وزن بیومس محصول (تن/هکتار)
بیومس به مجموع مواد آلی تولید شده توسط موجودات زنده در یک اکوسیستم اطلاق می‌شود. این مواد شامل گیاهان، جانوران و میکروارگانیسم‌ها هستند و به عنوان منبع انرژی و کربن در زنجیره غذایی عمل می‌کنند. بیومس می‌تواند به عنوان سوخت تجدیدپذیر نیز مورد استفاده قرار گیرد.
همچنین بیومس یا زیست توده گیاهی به مواد آلی بالای سطح زمین یا زیر سطح(زنده یا مرده) از قبیل درختان، محصولات کشاورزی، چمن و ریشه‌ها گفته می‌شود. زیست توده بالای سطح زمین شامل کنده، تنه، شاخه‌ها، پوست و برگ و زیست توده زیر سطح زمین شامل ریشه‌هاست. برآورد محصول با استفاده از زیست توده در کشاورزی بسیار رایج می‌باشد.
وزن بیومس محصول به عنوان یکی از شاخص‌های کلیدی در کشاورزی و مدیریت منابع طبیعی، نشان‌دهنده مقدار ماده‌زیستی تولید شده در واحد سطح (تن در هکتار) است. این معیار به کشاورزان و محققان کمک می‌کند تا بهره‌وری زمین‌های زراعی را ارزیابی کرده و تصمیمات بهینه‌تری برای کشت و مدیریت محصولات اتخاذ کنند. عوامل مؤثر بر وزن بیومس شامل نوع محصول، شرایط آب و هوایی، کیفیت خاک، روش‌های کشت و مدیریت آبیاری هستند. افزایش وزن بیومس می‌تواند به بهبود امنیت غذایی و افزایش درآمد کشاورزان منجر شود.
روش‌های برآورد بیومس محصول
1. وزن‌کشی مستقیم: جمع‌آوری و وزن کردن نمونه‌های گیاهی
2. مدل‌سازی ریاضی: استفاده از معادلات برای تخمین بیومس بر اساس ویژگی‌های گیاه
3. تصویربرداری هوایی و ماهواره‌ای: تحلیل تصاویر برای برآورد پوشش گیاهی و بیومس
4. روش‌های غیرمستقیم: استفاده از پارامترهای فیزیکی مانند ارتفاع، قطر و تراکم
5. تجزیه و تحلیل شیمیایی: اندازه‌گیری ترکیبات شیمیایی برای تخمین بیومس
این روش‌ها بسته به نوع محصول و شرایط محیطی متفاوت هستند.
روش‌های سنتی برآورد بیومس
روش‌های سنتی برآورد زیست توده معمولاً از اندازه‌گیری‌های زمینی استفاده می‌کنند. این روش‌ها دارای محدودیت‌هایی از جمله:
- هزینه بالا
- زمان‌بر بودن
- طاقت فرسا بودن
- نیاز به جمع‌آوری داده‌های زیادی هستند.
این محدودیت‌ها، باعث شده است تا توجه به روش‌های غیرمستقیم مانند سنجش از راه دور افزایش یابد. این روش‌ها می‌توانند:
- هزینه کمتری داشته باشند
- زمان کمتری نیاز دارند
- امکان ارزیابی مناطق وسیع‌تر را فراهم کنند
برآورد وزن بیومس محصول توسط سامانه جوتیار
سامانه جوتیار با بهره‌گیری از فناوری های نوین هوایی، الگوریتم‌های هوش مصنوعی و تصاویر ماهواره‌ای، امکان ارزیابی دقیق بیومس گیاهان را فراهم می‌آورد که این ارزیابی برای درک بهتر رشد گیاهان، مدیریت منابع طبیعی، و برنامه‌ریزی کشاورزی حیاتی است.
در این سامانه به منظور کاهش اثر بازتابی سایر پدیده‌های سطح زمین و افزایش اطلاعات مربوط به پوشش گیاهی، از پارامترهای گیاهی استفاده می‌شود که براساس روابط بین باندها بنا شده‌اند. هدف از به‌کارگیری پارامترها ها پی بردن به ارتباط بین این داده ها و پدیده های زمینی است.
با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای، این سامانه قادر است تصاویر را با دقت بالا از سطح زمین بگیرد که در آن‌ها توزیع و تراکم پوشش گیاهی به صورت دقیق نمایش داده شده است. سپس، با اعمال الگوریتم‌های هوش مصنوعی بر روی این تصاویر، می‌توان بیومس گیاهان را با دقت بسیار بالایی محاسبه کرد. این فرایند شامل شناسایی و اندازه‌گیری سطح پوشش گیاهی، تجزیه و تحلیل رنگ و بافت گیاهان، و در نهایت محاسبه جرم زنده گیاه بر اساس پارامترهای مختلف است.
این روش نه تنها به بهبود دقت ارزیابی بیومس کمک می‌کند بلکه فرآیند را نیز خودکار و کارآمدتر می‌سازد، کاهش هزینه‌ها و زمان لازم برای انجام ارزیابی‌های میدانی را به دنبال دارد. همچنین، با امکان پایش مداوم و دوره‌ای بیومس گیاهان، این سامانه می‌تواند در شناسایی تغییرات محیطی، تاثیرات تغییرات آب و هوا، و برنامه‌ریزی برای مدیریت منابع طبیعی نقش مهمی ایفا کند.