1. Giới thiệu
1.1 Mô hình vụ mùa
Trong quá khứ mục tiêu chính của nghiên cứu nông học là tập trung vào bản thân vụ mùa nhưng hiện nay người ta đã xét đến nhiều yếu tố khác nữa như chất lượng môi trường , lợi ích của vụ mùa,… Vì vậy đòi hỏi những người quản lý nông nghiệp phải có chính sách tối ưu lợi nhuận nhưng vẫn duy trì được chất lượng đất và tối thiểu hoá tác động đến môi trường.
Kỹ thuật sản xuất hiệu quả là quyết định đúng thời điểm và dùng đúng cách. Theo truyền thống thì các hàm tính toán năng suất vụ mùa thường theo kinh nghiệm nghiên cứu nhưng hiện nay các hàm tính năng suất đã sử các phương pháp toán học rõ ràng. Năng suất vụ mùa được thể hiện như là một đa thức hoặc hàm mũ của những biến xác định và các hệ số hồi quy. Tuy nhiên một vấn đề xảy ra là các mô hình tính toán vụ mùa chỉ áp dụng tốt cho các khu vực có điều kiện tương tự như khu vực thí nghiệm xây dựng mô hình.
Những mô hình trong nông nghiệp là những phương trình toán thể hiện sự tương tác bên trong cây và giữa các cây với môi trường. Những mô hình này thường được viết thành các chương trình tính toán để tiện cho người sử dụng. Nhưng do điều kiện mỗi khu vực mỗi khác nên đòi hỏi người sử dụng phải có kiến thức về vấn đề này. Mô hình vụ mùa được xây dựng nhằm để ước tính năng suất có thể thu hoạch được của một loại cây trồng nhất định. Các khía cạnh của những mô hình vụ mùa được mô tả như sau.
i) Mô hình thực tiễn là những mô tả trực tiếp từ dữ liệu quan sát và thể hiện như là phương trình hồi quy ( với một hoặc một vài hệ số) và được sử dụng để tính năng suất cuối cùng. Giới hạn của mô hình này là chỉ áp dụng được trên một khu vực nhất định và không thể áp dụng trên phạm vi toàn cầu.
ii) Mô hình cơ giới : mô tả hành vi của hệ thống theo thuộc tính cấp thấp hơn. Những mô hình này có khả năng mô phỏng các quá trình vật lý, hoá học hoặc sinh học để giải thích bằng cách nào và tại sao có kết quả đó.
iii) Những mô hình tĩnh và mô hình động : Mô hình tĩnh là mô hình không chứa biến thời gian còn mô hình động là mô hình chứa biến thời gian và thể hiện ở các dạng khác nhau.
4i) Những mô hình tiền định và ngẫu nhiên. Mô hình tiền định tạo một dự đoán về số lượng mà không sử dụng bất kỳ phân phối xác suất, variance hay yếu tố ngẫu nhiên nào.
5i) Mô hình mô phỏng và tối ưu. Mô hình mô phỏng hình thành từ một nhóm mô hình được thiết kế nhằm mục đích mô phỏng hành vi của hệ thống. Chúng có thể mô phỏng theo khoảng thời gian ngắn để thể hiện tốt các yếu tố nhưng lại cần rất nhiều dữ liệu đầu vào. Hầu hết các mô hình dùng ước tính năng suất nằm ở loại này. Mô hình tối ưu cung cấp các tuỳ chọn tốt nhất để các thao tác trong mô hình vận dụng tốt nhất
Bảng bên dưới cung cấp một vài mô hình vụ mùa
1.2
Viễn thám (RS)
Là việc lấy được thông tin của đối tượng ở tỷ lệ lớn hoặc nhỏ bằng việc sử dụng thiết bị ghi nhận thời gian thực (sensor) mà không cần tiếp xúc trực tiếp vào đối tượng. Có hai loại viễn thám chính là viễn thám chủ động và viễn thám bị động. Viễn thám bị động sử dụng bức xạ tự nhiên được phát ra hoặc phản xạ từ đối tượng hoặc xung quanh diện tích được quan sát. Viễn thám chủ động phát ra năng lượng đến đối tượng rồi tiếp nhận năng lượng phản xạ về.
1.3 Hệ thống thông tin địa lý
Là một công cụ nền máy tính có khả năng nắm bắt, lưu trữ, phân tích, quản lý, trực quan dữ liệu địa lý. GIS là một công cụ rất mạnh trong việc thực thi các bài toán liên quan đến không gian như truy vấn không gian, hiệu chỉnh dữ liệu, thể hiện trực quan các kết quả thao tác,…
Như đã nói ở trên hầu hết các mô hình dùng để ước tính năng suất vụ mùa là mô hình mô phỏng vụ mùa, tuy nhiên loại mô hình này đòi hỏi dữ liệu đầu vào phải đủ lớn. RS là nguồn cung cấp dữ liệu lớn và liên tục, GIS có khả năng lưu trữ, xử lý không gian và thuộc tính, do đó việc kết mô hình vụ mùa, GIS và RS được xem là giải pháp có thể tận dụng được thế mạnh của từng thành phần.
NNS
Xem toàn bộ : Download
1.1 Mô hình vụ mùa
Trong quá khứ mục tiêu chính của nghiên cứu nông học là tập trung vào bản thân vụ mùa nhưng hiện nay người ta đã xét đến nhiều yếu tố khác nữa như chất lượng môi trường , lợi ích của vụ mùa,… Vì vậy đòi hỏi những người quản lý nông nghiệp phải có chính sách tối ưu lợi nhuận nhưng vẫn duy trì được chất lượng đất và tối thiểu hoá tác động đến môi trường.
Kỹ thuật sản xuất hiệu quả là quyết định đúng thời điểm và dùng đúng cách. Theo truyền thống thì các hàm tính toán năng suất vụ mùa thường theo kinh nghiệm nghiên cứu nhưng hiện nay các hàm tính năng suất đã sử các phương pháp toán học rõ ràng. Năng suất vụ mùa được thể hiện như là một đa thức hoặc hàm mũ của những biến xác định và các hệ số hồi quy. Tuy nhiên một vấn đề xảy ra là các mô hình tính toán vụ mùa chỉ áp dụng tốt cho các khu vực có điều kiện tương tự như khu vực thí nghiệm xây dựng mô hình.
Những mô hình trong nông nghiệp là những phương trình toán thể hiện sự tương tác bên trong cây và giữa các cây với môi trường. Những mô hình này thường được viết thành các chương trình tính toán để tiện cho người sử dụng. Nhưng do điều kiện mỗi khu vực mỗi khác nên đòi hỏi người sử dụng phải có kiến thức về vấn đề này. Mô hình vụ mùa được xây dựng nhằm để ước tính năng suất có thể thu hoạch được của một loại cây trồng nhất định. Các khía cạnh của những mô hình vụ mùa được mô tả như sau.
i) Mô hình thực tiễn là những mô tả trực tiếp từ dữ liệu quan sát và thể hiện như là phương trình hồi quy ( với một hoặc một vài hệ số) và được sử dụng để tính năng suất cuối cùng. Giới hạn của mô hình này là chỉ áp dụng được trên một khu vực nhất định và không thể áp dụng trên phạm vi toàn cầu.
ii) Mô hình cơ giới : mô tả hành vi của hệ thống theo thuộc tính cấp thấp hơn. Những mô hình này có khả năng mô phỏng các quá trình vật lý, hoá học hoặc sinh học để giải thích bằng cách nào và tại sao có kết quả đó.
iii) Những mô hình tĩnh và mô hình động : Mô hình tĩnh là mô hình không chứa biến thời gian còn mô hình động là mô hình chứa biến thời gian và thể hiện ở các dạng khác nhau.
