کاربرد جی پی اس در کشاورزی
سیستم موقعیت یاب جهانی (Global Position System) یکی از تکنولوژی هایی است که استفاده های زیادی از آن در کشاورزی می شود. در واقع با کاربرد جی پی اس در کشاورزی موقعیت مکانی وسیله اعم از تراکتور، کمباین یا دیگر ماشین های خودگردان تعیین می شود.
تکنولوژی GPS
گیرنده های سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS) روشی را برای تعیین مکان در هر نقطه از زمین ارائه می دهند. ردیابی موقعیت دقیق و خودکار با گیرنده های GPS به کشاورزان و ارائه دهندگان خدمات کشاورزی اجازه می دهد تا به طور خودکار داده ها را ضبط کرده و نرخ های متغیر ورودی را در مناطق کوچکتر در مزارع بزرگتر اعمال کنند. بدین معنی که در هر نقطه از زمین با ابعاد کوچکتر، نهاده های شامل کود و سم به همان اندازه مورد نیاز استفاده بشود. در روش سنتی در همه جای مزرعه به صورت یکسان و یکنواخت سم یا کود مصرف می شود اما GPS این امکان را فراهم می کند تا با در اختیار داشتن موقعیت مکانی و دانستن نیاز آن متراژ یا نقطه از زمین، به اندازه نیاز آن نهاده مصرف بشود.
یکی از قطعات در ابتدا یک گیرنده GPS می باشد یک گیرنده GPS را می توان با یک رادیو AM یا FM ساده مقایسه کرد. یک گیرنده GPS به سیگنال هایی که از ماهواره های سیستم موقعیت یابی جهانی وزارت دفاع ایالات متحده ( به طور مثال) پخش می شود، واکنش می دهد. این ماهواره ها که در ارتفاع 12550 مایلی به دور زمین می چرخند، در مکان های قابل پیش بینی قرار دارند. از این رو، ما به سیستم ماهواره ها به عنوان صورت فلکی GPS اشاره می کنیم.
با استفاده از فناوری سیستم موقعیت یاب جهانی (GPS)، کشاورزی دقیق یا کشاورزی خاص ابعاد کوچک زمین را می توان پیاده سازی کرد. در واقع کشاورزی دقیق، یکی از کاربرد GPS در کشاورزی می باشد. جمع آوری داده ها در زمان واقعی با اطلاعات موقعیت دقیق که توسط فناوری GPS و سیستم نظارت امکان پذیر شده است، امکان دستکاری و تجزیه و تحلیل موثر داده های به دست آمده را فراهم می کند. کشاورزی دقیق، برنامه ریزی مزرعه، نقشه برداری عملکرد و راهنمایی تراکتور همگی کاربرد جی پی اس در کشاورزی هستند. با کمک این دانش، کشاورزان می توانند روش های مولد خاک و گیاه را توسعه دهند که می تواند عملکرد را افزایش دهد. به طور خلاصه می توان گفت دو جزء اطلاعات موقعیت مکانی و نقشه بندی زمین از لحاظ شرایط خاک و گیاهی و اطلاعات از محصول در نقاط مختلف زمین، از اجزای اصلی کشاورزی دقیق می باشند.
توسعه و اجرای کشاورزی دقیق یا کشاورزی خاص نقاط مختلف زمین، با ترکیب سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) و سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) امکان پذیر شده است. این فناوریها جمعآوری دادههای بلادرنگ را با اطلاعات موقعیت دقیق ممکن میسازند. برنامه های کاربردی مبتنی بر GPS در کشاورزی دقیق برای برنامه ریزی مزرعه، نقشه برداری مزرعه، نمونه برداری از خاک، هدایت تراکتور، جستجوی محصول، برنامه های کاربردی نرخ متغیر، و نقشه برداری عملکرد استفاده می شود. GPS به کشاورزان اجازه می دهد تا در شرایط میدانی با دید کم مانند باران، گرد و غبار، مه و تاریکی کار کنند.
