GIS هنوز به طور دسته جمعی در علوم کشاورزی مورد استفاده قرار نگرفته است ، اما پتانسیل گسترده ای برای برنامه های کشاورزی ، پیامدهای جذاب برای آینده مدیریت تولید محصولات ما و افزایش عملکرد مطابق با سایر فناوری ها وجود دارد. دانشمندان کشاورزی همیشه به دنبال روش هایی برای تولید بهترین محصولات ما ، مدیریت خاک با احترام به محیط زیست و محافظت از آنها در برابر بیماری ها و آفات هستند. یک چالش مداوم برای کنار آمدن با تغییر اوضاع و نیازهای امروز وجود دارد. GIS می تواند نقشی اساسی در مقابله با این چالش ها داشته باشد.

از آنجا كه GIS هنوز مورد توجه گسترده كشاورزی قرار نگرفته است ، بعید است كه این ماده اصلی دانشگاه علوم کشاورزی شما باشد. با این وجود چون این درجه ها بخشی از گروه های علوم زمین (یا معادل آن) هستند ، احتمالاً یک گزینه است. توصیه می شود که آن را به عنوان یک خردسال در دسترس قرار دهید. از آنجا که USS یکی از مهمترین بازیگران علوم کشاورزی در جهان است ، به احتمال زیاد در دهه های آینده اهمیت نقشه برداری دیجیتال و داده های GIS افزایش می یابد. درباره برنامه های مختلف GIS بیشتر بدانید .

دانشمندان کشاورزی با مقامات مربوطه در زمینه مدیریت زمین های کشاورزی کار می کنند. این موارد شامل مواردی نظیر تجزیه و تحلیل خاک ، بررسی مدیریت محصول برای محصول ، رشد جمعیت و موارد دیگر است. با تغییر اوضاع ، انتظار می رود که تجزیه و تحلیل آماری تغییرات عملکرد محصول همراه با سطح CO2 به عنوان یک عامل اصلی باشد که GIS می تواند به ما در درک آن کمک کند (1 ، p508) .

GIS چگونه به علوم کشاورزی کمک می کند

استفاده از GIS در حال حاضر در علوم كشاورزي نسبتاً محدود است ، ولي موارد استفاده شده مورد تأييد فراواني وجود دارد حتي در صورتي كه اين ابزار در عمل از آن استفاده نمي شود. مزایای استراتژیک بسیاری برای عملکرد و سیاست های بالقوه کشاورزی در آینده وجود دارد و صنعت تازه شروع به مشاهده آنها می کند. جلوگیری از خشکسالی ، سیل و حشرات با برنامه ریزی استراتژیک می تواند هم محصول و کیفیت محصول را بهبود بخشد (2) و هم تغییر محصولات زیرا تغییرات خاک می تواند حداکثر عملکرد را حفظ کرده و از محیط زیست محافظت کند.

• در بیشتر قسمتهای تاریخ بشر ، برنامه ریزی کشاورزی عمدتاً یک سیستم حدس و گمان بوده است. حتی جایی که مجموعه بزرگی از داده ها برای قطعه خاصی از زمین به دست آمده باشد ، عوامل متغیری وجود دارد که نمی توانیم آنها را حساب کنیم و با بهترین شرایط پیش می رویم. GIS می تواند با جمع آوری موثر داده های خاک و فصلی بودن توپوگرافی متناسب با تغییر شرایط ، حدس و گمان را از مدیریت برنامه ریزی محصول خارج کند. این امکان را برای کشاورزی دقیق فراهم می کند ، برای مثال به باغ های انگور اجازه می دهد محصول و کیفیت را به حداکثر برسانند (3) .

• کیفیت خاک هرگز در همه جا فراگیر نیست ، حتی در یک زمینه واحد. در صورت شیب زمین ، تخلیه و دسترسی به آب فقط در چند فوت (به دلیل تخلیه) به شدت تغییر می کند. عوامل دیگری که می توانند کیفیت را تحت تأثیر قرار دهند میزان نور خورشید ، سایه یا باران در یک منطقه خاص ، نزدیک بودن یک طرف به یک جاده است (و بنابراین سطح بالقوه آلودگی ، گرد و غبار یا قطعات مواد مصنوعی مانند لاستیک و فلز) همه می توانند تأثیر بگذارند کیفیت محصول (4).

• از نقشه برداری برای یافتن ویژگی های باستان شناسی در زمین های کشاورزی ما استفاده می شود و سالهاست که این یک ابزار موفق در صنعت میراث است (5) . با این حال ، همان نوع داده ها برای علوم کشاورزی مفید خواهند بود زیرا ویژگی های اساسی می توانند بر کیفیت و ارتفاع نسبی محصول تولید شده تأثیر بگذارند. همین امر در مورد سنگ بستر اساسی نیز صدق می کند.

• شناسایی مناطق جدید برای کاشت محصولات زراعی ، چه برای کارآیی عملکردهای موجود و یا صرفاً برای تأمین بازده افزایش برای جمعیت در حال رشد جهانی ، در حال حاضر بزرگترین چالش برای علوم کشاورزی است و ادامه خواهد داشت. در حال حاضر GIS به عنوان یک پروژه تأمین جمعیت برای مدیریت امنیت غذایی و سازماندهی مجدد محصولات در جهان سوم (6) مورد استفاده قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که حداکثر استفاده از خاکهای شکننده در برخی مناطق استفاده شده است.

• سیستم اطلاعات جغرافیایی در مناطق نقشه برداری ، به ویژه منابع غذایی ، که در معرض آسیب های طبیعی مانند خشکسالی و سیل هستند ، ضروری است. برنامه جهانی غذا ، بخش سازمان ملل در زمینه امنیت غذایی ، یکی از بزرگترین کاربران داده های GIS برای این منظور است (7). آنها با ساختن پروژه های ساده مهندسی عمران مانند لعنتی ، عوارض و آبیاری برای محافظت از مواد غذایی ، در محافظت از مواد غذایی نقش دارند.

نمونه مطالعات موردی

گرمایش جهانی ، تولید محصولات زراعی و GIS

ما یک ایده قوی داریم که چگونه محیط زیست ما در دهه های آینده تغییر خواهد کرد زیرا الگوی آب و هوا ، اسیدیته خاک ، جنگل زدایی ، ذوب شدن یخ ها و سایر علائم افزایش دما در سیاره ما وجود دارد. ما می دانیم که این موارد چگونه ممکن است تغییر کرده و تأمین غذا را تحت تأثیر قرار دهند ، حتی اگر ماهیت نامنظم سیستم های آب و هوایی و آب و هوا فقط به طور کامل اندازه گیری شود ، در حالی که ما همچنان به جمع آوری اطلاعات بیشتر و تنظیمات ادامه می دهیم. ما می دانیم که امنیت غذایی یکی از بزرگترین تهدیدهای تمدن بشری خواهد بود. این مسئله همیشه مربوط به یک بلایای طبیعی بوده است ، اما هیچ بلایی به اندازه طولانی نیست – و به ندرت با اثرات دائمی آن بلایا روبرو می شویم – که ارگانهای مربوطه جهان تلاش کرده اند خود را برای آن تغییرات آماده کنند.

افزایش فرسایش یکی دیگر از نتایج مورد انتظار تغییر آب و هوا است و این قطعاً بر تولید محصولات زراعی در سراسر جهان تأثیر می گذارد (8) . به همین منظور ، در حال حاضر پیشنهادهای زیادی در مورد چگونگی شناسایی ، ثبت و اقدام به چنین مشكلات احتمالی ارائه شده است. به منظور ایجاد تصویری کامل از تولید محصولات زراعی و حتی تولید شبیه سازی عملکرد ، برای کمک به تصویر بالقوه آینده مدل جهانی ، چندین سیستم مکمل مورد نیاز خواهد بود. این داده ها از همان داده هایی استفاده می کند که هم اکنون سازمان ملل در نقشه برداری از مناطق احتمالی فاجعه به منظور طراحی نقشه امداد استفاده می کند (7) .

