کاربرد GIS در کشاورزی:انقلاب بعدی در جهان کشاورزی

کاربرد GIS در کشاورزی

در اوایل دهه 1960 اولین سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) توسط کانادایی ها برای ذخیره داده های مکانی و تولید نقشه های موجودی زمین کانادا ایجاد شد. این داده ها نشانه ای از توانایی این سرزمین در حمایت از كشاورزی، حیات وحش، جنگلداری و فعالیتهای تفریحی است. چند دهه پیش، فناوری GIS مانند یک پدیده ابتکاری بود. امروزه،  GIS ابزاری پرکاربرد است که از اهمیت قابل توجهی برای کشاورزان و صنعت کشاورزی برخوردار است.

کاربرد GIS در کشاورزی

برنامه های GIS نقش مهمی در تولید محصولات کشاورزی ، هم به صورت محلی و هم در سراسر جهان دارند؛ از طریق کمک به کشاورزان در افزایش تولید ، کاهش هزینه ها و ارائه وسیله ای موثر برای مدیریت منابع زمین . امروزه GIS  به یک منبع فزاینده با ارزش تبدیل شده است. کاربردهای آن به اشکال مختلفی شامل کشاورزی دقیق، فناوری های هواپیماهای بدون سرنشین و ماهواره و قابلیت های خود سیستم های اطلاعات جغرافیایی ارائه می شود.

کشاورزی دقیق

حسگرها در ماهواره ها ، تراکتورها و در زمینه ها دائما در حال جمع آوری اطلاعات هستند. GIS و سایر فن آوری ها این داده ها را به اطلاعاتی تبدیل می کنند که برای تصمیم گیری کارآمد و آگاهانه توسط کشاورزان و مدیران زمین قابل دسترسی و تفسیر است.

کاربرد GIS در کشاورزی

استفاده از GPS دقیق توسط کشاورزان به ابزاری اساسی در صنعت کشاورزی تبدیل شده است.  این فناوری مزایای زیادی برای صرفه جویی در هزینه و بهره وری برای کشاورزان و همچنین مزایای آن برای جامعه و محیط زیست دارد.  یک مثال کلیدی استفاده از آن در کوددهی محصولات است، جایی که سنسورهای دستگاه اطلاعات مربوط به محصولات را جمع آوری می کنند  و GPS موقعیت دقیق آن را در مزرعه ثبت می کند. سپس این فناوری به استفاده از کود فقط در مناطقی که نیاز است کمک می کند و می تواند میزان استفاده را برای هدف قرار دادن مکان های کمبود مواد مغذی تغییر دهد. این باعث صرفه جویی در هزینه محصول کود و همچنین محیط زیست از مصرف بیش از حد و رواناب به رودخانه های محلی و رودخانه ها می شود.

نقشه برداری در زمان واقعی

کاربرد GIS در کشاورزی

شکل 1: تصاویر Landsat از آبیاری محوری.

استفاده از ماهواره و هواپیماهای بدون سرنشین طی چند دهه گذشته رشد چشمگیری داشته است. با در دسترس بودن و مدیریت آب برای اهداف کشاورزی یکی از مهمترین چال شهای کشاورزی، فناوری ماهواره می تواند داده های زمان واقعی را از سطح زمین برای ارزیابی و نظارت بر وضعیت زمین جمع آوری کند. رطوبت خاک شوری اقیانوس (SMOS) ، رشد پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر Landsat ، و استفاده از شاخص پوشش گیاهی تفاوت طبیعی (NDVI) ، و همچنین انواع مختلفی از عوامل ، همه می تواند برای کمک به تخمین بهره وری محصول و نظارت بر خشکسالی و جاری شدن سیل در یک کشور استفاده شود. فناوری هواپیماهای بدون سرنشین در جمع آوری داده های محلی بیشتر از جمله مفید است. ارتفاع و زیست توده گیاه ، تعداد فلور ، بیماری و حضور علف های هرز ، مقادیر مواد مغذی ، ارتفاع و محاسبات حجم. هواپیماهای بدون سرنشین می توانند برای ارزیابی کیفیت گیاهان و گیاهان موجود ، جایگزین کارهای وقت گیر شوند که به طور معمول توسط زمین های پاکسازی پیاده انجام می شود. بنابراین کشاورزان می توانند با استفاده از تصاویر هوایی و سایر داده هایی که این هواپیمای بدون سرنشین می تواند سلامت زمین را کنترل کند ، زمین های بیشتری را تحت پوشش قرار دهند.

برای این اهداف و بسیاری دیگر ، کشاورزان می توانند از ماهواره ها و هواپیماهای بدون سرنشین برای تصمیم گیری عملی در زمان واقعی استفاده کنند. نظارت بر بازده ، استفاده از نیتروژن ، استفاده از سنسورهای آب دقیق و شناسایی مناطق مهم برای مداخله،  همه موارد ارزشمندی هستند که این فناوری می تواند ارائه دهد. فقط یک پهپاد اساسی می تواند توانایی تصمیم گیری قدرتمند بسیاری را در اختیار کشاورزان قرار دهد که بر سلامتی و بهره وری سرزمین آنها تأثیر بگذارد.

در ایالات متحده آمریكا ، خدمات ملی آمار كشاورزی (NASS) برنامه نقشه برداری آنلاین به نام CropScape را ایجاد كرده اند. این برنامه می تواند تخمین سطح محصول ، نوع محصول و اندازه محصول آن را تخمین بزند. نه تنها برای استفاده خصوصی ، نهادهای دولتی از داده های CropScape برای ارزیابی موضوعات ملی استفاده کرده اند بلکه برای امنیت غذایی ، کنترل سموم دفع آفات و تغییر در کاربری زمین نیزمناسب بوده است.

کاربرد GIS در کشاورزی

شکل 2: نمای صفحه CropScape  پاسخگویی به تقاضای آینده برای غذا

مرکز علوم و سیستم های اطلاعات مکانی ، 2018

برای نهادهای حاکم امروزی ، نیاز به تأمین منابع غذایی لازم برای حمایت از افزایش مداوم جمعیت ، نگرانی فزاینده ای بوده است.  تخمین زده شده است که تولید فعلی محصولات برای تأمین نیازهای آینده مواد غذایی باید تا سال 2050 دو برابر شود برای چنین اهدافی ،  GIS نه تنها برای آنالیزهای بی درنگ ، بلکه برای مقایسه داده های تاریخی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. از تصاویر ماهواره ای Landsat می توان برای ارزیابی روند تاریخی استفاده از زمین های کشاورزی در طول زمان استفاده کرد. این می تواند به پیش بینی و برنامه ریزی مقدار زمین قابل کشت مورد نیاز برای تأمین مواد غذایی برای جمعیت های آینده کمک کند.

بالا بردن آگاهی

یکی از مهمترین عملکردهای GIS و نقشه برداری استفاده برای افزایش آگاهی از مواردی مانند کمبود غذا و مکان یابی مناطقی است که به کمک نیاز دارند. ابزارهای نقشه برداری تحت وب مانند نقشه انستیتوی محیط زیست و دانشگاه مینه سوتا (تغذیه جهان) (شکل 3) و نقشه جهانی گرسنگی سازمان غذا و کشاورزی سازمان ملل (FAO) نمای منحصر به فردی از تولید جهانی مواد غذایی ارائه می دهند. اگرچه علل اساسی عدم امنیت غذایی را تعیین می کند ، داده ها و فناوری GIS به حفاظت از مناطق و جوامع آسیب دیده از کمبود مواد غذایی کمک می کند.

کاربرد GIS در کشاورزی

شکل 3: تغذیه نقشه داستان جهانی – بازده محصول فعلی استرالیا

صنعت كشاورزي توسط تكنولوژي فضايي بسيار دگرگون شده است. فقط در چند سال گذشته ، قدرت و قابلیت دسترسی آنلاین و آفلاین GIS و نقشه برداری دیجیتال هر دو روش کشاورزان و مدیریت زمین آنها و انجام اساسی ترین وظایف آنها را تغییر داده است .

GIS به ما امکان می دهد داده های جغرافیایی را که به صورت روزانه ذخیره و جمع آوری می شود ، تجسم ، تحلیل و درک کنیم. اکنون می توان به راحتی به ما اطلاع داد که چه محصولاتی در حال شکوفایی هستند ، تا آنجا که آلودگی و بلایای طبیعی مانع تولید و کنترل استفاده از کودها می شوند. جشن گرفتن روز جهانی GIS در ماه نوامبر ، زمان خوبی است که بدانیم این فناوری چه تاثیری بر بهره وری کشاورزان ، متخصصان کشاورزی و دوستداران محیط زیست داشته است.

اگر می خواهید از اطلاعات GIS و سنجش از دور برای نظارت بر محصولات ، سلامت گیاهان و یا ارزیابی فعالیت های توان سنجی استفاده کنید ، پایداری یکپارچه باید بتواند به شما کمک کند. اگر درمورد سنجش از دور یا تنظیم سیستم GIS  سوال دارید ، لطفاً از طریق پست الکترونیکی  Heydari.masoumeh@ut.ac.ir در میان بگذارید. یا با شماره 09388441066  تماس بگیرید.