پایش ماهواره ای محصول چغندر قند
پایش ماهواره ای محصول چغندر قند : همانطور که می‌دانید پایش از راه دور و پایش ماهواره ای به بخش جدایی ناپذیر از کشاورزی تبدیل شده است.
با استفاده از این نوع پایش می‌توان به اطلاعات مهمی از محصولات و همچنین نحوه رشد گیاه دسترسی پیدا کرد. با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید تا از صفر تا صد پایش ماهواره ای محصول چغندر قند مطلع شوید.
کشاورزی دقیق چیست؟ چگونه می‌توان با دقت بسیار بالا محصولات کشاورزی را مورد ارزیابی قرار داد؟
کشاورزی دقیق که امروزه با نام کشاورزی هوشمند و همچنین کشاورزی از راه دور نیز شناخته می‌شود.
یکی از دقیق ترین و پر بازده ترین روش ها برای ارزیابی گیاهان زارعی محسوب می‌شود. در این روش سعی می‌شود تا با استفاده از داده های ماهواره ای و تحلیل آن داده ها با استفاده از ابزار مناسب، میزان تولید محصول، رشد گیاه و همچنین بیماری های مختلف گیاهی را ارزیابی کرد.
همچنین این روش هیچ آسیبی به گیاه و محیط زیست نمی‌زند و جزء بی خطر ترین روش ها برای آنالیز گیاهان محسوب می‌شود.
در واقع در کشاورزی دقیق و پایش ماهواره ای سعی می‌شود تا با استفاده از برخی تکنیک ها مانند تصویر برداری از راه دور، آنالیز خاک به صورت ماهواره ای و استفاده از GPS در مزارع گیاهان را مورد آنالیز قرار دهند.
اما خوب احتمالا از خودتان می‌پرسید که چه مواردی می‌تواند سبب تغییر در دادههای ماهواره ای شود؟
در جواب این سوال باید به شما بگوییم که عموما تغییرات داده های ماهواره ای به دلیل تفاوت فاکتورهای اکولوژیکی رخ می‌دهد.
به طور مثال تنوع زیستی، تنوع زمین های کشاورزی، بیماری زایی پاتوژنز ها، حملات حشرات به مزرعه، چرخه کشاورزی محصولات و تنظیم آفت کش ها و باقی مانده آن ها همگی می‌توانند سبب تغییر در داده های ماهواره ای شوند.
البته دریافت داده های ماهواره ای و همچنین پروسه عکاسی از زمین کشاورزی با استفاده از ماهواره کمی دشوار است. به طور مثال در برخی موارد و در شرایط بد آب و هوایی نمی‌توان از دادههای ماهواره ای بهره برد.
به همین دلیل امروزه سنسورهایی به وجود آمده که با قرار دادن آن سنسور ها می‌توان تصاویری با کیفیت و رزلوشن بالاتری از زمینهای کشاورزی به دست آورد.
همچنین این سنسور ها کمک می‌کند تا در شرایط بد آب و هوایی نیز بتوانیم به تصاویر با کیفیت از زمین های کشاورزی دست پیدا کنیم.
به عبارت دیگر امروزه با استفاده از سنسورهای بهبود یافته شده و همچنین تکامل نرم افزار ها و الگوریتم ها و استفاده از ماهواره های رایگانی که در مدار زمین قرار گرفته است مانند ماهواره لندست، پردازش داده ها و تصاویر ماهواره ای در رزلوشن های 10 تا 30 امکان پذیر شده است. با استفاده از چنین رزلوشنی می‌توانیم به راحتی تنوع گونه های محصولات، تعیین فصول رشد و همچنین خواص فیزیکی و اطلاعات حرارتی گونه ها را دریابیم.
پایش محصول چغندر قند
پایش ماهواره ای چغندر قند به چه صورت است؟ چه شاخص هایی در پایش ماهواره ای چغندر قند نقش دارند؟
همانطور که می‌دانید چغندر قند یکی از گیاهانی است که در تغذیه انسان، دام و همچنین کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به همین منظور پایش و همچنین افزایش تولید محصولات این گیاه می‌تواند بسیار مهم و حائز اهمیت باشد.
اما خوب پایش این گیاه با روش های قدیمی‌بسیار پیچیده و سخت است و نمی‌توان نتیجه قابل قبولی را پس از آنالیز گیاه به دست آورد.
به همین منظور امروزه در بیش تر کشورهای جهان سعی می‌کنند تا با استفاده از پایش ماهواره ای مراحل رشد و همچنین محصولات این گیاه را مورد ارزیابی قرار دهند.
اگر بخواهیم مکانیسم این نوع پایش را به شما توضیح دهیم باید بگوییم که ماهواره هایی که عموما برای کشاورزی استفاده می‌شوند، دارای سنجنده هایی هستند که این سنجنده می‌تواند طیف های مختلفی را از سطح زمین دریافت کند.
