Penderiaan jauh satelit: Menggunakan teknologi untuk meningkatkan pembangunan pertanian

Pemantauan alam sekitar pertanian bukan sahaja merupakan cara teknikal yang penting untuk pengurusan alam sekitar pertanian, tetapi juga merupakan komponen penting dalam pemantauan persekitaran hidup manusia yang lebih luas. Tujuan asasnya adalah untuk mencerminkan kualiti persekitaran pertanian, corak perubahannya, dan trend pembangunan dengan cara yang tepat pada masanya, tepat, dan komprehensif; untuk mengesan dinamik sisa pencemar dan pengumpulan dalam produk pertanian, ternakan, dan akuatik; untuk memastikan keselamatan produk pertanian dan kesihatan manusia; dan untuk menyediakan asas saintifik untuk pengurusan alam sekitar pertanian. Melalui pendekatan ini, petani boleh menerima pakai kaedah yang sesuai untuk pembajaan, perlindungan tumbuhan, pengairan kuantitatif, dan lebih banyak aktiviti pertanian, sekali gus meningkatkan hasil tanaman dan meminimumkan tekanan terhadap alam sekitar semula jadi.

Prinsip pemantauan pertanian menggunakan satelit penderiaan jauh

Apabila berurusan dengan kawasan tanah yang luas dalam pertanian, teknologi penderiaan jauh membolehkan pemerhatian jangka panjang berskala besar dan frekuensi tinggi terhadap tanaman di atas tanah, dan digunakan secara meluas dalam semua aspek pengeluaran pertanian. Pantulan dan gabungannya dalam jalur merah dan inframerah dekat imej penderiaan jauh menunjukkan korelasi yang baik dengan indeks kawasan daun tanaman, sinaran aktif fotosintesis solar, dan biojisim. Maklumat tentang permukaan Bumi yang direkodkan oleh sensor satelit membantu menentukan ciri-ciri unik spesies tumbuhan tertentu, mengenal pasti jenis tanaman, mewujudkan model ramalan hasil dalam keadaan yang berbeza, dan mengintegrasikan pengetahuan agronomi dengan data pemerhatian penderiaan jauh untuk mencapai pemantauan penderiaan jauh dan ramalan hasil tanaman.
Pada tahun 2018, satelit Gaofen-6 telah berjaya dilancarkan dari Pusat Pelancaran Satelit Jiuquan di Wilayah Gansu. Ia merupakan satelit pertama di negara saya yang direka khusus untuk aplikasi pertanian, menampilkan sensor jalur tepi merah, dan juga merupakan satelit resolusi tinggi pertama negara saya untuk pemerhatian pertanian jitu. Gaofen-6 menggabungkan resolusi tinggi dengan liputan luas dan akan beroperasi bersama-sama dengan satelit Gaofen-1 yang sudah mengorbit, sekali gus meningkatkan keupayaan pemerhatian Bumi dengan ketara.

Aplikasi khusus teknologi penderiaan jauh satelit dalam pertanian

Teknologi penderiaan jauh satelit memainkan peranan penting dalam pemantauan pertumbuhan tanaman dan ramalan hasil, pemantauan bencana pertanian dan amaran awal, serta pemantauan dan penilaian meteorologi persekitaran ekologi. Aplikasinya dalam pertanian boleh diringkaskan terutamanya sebagai pemantauan tanaman, tinjauan sumber pertanian, amaran awal bencana pertanian dan perkhidmatan kewangan pertanian.

Pemantauan pertumbuhan tanaman

Pemantauan penderiaan jauh pertumbuhan tanaman menggunakan data penderiaan jauh untuk membuat anggaran makroskopik keadaan anak benih tanaman masa nyata, dinamik persekitaran dan taburan. Ia membolehkan pemahaman yang tepat pada masanya tentang taburan tanaman, status pertumbuhan, keadaan baja dan air, serta dinamik perosak, penyakit dan rumpai, memudahkan pelaksanaan pelbagai langkah pengurusan dan menyediakan platform maklumat data yang tepat pada masanya dan tepat untuk pengurus pengeluaran tanaman atau pembuat keputusan pengurusan.

Kaedah tradisional untuk menilai pertumbuhan tanaman memerlukan petani melawat ladang secara bersemuka, yang mana memerlukan banyak tenaga fizikal. Walau bagaimanapun, penggunaan penderiaan jauh satelit untuk memantau tanaman membolehkan pemerhatian jarak jauh terhadap pertumbuhan tanaman. Ini lebih saintifik berbanding kaedah manual tradisional, membolehkan petani memahami status pertumbuhan keseluruhan tanaman di ladang dengan lebih baik. Ia mengurangkan tenaga kerja manual yang diperlukan oleh petani untuk menilai pertumbuhan tanaman dengan ketara, mengurangkan beban kerja mereka, dan meningkatkan kecekapan.

