پایش زمین‌های کشت شده خرما با تصاویر ماهواره ای در عمان

سلطان نشین عمان «پروژه کاشت میلیون درخت خرما» را آغاز کرده است و از خدمات تصاویر ماهواره ای، سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) و هوش مصنوعی (AI) ارائه شده توسط Hardcastle GIS Solutions، یک شرکت ارائه دهنده فناوری جغرافیایی جهانی مستقر در هند، استفاده می کند.

عمان، سالانه بیش از 250000 تن خرما تولید می‌کند، اما همچنان از نظر تولید در رتبه هشتم جهان قرار دارد. عمان می‌خواهد رویکرد مزارع خرمای خود به فرآیند کشت را تغییر دهد تا بهره‌وری را افزایش دهد، از منابع به‌طور صحیح و کارآمد استفاده کند و کیفیت را بهبود بخشد.

جریان کار

Hardcastle  منطقه مورد مطالعه را با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای 0.5 متری نقشه برداری کرده استکه سپس پردازش شده و برای ایجاد لایه های GIS برای تجزیه و تحلیل استفاده می‌شود.

Hardcastle  همچنین یک بررسی فیزیکی زمینی با استفاده از GPS انجام داده است و بیش از 20 ویژگی را برای هر درخت جمع آوری کرده است و درختان را با استفاده از یک کد QR چاپ شده در همه هوای تخصصی Physical Specialized نشان می‌دهد.

Hardcastle با استفاده از یک بررسی مبتنی بر GIS که شامل ویژگی‌های ضروری برای تولید و کیفیت درختان خرما است، موقعیت GPS هر درخت را ثبت کرده و آن را با کدهای دیجیتال تخصصی چاپ شده فیزیکی اختصاص داده شده مشخص کرده و درختان را برچسب‌گذاری جغرافیایی کرده است.

Hardcastle ا از نرم افزار خود برای جمع آوری جزئیات مزارع، کشت کاران، کدهای درخت و شماره درختان استفاده کرده است. جزئیات تعداد شاخه‌های درختان، طول متوسط آن‌ها و متوسط دور تنه‌ها نیز ضبط و ذخیره شده است. هر درخت یک شماره منحصر به فرد دارد و از آن عکس گرفته شده است.

تمام داده ها در یک سیستم ERP مبتنی بر ابر ذخیره می شوند که با برنامه وب سایت متن باز GIS Hardcastle یکپارچه شده است.

از آفت‌کش‌ها گرفته تا سطح آب تا دما، تمام داده ها در سیستم های ERP جمع آوری می‌شوند و به هر درخت خرما سطوح مختلف ورودی داده می‌شود که با استفاده از حسگرها و غیره، ردیابی می‌شوند.

هواپیماهای بدون سرنشین، تراکتورها، دوربین‌های مداربسته و سایر تجهیزات ویژه در مزارع برای ثبت اطلاعات سایت مزارع در زمان واقعی استفاده می‌شوند.

ورودی‌های این سیستم‌ها با استفاده از فناوری‌های هوش مصنوعی/یادگیری ماشینی (AI/ML) پردازش می‌شوند که مقامات را برای هرگونه آسیب حشرات یا هر پارامتر مهمی که می‌تواند بر کیفیت تاریخ‌ها تأثیر بگذارد، هشدار می‌دهد.

این ورودی های داده پردازش شده توسط هوش مصنوعی سپس به طور خودکار به یک سیستم  GIS  ارسال می‌شوند که از آنجا تیم کنترل، اقدامات لازم را انجام می‌دهد.

پس از تهیه خرما، تیم تضمین کیفیت، بهترین تاریخ‌های با کیفیت را بررسی و مطابقت می‌دهد و آنها را به درخت خاصی ارجاع می‌دهد که بهترین خروجی را داشته است. سپس این پارامترهای داده به عنوان پارامترهای ورودی برای چرخه کشت بعدی و غیره عمل می‌کنند.

مزایا و نتایج پروژه با تمرکز خاص بر ارزش و کاربرد راه حل‌های جغرافیایی

دسترسی به اطلاعات قابل اعتماد و به روز تولید محصول امروزه در بخش کشاورزی ضروری است. چه کسی یک مزرعه بزرگ کشاورزی را مدیریت کند یا یک مزرعه را اداره کند، GIS خدمات مدیریت محصول مبتنی بر ماهواره را ارائه می دهد که بینش دقیقی از وضعیت محصولات ارائه می‌دهد و به تصمیم گیری در طول فصل کمک می‌کند.

تجزیه و تحلیل داده‌های درخت خرما و بینش‌های بلادرنگ در مورد نیازهای درخت در مورد آب، کود، سلامت و سایر ویژگی‌ها، چابکی را برای سیستم در عمان فراهم می‌کند که در ازای آن به تصمیم‌گیری در زمان واقعی کمک می‌کند.

چالش‌ها و آموخته‌های پروژه

انجام یک بررسی فیزیکی در مزرعه بیابانی، با دمای بالای 35 تا 50 درجه سانتیگراد، بسیار چالش برانگیز بود. در بیابان، پوشش گیاهی زیادی برای استراحت تیم بررسی وجود ندارد. همچنین، مارهای بیابانی اغلب در زیر درختان معدود پناه می‌گیرند و تیم در مواقعی با این وضعیت مواجه می‌شد.

تیم باید با زمان‌بندی محلی تنظیم می‌شد تا بررسی‌های GIS را از ساعت 6 صبح شروع کرده و قبل از ساعت 10 صبح به پایان برسد. نظرسنجی ها از ساعت 3 بعدازظهر مجدداً شروع شد تا حد امکان از گرما و آفتاب جلوگیری شود.

گرفتن بیش از 20 ویژگی از درختان کار آسانی نیست. شمارش دور، تعداد شاخه‌ها، ریشه‌ها و سایر پارامترها، مستلزم درک دقیق کشاورزی درخت خرما در سطح دقیق است.

استفاده از مجموعه داده های آموزشی AI/ML برای نقشه برداران چالش برانگیز بود. برای مثال، آنها نتوانستند نمونه تصاویر کافی برای شناسایی شپشک خرما پیدا کنند. با این حال، استفاده از یک پلتفرم هواپیمای بدون سرنشین برای مدیریت و جلوگیری از آفات کشاورزی، به ویژه شپشک خرما، برای آنها خوب بود.

این پروژه آزمایشی به تعریف یک سیاست GIS در سطح سازمانی کمک کرده است. این پروژه اکنون در سطح سازمانی در سراسر کشور عمان اجرا خواهد شد. این به ایجاد استانداردها و نشان دادن مزایای GIS برای بخش کشاورزی کمک خواهد کرد.