فناوری‌های نوین کشاورزی -3- GIS

در این سری پست‌ها، به معرفی تکنولوژی‌های نوین کشاورزی که ممکن است هم اکنون در حال استفاده بوده و یا در آینده بکار گرفته شوند، خواهیم پرداخت تا مجالی باشد برای آغاز پیشرفت کشاورزی ایران.

3- سامانه اطلاعات جغرافیایی (GIS)

سامانه اطلاعات جغرافیایی (Geographic Information System – GIS) یک سامانۀ اطلاعاتی «معمولاً رایانه‌ای» است که به تولید، پردازش، تحلیل و مدیریت اطلاعات جغرافیایی می‌پردازد. به عبارت دیگر “GIS” یک سامانه رایانه‌ای برای مدیریت و واکاوی اطلاعات جغرافیایی بوده که توانایی گردآوری، ذخیره، واکاوی و نمایش اطلاعات جغرافیایی را دارد.

ارتباط GIS و GPS

هدف نهایی یک سامانه اطلاعات جغرافیایی، پشتیبانی برای تصمیم‌گیری‌های پایه‌گذاری‌شده بر پایه داده‌های جغرافیایی می‌باشد و عملکرد اساسی آن بدست آوردن اطلاعاتی است که از ترکیب لایه‌های متفاوت داده‌ها با روش‌های مختلف و با دیدگاه‌های گوناگون بدست می‌آیند.

تاریخچۀ استفاده از یک روش جغرافیایی در اپیدمولوژی به سال 1832 باز می‌گردد که با علامت گذاری منطقه‌ای در لندن که افراد ساکن آن دچار وبا شده بودند و پراکنش آنها بر روی نقشه و اتصال نقاط آلوده به یکدیگر، در نهایت به یک منبع آب مشترک رسیدند!

تعریف علمی GIS به سال 1968 برمی‌گردد که فردی به نام Roger Tomlinson برای اولین بار این واژه و کاربرد آنرا تعریف کرد. وی به نام “پدر GIS” نیز خوانده می‌شود.

GIS یک اصطلاح گسترده ای است که می‌تواند به تعدادی از فن آوری‌های مختلف، فرایندها و روش‌ها منتج شود. به همین دلیل کاربردهای بسیار گسترده و متفاوتی از جمله مهندسی، برنامه ریزی، مدیریت حمل و نقل (لجستیک)، بیمه، مخابرات, علوم زمین، کشاورزی و کسب و کار و… دارد.

به عبارت ساده، یک GIS صرفاً نقشه یا عکس‌ها را نگهداری نمی‌کند، بلکه یک پایگاه اطلاعاتی با توجه به کلیه اصول و معیارهای فنی و علمی آن ایجاد می‌نماید. مفهوم پایگاه اطلاعاتی در یک GIS بسیار مهم است و آنرا از یک سیستم ساده یا کامپیوتری نقشه کشی متفاوت می‌سازد. در GIS سیستم مدیریت اطلاعات نیز به صورت جزء پیوسته آن در آمده است.

نقشه نمای 2 بعدی و 3 بعدی زمین با کمک GIS

عوارض مکان‌دار جغرافیائی ثبت شده در کامپیوتر باید دارای ویژگیهایی باشد که عبارتند از:

الف) نام یا نوع هر پدیده

ب) مکان استقرار آن

ج) ارتباط آن با سایر پدیده ها یا عوارض

سیستم پایگاه اطلاعاتی، امکانات ذخیره و بهنگام سازی انواع گوناگونی از چنین اطلاعاتی را فراهم می‌سازد. در یک GIS، در پایگاه اطلاعات جغرافیائی آن، مکان پدیده‌ها و در سیستم پایگاه اطلاعاتی، مشخصات پدیده و ارتباطات آن با سایر پدیده‌ها نگهداری می‌شود و با ایجاد ارتباط میان این اطلاعات امکان پردازش تحلیلی مجموعه اطلاعاتی فراهم می‌گردد.

ارتباطات کاربردی اجرایی GIS در کشاورزی دقیق

مجموعه عناصر GIS امکانات تحلیلی فوق العاده قدرتمندی را در اختیار استفاده کنندگان خود قرار می‌دهد تا بتوانند از تلفیق انواع اطلاعات جغرافیائی و سایر اطلاعات، نتیجه‌گیری مناسب را بنمایند.

کاربرد GIS در کشاورزی:

در کشاورزی دقیق، با استفاده از سیستم GPS، محل مورد نظر در مزرعه که مد نظر است (از نظر میزان تولید، حجم آفات و بیماری‌ها، نوع و پراکنش علف‌های هرز، آنالیز خاک و…) اطلاعات برداری می‌شود. سپس این اطلاعات با سایر اطلاعات برداشت شده از منطقه یا همان مزرعه، به سیستم GIS منتقل شده و با استفاده از نرم افزارهای خاص، این اطلاعات مورد تحلیل و نمودار سازی قرار می‌گیرند.

نمایی از کاربرد GIS در پهنه بندی مقدار برداشت محصول از زمین‌های تحت کشت

این تحلیل‌ها و نمودارها در نهایت به اطلاعاتی قابل مدیریت تبدیل شده و کشاورز در نهایت می‌تواند بر روی استفاده از نهاده‌های خود کنترل قابل توجهی داشته باشد. برای مثال:

1- تنظیم سیستم، زمان و حجم آبیاری بر اساس نتایج آنالیز خصوصیات فیزیکی و لایه‌های خاک متناسب با عمق ریشه‌دوانی گیاه و سن گیاه در حال رشد جهت افزایش کارایی مصرف آب.

2- تنظیم ماشین آلات کاشت و داشت برای تعیین میزان استفاده از سموم و کودهای شیمیایی در هنگام کشت یا پس از آن بر اساس ساختار شیمیایی خاک، حجم آفات، کمیت و نوع علف‌های هرز (بانک بذر علفهای هرز) و… .

کاربرد بهینۀ سم و کود (محلول پاشی) در کشاورزی با استفاده از آنالیزهای GIS

فن‌آوری GIS با فراهم آوردن موارد زیر، از افراد مشغول به کار در بخش کشاورزی پشتیبانی می‌کند:

  1. حمایت تحلیلی بیشتر از کشاورزی دقیق
  2. درک بهتر از عوامل خطر
  3. درآمد بالاتر و بازیابی هزینه بهتر
  4. بهره وری بیشتر از طریق اتوماسیون وظیفه
  5. دسترسی بیشتر به خدمات دولتی و اطلاعات
  6. پشتیبانی دقیق‌تر برای تصمیم‌گیری
  7. بینش دقیق‌تر برای سیاست گذاری
  8. گزارش آسان‌تر برای برنامه‌های دولت و پیروی از مقررات
  9. مدیریت بهتر منابع

یکی از کاربردهای مفید GIS در کشاورزی، استفاده از اطلاعات آماری هواشناسی کشاورزی برای پیش‌بینی روند چرخش و جهت دمایی و بارندگی در یک منطقه برای روزهای آتی است.

ارتباط کاربرد GIS هواشناسی کشاورزی با کشاورز:

برای مثال یک کشاورز صرفا با مراجعه به نقشه‌های هواشناسی کشاورزی، می‌تواند روند ورود جبهه‌های پر فشار (کاهش دما، افزایش سرعت باد و بارندگی) را برای روزهای آتی در منطقۀ خود پیش بینی کمد. این اطلاعات برای زمان سم پاشی علیه آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز؛ کمک شایانی میکند. زیرا پس از سمپاشی علیه علف‌های هرز، می‌بایست مادۀ موثرۀ سم حداقل 48 ساعت بر روی گیاه باقی بماند تا بطور کامل به علف هرز نفوذ کرده تا بتواند حداکثر بهره‌وری را در استفاده از علف‌کش بر جای گذارد.

نمونه نقشۀ پهنه بندی بارش‌ها از اول مهر 1395 تا خرداد 1396 با کمک آنالیزهای GIS از کل کشور (منبع: سازمان هواشناسی کشاورزی ایران)

توجه نکردن به این علم، باعث خواهد شد که برای مثال پس از سمپاشی علیه علفهای هرز، بارندگی صورت گرفته و با شستن سم از روی گیاه:

  1. کارایی علف کش از بین رود.
  2. نیاز به سمپاشی مجدد لازم باشد.
  3. آلودگی خاک و آبهای زیرزمینی را باعث شود.
  4. باعث افزایش هزینۀ تمام شدۀ محصول مورد نظر گردد.
  5. قیمت محصول قابل ارایه به بازار بالاتر رود.
  6. امکان رقابت با بازارهای جهای کاهش یابد.
  7. در انتها سود نهایی کشاورز کاهش یابد.

متعادل کردن ورودی‌ها و خروجی‌ها در یک مزرعه، اساس موفقیت و سوددهی آن است.

« سایت هواشناسی کشاورزی ایران »

نرم افزارهای هواشناسی کشاورزی و کتب PDF مرتبط با GIS در کشاورزی در کانال تلگرام موجود هستند.

(#دانلود) (#نرم_افزار) (#GIS)

مطالب مرتبط:

1- فناوری‌های نوین کشاورزی -2- GPS

2- فناوری‌های نوین کشاورزی -1- حسگرها

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *