Table of Contents
חקלאות קדם מסתמכת על נתונים מרחביים מדויקים כדי למקסם את היבולים תוך צמצום קלטות כמו מים, דשן וחומרי הדברה.בין הכלים המספקים נתונים אלה, תחנות הכוללות – שפותחו במקור לבנייה ולסקר קרקעות – הפכו להיות בעלי ערך רב יותר על חוות.על ידי מתן מדידות ברמת סנטימטר של זוויות, מרחקים, וקואורדינטות, מאפשרים לחקלאים למפות שדות עם פרטים יוצאי דופן, עיצוב יעיל, כיצד הם משתמשים בהגדרות חקלאיות, ומדוע הם משתמשים בתחנות חקלאיות, כיצד הן יעילות, כיצד הן שיטות שימוש בתחנות חקלאיות, כלומר, כלומר, כיצד הן משמשות, כיצד הן שיטות עיבוד יעילות, כיצד הן שיטות עיבוד הקרקע, כיצד הן משמשות, כיצד הן משמשות, הן משמשות, כדי להשתמש בהגדרות יעילות, כדי להשתמש בתחנות חקלאיות, כדי להשתמש בתחנות יעילות, כלומר, כיצד להשתמש בתחנות חקלאיות, כדי שימוש בתחנות חקלאיות, כדי להשתמש בתחנות מורכבות, כדי להשתמש בתחנות חקלאיות, כלומר, כדי להשתמש בתחנות מורכבות, כדי להשתמש בתחנות מורכבות, כדי שימוש בתחנות מורכבות, לדוגמה, כיצד הן שיטות עיבוד, לדוגמה, כדי להשתמש בתחנות מורכבות, כדי להשתמש בתחנות חקלאיות, כדי להשתמש בתחנות חקלאיות, כדי להשתמש ב
מה זה תחנת Total?
תחנה כוללת היא מכשיר אלקטרוני / אופטי שמשלב את תאודוליט (למדת זוויות אופקיות ו אנכיות) עם יחידת מדידה מרחוק אלקטרונית (EDM) תחנות הכוללות גם מרשם נתונים או במחשב לוח, המאפשרת לדיד המדידות שנאספו כדי להיות מאוחסן דיגיטלית ולאחר מכן מועבר למיפוי תוכנה.המכשיר רכוב על מסלול ומשתמשת או על גבי גבי גבי גבי מחשבת (m) או ללא רפה כדי למדוד נקודות מרחק מ 1 מ- 5 מ-
מרכיבים מרכזיים כוללים:
- (ב) ויקרא ט' (ב) - ראה את המטרה.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) ,0) חיישנים נצצים (Angleחיישנים) 1 (הרשימים) – להקליט סיבובים אופקיים ו אנכיים.
- (ב) ,0) איסוף נתונים יחידה (FLT:1) - רכזת חנויות ותכונות.
- (ב) ויקרא (ב"ב) ו[[1924]]]]
תחנות שלמות היו מרכיב מרכזי של חקר קרקעות במשך עשרות שנים, אך היישום שלהם בחקלאות גדל ככל שהחקלאים מחפשים את רמת הדיוק הדרושה לשקיקה משתנה, עיצוב ניקוז וניהול יבול גבוה.בניגוד למערכות מבוססות GPS שיכול לסבול מסימן רב-אופטי או אובדן תחת תותחים צפופים, תחנות הכוללות פועלות באופן אמין בכל סביבה, כל עוד קו של ראייה קיים בין המכשיר למטרה.
תפקידה של התחנה כולה ב-Precision Agriculture
בחקלאות מדויקת, כל קבלת החלטות ממידע מרחבי מדויק.תחנות Total מספקות מידע זה בקנה מידה שמשלים טכנולוגיות אחרות כגון GPS, מזל"טים, ומפקחי התשואות.
- יצירת מפות טופוגרפיים גבוהות של שדות.
- בדיקת גבולות שדה, נתיבי מים ו רצועות חיץ.
- הנחת תעלות השקיה, קווי טפטוף או מסלולים מרכזיים.
- תכנון מערכות ניקוז עם חישובים מדויקים של מדרון.
- קביעת רשתות לשתילת מטעים, כרמים או יבולי שורות.
- מעקב אחר שחיקה על הקרקע על ידי השוואת סקרי שטח לאורך זמן.
