شاخص‌های کشاورزی دقیق

از شاخص‌های کشاورزی دقیق چی میدونین؟

اگه درباره کشاورزی دقیق و مفهوم سنجش از راه دور کمی تحقیق کرده باشین، احتمالا اسم نقشه‌های شاخص‌های کشاورزی به گوشتون خورده. توی این مقاله قراره شاخص‌های کشاورزی را معرفی کنیم و نحوه‌ی کارکردشون در تحلیل‌های کشاورزی را بیان کنیم.

خب برای شروع بذارین ببینیم شاخص کشاورزی چی هست؟!

شاخص‌های کشاورزی دقیق همونجور که از اسمشون معلومه پارامترهایی هستند که بهمون کمک می‌کنن بتونیم از فاصله‌ی دور (از چند 10 متر برای پهپادها تا چند 100 کیلومتر برای ماهواره‌ها) وضعیت سلامت گیاه و محصولات را باهم مقایسه کنیم. یه جورایی بهمون کمک می‌کنند به محصول و روند کشاورزیمون نمره بدیم. حالا آیا فقط وضعیت سلامت محصول را بررسی میکنه؟ خیر. پارامترهای زیادی از جمله تنش‌های واردشده به گیاه، میزان تراکم، میزان سبزینگی، مرحله رشد وخیلی پارامترهای دیگه را هم میتونه بررسی کنه.

احتمالا براتون سوال پیش میاد چجوری؟! خب بذارین برگردیم عقب‌تر، جایی که برای نخستین بار شاخص‌های کشاورزی معرفی شدن.

تاریخچه شاخص‌های کشاورزی دقیق برمیگرده به سال 1972 م. زمانی که ناسا با پرتاب اولین ماهواره Landsat 1، تصمیم گرفت توانایی‌های خودش را برای انجام تحقیقات در زمینه سنجش از راه دور محک بزنه. از اولین تخقیقات انجام‌شده در این زمینه، بررسی و مقایسه پوشش گیاهی در فصل‌های بهار، تابستان و پاییز در دشت‌های وسیع مرکز ایالات متحده بود. این شاخص‌ها در واقع روابط ریاضی بین انواع پرتوهای بازتاب شده از سطح هستند. میزان این روابط ریاضی میتونه مفاهیم مختلفی رو ارزیابی کنه. به طور مثال شاخص NDVI که به صورت رابطه زیر معرفی می‌شه، از تقسیم تفاضل پرتوهای NIR (نزدیک مادون قرمز) و RED (پرتوهای قرمز) و جمع مقادیر این دو پرتو حاصل می‌شه.

NDVI = (NIR-RED) / (NIR+RED)

سنجش پرتوها در شاخص‌های کشاورزی دقیق

حالا سوالی که پیش میاد این هست که مقادیر دقیق این پرتوها چجوری سنجیده می‌شن؟! بازتاب این پرتوها از سطح توسط دوربین‌های تخصصی چندطیفی (Multispectral) و فراطیفی (Hyper-spectral) ثبت و ذخیره می‌شه. این دوربین‌ها در ابعاد و باندهای طیفی مختلفی وجود دارند و می‌تونن روی ماهواره‌ها، هواپیماها و امروزه روی پهپادها نصب بشن و از فواصل بالا به تصویر‌برداری از سطوح و ثبت مقادیر پرتوهای بازتاب شده بپردازند.

حالا که متوجه شدیم شاخص‌های کشاورزی از کجا به دست می‌آیند، بریم ببینیم چجوری می‌تونن سلامت گیاه را ارزیابی کنن.

خب تمام داستان بر می‌گرده به این واقعیت که گیاهان و محصولات در شرایط بیولوژیکی مختلف، پرتوهای مختلف را به مقادیر متفاوتی بازتاب می‌کنن. به طور مثال این حقیقت که گیاهان در شرایط سلامت کامل مقدار زیادتری از NIR رو نسبت به حالت تحت تنش بازتاب می‌کنن، ایده اصلی معرفی شاخص NDVI بوده است.

در شکل زیر مشاهده می‌کنین که گیاه سالم NIR بیشتری رو بازتاب کرده است. در حالی که در گیاه مرده مقدار پرتوی NIR و Green بازتاب‌شده کاهش چشمگیری داشته‌اند.

پس با در اختیار داشتن یک دوربین چند طیفی یا فراطیفی و نصب اون روی پهپاد، هواپیما و ماهواره می‌تونیم میزان پرتوهای بازتاب‌شده را به دست بیاریم. در گام بعد هم با محاسبات ساده می‌تونیم وضعیت سلامت گیاه را تشخیص بدیم.

آیا داستان به همین سادگیه؟!

خیر. چیزی که خیلی مهم هست اینه که شاخص‌ها و یا همون روابط ریاضی ساده در شرایط مختلف کاربردهای متفاوتی دارند. به طور مثال در دوره‌های آخر کشت محصول، شاخص NDVI برای تموم محصولات میزان زیادی از NIR را دریافت میکنه و وضعیت رو سالم گزارش می‌کنه. این در حالی هست که در این زمان این شاخص اصطلاحا اشباع شده‌است و دیگه قدرت کافی برای تشخیص محصولات دچار تنش را نداره. در این دوره باید به سراغ شاخص‌های دیگه‌ای بریم که بتونن به خوبی وضعیت رو تشخیص بدن. پس شناخت کاربرد شاخص‌ها، روابطشون و شرایط استفاده ازشون بخش اصلی کار هست که به ما اجازه می‌ده از نتایج تصویر‌برداری هوایی مفهوم بسازیم و بتونیم به شما گزارش کنیم.

ما توی آساگرو، با انجام مطالعات گسترده و همگام به علم روز دنیا در تلاشیم بهترین شاخص‌ها را شناسایی کنیم و با شناخت دقیق‌ کاربردهای اون‌ها، بهترین تحلیل‌ها و نتایج را برای شما فراهم کنیم.