农业技术:GIS如何帮助你赢得农场

agriculture technology

从地理位置看农业技术

今天的农民使用先进的 农业技术 因为他们可以节省时间和金钱。

因为作物是基于位置的,所以 Geographic Information Systems (GIS) 对农民来说是一个非常相关的工具。

例如,农民在田间使用精密GPS来节省肥料。此外,卫星和无人机从天空收集植被、地形和天气信息。

所有这些数据都可以进入 agriculture maps 为了更好的决策。让我们看看其他一些农业技术的例子。

来自机器的数据-精确农业

农民使用精准农业是因为他们可以减少农田施肥量。

农民不仅在化肥上省钱,而且还从过度使用中拯救了环境。这是因为大量多余的肥料往往会因径流而流入河流。

Precision Agriculture GIS

精准农业图片由美国农业部NRCS提供。

精耕细作只在需要的地方施肥。它是特定于站点的。

机器上的传感器收集有关作物的信息。此外,GPS还为您提供现场的准确位置。然后,精耕细作会对营养不足的地区施用可变比例的肥料。

使用精耕细作的农民可以在球场上的任何地方节省2-15美元每英亩。随着时间的推移,这是一个令人难以置信的投资。

来自天空的数据——卫星和无人机

作物需要什么来生长?除了阳光和营养之外,植物需要适量的水。过多(洪水)或过少(干旱)的水影响作物生长。

卫星技术 Soil Moisture Ocean Salinity (SMOS) 从地球表面实时收集微波能量。这可以更好地预测作物产量和监测干旱和洪水。

Landsat satellites 利用诸如 Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)。 我们对整个地球的作物生产力进行了本地和全球评估 long list of satellites 绕地球运行。

Center-pivot Irrigation

中心枢纽灌溉陆地卫星图片来源:NASA

无人机在野外能收集什么?

  • 株高、计数和生物量估算

  • 存在疾病和杂草

  • 植物健康与田间营养

  • 三维高程和体积数据

Drone

无人机形象信贷:美国农业部

无人机这样的农业技术可以覆盖更多的土地,而不是工人们在侦察田地。

无人机可以从天空和植物压力发生的地方检查作物健康。农民可以在施用氮肥和监测产量方面做出切实可行的决定。农民可以使用精确的水传感器,因为他们知道 在哪里? 这是最需要的。它们可以通过识别关键的干预区域来对抗害虫的传播。

一架小型无人机可以帮助农民做出一些非常有力的决定。

数据在线-实时映射

这个 United States Department of Agriculture (USDA) 国家农业统计局(NASS)开发了地图应用程序。 CropScape 农民可以在那里获得作物类型的面积估计。

在应用程序中,农民可以看到*什么*作物正在*哪里*和有*多少*。此外,政府还在诸如粮食安全,土地覆盖变化和农药控制等问题上使用了CropScape。

USDA Cropscape

在全球范围内,联合国农业地图粮食及农业组织利用其全球农业土地利用统计空间数据库对初级粮食作物进行了分类。

对于大规模的计划,在线工具如 植物耐寒性 为不同类型的作物定义合适的气候种植区。同样,加拿大土地清册是第一个生成的GIS数据集。其目的是对加拿大农业生产的不同潜力进行分类。

world hunger map

世界饥饿地图

建模-混合数据集

研究人员将各种输入混合在一起,以便更好地建立模型并了解作物生产。

GRASS GIS中的作物同化模型(CAM)和土壤水-空气-植物(SWAP)是模拟土壤、水分和作物过程的作物生产力监测工具。

作物生长期长度(LGP)是指作物满足降水和土壤持水量的全部蒸散需求。每种作物都有特定的水分需求,这使得计算LGP变得困难。

NOAA Weather Map

关于全球天气、气候和农业发展的重要信息来源

侵蚀生产力影响计算器(EPIC)模拟了作物产量和灌溉需求对气候变化的影响。农业面源模型(AGNPS)预测了农业对水质的影响。

…多功能土壤水分预算(VSMB)模拟了农田的土壤水分状况,同时考虑了蒸散、降雨、径流和其他因素。

Baseline Soil Moisture

科学家在飞机或卫星观测期间获得基线数字读数图像学分:美国农业部

地理信息系统协助决策支持。IDRISI减少森林砍伐和森林退化(REDD)的排放量决定了潜在农业收入相对于森林砍伐的机会成本。

Aspect and microclimate 可以找到像瑞士阿尔卑斯山朝南的斜坡一样可以收获的潜在区域。朝南的斜坡可以抵御寒冷和干燥的风,这对作物的成功生长至关重要。

满足未来食品需求

我们如何才能满足日益增长和日益富裕的人口的需要?农业技术正在帮助诊断像这样的食品安全 Feeding the World Story Map

我们能从中学到什么吗 historical imagery and data ?陆地卫星数据提供了历史农业用地的独特视角。当你描绘土地利用的历史趋势时,是否有足够的耕地来满足不断增长的人口?

Arable Land

沙特阿拉伯的耕地,那里80%的水用于农业 | 图片来源:USGS

地图有助于提高人们对全球饥饿和像 FAO Hunger MapWorld Food Programme Food Security Analysis .

总的来说,卫星、移动采集和GIS数据通过确定潜在原因来保护粮食不安全人口。

结论——农业技术

精确农业、卫星、无人机、网络地图和复杂模型-此列表代表 农业技术 农民和研究人员今天使用的。

现代农民需要了解的不仅仅是播种什么——土壤、杂草、营养物质、天气、昆虫、疾病、机械和气候。

这些新兴趋势为农民提供了更快地完成工作和更多知识所需的位置情报。

你所知道的农业技术的其他一些发展趋势是什么?