Systemy GPS i LPS w rolnictwie

Systemy pozycjonowania, zarówno GPS (Global Positioning System) jak i LPS (Local Positioning System) znalazły szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach życia. Coraz popularniejsze są także w rolnictwie.

System nawigacji satelitarnej GPS został stworzony przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych i początkowo był wykorzystywany jedynie przez amerykańską armię. System składa się z segmentu kosmicznego, czyli 31 satelitów orbitujących wokół Ziemi, segmentu naziemnego – stacji monitorujących na ziemi oraz odbiorników sygnału, które znajdują się w posiadaniu konkretnych użytkowników. W 2000 r. wyłączono moduł SA (Selective Availability), którego zadaniem było zakłócanie sygnału 24 satelitów. To pozwoliło na korzystanie z systemu GPS przez osoby cywilne i zapoczątkowało szybki wzrost użytkowników tej technologii. Warto też zaznaczyć, że GPS nie jest jedynym systemem nawigacji satelitarnej. Obecnie działa rosyjski system pozycjonowania GLONASS, natomiast Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) jest w trakcie budowy własnego systemu nawigacji (Galileo). Nad swoim systemami pracują też Chiny i Indie. W przypadku rolnictwa, aby w pełni wykorzystać możliwości GPS potrzebna jest korekta sygnału satelitarnego. Standardowa dokładność GPS wynosi maksimum 3-5 metrów (głównie wynika to z zakłóceń w atmosferze, odbicia sygnału itp.). Najbardziej popularna w rolnictwie precyzyjnym jest korekcja różnicowa (współpraca dwóch odbiorników sygnału GPS), tzw. DGPS (Differential Global Positioning System). Równie dokładne w pomiarach jak DGPS są systemy lokalnego pozycjonowania LPS. Mogą być one stosowane również w miejscach, gdzie z różnych powodów nie dociera sygnał satelitarny. Do takich systemów należą np. stosowane w rolnictwie systemy wizyjne, wykorzystujące do prowadzenia maszyny kamerę stereoskopową, która skanuje obszar przed maszyną.

Korzyści dla rolnika

Najczęściej system GPS wykorzystywany jest przez rolników do przeprowadzenia pomiarów powierzchni działek. Czynność ta obarczona jest przede wszystkim znacznie mniejszym błędem niż przy wykorzystaniu tradycyjnych metod pomiaru. Błąd pomiaru działki o wielkości 2 ha w przypadku GPS waha się w granicach 2 proc. Dokładność GPS wzrasta jeśli mamy do czynienia z dużymi powierzchniami. Już podczas pomiaru pól o powierzchni ponad 10 ha błąd pomiaru spada poniżej 1 proc. Dlatego, aby uzyskać wymaganą dokładność na małych działkach (poniżej 3 ha) pomiar należy wykonać szczególnie starannie. Najlepiej wykonać pomiar kilkukrotnie i obliczyć średnią. Do takiego pomiaru wystarczy kieszonkowy GPS, np. Garmina. Warto też przypomnieć, że od 2004 r. czyli od czasu wstąpienia Polski do UE dane o wielkości działek deklarowane we wnioskach o dopłatę były wyrywkowo weryfikowane przez wytypowane firmy. Pomiary kontrolne były często przeprowadzane urządzeniami GPS.

