایی محصولات کشاورزی و برآورد سطح زیر کشت آنها شناسایی مناطق دستخوش آفات و بیماری های گیاهی و مناطق آتش سوزی پیش بینی محصولات کشاورزی مطالعات اراضی و بررسی تغیرات آن کنترل فرسایش خاک شناسایی پوشش گیاهی و...
