Sức mạnh để dễ dàng thu thập và phân tích dữ liệu đất nông nghiệp là một trong nhiều lý do tại sao hệ thống thông tin địa lý (GIS) rất có giá trị trong lĩnh vực nông nghiệp. Máy móc thực địa trên mặt đất, máy bay không người lái và vệ tinh trên bầu trời thu thập dữ liệu nông nghiệp GIS. Sau đó, thông tin này có thể được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, từ canh tác chính xác và dự đoán cây trồng đến theo dõi vật nuôi. Các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp thường xuyên sử dụng các giải pháp GIS để tăng lợi nhuận ngắn hạn và hiện thực hóa các mục tiêu dài hạn của sự phát triển bền vững.
GIS Trong Nông Nghiệp Là Gì?
GIS là một công cụ cho phép người dùng tạo bản đồ tương tác nhiều lớp có thể được sử dụng để trực quan hóa dữ liệu phức tạp và phân tích không gian. GIS liên quan đến nông nghiệp như thế nào? Việc sử dụng GIS trong nông nghiệp cho phép nông dân lập bản đồ dữ liệu cánh đồng, tổ chức và phân tích nó, và giám sát cây trồng của họ từ xa hay không?
GPS, robot, máy bay không người lái và giám sát vệ tinh đều đã góp phần vào quá trình tự động hóa trang trại. Những công nghệ này củng cố việc thu thập dữ liệu GIS. Bằng cách trực quan hóa dữ liệu, GIS giúp nông dân phát hiện xu hướng phát triển của cây trồng, phát hiện những thay đổi và nhanh chóng giải quyết các vấn đề xảy ra. Nông nghiệp chính xác phụ thuộc rất nhiều vào GIS để thu thập và giải thích dữ liệu thực địa khổng lồ để ra quyết định sáng suốt.
GIS cải thiện nông nghiệp như thế nào?
Với việc sử dụng GIS, nông dân có thể tối đa hóa tiềm năng đất đai của họ về mặt tăng năng suất và tiết kiệm tài chính, chưa kể đến việc giảm tác động tới môi trường.Đối với các tập đoàn nông nghiệp, việc duy trì một loại cây trồng sản xuất đòi hỏi phải quan sát đồng ruộng từ xa thường xuyên và giải quyết vấn đề nhanh chóng. Đây là lý do tại sao các giải pháp GIS với các đánh giá các yếu tố liên tục rất quan trọng trong nông nghiệp ngày nay.
Dữ Liệu GIS Nông Nghiệp: Nó Đến Từ Đâu Và Nó Được Xử Lý Nhế Nào
Phần cứng, phần mềm và thông tin đều kết hợp với nhau trong công nghệ GIS. Bất kỳ thiết bị nào, từ máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn đơn giản đến thứ gì đó phức tạp hơn như vệ tinh hoặc máy bay không người lái, đều có thể đóng vai trò là phần cứng. Phần mềm GIS sử dụng bản đồ để hiển thị dữ liệu không gian. Hình ảnh được tạo ra bằng nhiều công nghệ GIS khác nhau và sau đó được liên kết với các bản đồ và dữ liệu có liên quan bị ẩn khỏi tầm nhìn. Kết quả cuối cùng là một bản đồ không chỉ hiển thị vị trí và tình trạng tổng thể của cây trồng mà còn tính đến các yếu tố liên quan khác như địa hình, loại đất và bón phân.
Vậy hãy tìm hiểu xem tất cả dữ liệu GIS nông nghiệp đó đến từ đâu và nó được xử lý như thế nào?
Công nghệ viễn thám
Viễn thám liên quan đến việc quét bề mặt Trái đất trên không hoặc vệ tinh. Các vệ tinh quan sát quay quanh Trái Đất 16 ngày một lần. Nó ghi lại chín dải ánh sáng nhìn thấy được giúp đánh giá sức khỏe của cây trồng, hàm lượng chất dinh dưỡng, sự xâm nhập của côn trùng hoặc độ ẩm. Không chỉ ghi lại ánh sáng nhìn thấy được mà còn vô hình đối với bức xạ hồng ngoại nhiệt mắt người (TIR)
Các công cụ GIS nông nghiệp trực quan hóa dữ liệu được thu thập dưới dạng hình ảnh kỹ thuật số để phục vụ tốt hơn các mục tiêu rộng lớn, chẳng hạn như tưới tiêu chính xác hoặc xác định sâu bệnh.
Hệ thống định vị GPS
Tích hợp GPS và GIS cho phép nông dân thu thập dữ liệu thời gian thực. Nói cách khác, các nhà sản xuất nông nghiệp có thể tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên bằng cách sử dụng các tiện ích để xác định chính xác nơi sử dụng các tài nguyên này trong một trang trại nhất định. Lập bản đồ cánh đồng hỗ trợ GPS giúp phân tích các giống cây trồng, ranh giới cánh đồng, hệ thống tưới tiêu, v.v.
Máy móc
Cảm biến máy móc nông nghiệp GIS thêm “dữ liệu mặt đất” vào “dữ liệu từ bầu trời” do vệ tinh thu được. Thiết bị theo dõi GPS trong máy gieo hạt, hệ thống tưới tiêu thông minh và máy thu hoạch cho phép nông dân đo lường sản lượng và chất lượng cây trồng (ví dụ: độ ẩm hoặc mức độ chất diệp lục) trong thời gian thực và tại một địa điểm cụ thể. Một số máy nông nghiệp tiên tiến có thể hoạt động tự chủ dựa trên dữ liệu mà chúng thu thập, trong khi những máy khác được sử dụng để bổ sung phân tích GIS.
GIS Được Sử Dụng Như Thế Nào Trong Nông Nghiệp?
Số lượng doanh nghiệp ứng dụng GIS trong nông nghiệp đã bùng nổ trong những năm gần đây nhờ những tiến bộ công nghệ. Hãy thảo luận về một số ứng dụng phổ biến nhất hiện nay.
Nông nghiệp chính xác
Phần mềm GIS nông nghiệp chính xác cung cấp bản đồ năng suất và thảm thực vật chi tiết, bao gồm thông tin cây trồng để đưa ra quyết định hợp lý. Các công cụ GIS nông nghiệp có thể xác định mức độ thảm thực vật trên cánh đồng hoặc bất kỳ khu vực nào của nó. Sau đó, máy móc nông nghiệp có thể sử dụng thông tin này để điều chỉnh hạt giống, chất dinh dưỡng, thuốc diệt cỏ và lượng phân bón cho mỗi lô đất.
Lập bản đồ nông nghiệp
Phân tích đất và cây trồng có thể được tạo điều kiện thuận lợi bởi các cảm biến vệ tinh, cho phép tạo bản đồ chỉ số đất và bản đồ các chỉ số thực vật. Lập bản đồ GIS nông nghiệp hỗ trợ giám sát và quản lý thực địa để sản xuất cây trồng thành công.
So sánh thảm thực vật trên cánh đồng vào một số ngày hoặc sử dụng các chỉ số khác nhau có thể giúp doanh nghiệp xác định các biến số khác nhau ảnh hưởng đến năng suất như thế nào.
eKMapCrop cung cấp giải pháp bản đồ nông nghiệp với đầy đủ các thông tin mùa vụ như diện tích, giai đoạn sinh trưởng, sản lượng và từ đó đưa ra những dự báo về năng suất, sản lượng phân bón phục vụ cho từng giai đoạn sinh trưởng của cây trồng. Các số liệu được thể hiện trực quan và người dùng có thể nắm được chỉ với một click chuột.
Giám sát sức khỏe cây trồng
Kiểm tra thủ công cây trồng trên một khu vực rộng lớn là phương pháp chậm nhất và tốn nhiều công sức nhất để theo dõi sức khỏe cây trồng. Viễn thám và GIS trong nông nghiệp là cứu cánh cho việc này.
Nông nghiệp chính xác dựa trên GIS có thể giúp doanh nghiệp ưu tiên loại cây trồng nào cần chăm sóc thêm. Cảm biến hình ảnh trên vệ tinh và máy bay cung cấp một phương pháp tiên tiến để theo dõi nhiệt độ cây trồng. Nhiệt độ cao bất thường có thể chỉ ra sự xâm nhập của sâu bệnh hoặc mất nước.
Giám sát chăn nuôi
Phần mềm GIS nông nghiệp rất cần thiết để theo dõi chuyển động của động vật trong chăn nuôi. Các công cụ nông nghiệp GIS giúp nông dân định vị gia súc trong trang trại và theo dõi sức khỏe, sự tăng trưởng, khả năng sinh sản và dinh dưỡng của chúng. Trình theo dõi động vật và một thiết bị di động có thể nhận và hiển thị dữ liệu theo dõi cho phép ứng dụng này.
