Загальні відомості та методичні вказівки до виконання роботи

Системи точного землеробства отримують все більше визнання і розповсюдження. Вони базуються на новому погляді на сільське господарство, при якому поле, неоднорідне за рельєфом, ґрунтовим покривом, агрохімічним вмістом потребує застосування на кожній ділянці окремих агротехнологій.

Технологія точного землеробства включає наступні етапи:

- створення електронних карт полів;

- створення бази даних по полях (площа, урожайність, агрохімічні та агрофізичні властивості (фактичні і нормативні), рівень розвитку рослин);

- проведення аналізу у програмному забезпеченні та подання наочних форм для розробки рішень;

- подання команд із прийнятих рішень на чіпкартах, які завантажуються у технічні пристрої на сільськогосподарські аґреґати для проведення диференційованої обробки рослин.

Суть точного землеробства полягає в тому, що кожен рік з сільськогосподарського поля збираються два урожаї - біологічний та інформаційний. Інформаційний урожай являє собою геовизначену карту поля з основних фізико-технологічних та біологічних характеристик. Обидва урожаї пов’язані між собою в часі та просторі.

Картограми врожайності - це впливовий індикатор доцільності впровадженння технологій ТЗ. Якщо вся площа поля має врожайність, що суттєво не відрізняється від середньої і менеджмент відповідає агротехнічним вимогам, то потреба диференціювати такий менеджмент є малодоцільною.

З іншого боку, коли картограми сільськогосподарських полів демонструють великі (100% і більше) варіювання врожайності в межах одного поля, тому проводити місцевизначений менеджмент необхідно.

Розглянемо, як приклад, результати збору та аналізу місцевизначеної врожайності сільськогосподарських полів центральних регіонів України, що проведені спеціалістами проблемної лабораторії "Точне землеробство" НАУ. Зразки картограм врожайності зернових приведені на рис. 6.1.

Рис.6.1.Картограми врожайності зернових (т/га) на полях господарства корпорації «Інтерагросистема».

а) культура - жито, площа - 37,34 га, середня врожайність - 2,86 т/га; б) культура - пшениця, площа - 15,66 га, середня врожайність - 3,62 т/га

Аналіз картограм урожайності зернових культур в господарствах Київської, Черкаської та Чернігівської областей показує, що для умов України з її потужними родючими чорноземами є проблеми з варіюванням по площі поля місцевизначеної врожайності. Остання може змінюватися в широких межах - до 400 %. Характер варіювання врожайності можна описати гармонічними функціями з періодом, що відповідає довжині хвилі від 1 до 12 метрів.

Статистичний аналіз масивів польових місцевизначених даних свідчить, що максимуми спектральних щільностей зміни впливових факторів по площі поля припадають на довжину хвилі в межах 1-3 метри. Надалі з масивами місцевизначених даних необхідно проводити операції) фільтрування і первинну обробку. Для цього використовують спеціалізовані ПП.

Виробники програмного забезпечення застосовують різні логічні і статистичні методи щоб уникнути значень з великою ймовірністю помилки - початок або кінець гону, зупинки, фізично нереальні показання датчиків, точки, що не знаходяться у статистичній залежності з сусідніми вимірами, тощо.

Більше 15 % точок можуть бути видаленими і картограми, як такі, що не задовольняють умовам фільтрування.

З Іншого боку, навіть відфільтровані картограми можуть вміщувати точки виміру з 20 % відхиленням від дійсного значення, і повинні використовуватись з застереженням.

Таким чином, ПП для обробки і візуалізаціі польової інформації повинні забезпечувати виконання досить складних алгоритмів опрацьовування місцевизначених даних і будувати картограми. Зокрема, картограми місцевизначеної врожайності можна використовувати як індикатор стану і потенціалу виробництва продукції рослинництва на окремому полі.

Важливим є також процес накопичення історії врожайності. Крім того, необхідним моментом на сьогодні є також побудова картограм якості зібраного врожаю на вміст білку в зернових, цукру в цукрових буряках тощо), які сприяють підвищенню ефективності виробництва польової продукції. Для виконання означених задач використовують ПП різного рівня, складності та призначення.

ПРИЗНАЧЕННЯ ПП FIELDSTAR YIELD MAPPING

ПП FieldstarYieldMapping призначений для аналізу і графічного представлення місцевизначеної врожайності польових культур. Врожайність може бути показана у вигляді картограм різного виду, а саме, кругової діаграми, гістограми, контурної карти тощо.

Наприклад, картограма врожайності у вигляді контурної карти може бути подана y кольоровому зображенні, де кожна градація кольору відповідає певному рівню врожайності. Число контурних ліній, що вказують на рівень врожайності, може бути заданим для кожної картограми. Крім того, можна показати дані, що вказують на рівень врожайності у відсотках від максимальної. Можна змінювати масштаб картограми, виводити робочу та специфічну інформацію про поле, давати коментарі тощо.

Порядок виконання роботи:

Запустити ПП "FS YieldMapping".
Створити нову роботу з побудови картограми врожайності через пункти меню Tools -Farm data....
У відповідності до заданого викладачем масиву польових даних побудувати базову карту - траєкторію руху комбайна під час збирання врожаю.
Через команди меню View-Zoom-In (-Out) представити (якщо це необхідно) базову карту в зручному масштабі.
Побудувати межі (контури) поля.
Командами меню Maps-Process map-data… провести операції підготовки масиву даних до побудови картограми.
Командами меню Maps-Show yjeldmag… побудувати картограму врожайності поля контурного типу з числом градацій рівнів врожайності, що дорівнює 6. До картограми додати 4-7 пунктів додаткових даних, що будуть виведені як коментар до картограми (наприклад, назву господарства, площу поля, назву культури, максимальну та середні врожайності тощо). Роздрукувати картограму.
Аналогічно до п.7 побудувати картограми врожайності у вигляді гістограми та кругової діаграми. Роздрукувати створені картограми.
Оформити звіт по роботі.

Звіт по роботі

Записати призначення, структуру та побудову ПП для точного землеробства "FS YieldMapping";
Описати порядок побудови картограм врожайності сільськогосподарських культур;
Записати свої (особисті) висновки по роботі,
До звіту додати роздруківки картограм врожайності.

Контрольні запитання:

1. Для чого необхідна картограма врожайності?

2. В чому полягає суть ПП Fieldstar Yield Mapping?

3. Який порядок побудови картограм врожайності сільськогосподарських культур?

4. Які етапи включає технологія точного землеробства?

5. Яка основна мета точного землеробства?

Лабораторна робота № 7