در واقع در این نوع پایش گیاه سعی می‌شود تا با استفاده از داده های ماهواره ای و اطلاعات طیف ها و محاسبه برخی شاخص ها به اطلاعات مهمی‌از این گیاه دست پیدا کرد.
یکی از مهم ترین شاخص ها برای ارزیابی چغندر قند، شاخص NDVI می‌باشد. البته NDVI که با نام شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی نیز شناخته می‌شود تنها برای گیاه چغندرقند مورد استفاده قرار نمی‌گیرد بلکه در پایش ماهواره ای تمامی‌گیاهان محققان از این نوع شاخص استفاده می‌کنند.
مطالعات بسیاری تاکنون نشان داده که عملکرد محصولات کشاورزی با شاخص های طیفی که مرتبط با کلروفیل، نیتروژن و آب است، ارتباط گسترده ای دارد.
همچنین مطالعات بسیاری در این زمینه در مورد گیاه چغندرقند وجود دارد. به طور مثال در یکی از مطالعات میزان دوزهای متفاوتی از فسفر را بر روی چغندر قند را با استفاده از شاخص NDVI و ماهواره Landsat 8 مورد سنجش قرار دادند.
در مطالعاتی دیگر و با آنالیز تصاویر و داده های ماهواره ای مزارع چغندر قند مشخص شد که ارتباطی بین ماده خشک برگ و همچنین ماده خشک ریشه این گیاه بر قرار است.
به همین ترتیب محققان به این نتیجه رسیدند که ارتباط تنگانگی بین شاخص سطح برگ LAI و شاخص NDVI در این گیاه بر قرار است.
مثالی از پایش ماهواره ای چغندر قند
برای اینکه شما درک کامل تری از شیوه پایش ماهواره ای گیاه چغندر قند داشته باشید، تصمیم گرفتیم تا این نوع آنالیز را در یک آزمایش به شما نشان دهیم.
در سال 2017 الی 2018 محققان، زمین های کشاورزی چغندر قند در شهری از کشور ترکیه را با استفاده از یک ماهواره نوری آنالیز کردند.
در واقع محققان این آنالیز را در ماه های April تا December انجام دادند و خواص فنولوژیکی محصولات را در این ماه ها مورد آنالیز قرار دادند.
همانطور که در تصویر پایین مشاهده می‌کنید پایش ماهواره ای می‌تواند اطلاعات دقیقی از میزان تکامل و رشد گیاه در ماه های مختلف به ما بدهد.
در قسمت اول و در ماه April گیاه هنوز رشد نکرده و به همین منظور رنگ زمین کشاورزی در تصاویر ماهواره ای به رنگ سفید است.
همانطور که مشاهده می‌کنید در ماه های May تا اوایل ماه September رنگ زمین کشاورزی به رنگ سبز در آمده است. در واقع رنگ سبز نمایانگر ادامه فرآیند رشد گیاه است.
از اوایل ماه September تا آخر ماه Desember نیز پوشش گیاهی رفته رفته به رنگ زرد تغییر پیدا می‌کند. در واقع رنگ زرد نمایان گر اتمام فاز رشد گیاه و تولید محصولات است.
همچنین با استفاده از تغییرات رنگی در این ماه ها می‌توان محصولات را رده بندی و تقسیم بندی کرد. به طور مثال رنگ زرد پررنگ نشان گر محصولی رسیده و با کیفیت است.
نمونه برداری از مزرعه و ارتباط نمونه برداری با پایش ماهواره ای
محققان حوزه کشاورزی برای اینکه متوجه شوند که اطلاعات حاصل شده از ماهواره ها تا چه میزان می‌تواند دقیق باشد. تصمیم به نمونه برداری از خاک و مقایسه ترکیبات موجود در خاک با شاخص NDVI گرفتند.
در این آزمایش که در سال های 2017 و 2018 انجام شد آن ها زمین مزرعه را به قطعات مربعی شکلی تقسیم کردند و نمونه هر قطعه را به آزمایشگاه ارسال و مقادیر قند، سدیم و فسفر را مورد آنالیز قرار دادند و با توجه به آنالیزهای انجام شده به این نتیجه رسیدند که دادههای نمونه های انجام شده با داده های ماهواره ای همسان بوده و پایش ماهواره ای گیاه چغندر قند جزء دقیق ترین روش های آنالیز و تخمین محصولات محسوب می‌شود.
ویدیو مهمترین آفت یک محصول مهم دنیا به نام چغندر قند را در اینستاگرام کشتیار دنبال کنید.
ویدیو نکات ویژه‌ای درباره تأثیر تکنولوژی سنجش از دور بر چغندر قند را در اینستاگرام کشتیار دنبال کنید.
گزارشی از پایش زمین چغندرقند یکی از کشاورزان عزیز در شاهرود بررسی شده است، را در اینستاگرام کشتیار دنیال کنید.
