Розділ «Тема 2. Інформаційні системи. Інформаційні технології та агросервіс»

Система прогнозування врожайності MARS

Її ядром є модель росту сільгоспкультур (CGMS), що побудована на базі геопросторових й агрометеорологічних даних. У цій моделі для моніторингу стану посівів використовуються десяткові показники росту сільгоспкультур, до числа яких відносять: пшеницю, ячмінь, кукурудзу, рапс, соняшник, картоплю, цукровий буряк, боби, рис і трави. Система представлена трьома рівнями:

1. Керування метеорологічною базою даних (рівень 1 - моніторинг погоди).

2. Керування агрометеорологічною моделлю й базою даних (рівень 2 - моделювання посівів).

3. Статистичний аналіз отриманих даних і прогнозування врожайності сільгоспкультур на загальноєвропейському рівні (рівень 3 - прогнозування врожайності).

Для підтримки моделі CGMS кожного рівня використовуються дані космічних знімків низького дозволу. Результати публікуються в бюлетені, де вміщена аналітична інформація, прогнози й тематичні карти очікуваної врожайності. Щомісяця ці відомості видаються в друкованому варіанті або викладаються в Інтернеті у вільному доступі на сайті: agrifish.irc.it/marsstat/Bulletins/2006.htm.

Моніторинг врожайності (система картування врожайності). Моніторинг врожайності може бути визначений як вимірювання зібраної порції зернових за період часу у визначеному просторі і підведення підсумків цих вимірів у графічній формі. Принцип картування врожайності у переважної більшості сучасних комбайнів такий: під час жнив за допомогою спеціальних пристроїв (сенсорів, датчиків, бортового комп'ютера) фіксують кількість зібраного врожаю на визначеній ділянці. Окрім цього отримаємо дані щодо потоку зерна, його вологості, площі посівів та координат (рис. 20).

Рис. 20. Принцип розміщення основних компонентів системи картування врожайності на комбайні Claas.

Система картування врожайності - це сукупність обладнання та програмного забезпечення, за допомогою якого здійснюється облік кількості зібраної культури на кожній визначеній ділянці поля [43].

Під час роботи у бортовому комп'ютері фіксується час роботи, назва поля із зазначенням культури, загальна зібрана площа, кількість витраченого пального, дані про техніку, оператора, який на ній працює, та господарство, в якому відбуваються жнива [43]. Результатом роботи є отримання кольорової карти, що відображає зміну врожайності та вологості зерна.

Карта врожайності - це різнокольорова карта, на якій кожен колір відповідає певному діапазону врожайності. Зелений - від 0,04-0,06 т/га, жовтий - 0,01-0,04, червоний - 0-0,01 т/га.

Дані врожайності повинні бути оброблені програмним забезпеченням для складання мап. Перші системи для створення карт урожайності призначалися лише для зернозбиральної техніки. їх принцип дії можна застосовувати й для визначення врожайності всіх злакових, фруктів та овочів. Просторові координати комбайна постійно надходять від БОРБ-приймача5 (рис. 21). Залежно від конструкції та функціональності датчик намолоту може вимірювати масу прямо або непрямо. Відмінність полягає в тому, що перший тип вимірює вагу безпосередньо, а другий - за допомогою даних, пов'язаних з масою величин (вологість, об'єм, імпульс).

Рис. 21. Принцип картування врожайності

Функціональним призначенням мапи врожайності є виявлення нерівномірності врожаю в межах поля; можливості цілеспрямованого дослідження причин зниження врожайності, наприклад: дефіцит поживних речовин, ущільнення Грунту, відсутність дренажу, зараженість бур'янами; одержання об'єктивних даних для переходу до технологій точного землеробства: ідентифікація проблемних зон, практичний інструмент для прийняття агрономічних і управлінських рішень щодо різних початкових даних і варіантів обробки полів, економічної оцінки.

До інтелектуальних систем агромоніторингу можна віднести систему диференційованого внесення добрив. Сенсор сканує культуру за допомогою променів певного спектра, оптично розпізнає стан культури, використовуючи вегетаційний індекс, передбачає потенціал врожайності, визначає оптимальну норму внесення азоту для визначеної зони (розмір зони складає від 0,2 до 0,1 гектара, в залежності від швидкості техніки та встановленого електронного контролера, (рис. 22).

Рис. 22. Контролер диференційованого внесення добрив GreenSeeker

Для диференційованого внесення добрив у режимі "оn-line" потрібен наступний набір обладнання і техніки:

- навігаційний пристрій, наприклад, AgGPS EZ-Guide 500, AgGPS EZ-Guide 250 або AgGPS EZ-Guide Plus;

- система, що дозволяє виробляти змінне дозування внесених добрив в реальному часі, вести облік і складати електронні карти. Однією з найпростіших і в той же час дієвих є мультисенсорна система GreenSeeker RT200;

- розкидач або оприскувач (вибір залежить від того, за допомогою якої техніки виробляється внесення добрив);