Оценка точности внесения удобрений

Как оценить точность внесения удобрений, сравнивая предписанные целевые нормы с фактическими применёнными нормами по пространственному признаку.

Контекст

В современной сельском хозяйстве большинство агрономических операций выполняются на основе заранее подготовленных карт переменного внесения (VRA). Эти карты обычно содержат несколько норм внесения удобрений, адаптированных к различным зонам поля, чтобы учесть присущую неоднородность почвы и состояния посевов.

Следуя таким картам VRA, аграрии стремятся оптимизировать использование ресурсов и максимизировать урожай. В данном случае мы сосредоточимся на оценке точности внесения азотного удобрения путём сравнения запланированных норм внесения (как указано в карте VRA) с фактически внесёнными нормами, зафиксированными оборудованием во время работы в поле.

Данные, записанные бортовым оборудованием техники

После завершения внесения удобрений бортовые системы техники фиксируют различные параметры операции. Особый интерес здесь представляют два ключевых показателя:

• Целевая норма: Запланированное количество удобрения, которое должно быть внесено в конкретной точке, как указано в карте внесения (VRA или единичная норма).

• Фактическая норма: Реальное количество удобрения, внесённое в той же точке.

Анализируя эти два показателя в геопространственном контексте, мы можем оценить, насколько фактическое внесение соответствует предписанному плану. Сравнение включает визуализацию обеих Целевая норма и Фактическая норма карт, анализ их статистических распределений и подтверждение того, что требуемое количество удобрения действительно было доставлено с необходимой точностью.

Данные техники: целевая норма против фактической при применении единичной нормы

Данные техники: целевая норма против фактической при применении переменной нормы (VRA)

Оценка точности внесения

Для оценки точности внесения удобрений мы будем использовать заранее сохранённое уравнение с названием Пространственный корреляционный анализ (сходство слоёв данных) которое измеряет сходство между значениями Фактической нормы и Целевой нормы в пространственном разрезе.

Поиск существующего уравнения сходства слоёв данных

Значения сходства варьируются от 0 до 1, где 0 означает отсутствие совпадения, а 1 указывает на 100% пространственное совпадение значений.

Иными словами, чем ближе показатель сходства к 1, тем точнее было выполнено внесение удобрений. Последовательные значения, близкие к 1, указывают на строгое соблюдение плана внесения (VRA или единичной нормы) и гарантируют, что поле получило запланированное количество удобрения для оптимального развития культуры.

Карта уравнения сходства: целевая норма против фактической при применении единичной нормы

Карта уравнения сходства: целевая норма против фактической при применении переменной нормы (VRA)