بخشی از مقاله
کاربرد سنجش از دور(RS) و سيستم اطلاعات جغرافيايي(GIS) در کشاورزي دقيق
چکيده
کشاورزي دقيق ، چشم اندازي از کشاورزي آينده است که ماهواره ها، حسگرها(sensors) ، نقشه ها و داده ها ي حاصل از دور سنجي )Remote Sensing( را به کمک کشاورز آورده و دقت عمل او را بالا تر مي برد. فرق اساسي بين کشاورزي مرسوم و کشاورزي دقيق ، سواي بکارگيري تکنولوژي فضايي، سيستم هاي جانبي در کنار تجهيزات معمول در کشاورزي مرسوم در اندازه ي کوچکترين سطح ممکن به عنوان واحد مديريتي است . بديهي است که در سطح يک مزرعه هر چند کوچک ، با متغير هاي مختلفي روبرو هستيم .تفاوت ويژگي خاک قسمت هاي مختلف از يک سو و نيازهاي گياهان بخشهاي مختلف از ديگرسو و نيز ساير عوامل متغير در سطح مزرعه نيازمند اعمال مديريت متغير و متناسب با هر قسمت از مزرعه مي باشد که نياز به چنين مديريت متغيري، فلسفه ي اصلي پيدايش سيستم کشاورزي دقيق بوده است . در اين سيستم که گاهي آنرا کشاورزي "خاص مکاني " هم مي نامند، بعد از برآورد مقدار اختلافات بين واحدهاي مديريتي مزرعه ، ميزان ورودي هاي (Inputs) مختلف مانند بذر، سم ، کود و عمق کاشت به تناسب اختلافات (نيازها) اعمال مي شود. علي رغم اينکه در نگاه اول کاربرد کشاورزي دقيق مديريت پيچيده اي را مي طلبد و از طرفي توجيه اقتصادي چنين سيستمي با ترديد هايي مواجه است اما بنظر مي رسد با چالشهاي موجود در جهان امروز، نسلهاي آينده ناگزير به روي آوردن ، به چنين شيوه هايي خواهندبود. هرچند که در حال حاضر نيز اين نوع سيستم مديريت مزرعه درکشورهاي پيشرفته بويژه امريکا در حال تبديل به سيستم رايج کشاورزي مي باشد. سهولت دسترسي به ابزارها و تکنولوژي پيشرفته در اين کشورها و همچنين سطح وسيع اغلب مزارع ، از ديگر عوامل روي آوردن اين کشورها به اين نوع سيستم کشاورزي است . در اين مقاله مروري خواهيم داشت بر فن آوري هاي کشاورزي دقيق ، که بگونه اي صحيح اين فن آوري ها در حال اجراست .
کلمات کليدي: کشاورزي دقيق ، سنجش از دور، جي آي اس ، GPS
مقدمه
کشاورزي دقيق (Precision Farming يا Precision Agriculture ) يک مفهوم جديد در کشاورزي امروز است و بر مبناي وجود ناهمگوني در سطح مزرعه استوار است ؛ يکي از دلايل رشد کشاورزي دقيق در ميان دانشمندان و کشاورزان ، پيشرفت تکنولوزي در زمينه هاي مختلف از جمله سيستم تعيين مختصات جغرافيايي يا جي پي اس ، سنسورها، عکسهاي هوايي يا ماهواره اي يا سنجش از دور و تسحيلات مديريت اطلاعات جغرافيايي است . که هدف آن ، گردآوري و آناليز اطلاعاتي در زمينه ي تغييرپذيري خاک و شرايط محصول به منظور افزايش کيفيت محصولات در سطوح کم زراعي است ، در نتيجه رسيدن به اين مهم نيازمند به کنترل اراضي در تمامي زمان و مکانها مي باشد[لياقت و بالاسندرام ، ٢٠١٠].
کشاورزي دقيق سه مزيت عمده دارد[شميلي،١٣٩١]: ابتدا اينکه مطالعات مورد نياز کشاورزان را بهبود ميبخشد؛ به طوريکه کشاورز بتواند در استفاده از بذر، کود، سموم و آبياري و ديگر نهاده هاي کشاورزي تأثيرگذار باشد؛ دوم ، اقتصاد به واسطه افزايش کارايي نهادههاي کشاورزي بهبود مي يابد؛ و در نهايت با تغيير در ميزان مصرف نهاده هاي کشاورزي براي توليد محصول بيشتر آنها در مکانهايي که احساس نياز بيشتري باشد، محيط زيست را حفظ نمايد.
