Σουηδια
Εφαρμογές ζιζανιοκτονικών προσαρμοσμένες στον τόπο
Σήμερα, για να πληρούνται οι απαιτήσεις της Ενσωματωμένης Προστασίας των Φυτών, η δόση των ζιζανιοκτόνων που εφαρμόζονται σε ένα χωράφι με σιτηρά πρέπει να προσαρμόζεται ανάλογα με ορισμένους δείκτες, όπως ο αριθμός των ζιζανίων ανά μονάδα επιφάνειας, η ανταγωνιστικότητα της καλλιέργειας, ο καιρός, ο τύπος του εδάφους και η χλωρίδα των ζιζανίων. Ωστόσο, ορισμένες από αυτές τις παραμέτρους ποικίλλουν εντός των αγρών και συνηθέστερα ο αριθμός των ζιζανίων, η βιομάζα της καλλιέργειας (ανταγωνιστικότητα) και ο τύπος του εδάφους.
Σε αυτό το έργο χρησιμοποιήσαμε γνωστές διαφορές στον τύπο του εδάφους σε συνδυασμό με δεδομένα που συλλέχθηκαν με τη χρήση μη επανδρωμένων αεροσκαφών για να ορίσουμε ειδικές δόσεις στην περιοχή, να δημιουργήσουμε χάρτες συνιστώμενων δόσεων και αρχεία εφαρμογής μεταβλητών δόσεων.
Παρόλο που η χρήση ζιζανιοκτόνων δεν εγκαταλείπεται εντελώς, η τεχνική καθιστά δυνατή την ουσιαστική μείωση της χρήσης ζιζανιοκτόνων χωρίς απώλεια αποδόσεων. Σε παραδείγματα από το έργο, όπου έχουμε δοκιμάσει τις τεχνικές σε αγροκτήματα επίδειξης, εξοικονομήθηκε περίπου το 20% των ζιζανιοκτόνων χωρίς καμία απώλεια στην απόδοση. Σε αυτές τις περιπτώσεις ήμασταν πολύ συντηρητικοί, ώστε να μη διακινδυνεύσουμε απώλειες στην απόδοση.
Το εργαλείο περιλαμβάνει τα εξής βήματα:
1. Πτήση του drone
Έχει αναπτυχθεί μια εφαρμογή για IOS ή Android για τη συλλογή εικόνων με τη χρήση ενός drone. Το drone ακολουθεί αυτόματα μια πορεία πτήσης και συλλέγει εικόνες ομοιόμορφα κατανεμημένες στον αγρό με ένα διάστημα 6 εικόνων/εκτάριο. Η εφαρμογή προτείνει μια συγκεκριμένη θέση για τη συλλογή των εικόνων, αλλά μπορεί επίσης να ρυθμιστεί χειροκίνητα. Οι εικόνες συλλέγονται σε ύψος περίπου 3 μέτρων και το drone παραμένει ακίνητο κατά τη συλλογή των εικόνων.
2. Ανάλυση εικόνας
Η ανάλυση των εικόνων βασίζεται σε Συνελικτικά Νευρωνικά Δίκτυα (Convolutional Neural Networks – CNN) και υπολογίζει τον αριθμό των ζιζανίων σε κάθε εικόνα, καθώς και την περιοχή που καλύπτεται από το φυτό. Αυτό μετατρέπεται σε αριθμό ζιζανίων ανά μονάδα εκτάσεως και βιομάζα του φυτού.
3. Απόδοση, δημιουργία ραστερικών χαρτών
Οι στατιστικές του συνόλου συντεταγμένων για την πυκνότητα των ζιζανίων και του φυτού αποδίδονται σε ένα ολοκληρωμένο ράστερ αρχείο για τον αγρό. Προστίθεται επίσης ένας χάρτης τύπου εδάφους. Παράγονται χάρτες με ζώνες υψηλής, μεσαίας ή χαμηλής πυκνότητας ζιζανίων, καθώς και για την πυκνότητα του φυτού.
4. Βαθμολόγηση
Το άθροισμα των βαθμολογιών χρησιμοποιείται για να αποφασιστεί η δόση του ζιζανιοκτόνου από 25% έως 100% της συνιστώμενης δόσης. Εάν άλλες παράμετροι, όπως ο τύπος του εδάφους είναι ο ίδιος για ολόκληρο τον αγρό, χαμηλή πυκνότητα ζιζανίων σε συνδυασμό με υψηλή πυκνότητα καλλιέργειας σε μια συγκεκριμένη ζώνη, θα πρέπει να επιλεγεί το 25% της συνιστώμενης δόσης, ενώ με υψηλή πυκνότητα ζιζανίων και χαμηλή πυκνότητα καλλιέργειας, η πλήρης δόση θα ήταν η σωστή επιλογή.