מכיוון שתחנות הכוללות פועלות באופן עצמאי אותות לוויין, הן אידיאליות לעבודה תחת קאנוכיות עץ, בעמקים, או ליד מבנים גבוהים שבהם דיוק GPS מידרדר.זה הופך אותם שימושיים במיוחד לגידולים קבועים, בחוות מיוחדות, ואבני מחקר שבו דיוק תת- אינץ' חוזר הוא קריטי.
צעד-על-ידי-צעד מדריך לשימוש בתחנת תכנון החווה
באמצעות תחנת כוללת דורש התקנה זהירה, איסוף נתונים שיטתי, עיבוד נתונים תקין.הצעדים הבאים מכנים זרימת עבודה טיפוסית עבור יישומים חקלאיים.
1. תכנון הסקר
לפני הכותרת לשדה, לקבוע את מטרת הסקר.האם אתה ממפה את הטופוגרפיה הקיימת, הנחת קווי השקיה חדשים, או הקמת נקודות שליטה לעבודה עתידית?זהה את גבולות האזור ולהחליט על צפיפות הנקודות הדרושות.עבור מודלים מפורטים בשטח, נקודות כל 10-30 מטר הם נפוצים; עבור תכונות ליניאריות כגון שורות תעלה, נקודות כל 2-5 מטרים לאורך ההיערכות חלקה לספק פרופילים.
כמו כן, לבדוק כי האזור יש קווי ראייה ברורים.אם מכשולים כגון יבולים גבוהים או בניינים לחסום את הנוף, לשקול שימוש בתחנת כוללת רובוטית שניתן להפעיל מרחוק, או לתכנן מספר הגדרות (הנקראת מעברים) כדי לכסות את השדה כולו.
2.הצבת הציוד
בחר מיקום יציב, גבוה עבור הטריפה.המכשיר צריך להיות ממורכז על נקודת ההתייחסות ידועה (ציון או סימון קבוע) השתמש הטריברך וצנרת אופטית כדי לתקן את ההתקנה. ברגע שרגלי הטריפודים נטועים היטב, להרים את התחנה הכוללת ודרגתו באמצעות בועה אלקטרונית או מעגלית בנוי.
הפעל את המכשיר ולהזין את קואורדינטות התחנה הראשונית (אם ידוע) או להגדיר את המכשיר לרשת מקומית.אם אין קואורדינטות קיימות זמינות, באפשרותך להגדיר את המיקום של המכשיר כ (0,0,0) ולאחר מכן להפוך את הנתונים למערכת תיאום בעולם האמיתי באמצעות GPS או מדדים ידועים.
3.התתמדה
עם המכשיר מוכן, לראות את המטרה (הפתעה על הקוטב או נקודה רפלקטיבית) דרך הטלסקופ. Press את המפתח למדידת זווית האופקית, זווית אנכית, ומרחק מדרון.המכשיר מחשב אוטומטית מרחק אופקי ורמת גובה. עבור סקרים המבוססים על prism, להבטיח את הקוטב מוחזק אנכית (שימוש בבועה על הקוטב) וכי גובה תגמול הוא נכנס כראוי.
עבור שדות גדולים, השתמש דפוס שיטתי כגון רשת או סדרה של טרנזיטים מקבילים. לרשום כל תכונה חשובה: פינות שדה, שינויים במדרון, מים, קצוות מכשולים, וכל תשתית קיימת.תייג כל נקודה עם קוד (למשל, BND) עבור גבול, "CON" עבור קוטור) כדי לפשט עיבוד מאוחר יותר.
4. העברת נתונים ועיבוד
לאחר הסקר, לחבר את התחנה הכוללת למחשב באמצעות USB, כבל סדרתי, או Bluetooth. הורד את קובץ הנתונים הגולמי (לעתים קרובות בפורמט קנייני או כ- CSV עם קואורדינטות וקודים) ייבוא הנתונים ל- GIS או תוכנת CAD כגון QGIS, ArcGIS, או AutoCAD Civil 3D. תוכניות רבות לתמוך בפורמטים סטנדרטיים כמו DXF, LandXML או מעצבי.
לאחר שייבא, לנקות את הנתונים על ידי הסרת נקודות שגויות בבירור (למשל, בשל פיקוח שגוי) ולאחר מכן ליצור מודל לגבהים דיגיטלי (DEM) או triangulated רשת לא סדירה (TIN) כדי לדמיין את השטח. קווי קוטור, מפות מדרונות, ומפות היבט ניתן ליצור מן המודל כדי לתמוך בהחלטות תכנון.
5 יצירת מפות שדה ותוכניות
באמצעות הנתונים המעובדים, לייצר את המפות שאתה צריך:
- (ב) ,0) מיפוי מבודרים (FLT:1 ), מראה קווי מתאר גבוהים; קריטי עבור ניקוז וניהול עף.
- (ב) ,0) ,Slope MapveFLT:1 - מזהה אזורים של שטח תלול או עדין; מדריך עיצוב השקיה ובקרת שחיקה.
- (ב) ,0) מיפוי תהילים 1 (ב) מגדיר את מנגנוני השדה למטרות משפטיות ותכנון.
- (ב) ,0) ,Layout MapveFLT:1 - מעלים הציע קווי השקיה, אריחי ניקוז, או נטיעת שורות על הטופוגרפיה הקיימת.
עבור חקלאות מדויקת, לייצא את המפות האלה לפורמט תואם את תוכנת ניהול החווה שלך (למשל, AgLeader, Trimble Ag Software) או ישירות לבקר משתנה.מערכות מודרניות רבות מאפשרות לך להעלות את המפה כקובץ מרשם כך ששיעורי היישום של מים, זרע או דשן מותאם אוטומטית על בסיס השטח.
שימוש במפות לפעילויות חקלאיות
עם מפות ביד, אתה יכול לבצע פעולות מדויקות:
- (ב) ⁇ :0) עיצוב ההשקה (FLT:1) - קווי עמדה, מטרות מאוחר יותר, ופלטים לעקוב אחר קווי מתאר טבעיים, הבטחת אפילו הפצה למים.
- (ב) ,0) תכנון אדרנלין (FLT:1) - קביעת המיקום האופטימלי וציון של ניקוז תת-קרקעי באמצעות מודל ההתעלות.
- (ב) ,0) ,Planting הפריסה פריים (FLT:1) - אלינג יבולים או שורת עץ לאורך קווי המתאר כדי להפחית את ההמראה ולשפר את החשיפה לשמש.
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
חזור על סקרים לאחר עבודת האדמה הגדולה כדי לאמת כי הציונים עומדים במפרט עיצוב.
היתרונות העיקריים של תחנות Total עבור חקלאות מודרנית
הדיוק והאמינות של תחנות טוענות מתורגמים ישירות ליתרונות ברמת החווה.
המונחים: Sub-nch Accuracy
בעוד מערכות מבוססות GPS בדרך כלל מציעות אי-דיוק של 1-3 מטרים (לא מתוקן) או 2-10 ס"מ (עם תיקונים RTK), תחנות הכוללות משיגות באופן שגרתי תת-ממדי או אפילו דיוק ברמה של מילימטר.זה חיוני ליישומים כגון שליטה מדויקת ברמת הציון בשדות או למיפוי תשתיות ניקוז שבו כמה סנטימטרים של טעויות יכולות לגרום או כתמים יבשים.
עצמאות מהודעות לוויין
תחנות שלמות אינן מסתמכות על GPS, GLONASS, או קבוצות לוויין אחרות.זה אומר שהן פועלות באזורים מצוללים, בתוך מנהרות גבוהות, תחת קפיפות יער, ובניינים גבוהים שבהם אותות GPS חלשים או רב-פתים חמורים.עבור יבולים מיוחדים שגדלו תחת בד או בחממה, תחנה כוללת היא לעתים קרובות כלי הסקר המעשי היחיד.
איסוף נתונים יעיל
תחנות רובוטיות מודרניות מאפשרות למפעיל יחיד לשלוט בכלי מנקודת הסקר, ביטול הצורך באדם שני בכלי.מידע מאוחסן באופן אלקטרוני ויכול להיות מועבר בשדה באמצעות חיבור אלחוטי, צמצום ניירת ושגיאות תיחום. סקר מיומן יכול לאסוף מאות נקודות לשעה.
שילוב עם Farm Management Software
נתונים מתחנות הכוללות ניתן לייצא לפורמטים נפוצים של GIS, המאפשרים לייבא ישירות לפלטפורמות חקלאות דיוק.זה יוצר זרימת עבודה חלקה מסקר שדה למיפוי מרשם.חקלאים יכולים לשלב נתונים של התחנה הכוללת עם מפות מניבות, נתוני דגימת אדמה ודימויים לווייניים כדי לבנות מודלים שדהיים מקיפים.