4i) Những mô hình tiền định và ngẫu nhiên. Mô hình tiền định tạo một dự đoán về số lượng mà không sử dụng bất kỳ phân phối xác suất, variance hay yếu tố ngẫu nhiên nào.
5i) Mô hình mô phỏng và tối ưu. Mô hình mô phỏng hình thành từ một nhóm mô hình được thiết kế nhằm mục đích mô phỏng hành vi của hệ thống. Chúng có thể mô phỏng theo khoảng thời gian ngắn để thể hiện tốt các yếu tố nhưng lại cần rất nhiều dữ liệu đầu vào. Hầu hết các mô hình dùng ước tính năng suất nằm ở loại này. Mô hình tối ưu cung cấp các tuỳ chọn tốt nhất để các thao tác trong mô hình vận dụng tốt nhất
Bảng bên dưới cung cấp một vài mô hình vụ mùa
| Software | Details |
| SLAM II | Forage harvesting operation |
| SPICE | Whole plant water flow |
| REALSOY | Soyabean |
| MODVEX | Model development and validation system |
| IRRIGATE | Irrigation scheduling model |
| COTTAM | Cotton |
| APSIM | Modelling framework for a range of crops |
| GWM | General weed model in row crops |
| MPTGro | Acacia spp.and Leucaena Spp. |
| GOSSYM-COMAX | Cotton |
| CropSyst | Wheat & other crops |
| SIMCOM | Crop (CERES crop modules) & economics |
| LUPINMOD | Lupin |
| TUBERPRO | Potato & disease |
| SIMPOTATO | Potato |
| WOFOST | Wheat & maize, Water and nutrient |
| WAVE | Water and agrochemicals |
| SUCROS | Crop models |
| ORYZA1 | Rice, water |
| SIMRIW | Rice, water |
| SIMCOY | Corn |
| CERES-Rice | Rice, water |
| GRAZPLAN | Pasture, water, lamb |
| EPIC | Erosion Productivity Impact Calculator |
| CERES | Series of crop simulation models |
| DSSAT | Framework of crop simulation models
including modules of CERES, CROPGRO and CROPSIM |
| PERFECT | |
| QCANE | Sugarcane, potential conditions |
| AUSCANE | Sugarcane, potential & water stress conds., erosion |
| CANEGRO | Sugarcane, potential & water stress conds |
| APSIM-Sugarcane | Sugarcane, potential growth, water and nitrogen stress |
| NTKenaf | Kenaf, potential growth, water stress |
Là việc lấy được thông tin của đối tượng ở tỷ lệ lớn hoặc nhỏ bằng việc sử dụng thiết bị ghi nhận thời gian thực (sensor) mà không cần tiếp xúc trực tiếp vào đối tượng. Có hai loại viễn thám chính là viễn thám chủ động và viễn thám bị động. Viễn thám bị động sử dụng bức xạ tự nhiên được phát ra hoặc phản xạ từ đối tượng hoặc xung quanh diện tích được quan sát. Viễn thám chủ động phát ra năng lượng đến đối tượng rồi tiếp nhận năng lượng phản xạ về.
1.3 Hệ thống thông tin địa lý
Là một công cụ nền máy tính có khả năng nắm bắt, lưu trữ, phân tích, quản lý, trực quan dữ liệu địa lý. GIS là một công cụ rất mạnh trong việc thực thi các bài toán liên quan đến không gian như truy vấn không gian, hiệu chỉnh dữ liệu, thể hiện trực quan các kết quả thao tác,…
Như đã nói ở trên hầu hết các mô hình dùng để ước tính năng suất vụ mùa là mô hình mô phỏng vụ mùa, tuy nhiên loại mô hình này đòi hỏi dữ liệu đầu vào phải đủ lớn. RS là nguồn cung cấp dữ liệu lớn và liên tục, GIS có khả năng lưu trữ, xử lý không gian và thuộc tính, do đó việc kết mô hình vụ mùa, GIS và RS được xem là giải pháp có thể tận dụng được thế mạnh của từng thành phần.
NNS
Xem toàn bộ : Download
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét