В эпоху цифровых технологий даже такие традиционные сферы, как сельское хозяйство, претерпевают значительные изменения. Фермеры и агрономы всё чаще обращаются к нейросетям современным инструментам, чтобы повысить эффективность своей работы и оптимизировать процессы. Если вы задумывались о том, как использовать геоинформационные системы для улучшения земледелия, а возможно хотите найти новый способ оптимизации бизнеса? :) то эта статья для вас
наверняка задавались вопросом: как можно использовать современные инструменты для повышения эффективности работы на полях?
Одним из самых мощных и доступных инструментов является QGIS — бесплатная и открытая геоинформационная система, которая позволяет создавать подробные карты и анализировать пространственные данные. Сегодня мы расскажем, как с её помощью можно подготовить карты ваших полей, создать элементарные участки и задать им конкретные значения, такие как pH почвы или содержание питательных элементов.
Наверняка вы уже слышали о этой программе и используете её, но правильно ли вы это делаете?)
Значение геоданных в современном земледелии
Представьте себе поле, которое вы обрабатываете каждый год. На первый взгляд, оно может казаться однородным, но на самом деле разные его части могут значительно отличаться по своим характеристикам. Где-то почва более кислая, а где-то есть проблемы с дренажем. Игнорирование этих различий может привести к неэффективному использованию ресурсов и снижению урожайности.
Например, в одном из хозяйств Кировской области агроном заметил по итогам уборки, что урожайность на одном краю поля значительно ниже, чем в остальных его частях. Проведя анализ почвы, он обнаружил, что pH в этой зоне был слишком низким, что препятствовало эффективному усвоению растениями необходимых питательных веществ.
Сотрудничая с нашей организацией, мы - ФГБУ ГЦАС "Кировский", использовали QGIS для создания детальной карты поля, выделили проблемный участок, загрузили актуальные данные NDVI и определили химические параметры для каждого элементарного участка в составе этого поля. Обладая всей этой информацией, агроном смог провести точечные корректировки при внесении удобрений именно в те места, где это было необходимо.
В результате, в следующем сезоне урожайность в проблемной зоне значительно повысилась. Это простой, но наглядный пример того, как современные технологии могут эффективно поддерживать и улучшать сельское хозяйство :)
Небольшой туториал.
Создание элементарных участков в QGIS
Начать работу с QGIS довольно просто и сложно одновременно.
1. Сначала необходимо загрузить карту вашего поля в программу.
Тут же возникает первая проблема. ГДЕ ЖЕ, ЧЁРТ ПОБЕРИ, ВЗЯТЬ ЭТУ КАРТУ?
Собственно, здесь же выступаем мы - ФГБУ ГЦАС "Кировский". Мы можем предложить вам 3 варианта:
1) Карты хозяйственного устройства территории/почвенные карты (Дёшево, но данные с 90-х годов(последнее проведённое государство хоз. устройство).
2) Аэрофотосъёмка вашего поля с помощью дрона (Дорого, но быстро и точно)
3) Космоснимки с актуальных карт (Дешево и сердито, но не очень точно. С точностью до 15 м)
2. Это может быть уже готовое растровое изображение (хотя здесь тот же вопрос. Где его взять?)
Представим, что чудесным образом у вас уже есть все нужные материалы для начала работы и мы можем приступить к самому главному.
НАКОНЕЦ-ТО создать векторный слой и разделить на элементарные участки.
Элементарные участки - небольших зон внутри поля с однородными характеристиками.
Используя инструменты рисования в QGIS, необходимо разделить поле на такие участки, учитывая естественные границы, рельеф и другие особенности. Например, вы можете выделить зоны с разным типом почвы или различной влажностью.
Очередной вопрос. Где же взять зоны с разными типами почвы(У нас в Агрохимцентре😉).
Где взять деление на влажность? Вопрос хороший. Например, с NDVI.
Итак, вы создаёте слой, выбираете кодировку, тип геометрии и зону(соответствующую вашему региону).
Выбираем "Режим редактирования" -> "Добавить полигональный объект" -> рисуем элементарный участок :)
Затем каждому участку присваиваются уникальные идентификаторы, что позволяет в дальнейшем легко работать с ними и анализировать данные. Это похоже на создание детальной карты вашего поля, где каждая часть имеет свою собственную историю и особенности.
После того как вы создали карту с элементарными участками, наступает время наполнить её данными. Это может быть информация о pH почвы, содержании азота, фосфора, калия и других элементов.
Как вариант, за этим вы снова можете обратиться к нам 😁
Мы проведём отбор проб почвы с каждого участка и отправим их в лабораторию для анализа.
Полученные данные вносятся в таблицу атрибутов в QGIS. Это позволяет визуально отобразить различные характеристики на карте. Например, участки с низким содержанием азота могут быть выделены красным цветом, а с высоким — зелёным. Это даёт наглядное представление о том, где и какие меры необходимо принять.
В результате мы можем получить территорию с готовыми зонами или ещё лучше интерполяцию территории
Практическая польза от использования QGIS
Использование геоданных в земледелии открывает множество возможностей для оптимизации процессов. Вернёмся к примеру с агрономом, который столкнулся с проблемой низкой урожайности. Благодаря карте в QGIS он смог точно определить проблемный участок и внести необходимые удобрения именно там, где это требовалось, а не тратить ресурсы на всё поле.
Другой пример — фермеры, которые сталкиваются с избыточным увлажнением в отдельных зонах поля. Зная точное расположение этих зон, можно спланировать систему дренажа или выбрать более подходящие культуры для выращивания в этих условиях.
Взгляд в будущее: интеграция с дронами
Создание подробных карт и сбор данных — это только начало. Современные технологии позволяют сделать шаг ещё дальше. Представьте, что, имея подробную карту своего поля, вы можете использовать дроны для точного внесения удобрений или проведения оптического анализа посевов.
Например, дрон, оснащённый специальными камерами, может облететь ваше поле и собрать данные о состоянии растений. Это позволяет обнаружить признаки заболеваний или вредителей на ранней стадии и принять меры вовремя. Кроме того, дроны могут автоматически распылять удобрения или пестициды именно там, где это необходимо, экономя ваши ресурсы и снижая воздействие на окружающую среду.
В следующей статье мы подробно рассмотрим, как интегрировать геоданные из QGIS с технологиями дронов и какие преимущества это может принести вашему хозяйству.
Делитесь своими историями и задавайте вопросы!
А как вы применяете технологии в своём хозяйстве? Возможно, у вас есть опыт работы с QGIS или вы только планируете начать? Какие задачи вы хотите решить с помощью геоданных? Поделитесь своими мыслями в комментариях. Ваш опыт может помочь другим сделать первый шаг к современному и эффективному земледелию!