پیش بینی می شود تغییرات آب و هوایی از چند طریق دیگر بر تولید محصولات ما تأثیر بگذارد ، از جمله (9) :

• تغییرات بارش که تولید را تحت تأثیر قرار می دهد (مانند خشکسالی و سیل که در بالا ذکر شد).

• تغییرات دمایی که ممکن است فصل رشد را کوتاه یا طولانی کنند. این ممکن است برای برخی از محصولات مانند انگور تولید کننده شراب مفید باشد ، اما برای بیشتر عواقب منفی به دنبال خواهد داشت.

اثرات غیر مستقیم شامل (9) :

• قیمت محصولات بر اساس تغییرات محیطی فوق می تواند قیمت کل عمده را کج کند. بازار مواد غذایی ما تغییر خواهد کرد ، ممکن است لزوماً ناپایدار نشود ، اما در برخی مناطق محصولات اصلی که بخشی اساسی از اقتصاد هستند اکنون از نظر اقتصادی غیرقابل انکار می شوند.

• متناوباً ، مناطقی که زمانی یک محصول خاص از نظر اقتصادی غیرقابل صرفه بود ، می تواند یک مزیت برای اقتصاد محلی باشد (12).

آنچه ممکن است زمانی برای یک محصول حاشیه ای بوده باشد برای محصول دیگر زنده می شود و بالعکس. ممکن است بی ثباتی اقتصادی ایجاد شود. دو مورد فوق به این معنی است که GIS در سازماندهی مجدد محصولاتی که می کاریم و برای به حداکثر رساندن بهره وری زمین ، اساسی خواهد بود.

برنامه ریزی کاربری اراضی و GIS

جمعیت در حال رشد ما باید مداوم به دنبال مناطق جدید برای ساختن سکونتگاه های ما باشد. در حالت ایده آل ، ما ترجیح می دهیم که شهرها و شهرهای جدید در زمین های اصلی کشاورزی ساخته نشوند. مسئله این است که زمین یک چیزی است که ما آن را تولید نمی کنیم. استفاده از زمین در کشورهای پیشرفته مشکلاتی را به وجود می آورد ، اما در جهان سوم که سرزمین های حاشیه ای زیادی وجود دارد ، بسیار مهم تر از یک مسئله است.

GIS ابزاری اساسی در برنامه ریزی زمین در هر نقطه از جهان است (10 ، p211) برای ایجاد تعادل بین تقاضای اجتماعی زمین و توانایی بالقوه زیست محیطی آن. از آنجا که زیرساخت ها و پول برای برنامه ریزی صحیح و امکان پذیر ساختن این عوامل در اقتصادهای در حال ظهور وجود ندارد و فقدان سابقه داده های جغرافیایی ، این مسئله به ویژه در کشورهای پیشرفته که بسیار رایج تر است و به احتمال زیاد ابزاری برای برنامه ریزی چنین تحولاتی (1 ، p13-14)؛ برنامه ریزی فقط به زمین های کشاورزی (که به نظر می رسد ساکن باقی مانده اند) اعمال نمی شود ، بلکه همچنین به توسعه شهری (که رشد کرده است) و مقدار زمینی که به کاربری طبیعی بازگردانده می شود و بوم شناسی ظریف آنها را حفظ می کند (که همچنین افزایش یافته است) در چند دهه گذشته) (11 ، p155-6) . اراضی حفاظت شده در حال حاضر در اکثر ملل جهان یک سیاست عمومی است.

ما نه تنها باید کیفیت خاک را بدانیم ، بلکه کیفیت آب را نیز باید درک کنیم. محصولات زراعی نیاز به مواد مغذی دارند و اگر خاک و زمین شناسی برای برخی از محصولات مناسب باشد ، باید بدانیم که کیفیت آب و کیفیت آن نیز مناسب است: اقدامات صنعتی در این نزدیکی می تواند از طریق آبیاری به تأمین غذا برسد و توسط گیاهان جذب شود (13) . این فقط دانشمندان آب کشاورزی ایستاده نیستند ، بلکه منابع آب زیر سطح یا کیفیت “جدول آب” نیز علاقه مند هستند.

مد