מידע על התחנה הכוללת עם טכנולוגיות אחרות
בעוד תחנות הכוללות חזקות בעצמם, הערך שלהן מתכפל כאשר הן משולבות עם כלי חקלאות מדויקים אחרים.
- (FLT:0GPS/GNIRSSFLT:1) - השתמש ב- RTK-GPS כדי לקבוע נקודות שליטה קרקעיות עבור סקר התחנה הכוללת, ולאחר מכן השתמש בתחנה הכוללת למדידות בקנה מידה בסדר.
- (FLT:0) Drones ו- Aerial Imagery ImageryFIRLT:1) - מזל"ט יכול ליצור במהירות אורתוסמית רחב או DSM, אך ייתכן שחסר דיוק אנכי של תחנה כוללת. השתמש במדידות התחנה הכוללת לאמת הקרקעית ולחדד את המודל המפוקד של המל"ט.
- (FLT:0Variable-Rate Technology (VRT)BuildFLT) 1 - יבוא גבהים מלאים של תחנת הרים מפות מדרונות לתוך בקר VRT כדי להתאים את שיעורי הראייה או יישומים להפריה בזמן אמת על בסיס שטח.
- (FLT:0) Soil SensorsFLT:1 - שילוב לחות הקרקע או נתוני EC עם מפות טופוגרפיים מתחנת כוללת כדי לזהות אזורים עם תכונות ניקוז דומות.
לקבלת מידע נוסף על שילוב הכלים הללו, ראה פתרונות חקלאיים של טרימל (ראה:0Trimble AgricultureFLT:1) ואת משאבי החקלאות המדויקים של USDA (ראה:2USDA NRCS Precision AgreaFLT 3).
יישומים אמיתיים ו Case Studies
תחנות שלמות הוצבו בהצלחה במגוון רחב של הקשרים החקלאיים.
(FLT:0) אורכריזד ותכנון כרמים 1 (FLT:1), בעמק המרכזי של קליפורניה, תחנות הכוללות משמשות כדי להניח מטעני שקד עם ספיגה מדויקת של עץ לאורך קווי קונוס, צמצום מים זורמים ושיפור יעילות הקציר.מחקר אחד מצא כי באמצעות נטיעת תחנה כוללת מונחה מופחתת זמן עד 30% ועלייה של גידול עץ.
(FLT:0) סקריפי ההסלמה ב- 1 בינואר – בפיליפינים, תחנות הכוללות עזרו בתכנון תעלות השקיה של חומרי אורז, ולהבטיח כי חלוקת מים הייתה שווה על פני אלפי מזימות קטנות.
(FLT:0Landing for furrow irrigationFLT:1) - על חוות כותנה גדולות בטקסס, תחנות הכוללות משמשות לייצור מפות טופוגרפיים מפורטות לפני ואחרי ריצוף הקרקע.זה מאפשר לחקלאים לאמת כי הציונים הם בתוך 2-3 ס"מ של העיצוב, שיפור דרמטי של יעילות השקיה.
לקבלת מבט מעמיק יותר על מקרה אחד, ראה מאמר זה של אוניברסיטת נברסקה-לינקולן (ראה:0) הרחבה של UNL על סך כל תחנות FLT:1).
אתגרים ושיקולים
למרות היתרונות שלהם, לתחנות הכוללות יש מגבלות שהחקלאים צריכים לשקול.
- (FLT:0) CostveFLT:1) - תחנת כוללת חדשה נע בין 5,000 $ ל- 30,000 $ או יותר, בהתאם לתכונות (robotic, רפלקטיבי, דיוק).
- (FLT:0) דרישה של ראיית-of-sight דורשת 1 - הכלי חייב להיות נוף בלתי-מאורגן ל- prise או מטרה. יבולים, עצים או מבנים יכולים לחסום את האות, הדורש הגדרות מרובות (טרverses) אשר מגבירים את זמן הסקר.
- (FLT:0) למידה עקומת FLT:1 - הפעלת תחנה כוללת דורשת הכשרה בעקרונות סקר בסיסי: הקמת המכשיר, באמצעות מוט prism, הבנה של מערכות קואורדינטות ונתוני עיבוד.חקלאים רבים שוכרים סקר מקצועי או לקחת קורס קצר.
- (ב) [ה]בגשם, ערפל או אבק, דיוק המדידות חסרות הרהורים יכול לפגום, וההפתעה עשויה להיות קשה לראות.
