3:53 ص
الهندسة الزراعية -
كتب الزراعة
كتاب : أسس الإستشعار عن بعد في الهندسة الزراعية : النظري و العملي
عدد صفحات الكتاب : 123 صفحة
لقد حدثت زيادة في استخدام أنظمة التكنولوجيا المتقدمة مثل الاستشعار عن بعد في الزراعة مؤخرًا. أصبحت الممارسات الزراعية اليوم أكثر فعالية وتماسكًا وانسيابية على عكس الممارسات الزراعية التقليدية. إن استخدام الأساليب المتقدمة، على سبيل المثال، تقدير إنتاجية المحاصيل في جميع جوانب عملية الزراعة يمكن أن ينتج محصولًا مثاليًا وحصادًا أفضل. ولضمان إنتاجية أعلى، يحتاج المزارعون إلى ضمان أفضل صحة لمحاصيلهم. بينما أدى استخدام الأنظمة العرفية إلى تقييد مراقبة المناطق الأكبر، حيث تم الاعتماد على المزارعين لزيارة جميع أجزاء الأرض فعليًا. لقد قدم أحدث الابتكارات مجموعة متنوعة من الطرق التي يمكن من خلالها للمزارعين فحص جودة المحاصيل في المناطق الأكبر دون أي جهد كبير.
ما هو الاستشعار عن بعد؟
تعريف: الاستشعار عن بعد هو مجال الدراسة والتكنولوجيا الذي يتضمن جمع المعلومات عن سطح الأرض أو غيرها من الأجسام من مسافة بعيدة. ويستخدم أجهزة وأجهزة استشعار مختلفة، مثل الأقمار الصناعية والطائرات والطائرات بدون طيار، لجمع البيانات دون إجراء اتصال جسدي مع الهدف. ببساطة، فهو ينطوي على فحص الأرض من المعدات المتطورة من مسافات بعيدة. ويشمل الفحص الخصائص الفيزيائية لقطعة الأرض.
تعمل هذه العملية من خلال تقدير الإشعاع الناتج والمنعكس من الأرض، مما يساعد على تكوين صورة للأرض ويساعد المتخصصين في إصدار الأحكام على أجزاء معينة من الأرض. وتشمل هذه الموجات الكهرومغناطيسية الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء وإشعاع الميكروويف. ومن خلال تحليل خصائص الإشعاع، فإنه يمكّن العلماء من استخلاص معلومات قيمة حول خصائص الأرض وعملياتها. ولديه مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف التخصصات، بما في ذلك المراقبة البيئية، والزراعة، والتخطيط الحضري، وإدارة الكوارث. فهو يوفر وسيلة لمراقبة ودراسة مساحات واسعة من سطح الأرض، والتي قد يكون من الصعب أو من المستحيل الوصول إليها مباشرة.
ما هو استخدام الاستشعار عن بعد؟
لزيادة تنمية المحاصيل وزيادة العائد في سوق صعبة، يميل المنتجون إلى استغلال أحدث التقنيات المتاحة. ولضمان تحقيق أكبر عائد، يحتاج المزارعون إلى أن تظل المحاصيل في أفضل حالاتها الصحية. إن مراقبة قوة المحاصيل في منطقة شاسعة تصبح أسهل بكثير مع استخدام الاستشعار عن بعد في الزراعة.
وتدعم البيانات المجمعة من هذه العملية الزراعة الدقيقة، وتمكن المزارعين من تحقيق غلات أعلى من محاصيلهم. تتضمن بعض تطبيقات الاستشعار عن بعد الشائعة ما يلي:
رسم خرائط الغطاء الأرضي واستخدامات الأراضي: يمكنه تحديد وتصنيف أنواع مختلفة من الغطاء الأرضي، مثل الغابات والمحاصيل والمسطحات المائية والمناطق الحضرية. وتساعد هذه المعلومات في رصد التغيرات في استخدام الأراضي، وتقييم إزالة الغابات، وإدارة الموارد الطبيعية، وتخطيط التنمية الحضرية.
المراقبة البيئية: تسمح بمراقبة وتحليل العوامل البيئية مثل صحة الغطاء النباتي وجودة المياه وتلوث الهواء ومؤشرات تغير المناخ. فهو يساعد في مراقبة وفهم الظواهر الطبيعية، مثل حرائق الغابات والجفاف وذوبان القمم الجليدية القطبية.
الزراعة وإدارة المحاصيل: يمكن للاستشعار الزراعي عن بعد تقييم صحة المحاصيل وتقدير غلات المحاصيل وتحديد المناطق المتضررة من الآفات أو الأمراض. وتساعد هذه المعلومات المزارعين على اتخاذ قرارات مستنيرة بشأن الري والتسميد ومكافحة الآفات، مما يؤدي إلى تحسين إنتاجية المحاصيل وإدارة الموارد.
إدارة الكوارث: تلعب دورًا حاسمًا في جهود الاستجابة للكوارث والتعافي منها. فهو يساعد في رسم خرائط لمدى الكوارث الطبيعية مثل الأعاصير والفيضانات والزلازل، مما يتيح التخصيص الفعال للموارد وتوزيع المساعدات. كما أنه يساعد في تقييم الأضرار بعد الكوارث والتخطيط لأنشطة إعادة الإعمار.
الجيولوجيا والتنقيب عن المعادن: يمكن لتقنياتها، مثل التصوير الفائق الطيفي والرادار، اكتشاف وتوصيف السمات الجيولوجية والرواسب المعدنية. تدعم هذه المعلومات رسم الخرائط الجيولوجية واستكشاف المعادن وتقييم الموارد.
تستمر تقنيات الاستشعار عن بعد في التطور مع التقدم في تكنولوجيا الاستشعار، وخوارزميات معالجة الصور، وطرق تحليل البيانات.
ومع تزايد توافر صور الأقمار الصناعية عالية الدقة وتكامل بيانات الاستشعار عن بعد مع نظم المعلومات الجغرافية (GIS)، تتوسع تطبيقاتها وإمكاناتها، مما يساهم في فهم أفضل لكوكبنا وتسهيل عمليات اتخاذ القرارات المستنيرة.
كيف يعمل الاستشعار عن بعد؟
وهو يعمل عن طريق التقاط وتحليل الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث أو المنعكس من الأجسام أو الأسطح الموجودة على الأرض من مسافة بعيدة. وفيما يلي شرح مبسط لكيفية عمل الاستشعار عن بعد:
تعمل عملية الاستشعار عن بعد في الزراعة من خلال المعلومات التي يتم جمعها بواسطة أجهزة مختلفة خلال فترة معينة. ويمكن بعد ذلك استخدام البيانات المجمعة لتحليل جوانب مختلفة من المحصول والإنتاج.
يستخدم هذا التحليل لإجراء تغييرات على المحاصيل لضمان أقصى قدر من الإنتاج. يمكن استخدام هذه العملية لإجراء مجموعة متنوعة من التحليلات وتنفيذ التدابير وفقًا لذلك. التهديدات الشائعة التي يواجهها المزارعون هي الإصابة بالآفات والأعشاب الضارة في المحاصيل.
وفي الزراعة، يمكن أن يساعد في اكتشاف تلك الأمراض في وقت مبكر وتحذير المزارعين لاتخاذ التدابير المضادة اللازمة لضمان صحة المحاصيل. ولتنفيذ العملية على مساحات مختلفة من الأراضي تتقلب في أحجام وأنواع المحاصيل، يتم استخدام أنواع مختلفة من الأجهزة وأجهزة الاستشعار.
أنواع الاستشعار عن بعد في الزراعة
في الزراعة، تشمل تقنيات الاستشعار عن بعد طرقًا مختلفة لجمع وتحليل البيانات حول المحاصيل والمناظر الطبيعية الزراعية. وفيما يلي بعض الأنواع الشائعة للاستشعار عن بعد المستخدمة في الزراعة:
1. الاستشعار البصري: تلتقط أجهزة الاستشعار البصرية الإشعاع الكهرومغناطيسي في المناطق المرئية والأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) والأشعة تحت الحمراء الحرارية (TIR) من الطيف الكهرومغناطيسي. أنها توفر معلومات قيمة حول صحة المحاصيل، ومؤشرات الغطاء النباتي، والغطاء الأرضي. عادة ما يتم الحصول على بيانات الاستشعار البصري من خلال صور الأقمار الصناعية أو التصوير الجوي.
2. الاستشعار متعدد الأطياف: تلتقط أجهزة الاستشعار متعددة الأطياف البيانات في عدة نطاقات منفصلة داخل الطيف الكهرومغناطيسي. أنها تمكن من تحليل أطوال موجية محددة ذات صلة بصحة النباتات ومراقبة المحاصيل. تُستخدم البيانات متعددة الأطياف بشكل شائع لحساب مؤشرات الغطاء النباتي مثل NDVI (مؤشر الاختلاف الطبيعي للغطاء النباتي) وEVI (مؤشر الغطاء النباتي المعزز) لتقييم ظروف المحاصيل.
3. الاستشعار فوق الطيفي: تلتقط أجهزة الاستشعار فوق الطيفية البيانات في مئات النطاقات الطيفية الضيقة والمتجاورة عبر الطيف الكهرومغناطيسي. تسمح هذه الدقة الطيفية العالية بإجراء تحليل مفصل وتحديد مواد محددة وخصائص الغطاء النباتي. تعد البيانات الطيفية ذات قيمة كبيرة للكشف عن الأمراض وتقييم العناصر الغذائية وتصنيف المحاصيل التفصيلي.
4. الاستشعار الحراري: تلتقط أجهزة الاستشعار الحرارية البيانات في منطقة TIR من الطيف الكهرومغناطيسي. يقومون بقياس الإشعاع المنبعث من الأشياء، بما في ذلك المحاصيل والتربة، والذي يرتبط بدرجة حرارتها. يعد الاستشعار الحراري مفيدًا لتقييم الإجهاد المائي، واكتشاف كفاءة الري، ومراقبة صحة المحاصيل بناءً على التغيرات في درجات الحرارة.
5. استشعار الرادار: تستخدم أجهزة استشعار الرادار إشعاع الموجات الدقيقة لاختراق الغطاء السحابي والغطاء النباتي والتربة، مما يسمح بالحصول على البيانات بغض النظر عن الظروف الجوية. تقوم أجهزة استشعار الرادار بقياس الإشارة المرتدة، والتي توفر معلومات حول بنية المحاصيل ومحتوى الرطوبة فيها والتضاريس. تعد بيانات الرادار ذات قيمة كبيرة لرسم خرائط التضاريس ومراقبة رطوبة التربة وتقييم مراحل نمو المحاصيل.
6. استشعار LiDAR: تصدر مستشعرات LiDAR (اكتشاف الضوء والمدى) نبضات ليزر وتقيس الوقت الذي يستغرقه الضوء المنعكس للعودة. توفر بيانات LiDAR معلومات ثلاثية الأبعاد دقيقة للغاية حول ارتفاع المحصول وبنية المظلة وارتفاع التضاريس. وهو مفيد للتطبيقات الزراعية الدقيقة، بما في ذلك تقدير ارتفاع المحاصيل ونمذجة التضاريس وتوصيف المظلة....
---------------------
--------------------------
ليست هناك تعليقات: