Blog


21
júl

Miért fontos a helymeghatározás a mezőgazdaságban?

2021. július 21., szerda

Mi az a precíziós gazdálkodás?

A precíziós gazdálkodás olyan műszaki, informatikai, információs technológiai és termesztéstechnológiai alkalmazások összessége, amelyek hatékonyabbá teszik a szántóföldi növénytermesztést, valamint a mezőgazdasági gépüzemszervezést. Mindezt úgy, hogy közben támogatja a környezetvédelmi és fenntarthatósági elvárásokat. A precíziós gazdálkodás megjelenését követően Magyarországon is lehetőség nyílt a mezőgazdasági területeken egy olyan módszert alkalmazni, amely a műszaki, informatikai és termesztéstechnológiai megoldások és tudásbázis együttes alkalmazásával hatékonyabbá és eredményesebbé teszi a szántóföldi növénytermesztést, valamint segíti a mezőgazdasági gépüzemszervezést a környezetvédelmi és fenntarthatósági elvárások figyelembevételével. A gazdaságokban különbözőek az adottságok (talaj, éghajlat, termesztett növények köre, rendelkezésre álló géprendszerek, informatikai ellátottság, közgazdasági környezet stb.), ezért a precíziós
gazdálkodás során alkalmazott technológiákat (agronómiai-, műszaki és informatikai egyaránt) egyedi módon, lépésről-lépésre szükséges bevezetni, használatukat elsajátítani, az általuk biztosított többlethasznokat maximálisan kihasználni.


Mi az a helymeghatározás és miért fontos?

A műholdas helymeghatározó rendszerek


Összefoglaló elnevezéssel GNSS (Globális Helymeghatározó Rendszerek) – közvetlen alkalmazásával mindössze a néhány méteres navigációs pontosság érhető el. A mezőgazdaságban használt helymeghatározó rendszerek működése teljes mértékben megegyezik az okos eszközökben használt helymeghatározással, csak ezt további pontosító jelekkel kell kiegészíteni, hogy a számunkra szükséges pontosságot elérjük. A helyspecifikus (precíziós) mezőgazdasági alkalmazások igényeinek kielégítésére, ahol a cm-es pontosság akár az éves műveleti ismétlések során is feltétel, a GNSS csak hozzáadott földi infrastruktúrával használható sikeresen. A lehetséges alternatívák közül mind a pontosságot, mind a rendelkezésre állást tekintve a legmegbízhatóbb megoldást egy országos GNSS
referenciaállomás-hálózat biztosíthatja, ahol a hálózatba kötött állomások adatainak együttes és egységes feldolgozása után szolgáltatják a gazdák által igényelt korrekciókat. A műholdas helymeghatározás és navigáció egyidős a műholdak megjelenésével, ami az USA-ból 1960 áprilisában indult és elsősorban a hadihajók és a tengeralattjárók navigálását szolgálta. A műholdak két frekvencián sugároztak mérőjeleket, amelyek segítségével kb. 20 perces mérésből mintegy 50 méteres pontossággal lehetett a földrajzi helyzetet meghatározni, de csak a nap meghatározott időszakában. Az első kísérleti GPS holdakat 1978 és 1980 között bocsátották fel. A cél az volt, hogy a Földön bárhol, bármikor, bármilyen időjárási körülmények között biztonságosan, gyorsan (másodpercek alatt) és megfelelő pontossággal lehessen a földrajzi helyzetet meghatározni és a GPS rendszer teljes kiépítését 1994-ben érték el.

Helyspecifikus mezőgazdaság


A helyspecifikus mezőgazdaság nemcsak azt jelenti, hogy a mezőgazdasági gép pozícióját határozzuk meg, hanem azt is, hogy a különböző érzékelőkkel (szenzorokkal) gyűjtött adatok pontosan mely koordináták által meghatározott helyről származnak. Így a szükséges beavatkozások meghatározását követően, visszatérve az adatgyűjtés helyére, pontosan az adott helyen végezzük el a szükséges műveletet. Jó példa erre a néhány másodpercenként gyűjtött hozamadatok alapján készíthető hozamtérkép, ami alapvető a precíziós gazdálkodás számára. Az adatokat akár valós időben (real-time), akár utólag is feldolgozhatjuk (post processing). A precíziós (helyspecifikus) mezőgazdaság elsődleges célja a térben és időben megfelelő művelés megvalósítása, ezért a helymeghatározás pontossága elsődleges feladat.

RTK jelentősége


A GPS mérés fontos jellemzője, hogy mozgás közben is végezhető, nemcsak álló helyzetben. A statikus mérés során a vevők mozdulatlanok, legalábbis a Földhöz, a koordinátarendszerhez képest. Ha valós időben végzünk fázismérésen alapuló kinematikus mérést, akkor azt RTK-nak nevezzük (RTK=Real Time Kinematic). Ezzel már mechanikus növényápolás, vetés, növényvédő szerek, illetve műtrágya kijuttatása is megoldható a jelenlegi manuális (kézi irányítású) pontossággal. Az RTK egy műholdas pozicionáláson alapuló, valós idejű helymeghatározási rendszer. A rendszer alapja, hogy egy ismert pontban levő bázisállomás az általa látható műholdakon kívül egy mozgó gépre telepített GPS vevővel van kapcsolatban és egy úgynevezett „differenciális méréssel” éri el ezt a nagy pontosságú korrekciós jelet, amelyet használhatunk a különböző szántóföldi műveletek elvégzése során. RTK hálózatunk számos előnye közé tartozik az éven túl is megismételhető +/- 2,5 centiméter pontosságú GPS korrekción kívül a rendszerek beüzemelése és helyszíni oktatása, illetve, hogy a hálózat nem igényel jelentős beruházási költséget.

Hogyan működik?


Webes felületünkön követhető a hálózat lefedettsége, a rendszer közel félezer állomásának adataival együtt. Az egyes állomásokat kiválasztva, a térkép melletti oszlopban az állomás állapotára vonatkozó különféle információk is olvashatók, kezdve a földrajzi szélességi és hosszúsági adatoktól, az észlelt műholdak számán át, a használt jel frekvenciájáig. Lehetőség van az állomások mögötti alaptérkép változtatására is, a minél könnyebb használhatóság és esztétikum érdekében. A táblakereső ablakban lehetőségünk van egy választott tábla RTK lefedettségi állapotát lekérdezni. A tábla kiválasztása után kirajzolódik annak körvonala, illetve a Bázis elemzőre kattintva megjelenik, hogy melyik állomás lefedettsége a legjobb a táblán, százalékos lefedettséggel, ezzel segítve a tájékozódást. Ezeknek a funkcióknak a segítségével könnyebben beállítható a traktor GPS vevője. Napjaink modern mezőgazdasága nem létezhetne a GPS helymeghatározás nélkül. Ez az egyik első lépés a precíziós gazdálkodás felé, hogy gépeink képesek legyenek az automatakormányzásra, ehhez pedig fontos kellék a minél nagyobb pontosságú GPS vevő antenna.

Share