Specjalne zestawy pomiarowe GPS przeznaczone dla rolników indywidualnych (z reguły minimum DGPS) mają jednak o wiele większe zastosowane. Odbiorniki GPS można wykorzystać do wyznaczania odległości, zaznaczania i archiwacji punktów (np.: miejsca pobrania próbek glebowych, miejsc szczególnie zakamienionych, zachwaszczonych, podmokłych, miejsc, w których występują przeszkody terenowe). Zarówno GPS, jak i LPS umożliwiają dokładniejsze niż w przypadku sterowania przez człowieka prowadzenie maszyny po ścieżce (co jest szczególnie istotne, np. gdy rolnik wykonuje prace na polu nocą). Przekłada się to na przyśpieszenie czasu pracy, zwiększenie jej komfortu (mniejsze zmęczenie), a przede wszystkim na oszczędności finansowe (mniejsze zużycie paliwa). Przykładem takiego urządzenia może być Agrocom Outback umożliwiający automatyczne prowadzenie ciągnika rolniczego przy pomocy sygnału GPS. Jest łatwy w montażu, może być używany nawet w starych typach ciągników. Jest obecny na naszym rynku i posiada dobry serwis. Z kolei przykładem systemu lokalnego pozycjonowania LPS jest urządzenie DuoDrive oferowane przez firmę Agrocom. Specjalna kamera rozpoznaje obraz przestrzenny w kolorze i prowadzi ciągnik dokładnie wzdłuż linii pracy maszyny, która nas interesuje (ścieżki, rzędy roślin, linie pokosu). Można powiedzieć, że ciągnik wykonuje pracę bez udziału człowieka.

Mapy zasobności gleby i mapy plonów

Systemy pozycjonowania w olbrzymi sposób ułatwiają także tworzenie specjalnych map, które pokazują rolnikowi np. zasobność jego gleby. Aby stworzyć taką mapę trzeba pobrać próbki i zmierzyć pH gleby i ilość posiadanych przez nią składników mineralnych. Oczywiście trzeba dokładnie określić miejsca pobrania gleby, co przy zastosowaniu precyzyjnego DGPS nie nastręcza żadnych problemów. Miejsca te rejestrowane są przez komputer i po analizie chemicznej zebranych próbek odpowiednio skonfigurowany program komputerowy sporządza elektroniczną mapę zapotrzebowania gleby na dany składnik. W ten sposób możną wykonać mapę rozsiewu nawozów, która umożliwia precyzyjne ich dawkowanie. W tej czynności także pomocne są systemy pozycjonowania. Elektroniczną mapę aplikacyjną, na której rozmieszczone są strefy zmiennego dawkowania przesyłamy do komputera polowego, który połączony jest z komputerem rozsiewacza, co pozwala na dokładne nawożenie według mapy. Rozsiewacz używający GPS wie, ile trzeba wysiać nawozu lub innego składnika w konkretnym miejscu na polu. Zastosowanie GPS pozwala również sporządzić mapę dotyczącą ilości plonów zebranych w określonych miejscach działki. Dzięki nawigacji satelitarnej znane jest dokładne położenie pojazdu, natomiast miernik plonu w kombajnie pozwala uzyskać informacje o jego wielkości. Pomiar odbywa się w krótkich odstępach czasu mierząc objętość ziarna lub jego masę. Opracowanie takiej mapy jest pomocne w przypadku realizacji strategii prowadzenia pola w przyszłych latach. Poza tym, rolnik na bieżąco wie, jakie ma zbiory. Informacje te z pewnością pomogą w bardziej precyzyjnym doborze zaleceń nawozowych i uzyskaniu w następnych latach lepszych i bardziej równomiernych plonów.

Seweryn Pieniążek


Zamów prenumeratę: zielonysztandar.com.pl/prenumerata
Cały tekst dostępny w wersji papierowej tygodnika Zielony Sztandar lub na platformach sprzedaży online



Podobne artykuły

  • Wielkanocne rozważania o żywności

    Bezpieczeństwo żywnościowe Bezpieczeństwo żywnościowe jest złożonym zagadnieniem powiązanym ze zrównoważonym rozwojem rolnictwa, zdrowiem ludności, środowiskiem i handlem. Na globalne bezpieczeństwo …

  • Jaki będzie krajobraz społeczno-ekonomiczny po kolejnej bitwie z epidemią?

    dr Michał SobczakWydział Ekonomiczno-SocjologicznyUniwersytet Łódzki Gdy zostałem poproszony przez Redaktora Naczelnego o napisanie tekstu dotyczącego skutków kolejnego lockdownu, czy też …

  • Niewielu rolników ubezpiecza uprawy

    O wspieraniu środkami publicznymi systemu ubezpieczeń rolniczych System wspierania dopłatami z budżetu państwa ubezpieczeń rolniczych nadal jest mało skuteczny i …