Kiểm soát thủy lợi
Các đợt khô hạn, cũng như lượng mưa cực lớn ở các khu vực thấp mà không có hệ thống thoát nước đầy đủ, có thể ảnh hưởng đến sản lượng cây trồng. Thông qua công nghệ GIS nông nghiệp, nông dân có thể đánh giá mức độ căng thẳng về nước của mỗi loại cây trồng và nhận ra các mô hình thị giác cho thấy tình trạng thừa cung hoặc thiếu nước, có thể được sử dụng để điều chỉnh việc tưới tiêu.
Phân phối chất dinh dưỡng
Nông dân chỉ có thể quyết định có bón phân cho đất hay không sau khi biết những chất dinh dưỡng nào đã có trong một cánh đồng cụ thể. Bằng cách phân tích tình trạng dinh dưỡng của cánh đồng và phát hiện sự thiếu hụt chất dinh dưỡng bằng GIS, các nhà sản xuất nông nghiệp có thể cung cấp chất dinh dưỡng từ bên ngoài chính xác hơn.
Dự đoán năng suất cây trồng
Các chính phủ và doanh nghiệp cần ước tính năng suất đáng tin cậy để đảm bảo nguồn cung cấp thực phẩm và dự đoán lợi nhuận và ngân sách. Những dự báo này hiện có thể thực hiện được nhờ những tiến bộ công nghệ đã liên kết vệ tinh, viễn thám, big data và trí tuệ nhân tạo.
Nông nghiệp là một trong nhiều lĩnh vực mà công nghệ GIS có thể được áp dụng. Hệ thống thông tin địa lý được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm bảo vệ môi trường, quản lý phá rừng và trồng rừng, quy hoạch đô thị, giảm thiểu thiên tai, v.v.
Các chuyên ngành nông nghiệp sử dụng GIS như thế nào
Tất cả những doanh nghiệp tham gia hoạt động trong ngành nông nghiệp đều sử dụng GIS. Những lợi ích mà các giải pháp hỗ trợ GIS có thể mang lại cho từng lĩnh vực đáng được xem xét cẩn thận.
Các công ty bảo hiểm
Dữ liệu GIS tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích các khu vực được bảo hiểm, cho phép thu thập đủ một nhóm chỉ số để hình thành các khoản thanh toán và điều khoản. Trong tương lai, các công ty này sẽ sử dụng các công cụ nông nghiệp GIS tương tự để theo dõi sự phát triển của cây trồng và đánh giá tổn thất năng suất.
Để hiểu rõ hơn về những ứng dụng thực tiễn của thông tin dữ liệu GIS đối với các ngân hàng, tổ chức bảo hiểm, bạn đọc có thể xem thêm tại đây.
Các ngân hàng
Bằng cách hiểu sâu hơn về nhu cầu của cộng đồng địa phương, GIS cho phép các ngân hàng mở rộng sang các thị trường nông nghiệp mới và tăng ROI của họ. Khi quyết định có cho nông dân vay tiền hay không, các ngân hàng và các tổ chức tài chính khác có thể sử dụng các công cụ GIS để đánh giá khả năng tồn tại và rủi ro của dự án.
Các doanh nghiệp cung ứng vật tư nông nghiệp
Các giải pháp nông nghiệp dựa trên GIS rất hữu ích cho các nhà cung cấp vật tư nông nghiệp, cho phép họ xem sản phẩm của họ hoạt động như thế nào trong lĩnh vực này. Họ có thể đánh giá tác động của phân bón và các chất phụ gia khác đối với năng suất cây trồng bằng cách so sánh kết quả trước và sau khi xử lý.
Với những số liệu thống kê mùa vụ lịch sử từ eKMapCrop, các doanh nghiệp cung ứng vật tư nông nghiệp có thể lên kế hoạch sản xuất và phân phối sản phẩm của mình một cách hợp lý hơn nhờ sự biến động của các mùa vụ trước.
Các số liệu này cũng được thu thập một cách nhanh chóng góp phần tiết kiệm thời gian, nguồn lực về nhân sự và kinh tế khi giờ đây không còn phải tổ chức khảo sát thực địa tại các khu vực canh tác nữa.