با کمک فناوری GPS می توان در شرایط دید کم مانند باران، مه و تاریکی کار کرد و پیشروی داشت. با توجه به ظهور ادوات پیشرفته که دقیق تر، کارآمدتر و کاربر پسندتر در صنعت کشاورزی هستند، کشاورزی دقیق به سرعت در حال گسترش است. کشاورزانی که از سیستم های ردیابی GPS استفاده می کنند می توانند از مزایای مدیریت خرد زمین خود بهره مند شوند.
سازندگان تجهیزات GPS راه حل های مختلفی برای کمک به کشاورزان و مشاغل کشاورزی در افزایش بهره وری و کارایی عملیات کشاورزی دقیق خود ایجاد کرده اند. به طور مثال با توجه به دقت GPS، کشاورزان ممکن است نقشههای مزرعهای را تهیه کنند که شامل سطح زمین دقیق برای مناطق مزرعه و کشت شده، مکانهای جادهای و جدایی بین قسمت های مختلف مزرعه بشود. با استفاده از GPS، کشاورزان می توانند سالانه برای جمع آوری نمونه خاک یا بررسی سلامت محصولات خود به نقاط خاص مزرعه مراجعه کنند. به منظور ترسیم مرزهای مزرعه، جاده ها، سیستم های آبیاری و مناطق مشکل دار زراعی مانند مناطق درگیر با علف های هرز یا بیماری، دستگاه های GPS داده های مکان را جمع آوری می کنند. نتیجه استفاده از داده های مکانی بدست آمده از جی پی اس آن می شود مواد شیمیایی را فقط در جاهایی که مورد نیاز است اسپری کنند و از جابجایی مواد شیمیایی بکاهند، تعداد مواد شیمیایی مورد نیاز را کاهش دهند و در نتیجه به محیط زیست و استفاده دقیق تر از مواد کمک کنند.
کشاورزی دقیق یکی از کاربردهای استفاده از جی پی اس است که اکنون در حال تغییر دیدگاه کشاورزان و مشاغل کشاورزی نسبت به زمین هایی است که سال های روی آن کشت و کار کرده اند. کشاورزی دقیق در مورد جمع آوری اطلاعات مکانی به موقع در مورد نیازهای خاک-گیاه-دام و تجویز و بکارگیری درمان های خاص سایت برای افزایش تولیدات کشاورزی و حفاظت از محیط زیست است. در جایی که کشاورزان ممکن است زمانی با مزارع خود به طور یکسان رفتار می کردند، اکنون مزایای مدیریت خرد و نقطه به نقطه مزارع خود را می بینند. کشاورزی دقیق عمدتاً به دلیل معرفی ابزارهای با فنآوری بالا در جامعه کشاورزی که دقیقتر، مقرون به صرفهتر و کاربرپسندتر هستند، محبوبیت بیشتری پیدا میکند. بسیاری از نوآوری های جدید به ادغام رایانه ها، حسگرهای جمع آوری داده ها و سیستم های مرجع زمان و موقعیت GPS متکی هستند.
مشاوران محصولات زراعی از دستگاههای جمعآوری اطلاعات با GPS برای موقعیتیابی دقیق برای نقشهبرداری از هجوم آفات، حشرات و علفهای هرز در مزرعه استفاده میکنند. مناطق مشکل دار از نظر آفات در محصولات را می توان برای تصمیمات مدیریتی آینده و توصیه های ورودی مشخص و نقشه برداری کرد. همین دادههای میدانی را میتوان توسط سمپاشهای هواپیمایی نیز مورد استفاده قرار داد، و این امکان را فراهم میآورد که زمینها را بدون استفاده از دخالت انسانی و علائم زمینی برای هدایت آنها به دقت بپوشاند. در نتیجه مواد شیمیایی را فقط در جاهایی که لازم است بکار ببرند، بادبردگی شیمیایی را به حداقل برسانند، میزان مواد شیمیایی مورد نیاز را کاهش دهند و در نتیجه برای محیط زیست مفید باشند. GPS همچنین به خلبانان اجازه می دهد تا نقشه های دقیق را در اختیار کشاورزان قرار دهند.
