Tizim sun'iy intellekt bilan bir qatorda sun'iy intellekt bilan bir qatorda sun'iy yo'ldosh tasvirlaridan ham foydalanadi va allaqachon kartoshkaning ishlashini taxmin qilish uchun muvaffaqiyatli sinovdan o'tgan.
Masofadan zondlash laboratoriyasining (LATUV) tadqiqotchilari Valladolid universiteti (UVa) ekinlarni bashorat qilish modellarini yaxshilashga qodir bo'lgan yangi vegetatsiya indeksini ishlab chiqdilar. ESA Sentinel-2 sun'iy yo'ldosh tasvirlari va mashinalarni o'rganish va sun'iy intellekt usullaridan foydalanadigan yangi texnika kartoshka va bug'doy ekinlarining hosildorligini taxmin qilishda muvaffaqiyatli sinovdan o'tkazildi.
Qishloq xo'jaligi mahsulotlarini ishlab chiqarish fermerlar o'rtasida katta noaniqlikni keltirib chiqaradigan ko'plab insoniy va atrof-muhit omillariga bog'liq. Ammo texnologiya uni kamaytirishda muhim ittifoqchi bo'lishi mumkin. Bu ma'lum sharoitlarda, masalan, tuproq, iqlim yoki qishloq xo'jaligi amaliyotida ekinning xatti-harakatlarini simulyatsiya qilishga intiladigan va ushbu kutilayotgan evolyutsiyaga qarab, qishloq xo'jaligi ishlab chiqarishini baholaydigan hisoblash modellariga tegishli.
"Ko'plab modellar mavjud va ular odatda har bir ekin turiga xosdir", deb tushuntiradi LATUV tadqiqotchisi va yaqinda chop etilgan ikkita International Journal of Remote Sensing and Agriculture and Forest Meteorology jurnallarida chop etilgan tadqiqotlarning birinchi muallifi Diego Gomes.
Ammo ushbu an'anaviy o'sish modellari ba'zi bir cheklovlarga ega, masalan, "o'zgaruvchanlikni bir xil uchastkada fazoviy ravishda modellashtirishning iloji yo'qligi" yoki ular talab qiladigan kirish ma'lumotlarining ko'pligi "ularni yig'ish uchun sarflangan vaqt va pulning yuqori xarajati tufayli olinmaydi. . ”
Hisob-kitoblar qilingan kartoshka etishtirish maydoni / D. Gomes
Shunday qilib, so'nggi yillarda biz optik sensorlardan olingan (sun'iy yo'ldosh, samolyot, uchuvchisiz samolyot va boshqalarda) olingan spektral tasvirlardan foydalanadigan va ba'zi bir hollarda ushbu an'anaviy modellarni to'ldiradigan va hatto almashtiradigan, masofadan zondlash texnologiyasiga garov tikmoqdamiz. Ushbu spektral tasvirlar hosilning holati yoki fenologiyasi - o'simliklarning rivojlanish jarayonidagi ko'rinadigan tashqi o'zgarishlar - ma'lumotlarni kiritib, ekinlarni bashorat qilish uchun ushbu ma'lumotni moslashtiradigan modellarga birlashtirilgan.
"Spektral tasvirlar ma'lumotlarni kiritish uchun zarur bo'lgan, uzoqdagi saytlarga kirishga imkon beradigan va arzon narxlarni o'z ichiga oladi. Ular, shuningdek, hosilning unumdorligi bilan bog'liq ma'lumotlarni olishlari mumkin ", - deb ta'kidlaydi LATUV tadqiqotchisi, spektral ko'rsatkichlardan biri - spektral chiziqlarni birlashtirgan matematik formulalar - o'simliklarning tez-tez kuchliligini baholash uchun ishlatiladi o'simliklarning zichligi - bu oxir-oqibat hosil unumdorligini taxmin qiladi - bu NDVI (NDVI).
Ekinlarning bashoratli modellarini yaratish uchun ushbu ko'rsatkichning vaqt seriyasidan foydalanish ilmiy adabiyotlarda juda keng tarqalgan. Ushbu indeksda o'simliklarning aks etishi - o'simliklarning yorug'likni aks ettirish qobiliyati - fotosintez uchun ishlatiladigan nurning bir qismi va barglarning hujayra tuzilishi bilan bog'liq bo'lgan ikkita qizil va qizilga yaqin spektrlarda.
Yangi o'simlik ko'rsatkichi
LATUV tadqiqotchilari ESA Sentinel-2 sun'iy yo'ldosh tasvirlari asosida PPI deb nomlangan yangi indeksni ishlab chiqdilar, bu fotosintezda ishtirok etadigan spektral ma'lumotni hisobga olgan holda - 400 dan 700 nanometrgacha - elektromagnit spektrning boshqa joylaridan olingan ma'lumotlarni hisobga oladi -704 nanometrlar, Red Edge bandi va 945 nanometr, suv bug'larini yutish bantlari, ular hosilning holati, masalan, uning suv bosimi kabi boshqa muhim ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin - o'simlik o'zidan ko'ra ko'proq suv talab qilganda.
Tadqiqotchilar ikkala o'simlik indekslari, NDVI va PPI prognoz qobiliyatini va sun'iy yo'ldosh tasvirlaridan olingan ko'proq ma'lumotlarni taqqosladilar. Buning uchun ular ikkita sun'iy intellekt va mashinani o'rganish algoritmlaridan foydalanganlar (tasodifiy o'rmon va qo'llab-quvvatlovchi vektor mashinasi deb nomlangan) va ushbu indekslarni boshqa sun'iy yo'ldosh tarmoqlari bilan birlashtirgan turli xil modellarni yaratdilar.
"Gipoteza shundan iborat ediki, mashhur NDVI indeksiga kiritilmagan boshqa diapazonlardan foydalanadigan indeksdan foydalangan holda va, boshqa tomondan, ekinlar bo'yicha nozik ma'lumotlarni taqdim etish uchun ba'zi imkoniyatlarga ega bo'lgan holda, bashorat modellari yaxshiroq bo'lar edi", deydi Gomes nihoyat, modellarning bashorat qilish qobiliyati "o'simlik indekslarini ikkalasini yoki ikkalasini ham qo'shganda oshdi", ya'ni "ushbu ma'lumotlardan ba'zi bir sun'iy yo'ldosh tarmoqlari bilan birgalikda foydalanish" ni qadrlaydi.
Kartoshkani etishtirishda aniqroq bashorat qilish
Natijalar shuni ko'rsatadiki, PPI indekslari Yordam Vektorli Mashina algoritmidan foydalanganda NDVI ga o'xshash ma'lumotlarni taqdim etadi va Tasodifiy O'rmon algoritmidan foydalanganda NDVIga qaraganda ancha ko'proq ma'lumotga ega bo'lib, natijada natijalar va'da berib, "jadvalga bashorat qilishni yaxshilaydigan o'simliklarning yangi indeksini qo'ydi. sun'iy yo'ldosh tasvirlari asosida hosil yig'ish modellari ”.
Hozirga qadar yangi indeks kartoshka etishtirish bo'yicha mahalliy darajada o'rganilgan hududda sinovdan o'tkazildi. Dondan keyin kartoshka dunyo miqyosida eng muhim oziq-ovqat ekinlaridan biridir. Rivojlanayotgan mamlakatlarning oziq-ovqat xavfsizligini ta'minlashda muhim rol o'ynaydi va Evropa qishloq xo'jaligi sohasida katta ahamiyatga ega, Germaniya, Frantsiya, Gollandiya va Polsha asosiy ishlab chiqaruvchilar hisoblanadi. Shuningdek, u Meksikada olingan ma'lumotlar bilan bug'doyda sinovdan o'tgan.
Uskunaning g'oyasi - bu modelning mustahkamligini yaxshilash uchun ma'lumotlar sonini ko'paytirish, fazoviy o'zgaruvchanlikni oshirish va yangi ekinlarni qo'shish uchun ko'proq tadqiqot maydonini qamrab olish. Moliyalashtirishning uzluksizligiga bog'liq bo'lgan va kelajakda fermerlarga hosilni yanada ishonchli taxmin qilishda yordam beradigan istiqbollar.