- (FLT:0Data processing timetureFLT:1) - המרת מדידות הגולמיות לתוך מפות שדה ניתן להשגה דורש מיומנויות תוכנה וזמן.
מגמות עתידיות בטכנולוגיית התחנה הכוללת לחקלאות
היכולות של תחנות הכוללות ממשיכות להתפתח, מונעות על ידי התקדמות באופטיקה, אלקטרוניקה ושילוב תוכנה.
- (FLT:0) תחנות בסך הכל רולבוטי 1FLT – אלה מאפשרים לאדם אחד להפעיל את הכלי מקוטב הפריזמה באמצעות שליטה מרחוק.
- (FLT:0) מדידה ללא סייג 1 (Ralctorless MeasureFLT:1), תחנות רבות יכולות למדוד ללא תגמול, באמצעות לייזר כדי לשקף משטחים טבעיים, בעוד מעט פחות מדויק (בדרך כלל ±2 מ"מ), זה שימושי למדידת נקודות בלתי נגישות כגון החלק העליון של סילאו או פינה שטח מרוחק.
- (FLT:0) משולב GPSIRLT:1 ; מכשירים היברידיים חדשים משלבים אופטיקה התחנה הכוללת עם מקלטים של GNSS, המאפשרים לשתי הטכנולוגיות לעבוד יחד בצורה חלקה.זה מאפשר זרימת עבודה גמישה - שימוש GPS עבור אוריינטציה ראשונית ותחנת הכולל למדידות בסדר.
- (FLT:0Cloud מבוסס ניהול נתונים מבוסס-ענן:1) - כמה דגמים עכשיו להעלות נתונים ישירות לפלטפורמות ענן, המאפשר שיתוף פעולה בזמן אמת בין צוותי שדה וצוות משרדים.זה יכול להאיץ את קבלת ההחלטות במהלך תקופות של נטיעת קריטית או השקיה.
- (FLT:0) אוטומטים ורובוטיקה (FLT:1) - מחקר מתקדם בתחנות טוטומיות אוטונומיות שניתן לתכנת כדי לבדוק שדה בלוח זמנים קבוע ללא התערבות אנושית, לספק מודלים קרקעיים עדכניים לאורך כל העונה ההולכת וגדלה.
עתידן של תחנות הכוללות בחקלאות קשור קשר הדוק למגמה הרחבה יותר של דיגיטציה.כפי שעולה חיישן ולמידה של מכונה משפרת את עיבוד הנתונים, מכשירים אלה יהפכו נגישים וקלים יותר לשימוש.עבור סקירה של מגמות מתפתחות, ראה את הצעות האג"ח המדויקות של טופקון (FLT:0 ccTopcon חקלאותTopcon החקלאותFLT:1).
מסקנה
תחנות שלמות מביאות רמה של דיוק מרחבי לתכנון החווה כי כמה כלים אחרים יכולים להתאים.על ידי יצירת מודלים טופוגרפיים מפורטים לעיצוב מערכות השקיה יעילה וניקוז, הם מאפשרים החלטות המונעות נתונים לחסוך זמן, להפחית קלטות ולשפר את התשואות. בעוד עלות ולמידה להישאר עקומות, ההחזר על ההשקעה יכול להיות משמעותי - במיוחד עבור יבולים גבוהים, יבולים, פעולות הדורשות ניהול מים מדויק, על ידי שילוב של צינורות מתקדמים, כמו גם פיתוח, פיתוח, פיתוח נתונים מדויקים, שמירה על ידי פיתוח, מערכת יעילה, שמירה על פני השטח של התקנים מתקדמים, שמירה על פני השטח, שמירה על פני השטח של חקלאות GPS, ימשיך, שמירה על פני השטח, ממשיכה, כולל של ציוד פיתוח, שמירה על פני השטח של חקלאות גמישה, שמירה על פני השטח, ממשיכה, כולל של התקנים, שמירה על פני השטח של תעשיית התקנים, כולל של תעשיית המשתנים, כולל של ציוד פיתוח, ימשיך להיות משמעותית, כולל של ציוד פיתוח, כולל של תעשיית המשתנים, כולל של ציוד פיתוח, כולל של אנרגיה גמישה, יכול להיות משמעותי, כולל של ציוד התקני GPS, כולל של אנרגיה, כולל של ציוד, כולל של אנרגיה, כולל של אנרגיה גמישה, כולל, כולל, כולל פיתוח, שמירה על פני השטח, שמירה על פני השטח