(This post is also available in English)

Tìm hiểu cách sử dụng GIS trong nông nghiệp đưa dữ liệu thực địa vào hoạt động để tối đa hóa sản lượng, giảm chi phí và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai

GIS trong nông nghiệp đã được thúc đẩy bởi sự tiến bộ chung của công nghệ trong vài thập kỷ qua.

Việc sử dụng GIS trong nông nghiệp là phân tích đất đai, hiển thị dữ liệu thực địa trên bản đồ và đưa những dữ liệu đó vào hoạt động. Được hỗ trợ bởi GIS, canh tác chính xác cho phép đưa ra các quyết định và hành động sáng suốt mà qua đó nông dân tận dụng tối đa từng mẫu đất mà không làm tổn hại đến môi trường.

Nói về công cụ, công nghệ địa không gian trong nông nghiệp dựa vào vệ tinh, máy bay, máy bay không người lái và cảm biến. Những công cụ này được sử dụng để tạo hình ảnh và kết nối chúng với bản đồ và dữ liệu không trực quan. Kết quả là bạn nhận được một bản đồ có vị trí cây trồng và tình trạng sức khỏe, địa hình, loại đất, bón phân và thông tin tương tự.

Có một số ứng dụng của địa tin học trong nông nghiệp. Hãy xem một số trong số chúng.

Từ bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về các ứng dụng và cách sử dụng GIS trong nông nghiệp sau đây:

1. Dự đoán năng suất cây trồng
2. Theo dõi sức khỏe cây trồng
3. Giám sát chăn nuôi
4. Kiểm soát côn trùng và dịch hại
5. Kiểm soát tưới tiêu
6. Kiểm soát lũ lụt, xói mòn và hạn hán
7. Tự động hóa trang trại

1. Dự đoán năng suất cây trồng
Dự đoán sản lượng chính xác có thể giúp các chính phủ đảm bảo an ninh lương thực và các doanh nghiệp dự báo lợi nhuận và hoạch định ngân sách. Sự phát triển gần đây của công nghệ kết nối vệ tinh, cảm biến, dữ liệu lớn và AI có thể cho phép những dự đoán đó.

Một trong những kỹ thuật sâu sắc nhất trong lĩnh vực này là Mạng nơ-ron liên kết (ConvNets hoặc CNN). ConvNet là một thuật toán học sâu được dạy để xác định năng suất của cây trồng. Các nhà phát triển đào tạo thuật toán này bằng cách cung cấp cho nó hình ảnh của các loại cây trồng mà năng suất đã được biết trước để tìm ra các mô hình năng suất. CNN có độ chính xác khoảng 82%.

Quy trình làm việc của kỹ thuật dự đoán cây trồng

2. Theo dõi sức khỏe cây trồng
Kiểm tra sức khỏe cây trồng trên nhiều mẫu đất theo cách thủ công là phương án kém hiệu quả nhất. Đây là nơi mà viễn thám kết hợp với GIS trong canh tác nông nghiệp sẽ giúp ích cho việc giải cứu.

Hình ảnh vệ tinh và thông tin đầu vào có thể được ghép nối để đánh giá các điều kiện môi trường trên toàn trường, chẳng hạn như độ ẩm, nhiệt độ không khí, điều kiện bề mặt và các điều kiện khác. Dựa trên GIS, canh tác chính xác có thể nâng cấp những người đánh giá như vậy và giúp bạn quyết định loại cây trồng nào cần chú ý nhiều hơn.

Một cách tiếp cận phức tạp hơn sử dụng các cảm biến hình ảnh trên vệ tinh và các phương tiện hàng không để kiểm tra nhiệt độ của cây trồng. Khi nhiệt độ cao hơn bình thường, điều này có thể là dấu hiệu của bệnh, nhiễm trùng hoặc tưới không đủ.

Các mạng thần kinh như CNN, Mạng chức năng cơ sở hướng tâm (RBFN), Perceptron và những mạng khác cũng có thể hữu ích trong việc đánh giá sức khỏe cây trồng. Các thuật toán có thể phân tích hình ảnh cho các mẫu không lành mạnh.

3. Giám sát chăn nuôi
Ứng dụng đơn giản nhất của phần mềm GIS trang trại trong chăn nuôi là theo dõi chuyển động của các loài động vật cụ thể. Điều này giúp nông dân tìm thấy chúng trong trang trại và theo dõi sức khỏe, khả năng sinh sản và dinh dưỡng của chúng. Các dịch vụ GIS cho phép bạn làm điều đó bao gồm các bộ theo dõi được cài đặt trên động vật và một thiết bị di động nhận và hiển thị thông tin từ các bộ theo dõi đó.

Đây là một ví dụ. Bạn muốn theo dõi trọng lượng bò thịt của mình. Mỗi con vật có một thiết bị theo dõi trên tai hoặc cổ của chúng. Mỗi khi nó bước lên cân kỹ thuật số, cân đọc ID của con vật đó và gán một giá trị mới cho ID đó trong hệ thống.

Bạn không cần phải nhập dữ liệu đó theo cách thủ công. Trong khi đó, nếu có sự thay đổi đáng báo động về trọng lượng của con vật, bạn có thể nhanh chóng tìm thấy con vật đó và kiểm tra sức khỏe của nó.

Ngoài ra còn có nhiều trường hợp sử dụng thú vị hơn của phần mềm GIS trang trại, chẳng hạn như ngăn chặn các cuộc chạm trán giữa sói và gia súc. Có những thông tin cụ thể về không gian không rõ ràng ảnh hưởng đến sự phân bố của động vật hoang dã trong một khu vực, bao gồm cả chó sói. Chúng tôi có thể giảm bớt những cuộc gặp gỡ không mong muốn bằng cách hiểu những chi tiết cụ thể tinh tế đó, điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng kết hợp AI và GIS trong nông nghiệp.

Geolink tổng hợp từ Intellias