فواید در کشاورزی
• نمونهبرداری دقیق از خاک، جمعآوری دادهها و تجزیه و تحلیل دادهها، تنوع موضعی کاربردهای شیمیایی و تراکم کاشت را متناسب با مناطق خاص مزرعه امکانپذیر میسازد.
• ناوبری میدانی دقیق، برنامه های اضافی و مناطق نادیده گرفته شده را به حداقل می رساند و حداکثر پوشش زمین را در کوتاه ترین زمان، ممکن می سازد.
• توانایی کار در شرایط میدان دید کم مانند باران، گرد و غبار، مه و تاریکی بهره وری را افزایش می دهد.
• حذف نیاز به علائم زمینی، کارایی سمپاش را افزایش میدهد و پاشش بیش از حد را به حداقل میرساند.
بسیاری بر این باورند که مزایای کشاورزی دقیق تنها در مزارع بزرگ با سرمایه گذاری های عظیم و تجربه فناوری اطلاعات قابل تحقق است. در حالی که چنین نیست. روش ها و تکنیک های ارزان و آسانی وجود دارد که می تواند برای استفاده توسط همه کشاورزان ایجاد شود. از طریق استفاده از GPS، GIS و سنجش از دور، می توان اطلاعات مورد نیاز برای بهبود استفاده از زمین و آب را جمع آوری کرد. کشاورزان می توانند با ترکیب استفاده بهتر از کودها و سایر اصلاحات خاک، تعیین آستانه اقتصادی برای درمان هجوم آفات و علف های هرز و حفاظت از منابع طبیعی برای استفاده در آینده به مزایای بیشتری دست یابند.
نصب و راه اندازی
آنتنهای جیپیاس باید روی خط مرکزی یک کمباین، تراکتور یا کامیون و بالای هر قسمتی از ماشینآلات که ممکن است در مسیر دید ماهوارهای باشد، نصب شود. اگر کابین در مرکز قرار داشته باشد و بالای کابین بالاتر از سایر بخشهای دستگاه باشد، نصب روی کابین بهترین مکان است. با این حال، در یک شیب جانبی تند، یک نقطه نصب بالا به دلیل افست در موقعیت افقی منجر به خطا در محاسبه موقعیت می شود.
گیرندههای GPS و DGPS ممکن است آنتنهای مجزا داشته باشند، اما معمولاً یک آنتن ترکیبی وجود دارد تا هر دو در یک مکان متمرکز شوند. تأخیر چند ثانیه ای اغلب در کاربردهای کشاورزی مانند پایش عملکرد، سمپاشی و مصرف کود رخ می دهد.
یکی از نکاتی که در کشاورزی دقیق باید رعایت شود بحث تنظیم زمانی فرمان تا اجرا می باشد. به طور مثال اگر آنتن روی سمپاش با سرعت 10 مایل در ساعت 30 فوت جلوتر از بوم ها نصب شود و دو ثانیه بعد تغییر نرخ در کنترلر در بوم ایجاد شود، زمانی که بوم ها به محل آنتن می رسند، تغییر نرخ پاشش رخ می دهد. در هر سرعت زمین دیگری، تغییر نرخ در بوم ها در همان مکان کنترل کننده رخ نمی دهد. برای جبران تاخیرهای زمانی در سنجش یا کاربرد محصول، معمولاً باید تنظیم زمان در سیستم لحاظ شود.
تداخل الکتریکی میتواند ناشی از طوفانهای الکتریکی، خطوط برق، رادیوهای دو طرفه، فرستندههای رادیویی نزدیک، موتورهای الکتریکی، برجهای مایکروویو، تلفنهای همراه، تجهیزات الکتریکی خودرو مانند دینامها و سیستمهای احتراق در موتورهای جرقهزننده و سایر منابع باشد. تغییر موقعیت آنتن یا افزودن کیت های کاهش نویز ممکن است مشکلات تداخل دینام ها و سیستم های جرقه زنی را کاهش دهد. دستورالعمل های نصب تجهیزات GPS را دنبال کنید و مطمئن شوید که همه اتصالات محکم هستند.