در کشورهاي پيشرفته وتوسعه يافته به طور گسترده اي از تکنولوژيهاي جديد جهت افزايش راندمان وعملکرد مزارع کشاورزي بهره برداري ميگردد بطوريکه در زمينه هاي به زراعي وبه نژادي هر روز روشهاي جديد وموثر به کار گرفته مي شود که در نتيجه اين عمليات در مزارع پيشرفته ومکانيزه ، عملکرد محصولات افزيش يافته است [نظر زاده ، ١٣٩٠]. امروزه استفاده از روشهايي جديد هم چون تکنولوژي سنجش از دور و سيستم اطلاعات جغرافيايي در علوم مختلف نسبت به روشهاي قديمي تر باعث افزايش راندمان سرعت ، کاهش هزينه ها جهت دستيابي به اطلاعات ، کاهش نيروي انساني و... شده اند.(جدول ١):
ضرورت تحقيق
امروزه و از دير باز توليد محصولات کشاورزي مرغوب و نيز توليد غذاي با کيفيت بالا جزء اهداف پر اهميت و مهمي براي هر کشاورز به شمار رفته است . در اين راستا کشاورزان نيازمند به داشتن دانش و اطلاعات کافي جهت بهبود و افزايش کارايي عمليات کشاورزي مي باشند. اين مهم با اعمال مديريتي صحيح ، استفاده از ابزارهاي نرم افزاري و سخت افزاري نوين و کمک کننده جهت بالا بردن سطح فهم کشاورزان براي توليد محصولي با کيفيت هم چون ماهواره ها، تصاوير ماهواه اي، تلفيق روشهاي مديريتي چون مديريت زماني و مديريت بحران و... امکان پذير است . مهم ترين مشکل در اين زمينه عدم استفاده از ابزارهاي جديد، بکارگيري روشهاي سنتي براي بررسي اراضي و پوشش گياهي که وقت گير و هزينه بر هستند و نيز نبود نقشه ها و برنامه هاي پيش برنده و... است .
بدين منظور در اين تحقيق کاربرد دو تکنولوژي سنجش از دور و سيستم اطلاعات جغرافيايي در پيشرفت و افزايش راندمان کشاورزي دقيق مورد بررسي قرار مي گيرد.
ويژگي سنجش از دور
سنجش از دور روشي است مبتني بر داده هاي بدست آمده از انعکاس طيفي پديدههاي زميني، پوشش گياهي، خاک، آب و ... اين داده ها بطور مستقيم قابليت تشخيص و استفاده هاي نظارتي و ارزيابي را ندارند بلکه پس از طي مراحل مختلف تبديل به اطلاعات با ارزش مي گردند. اين فرايند تبديل داده به اطلاعات توسط تکنيکهاي مبتني بر منطقهاي رياضي و آمار و احتمالات صورت مي گيرد[دماوندي و همکاران ،١٣٩١]. استقبال روزافزون بکارگيري از روشهاي مبتني بر سنجش از دور توسط محققان و تصميم سازان در سطوح مختلف ، تأييد کننده قابليت مناسب اين فناوري در چنين مطالعاتي مي باشد[ماينگوت ، ١٩٩٤].
داده هاي سنجش از دور داراي قابليت بي نظيري براي استخراج کاربري هاي اراضي و کشف تغييرات هستند [علوي پناه ، ١٣٨٤]. به همين علت تصاوير سنجش از دور با تفکيک مکاني بالا در کشاورزي دقيق کاربرد بسياري دارند؛ اين تصاوير به علت رقومي بودن ، ارائه اطلاعات به هنگام ، فراهم آوردن ديد همه جانبه ، استفاده از قسمت هاي مختلف طيف الکترومغناطيس براي ثبت خصوصيات پديده ها، پوشش هاي تکراري، سرعت انتقال و تنوع اشکال داده ها از ارزش زيادي برخوردارند[فيضي زاده و حاجي ميررحيمي،١٣٨٦].
تنوع بسيار زياد انواع ماهواره هاي سنجش از دوري و قابليتهاي فراوان بررسي تغييرات سطح زمين به کمک تکنيک هاي گوناگون نمايش کمي و کيفي تغييرات همراه با مزاياي صرف وقت و هزينه ي کمتر و نيز پايش ها در مقاطع زماني، سبب افزايش استقبال روزافزون بکارگيري روشهاي مبتني بر سنجش از دور شده است