Pemantauan keadaan air

Teknologi penderiaan jauh satelit boleh merekodkan kemasinan dan status kesihatan tanah. Apabila terdapat kepekatan garam yang tinggi, teknologi ini akan menonjolkan kawasan tersebut dengan warna yang lebih cerah, menunjukkan kepada petani bahawa tanah memerlukan lebih banyak air dan memerlukan rawatan. Sebaliknya, sensor haba boleh mengesan kawasan kekurangan air. Ini dilakukan dengan memantau haba, yang kemudiannya dipaparkan dalam warna yang lebih cerah.

Memantau dan menilai sumber air pertanian adalah penting untuk mencapai keselamatan dan pembangunan makanan yang mampan. Penderiaan jauh pertanian jitu telah berjaya memberikan maklumat yang tepat dan tepat pada masanya tentang badan air, tanah pertanian yang diairi, keadaan kelembapan tanaman dan tanah pada pelbagai skala.

Memantau keadaan tanah

Bagi pertanian jitu, pemantauan tanah adalah penting. Parameter tanah utama untuk mengoptimumkan pengurusan tanaman termasuk bahan organik tanah (SOM), tekstur tanah, pH tanah dan kandungan lembapan. Pemantauan berkala menggunakan teknologi penderiaan jauh sangat membantu dalam memahami kesuburan tanah. Peranti penderiaan jauh akan memberi amaran kepada lapangan apabila mikronutrien tertentu kekurangan dan jatuh di bawah piawaian tertentu, membolehkan penilaian proaktif dalam pengurusan kesuburan tanah. Teknologi penderiaan jauh pertanian juga akan memberikan maklumat tentang kesihatan kanopi, peringkat pertumbuhan, hasil, biojisim dan kepadatan nutrien. Untuk mengkaji perubahan dalam corak pertumbuhan tanaman, adalah perlu untuk menekankan hubungan antara prestasi tanaman dan keadaan tanah.

Pengesanan penyakit tanaman dan perosak

Dalam pengeluaran pertanian, kaedah tradisional untuk memantau perosak dan penyakit melibatkan pensampelan dan pengujian di tapak, yang sangat memakan masa dan tenaga kerja. Walaupun ia berkesan dalam mengawal perosak dan penyakit sehingga tahap tertentu, adalah sukar untuk mencapai aplikasi berskala besar disebabkan oleh batasan teknologi.

Menggunakan teknologi penderiaan jauh untuk memantau perosak dan penyakit di ladang dapat mengurangkan keperluan petani untuk kerap meronda ladang, sekali gus mengurangkan intensiti tenaga kerja mereka. Sebaik sahaja perosak atau penyakit berlaku, teknologi penderiaan jauh dapat menentukan kawasan yang terjejas dan butiran lain, membolehkan langkah rawatan yang disasarkan. Ini mengelakkan keperluan petani untuk menggunakan racun perosak dalam jumlah yang besar untuk pencegahan, menggalakkan penggunaan racun perosak secara saintifik dan meningkatkan kecekapan ekonomi. Pada masa yang sama, ia memperkukuh pemantauan lapangan, sekali gus mengurangkan penggunaan racun perosak dan menurunkan kos petani, di samping mengurangkan atau menghapuskan sisa racun perosak dalam bijirin dan meningkatkan kualiti bijirin.

Memantau dan meramalkan perubahan iklim

Dalam pertanian dan agronomi, cuaca memainkan peranan penting dan menentukan hasil tuaian. Teknologi penderiaan jauh satelit, yang mampu meramalkan keadaan cuaca, merupakan alat yang berharga untuk meramalkan perubahan iklim dengan tepat. Menggabungkan teknologi ini dengan sensor berasaskan darat membolehkan pengesanan cuaca dan perubahan iklim, membantu pengamal pertanian merancang kawalan kerosakan masa depan dan mengurangkan kerosakan cagaran. Ia juga boleh meramalkan bencana alam lain, memberikan seberapa banyak masa yang mungkin untuk menyelamatkan tanaman.

Pada masa ini, teknologi penderiaan jauh satelit telah diaplikasikan kepada pembangunan pertanian pintar di banyak wilayah, termasuk Timur Laut China, Shaanxi, Ningxia, Henan, Jiangsu dan Hainan, sekali gus menggalakkan transformasi digital pertanian di seluruh negara. Hasil tuaian yang melimpah ruah bukan sahaja bergantung pada keadaan cuaca yang baik tetapi juga pada peningkatan kapasiti pengeluaran bijirin yang komprehensif yang disokong oleh teknologi pertanian. Memandangkan kapasiti daya tampung sumber asli dan alam sekitar menjadi semakin tegang, aktiviti pengeluaran pertanian menghadapi lebih banyak kekangan. Meningkatkan kecekapan penggunaan sumber dan menggalakkan peningkatan pengeluaran dan kualiti pertanian melalui teknologi seperti penderiaan jauh satelit merupakan langkah utama untuk pembangunan pengeluaran pertanian yang berkualiti tinggi.

Sebahagian kandungan dalam artikel ini diperoleh daripada:

Teknologi Data Erte, Cawangan Penyelidikan Peralatan Penjimatan Air Pertanian