La socodka caafimaadka dhirta iyo maaraynta dalagyada hufan ayaa waxaa isbedelay dareemayaasha chlorophyll iyo tusmooyinka muuqaalka ah sida NDVI. Qalabka sida AS7265x iyo TCS34725 dareemayaasha maaha kuwo u gaar ah shaybaarada, laakiin waxay noqdeen aaladaha lagama maarmaanka u ah beeraha dhijitaalka ah iyo cilmi baarista deegaanka. Fahamka sida ay u shaqeeyaan, waxa loo isticmaalo, iyo sida ay ugu habboon yihiin falanqaynta tusmada dhirta ayaa faa'iido u leh beeralayda, farsamayaqaannada, iyo cid kasta oo danaynaysa in ay sare u qaaddo wax-soo-saarka beeraha iyo waaritaanka deegaanka.
Maqaalkan oo dhan, waxaad si faahfaahsan u baran doontaa dhammaan qaybaha lagama maarmaanka ah iyo kuwa horumarsan ee AS7265x iyo TCS34725 NDVI dareemayaal, is-dhexgalkooda tusmooyinka daaqsinka ee muhiimka ah, iyo sida loogu isticmaalo si loola socdo caafimaadka dalagga, kor loogu qaado isticmaalka kheyraadka, iyo helitaanka fikradaha muhiimka ah ee go'aan qaadashada saxda ah ee beeraha. Laga soo bilaabo tignoolajiyada gudaha ee dareemayaashan ilaa codsigooda wax ku oolka ah, oo ay ku jiraan tarjumaadda tusmooyinka muhiimka ah iyo sahaminta fursadaha ay bixiyaan aaladaha kormeerka casriga ah, halkan waxaad ka heli doontaa dhammaan macluumaadka hadda jira iyo kuwa khuseeya oo u qoran qaab waxbarasho iyo dhammaystiran.
Waa maxay NDVI maxaase loo isticmaalaa beeraha?
NDVI (Tusmada Kala Duwanaanta Dhirta ee Caadiga ah) waa mid ka mid ah halbeegyada ugu calaamadsan uguna ballaaran ee loo isticmaalo dareenka fog ee beeraha iyo deegaanka. Waxay ku salaysan tahay qabashada iyo falanqaynta iftiinka ka muuqda dhirta ee hirarka hirarka kala duwan, gaar ahaan infrared dhow (NIR) iyo casaan la arki karo (RED).
Xisaab ahaan, NDVI waxaa loo xisaabiyaa sida:
NDVI = (NIR - CASAAN) / (NIR + CASAAN)
Tusmadaani waxay si cad u kala saaraysaa meelaha caafimaadka qaba, diiqadaysan, ama aan dhir lahayn, maadaama dhirta xoogga badan ay ka tarjumayso infrared-ka dhow iyo in ka yar guduudka muuqda. Natiijadu waa qiime u dhexeeya -1 iyo +1. Qiimaha ku dhow 1 wuxuu muujinayaa dhir cufan, caafimaad leh, halka qiimaha hooseeya ama taban uu la mid yahay meelaha leh carrada, biyaha, barafka, ama aan dhirta lahayn.
Maxay muhiim ugu tahay beeraha? Maaddaama NDVI ay cabbirto biomass sawir-qaade ahaan firfircoon, Aad bay faa'iido ugu leedahay la socodka horumarka iyo caafimaadka dalagyada inta lagu jiro xilliga beeraha oo dhan.Waxay u ogolaataa in goor hore la ogaado meelaha ay ka jiraan walaaca biyaha, cudur, nafaqo darro, ama waxyeelada cayayaanka, fududaynta waxqabadyo waxtar leh oo waqti ku habboon.
Tilmaamaha Spectral: aad uga fog NDVI
NDVI waa bilawga liiska dheer ee tusmooyinka spectral ee loo isticmaalo dareenka fog ee beeraha. Marka la isku daro qaybaha kala duwan ee spectrum elektromagnetic, tusmooyinkani waxay bixiyaan macluumaad gaar ah oo ku saabsan agronomic, physiological, iyo biochemical standards ee dhirta. Kuwa ugu caansan waxaa ka mid ah:
- GNDVI (Tusmada Kala Duwanaanshaha Dhirta Caadiyan Cagaaran): Waxay ku beddeshaa kooxda guduudan oo leh faashad cagaaran oo muuqata si ay u kordhiso dareenka isbeddelada ku jira chlorophyll, waxtar u leh cabbiraadda heerarka nitrogen ee caleemaha iyo gabowga dalagga.
- NDRE (Tusmada cidhifka cas ee caadiga ah): Waxa ay isticmaashaa xadhkaha xaduuda cas, kaas oo aad xasaasi ugu ah waxa ku jira chlorophyll iyo xaalada jidheed ee dalagyada bislaaday.
- MSAVI (Tusmada Dhirta La Habeeyay ee Ciidda oo La Habeeyay): Wuxuu yareeyaa saamaynta carrada qaawan, isagoo siinaya akhrin sax ah marxaladaha hore ama daboolka dhirta oo hooseeya.
- ReCl (Tusmada Chlorophyll Edge Cas): Si gaar ah loogu talagalay in lagu muujiyo nuxurka chlorophyll iyo in la ogaado yaraanta nitrogen ama dhibaatooyinka "jaalle" caleen.
- SAVI/OSAVI (Tirooyinka Dhirta La Habeeyay): Waxay soo bandhigaan arrimo sax ah oo magdhow u ah buuqa ay soo saaraan kala duwanaanta ciidda, hagaajinta isku halaynta gobollada leh cufnaanta dhirta hooseysa.
- VARI, LAI, NBR, SIPI, GCI, NDSI, NDWI… Liisku waa ballaaran yahay, mid walbana wuxuu ka hadlayaa dhinacyo gaar ah sida qoyaanka, cufnaanta caleenta, ogaanshaha dabka, diiqada jireed, joogitaanka barafka ama biyaha, iwm.
Fasiraadda saxda ah iyo xulashada tusmooyinka ku habboon waxay saamaxaysaa in si fiican loola socdo doorsoomayaasha muhiimka ah ee beeraha saxda ah., fududaynta wax walba laga bilaabo qiyaasta gelinta ugu fiicnayd ilaa saadaalinta.
Dareemayaasha Chlorophyll iyo doorkooda cabbiraadda NDVI iyo tusmooyinka la xidhiidha
Dareemayaasha Chlorophyll waa aalado indho-indhayn oo loogu talagalay inay qabtaan oo ay falanqeeyaan shucaaca ka muuqda ama siidaaya dhirta ee qaybaha kala duwan ee muuqaalka muuqda iyo kuwa u dhow. Shaqadeeda ugu weyn waa inay cabbirto waxa ku jira chlorophyll, midabka muhiimka ah ee photosynthesis, iyo bixinta xog tiro badan si loo xisaabiyo tusmooyinka sida NDVI, GNDVI, ReCl, iyo kuwo kale.
Dareemayaashan waxaa lagu rakibi karaa meelaha dhulka, diyaaradaha aan duuliyaha lahayn, cagaf-cagafyada, saldhigyada cimilada ama xitaa dayax-gacmeedyada, taas oo u oggolaanaysa la socodka waqtiga dhabta ah iyo maaraynta dalagga gudaha ee ku salaysan xogta ujeedada.
AS7265x Sensor: Spectroscopy Sare ee Codsiyada Beeraha
Dareemka AS7265x waa jiilka soo socda ee kanaalka badan ee spectrometer kaas oo wax ka beddelaya habka tayada dhirta loo cabbiro. Waad ku mahadsan tahay awoodda ay u leedahay in ay falanqeyso ilaa 18 qaybood oo kala duwan oo kala duwan (laga bilaabo muuqda ilaa infrared-ka dhow), waxay bixisaa faa'iido weyn oo ka mid ah dareemayaasha dhaqameed.
Tilmaamaha ugu muhiimsan waxaa ka mid ah:
- Xallinta muuqaalka sare: Waxay u ogolaataa sifada saxda ah ee saxda ah ee saxiixa dhirta.
- Cabbirka tooska ah ee chlorophyll iyo midabada kale: Ku habboon go'aaminta heerka nafaqeynta, dhaqdhaqaaqa sawir-qaadista iyo heerarka walbahaarka jireed.
- Qaadashada iyo is dhexgalka fudud: Xajmigeeda yar iyo isgaadhsiinta I2C waxay sahlaysaa in lagu rakibo qalabka la qaadi karo, diyaaradaha aan duuliyaha lahayn, iyo mishiinada beeraha.
- Codsiyada la dheereeyey: Laga soo bilaabo xisaabinta tusmooyinka caadiga ah sida NDVI ama GNDVI ilaa garashada cudurrada gaarka ah iyo naafanimada iyadoo la adeegsanayo falanqaynta muuqaalka sare.
Dareemaha noocaan ah waxaa loo isticmaalaa labadaba cilmi-baarista iyo hawlaha beeraha ee xirfadleyda ah., bixinta xogta dhabta ah ee ka caawinaysa samaynta go'aannada ku saabsan waraabka, bacriminta, goosashada, iyo xakamaynta cayayaanka.
TCS34725 Sensor: Helitaanka Midabka Saxda ah iyo Codsiyada Dhirta
TCS34725 waa dareemaha indhaha oo ku takhasusay ogaanshaha RGB (cas, cagaar, iyo buluug) midabada iyo iftiinka deegaanka, oo leh shaandheyn isku-dhafan oo IR ah oo hagaajinaysa saxnaanta cabbirka. Iyadoo isticmaalkeeda ugu badan uu yahay codsiyada sida hagaajinta iftiinka LED iyo falanqaynta midabka ee warshadaha iyo elektiroonigga macaamiisha, dareenkeeda iyo saxnaanta ayaa sidoo kale ka dhigaysa mid ku habboon isticmaalka qaarkood ee beeraha iyo cilmi-baarista deegaanka.
Tilmaamaha farsamada ugu muhiimsan ee TCS34725:
- Filter-ka-hortagga IR ee isku-dhafan: Waxay baabi'isaa faragelinta iftiinka infrared, kordhinta kalsoonida midabka iyo saxnaanta akhrinta spectrum muuqda.
- Isgaarsiinta I2C: Oggolow is dhexgalka fudud ee kantaroolayaasha iyo nidaamyada dhijitaalka ah.
- Kala duwanaansho firfircoon oo ballaadhan: Awood u leh in lagu ogaado isbeddellada ugu yar ee xoogga iftiinka, taas oo siinaya isbeddel weyn oo ku saabsan xaaladaha deegaanka ee kala duwan.
- 16-bit xallinta: Waxay fududaysaa cabbirka faahfaahsan ee xoojinta midabka iyo halabuurka.
- Isticmaalka hufan iyo cabbirka is haysta: Ku habboon qalabka keligiis ama batari ku shaqeeya.
- Nalalka LED-ka ee lagu dhex dhisay: Waxay xaqiijisaa isku mid ahaanshaha iftiinka xitaa iyadoo leh kala duwanaanshiyaha iftiinka jawiga.
Marka si sax ah loo isticmaalo oo akhrinteeda la cabbiro, TCS34725 waxay kaa caawin kartaa in la ogaado isbeddelada milicsiga caleenta, in la eego caafimaadka dhirta, iyo taageeridda xisaabinta tusmooyinka fudud. (gaar ahaan marka la qabanayo macluumaadka muuqaalka muuqaalka ah ama horumarinta xalal kharash-ool ah oo dabacsan ayaa loo baahan yahay).
Hawlgalka aasaasiga ah ee dareemayaasha dhirta indhaha iyo ku biirintooda goobaha dhijitaalka ah
Dareemayaasha dhirta indhaha, haddii ay ku salaysan yihiin spectroscopy multiband sida AS7265x ama ogaanshaha midabka sida TCS34725, waxay ku shaqeeyaan qalabyo photodiode ah oo u beddela shucaaca dhacdada calaamadaha korantada. Calaamadahaan waxaa dhijinaya beddelayaasha ADC waxaana lagu farsameeyaa microcontrollers, taasoo u oggolaanaysa helitaanka qiyamka milicsiga ee quudiya xisaabinta tusmooyinka dhirta kala duwan.
Isgaadhsiinta iyada oo loo marayo is-dhexgalka caadiga ah sida I2C waxay fududaynaysaa in la dhexgeliyo qalabyo kala duwan (laga bilaabo xarumaha cimilada ilaa diyaaradaha aan duuliyaha lahayn iyo taleefannada casriga ah), taas oo awood u siinaysa xog ururin ballaaran oo toos ah oo ku saabsan xaaladda dhirta.
Faa'iidooyinka iyo isticmaalka la taaban karo ee tusmooyinka dhirta ee beeraha dhijitaalka ah
Hirgelinta dareemayaasha NDVI iyo tusmooyinka kale ee daaqsinka ee xalalka dhijitaalka ah ayaa matalay boodbood tayo leh qaybta beeraha. Faa'iidooyinka ugu waaweyn waxaa ka mid ah:
- Dhimista kharashaadka shaqada: Waxay u ogolaadaan sagxadaha waaweyn in lagu kormeero qiimo jaban iyo soo noqnoqosho aad uga sarreeya marka loo eego kormeerka jireed ee soo jireenka ah.
- Ogaanshaha hore iyo daawaynta dhibaatooyinka: Tilmaamaha spectral waxay noo oggolaanayaan inaan aqoonsanno meelaha walaaca, cudurada, ama cilladaha ka hor inta aysan arkin isha qaawan.
- Hagaajinta wax gelinta: Waxay fududeeyaan codsiga gudaha ee bacriminta, biyaha, ama wax soo saarka phytosanitary, hagaajinta faa'iidada iyo yaraynta saamaynta deegaanka.
- Kormeerka wareegga dalagga: Qiimee korriinka, ogow cilladaha ku jira marxaladaha muhiimka ah, oo qorshee goosashada wakhtiga ugu fiican.
- Go'aan qaadashada la hagaajiyay: Xogta saxda ah, ee waqtiga-dhabta ah waxay taageertaa go'aamo xog-ogaalnimo leh oo ku habboon kala duwanaanshaha goob kasta.
- Isku-dhafka beeraha dhijitaalka ah: Taageerada API-yada iyo nidaamyada maaraynta xogta waxay awood u siinaysaa falanqaynta isku-dhafka ah ee tusmooyinka dhirta, xogta cimilada, dareemayaasha ciidda, iyo ilo kale, abuurista moodooyin saadaalin horumarsan.
Fasiraadda tusmooyinka dhirta kala duwan iyo goorta la isticmaalayo mid kasta
Dhammaan tusmooyinka dhirtu si isku mid ah ugama jawaabaan xaaladaha dalagga kala duwan. Waa lama huraan in la doorto tusaha ku habboon iyadoo lagu salaynayo heerka phenological, nooca dalagga, iyo ujeeddada falanqaynta:
- NDVI: Ku haboon kormeerka guud inta lagu jiro koritaanka firfircoon. Laguma talinin marxaladaha hore ama goosashada ka dib, marka ay jirto dabool yar oo dhirta.
- ReCl iyo GNDVI: Aad u faa'iido leh inta lagu jiro marxaladda korriinka degdega ah, marka chlorophyll iyo ka kooban nitrogen ay muhiim u yihiin waxqabadka.
- FIIRO GAAR AH: Ku habboon dalagyada heerarka sare ama cufnaanta caleenta sare, iyo sidoo kale xakamaynta qaan-gaarka.
- MSAVI iyo SAVI: Waxaa si gaar ah loo isticmaalaa marxaladaha hore ama carrada leh daboolka dhirta oo hooseeya, maadaama ay yareeyaan dhawaaqa gadaasha.
- NDWI: Ujeeddadu tahay in lagu ogaado qoyaanka, daadadka, ama meelaha waraabka, waxay faa'iido u leedahay meelaha dalagyada ku hoos jira nidaamka waraabka.
- NBR iyo SIPI: NBR waxay ogolaataa aqoonsiga meelaha dabku saameeyey; SIPI waxay caawisaa in la ogaado walbahaarka jireed iyo cudurada foliar.
Codsiyada sifaysan ee dareemayaasha TCS34725 iyo AS7265x ee nidaamka beeraha iyo deegaanka
TCS34725 aad ayey ugu fiican tahay codsiyada halka midabka iyo iftiinka jawigu ku habboon yahay. Tusaale ahaan, waxaa loo isticmaali karaa:
- Xakamaynta tayada muuqaalka ee hababka agri-cuntada.
- Xaqiijinta midabka caleemaha, miraha ama ubaxa alaabta dhirta.
- Kormeerka aan tooska ahayn ee xuduudaha deegaanka iyada oo loo marayo iftiin muuqda.
Qeyb ahaan, AS7265x dareeraha iyo aaladaha la midka ah ayaa loo adeegsadaa:
- Daraasado ku saabsan walbahaarka biyaha, nafaqo-xumada iyo waxqabadka sawir-qaadista iyadoo si toos ah loo cabbirayo milicsiga kooxo badan.
- Horumarinta moodooyinka saadaalinta ee wax-soo-saarka dalagga iyo tayada.
- Tilmaamaha kala duwan iyo ogaanshaha cudurrada bilawga ah Waad ku mahadsan tahay awoodda lagu takooro midabaynta gaarka ah iyo xeryahooda biochemical ee ku jira geedka.
- Isdhexgalka nidaamyada ismaamulka (drones, robots, saldhigyada garoonada) si loo kormeero iyo falanqaynta wakhtiga dhabta ah.
Faa'iidooyinka farsamada ee TCS34725 iyo marka la barbardhigo dareemayaasha kale
Marka la falanqeynayo Faa'iidooyinka TCS34725 ee ka sarreeya midabada kale iyo dareemayaasha iftiinka jawiga, dhowr arrimood ayaa ka muuqda:
- shaandhada IR-da ee la isku daray: Waxay wanaajisaa saxnaanta wax-akhriska ee jawiga faragelinta iftiinka sare leh.
- Xallinta sare iyo helitaanka xakamaynta: Waxay kuu ogolaanaysaa inaad hagaajiso dareenka iyadoo loo eegayo baahida codsi kasta.
- Isticmaalka tamarta hooseeya: Ku habboon nidaamyada la qaadi karo ama kaligiis taagan.
- Waafaqid tignoolajiyada caadiga ah: Interface-keeda I2C iyo dukumentiyada la heli karo waxay sahlaysaa in lagu dhex daro nidaamyada elektiroonigga ah iyo aaladaha horumarinta sida Raspberry Pi, Arduino iyo wixii la mid ah.
Marka loo baahan yahay in la cabbiro shucaaca ka baxsan spectrum muuqda (tusaale, u dhow infrared ama kooxo gaar ah oo loogu talagalay NDVI), dareemayaasha indhaha ee multi-band sida dayuuradaha aan duuliyaha lahayn ee aan duuliyaha lahayn si looga hortago dabka ka kaca kaymaha, kaas oo kuu ogolaanaya inaad si toos ah ula shaqeyso kanaalada looga baahan yahay tusmooyinka muuqaalka sare leh.
Sida loo tarjumo xogta dareemayaasha oo loogu dabaqo maamulka beeraha
Fasiraadda saxda ah ee xogta la ururiyey ayaa lama huraan u ah in laga faa'iidaysto awoodda dareemayaashan:
- Qiimaha NDVI hooseeya (<0,2): Ciid qaawan, biyo ama dhir yar.
- Qiimaha dhexe (0,2 - 0,5)Dhirta ku jirta horumarka, oo leh walaac dhexdhexaad ah oo suurtagal ah.
- Qiimaha sare (> 0,5)Dhirta cufan oo caafimaad qabta, hawsha ugu badan ee sawir-qaadista.
Ficil ahaan, Goobaha casriga ah ee dhijitaalka ah ayaa u oggolaanaya daawashada khariidadaha index NDVI iyo cabbirrada kale ee hab juqraafiyeed., fududaynta aqoonsiga meelaha dhibka leh ee faragelinta xulashada iyo kormeerka taariikhiga ah ee dalagga.
Isdhexgalka iyo faa'iidooyinka goobaha dhijitaalka ah ee leh falanqaynta tusmada dhirta
Kor u kaca aaladaha sida EOSDA Dabagalka Dalagga iyo aaladaha la midka ah ayaa dimuqraaddiyay helitaanka dareenka fog ee beeraha:
- Waxay bixiyaan fursad dhexe oo lagu galo tusmooyin badan (NDVI, GNDVI, NDRE, MSAVI, iwm.) iyo xogta saadaasha hawada, qoyaanka ciidda iyo waxyaabaha kale ee muhiimka ah.
- Waxay ogolaadaan is dhexgalka xogta ay ururiyeen dareemayaasha fog, saldhigyada garoonka iyo dayax gacmeedyada.
- Waxay bixiyaan API-yada horumariyayaal iyo xalal la beddeli karo taas oo la jaan qaadi karta baahida gaarka ah ee beer kasta ama mashruuc kasta.
- Waxay hagaajiyaan khibrada isticmaalaha iyo xawaaraha go'aan qaadashada adigoo u soo bandhigaya macluumaadka si dareen leh oo juqraafi ah.
