Số 27/2022: Kỹ thuật định vị toàn cầu vệ tinh GPS và nông nghiệp - Số 1

Image Content

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam tổng hợp biên soạn.

Quá trình nghiên cứu, triển khai áp dụng và phát triển của nông nghiệp chính xác (Precision Agriculture) hay một số người thường sử dụng thuật ngữ nông nghiệp chỉ định vị trí chính xác dần trở thành hiện thực theo thời gian có một phần đóng góp rất quan trọng của kỹ thuật định vị dẫn đường toàn cầu bằng vệ tinh GPS (Global Positioning System) và hệ thống thông tin địa lý GIS (Geographic Information System). Những kỹ thuật này cho phép kết hợp đồng bộ quá trình thu thập số liệu trong chế độ thời gian thực với thông tin vị trí chính xác, đồng thời xử lý và phân tích một cách hiệu quả những khối số liệu địa không gian quy mô lớn để trích xuất thông tin phục vụ các hoạt động nông nghiệp. Các ứng dụng trên nền tảng GPS trong nông nghiệp chính xác điển hình phải kể đến gồm quy hoạch phát triển, xây dựng bản đồ khu vực canh tác, lấy mẫu đất, hướng dẫn xe máy nông nghiệp thi công, gieo hạt và chăm sóc cây trồng, ứng dụng kỹ thuật biến thiên tỷ lệ, thành lập bản đồ sản lượng chi tiết. GPS cho phép người nông dân trên cánh đồng duy trì hoạt động của mình trong điều kiện tầm nhìn hạn chế do ảnh hưởng của điều kiện thời tiết như mưa, sương mù, mây, bụi hay đêm tối, nhờ khả năng GPS không bị ảnh hưởng hay hạn chế bởi các yếu tố này.

Trong quá khứ, người nông dân gặp rất nhiều khó khăn hoặc gần như không thể kết hợp các kỹ thuật canh tác với các yếu tố khác như xác định sản lượng thu hoạch của từng loại cây trên các khu vực canh tác với điều kiện thổ nhưỡng khác nhau. Điều này cũng hạn chế khả năng hình thành phương án sử dụng/cải tạo đất một cách hợp lý, sử dụng các loại phân bón nhằm cải thiện năng suất cây trồng. Ngày nay, những ứng dụng chính xác trong nông nghiệp được phát triển liên tục như sử dụng phân bón, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật thông qua ứng dụng biến thiên tỷ lệ cho phép người nông dân kiểm soát lượng hóa chất đưa xuống cánh đồng, xác định được khả năng hấp thụ của cây trồng, điều này giúp giảm thiểu chi phí sản xuất, tăng năng suất và sản lượng, đồng thời tạo ra những cánh đồng an toàn và thân thiện với môi trường cho phát triển nông nghiệp bền vững.

Nông nghiệp chính xác ngày nay đã thay đổi cách thức cho những người nông dân kinh doanh nông nghiệp, thay đổi góc nhìn của người nông dân đối với phần đất đai đang mang lại hoa lợi cho họ. Nông nghiệp chính xác về bản chất là quá trình thu thập thông tin địa không gian theo thời gian trên các khu vực đất canh tác khác nhau, từ đó đề ra phương án, chủng loại và liều lượng các loại vật tư nông nghiệp phù hợp nhằm tạo ra các sản phẩm nông sản có chất lượng cao, an toàn và bảo vệ môi trường canh tác. Trước khi có sự xuất hiện của kỹ thuật GPS và kỹ thuật biến thiên tỷ lệ VRT, người nông dân áp dụng phương thức đồng nhất trên toàn bộ cánh đồng canh tác, có nghĩa là lượng phân bón hay thuốc bảo vệ thực vật được rải đồng nhất cùng một tỷ lệ trên toàn bộ diện tích canh tác, nhưng chính nhờ hai kỹ thuật này mà ngày nay người nông dân được hưởng rất nhiều lợi ích từ việc chăm sóc cây trồng trên từng diện tích nhỏ, hay nói cách khác cánh đồng canh tác đã được chia nhỏ thành từng pixel và người nông dân sẽ chăm sóc theo định lượng cho từng pixel này. Tới thời điểm hiện tại, hầu hết những phát minh mới trong lĩnh vực nông nghiệp đều phụ thuộc vào quy trình tích hợp trên bảng mạch máy tính lắp sẵn, các cảm biến thu thập số liệu, các hệ thống tham chiếu cung cấp thông tin vị trí và chuyển động cùng với thông tin thời gian chính xác dựa vào hệ thống định vị toàn cầu bằng vệ tinh GPS.

Có rất nhiều người vẫn tin rằng những lợi ích của nông nghiệp chính xác chỉ có thể trở thành hiện thực trên các cánh đồng lớn với các máy móc trang thiết bị hiện đại và nguồn vốn đầu tư khổng lồ. Thực tiễn thì điều này không hoàn toàn chính xác và không mang tính thực tiễn, rất nhiều phương pháp canh tác đơn giản và các kỹ thuật nông nghiệp cao cấp không hề đắt đã được phát triển và sử dụng bởi chính những người nông dân. Thông qua quá trình sử dụng các loại máy móc và thiết bị như GPS, GIS, viễn thám nguồn thông tin cần thiết được sử dụng (hoặc cung cấp cho người sử dụng) trong quá trình xử lý cải tạo đất, sử dụng nước tưới hiệu quả và nhiều nghiệp vụ canh tác nông nghiệp khác. Những người nông dân có thể nhận được thêm nhiều lợi ích khác bằng cách kết hợp hài hòa phương thức sử dụng phân bón và thông tin thổ nhưỡng, xác định các tham số phù hợp trong quá trình phòng trừ sâu bệnh hại hoặc loại trừ cỏ dại xâm hại cây trồng, đồng thời vẫn bảo vệ an toàn được các nguồn lợi tự nhiên, hệ sinh thái nông nghiệp và môi trường sinh thái cảnh quan khu vực canh tác.

Các nhà sản xuất thiết bị định vị vệ tinh GPS nổi tiếng trên thế giới như Trimble Navigation Limited, Leica, Topcon … đều có bộ phận độc lập chuyên nghiên cứu, thiết kế và chế tạo những công cụ đặc biệt trên nền tảng GPS để hỗ trợ cho người nông dân cũng như biến quá trình canh tác nông nghiệp trở nên đơn giản hơn, hiệu quả hơn, cải thiện năng suất và sản lượng cây trồng, bảo vệ môi trường canh tác … đó cũng chính là những hoạt động quan trọng trong nông nghiệp chính xác. Thông tin vị trí hiện thời được thu nhận bởi các máy thu GPS phục vụ cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau như thành lập bản đồ ranh giới xác định sản lượng, xây dựng bản đồ di chuyển tối ưu trên cánh đồng, tích hợp với các hệ thống tưới tiêu nước, xác định các khu vực canh tác bị sâu bệnh hoặc cỏ dại, đánh dấu và chỉ định chăm sóc theo từng diện tích nhỏ. Độ chính xác xác định vị trí của máy thu GPS cho phép người nông dân tạo ra những bản đồ độ chính xác cao, phân vùng quy hoạch, tính toán khoảng cách và phương án di chuyển tối ưu giữa các điểm trên cánh đồng, GPS còn cho phép dẫn đường tới đúng các điểm trên cánh đồng, theo năm tháng số liệu máy máy thu GPS cung cấp sẽ làm giàu thêm cơ sở dữ liệu nông nghiệp.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn