(English below)

Thu thập, phân tích và diễn giải dữ liệu không gian địa lý cho các mục đích nông nghiệp (Tiếp)

Sau khi dữ liệu điểm đã được thu thập, nó cần được lưu trữ và phân tích để nó hữu ích cho người nông dân. Đó là thời điểm mà các công cụ GIS được sử dụng. Phần mềm GIS có thể được sử dụng để phát triển bản đồ số chuyển đổi thông tin không gian đã được thu thập trên mặt đất sang định dạng số. Đồng thời, dữ liệu điểm đã được thu thập trên thực địa giờ đây có thể được chuyển đổi thành dữ liệu không gian để phản ánh toàn bộ trang trại. Để phân biệt hiệu quả các điểm với các giá trị khác nhau trong vùng quản lý, dữ liệu thu thập được thường được trình bày ở định dạng raster hoặc vector (Brisco và cộng sự, n.d.). Ở định dạng raster, các lưới tưởng tượng trong bản đồ được phát triển. Các điểm trong bản đồ có các giá trị khác nhau được gán các màu khác nhau. Do đó, chỉ cần nhìn thoáng qua, người dùng có thể xác định được các điểm có đặc điểm giống nhau và phân biệt chúng với các điểm có đặc điểm khác nhau. Dạng biểu diễn dữ liệu này rất hữu ích trong mô hình không gian để hiển thị mối quan hệ tồn tại trong dữ liệu được nhóm. Mặt khác, định dạng vectơ sử dụng tọa độ từ trục x và trục y để chỉ định một điểm cụ thể trong bản đồ. Các điểm có các đặc điểm tương tự được vẽ và nối với nhau để tạo thành đường biên giới. Hình thức trình bày dữ liệu này có hiệu quả trong việc lập bản đồ máy tính và quản lý cơ sở dữ liệu không gian.

Khi dữ liệu không gian đã được lập bản đồ, việc so sánh các kết quả được trình bày với các ghi chú thực địa là điều cần thiết. Quá trình này được tiến hành để xác định bất kỳ xu hướng và mối quan hệ nào có thể có trên mặt đất. Tại thời điểm này, có thể xác định được khu vực có hàm lượng chất dinh dưỡng cao trong đất hoặc khu vực có nhiều ký sinh trùng. Sự phân bố này có thể ở dạng biến thiên đồng nhất hoặc không đồng nhất. Với thông tin này, các kỹ thuật quản lý thuận lợi có thể được áp dụng để tăng hiệu quả canh tác nhằm đảm bảo sử dụng tối ưu đầu vào và tối đa hóa đầu ra. Do đó, thông tin được cung cấp về việc sử dụng viễn thám và GIS có thể được sử dụng để đưa ra các quyết định cụ thể về địa điểm liên quan đến việc sử dụng phân bón, thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu, tưới tiêu, v.v. Quan trọng nhất, dữ liệu đã được tạo ra cần được lưu trữ một cách có hệ thống để tham khảo trong tương lai. Đây là điều cần thiết, vì nó sẽ làm tăng hiệu lực và hiệu quả của các cuộc điều tra trong tương lai.
Lý do chính của việc thu thập dữ liệu này là để người nông dân hiểu rõ về nhu cầu của các điểm khác nhau trong trang trại để tối đa hóa sản lượng của mình. Khi nhu cầu này tăng lên, việc sử dụng máy móc nông trại tự động là không thể tránh khỏi (Sohne và cộng sự, 1994). Những cỗ máy này được mong đợi sẽ tiến hành công việc của chúng một cách chính xác theo thông tin đã được cung cấp trên chúng. Với việc sử dụng GIS và GPS, máy móc trang trại tự động giờ đây chính xác hơn, an toàn hơn, loại bỏ nỗ lực của con người để điều khiển chúng và quan trọng nhất là tăng năng suất của các trang trại.

Công nghệ địa không gian trên máy kéo
Máy móc trang trại tự động được vận hành với sự trợ giúp của Hệ thống Thông tin Địa lý Định hướng (NGIS). Hệ thống này là sự kết hợp của hệ thống GPS và GIS cho phép máy:

• Hiển thị bản đồ
• Lập kế hoạch đường dẫn
• Kiểm soát điều hướng
• Phân tích hệ thống cảm biến
• Định vị chính xác
• Dữ liệu cộng đồng

Hệ thống cũng tăng cường quản lý máy tự động bằng cách cho phép người dùng kiểm soát tốc độ, hướng và theo dõi các điều kiện xung quanh (Xiangjian và Gang, 2007). Để máy móc tự động thực hiện vai trò của chúng một cách hiệu quả và hiệu quả, chúng cần được cung cấp thông tin định vị. Thông tin này thường được gửi qua bộ thu GPS có chứa thời gian, vĩ độ và kinh độ chính xác. Máy cũng nhận được thông tin liên quan đến độ cao trên mặt đất cũng như độ cao trên mực nước biển. Với sự trợ giúp của hệ thống GPS, máy thường được hướng dẫn qua một con đường tối ưu. Các yếu tố như chiều dài, đặc điểm giao thông, góc và chi phí thường được xem xét trong khi tạo ra con đường mà máy sẽ đi theo. Chỉ đạo của máy được xác định bởi góc tồn tại giữa các điểm mục tiêu trong đường dẫn. Điều này đảm bảo rằng các máy bao phủ tất cả các điểm mục tiêu đã được xác định từ dữ liệu không gian từ GIS. Do đó, điều này đảm bảo rằng máy sẽ đi ngang qua trang trại và phun, đặt cọc hoặc trồng chính xác số lượng hoặc số lượng đầu vào cần thiết để tối đa hóa sản lượng của một địa điểm nhất định theo phát hiện trong trang trại.
Phần kết luận
Với việc sử dụng viễn thám, GPS và GIS, nông dân có thể hiểu được nhu cầu cụ thể của từng địa điểm trong trang trại của họ. Với thông tin này, họ có khả năng xây dựng và thực hiện các kỹ thuật quản lý đảm bảo sử dụng tối ưu các yếu tố đầu vào để tối đa hóa sản lượng và lợi nhuận của họ. Do đó, công nghệ địa không gian cung cấp cho nông dân nguồn thông tin mà họ có thể sử dụng để đưa ra các quyết định sáng suốt đảm bảo việc quản lý nông trại hiệu quả và hiệu quả nhằm tối đa hóa năng suất của trang trại. Vì vậy, nông dân nên hiểu và thực hiện các công nghệ này kết hợp với kinh nghiệm và chuyên môn của họ để đạt được lợi ích tối đa cho trang trại của họ.

-------

Geospatial Technologies in Precision Agriculture - P2

Geospatial Data Collection, Analysis, and Interpretation for Agricultural Purposes (continued)

Once point data has been collected, it needs to be stored and analyzed for it to be useful to the farmer. It is at this point that GIS tools come into use. GIS software can be used to develop digital maps that transform spatial information that has been collected on the ground into digital format. At the same time, the point data that had been collected on the field can now be transformed into spatial data to reflect the entire farm. To effectively differentiate points with different values within the management zones, the collected data is normally presented in either raster or vector formats (Brisco et al, n.d.). In raster format, imaginary grids within a map are developed. Points within the map that have different values are assigned different colours. Therefore, from a glance, a user can be able to identify points that have similar characteristics and differentiate them with points that have different characteristics. This form of data representation is useful in spatial modelling to show the relationship that exists within grouped data. Vector format on the other hand uses coordinates from the x-axis and y-axis to assign a specific point within a map. Points that have similar characteristics are plotted and joined together to form a borderline. This form of data presentation is effective in computerized mapping and spatial database management.

Once spatial data has been mapped, comparison of the results that are presented with the field notes is essential. This process is conducted to determine any trends and relationships that might be present on the ground. At this point, an area that has high content of nutrients in the soil or a region that is highly infested with parasites might be identified. This distribution can either be in the form of uniform or non-uniform variability. With this information, favourable management techniques can be put in place to increase the efficiency of farming to ensure optimal use of inputs and to maximize the output. Thus, the information that has been provided with the use of remote sensing and GIS can be used to make site-specific decisions with regards to the use of fertilizer, herbicides and pesticides, irrigation and so on. Most importantly, the data that has been generated needs to be stored in a systematic manner for future reference. This is essential, as it will increase the effectiveness and efficiencies of future surveys.
The main reason of collecting this data is for a farmer to have a clear understanding of the needs of different points in the farm to maximize his production. As this need increases, the use of automated farm machinery is inevitable (Sohne et al, 1994). These machines are expected to conduct their work precisely according to the information that has been fed on them. With the use of GIS and GPS, automated farm machineries are now more accurate, safe, eliminate human effort required to drive them and most importantly, increase the productivity of farms.

Geospatial Technologies on Tractors
Automated farm machineries are operated with the help of Navigation Geographic Information Systems (NGIS). This system is a combination of GPS and GIS systems that enables the machine to:

• Map Display
• Path Planning
• Navigation Control
• Sensor System Analysis
• Precision Positioning
• Data Communication

The system also enhances the management of the automated machines by enabling the user to control its speed, direction, and to monitor the surrounding conditions (Xiangjian and Gang, 2007). For automated machines to conduct their roles effectively and efficiently, they need to be fed with positioning information. This information is usually sent via a GPS receiver that contains precise time, latitudes and longitudes. The machine also received information with regards to the height above ground as well as the height above sea level. With the help of its GPS system, the machine is usually guided through an optimal path. Factors such as the length, traffic characteristics, corners and costs are usually considered while generating the path that shall be followed by the machine. Steering of the machine is determined by the angle that exists between the target points within the path. This ensures that the machines cover all the target points that have been identified from the spatial data from GIS. This therefore ensures that the machine will traverse the farm and spray, deposit or plant the exact amount or quantity of input that is required to maximize the output of a given site as per the findings in the farm.
Conclusion
With the use of remote sensing, GPS and GIS, farmers can be able to understand site-specific needs of their farms. With this information, they are capable of formulating and implementing management techniques that will ensure the optimal use of inputs to maximize their output and profits. Geospatial technologies therefore provide a farmer with an information resource that he/she can use to make informed decisions that guarantee effective and efficient management of the farm to maximize its productivity. Thus, farmers should understand and implement these technologies in conjunction with their experience and expertise to get maximum benefits of their farms.

Geolink tổng hợp từ Gislounge