Thông tin dự báo mùa vụ hiện tại chính là chìa khóa để doanh nghiệp có thể đưa ra kế hoạch sản xuất phù hợp với từng giai đoạn sinh trưởng của cây trồng. Góp phần giảm chi phí sản xuất và bảo vệ môi
Các công ty CNTT và viễn thông
GIS cho phép các công ty CNTT và viễn thông cải thiện các dịch vụ của họ, tiếp cận đối tượng rộng hơn và tạo ra cơ sở hạ tầng ở những địa điểm trước đây không thể tiếp cận. Với sự trợ giúp của các giải pháp dựa trên GIS, các công ty CNTT và viễn thông cũng có thể cải thiện bảng xếp hạng thị trường của họ đồng thời đưa nông nghiệp chính xác đến gần hơn với khách hàng của họ.
Các cơ quan nông nghiệp
Theo dõi việc tuân thủ luật điều chỉnh thuốc trừ sâu và an toàn thực phẩm, hậu quả kinh tế chính sách, các vấn đề sức khỏe môi trường, giải quyết xung đột sử dụng đất, thu thập và ghi lại dữ liệu đều là những ví dụ về việc sử dụng GIS của các cơ quan nông nghiệp.
Chính phủ và các tổ chứ phi Chính phủ
Các chính phủ và tổ chức phi chính phủ thường sử dụng GIS trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. Các chuyên gia của họ phân tích biến đổi khí hậu, các nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kính xuất phát từ nông nghiệp và các mối quan tâm khác của công chúng.
Tư vấn nông nghiệp
Các cố vấn nông nghiệp có thể tìm thấy lợi ích đáng kể nhất từ phần mềm GIS nông nghiệp vì giờ đây họ có thể nghiên cứu dữ liệu lịch sử và giám sát cây trồng của khách hàng ở bất kể vị trí nào. Các chuyên gia có thể đưa ra các khuyến nghị đầy đủ thông tin về quản lý thực địa và theo dõi hiệu quả của chúng bằng cách sử dụng các loại dữ liệu và chỉ số thực vật khác nhau.
Việc áp dụng GIS bởi các bên liên quan đến ngành nông nghiệp là một khoản đầu tư thiết yếu vào quản lý đất nông nghiệp bền vững và hiệu quả.
Ứng Dụng Của GIS Trong Nông Nghiệp Bền Vững
Với dân số ngày càng tăng, việc đảm bảo rằng sẽ luôn có đủ nguồn lương thực cho mọi người là rất quan trọng. Với sự trợ giúp của công nghệ GIS, các chính phủ, nhà hoạt động, nhà khoa học và các nhà sản xuất nông nghiệp có thể nghiên cứu và phát triển các phương pháp để đảm bảo cung cấp thực phẩm. Ví dụ, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp (FAO) đã và đang sử dụng GIS và các công nghệ không gian địa lý khác để thiết lập các hệ thống thực phẩm bền vững trên toàn thế giới trong hơn 30 năm.
Doanh nghiệp có thể áp dụng GIS vào phát triển nông nghiệp bền vững theo nhiều cách, bao gồm chuyển sang canh tác hữu cơ, xác định chính xác các địa điểm năng suất và thân thiện với môi trường nhất để trồng các loại cây trồng mới và phân bổ đất nông nghiệp để duy trì sản xuất lương thực trong tương lai. Các tổ chức tham gia nghiên cứu về phát triển bền vững sử dụng GIS để:
- Giám sát nguồn cung cấp nước và dự báo hạn hán;
- Ước tính và dự đoán sản lượng;
- Đánh giá các tác động kinh tế và môi trường của các hoạt động của con người và các hiện tượng tự nhiên;
- Kết hợp và phân tích dữ liệu nông nghiệp từ một số nguồn tin cậy;
- Chia sẻ dữ liệu và bản đồ giữa các phòng ban và tổ chức;
- Phục vụ như một nguồn thông tin và hướng dẫn trực tuyến cho các cộng đồng địa phương.
Bằng cách kết hợp khía cạnh không gian vào các chính sách và thực tiễn nông nghiệp bền vững, công nghệ GIS giúp ngành nông nghiệp duy trì tính khả thi cho các thế hệ tương lai. Khả năng đảm bảo tính bền vững của nông nghiệp sẽ chỉ tăng lên khi công nghệ phát triển.
