O projektu

Využití velkých dat (big data) se stává klíčovým faktorem v mnoha odvětvích, včetně zemědělství. Získávání a správné využití rozsáhlých a komplexních datových sad otevírá nové možnosti pro zlepšení výkonu a efektivity zemědělských systémů. Zejména data z dálkového průzkumu země, klimatická data a předpovědi počasí hrají významnou roli při posilování efektivity konceptu přesného zemědělství. Datová sada Sentinel-2, snímky, které jsou získávány ze satelitního systému ESA, nabízí unikátní možnosti pro zemědělství. Sentinel-2 poskytuje obrazová data s vysokým rozlišením a častými snímky z celého světa. Tyto snímky přinášejí cenné informace o stavu a vývoji zemědělských ploch, jako je vegetační index, pokrytí půdy, přítomnost chorob či škůdců a další. Díky datům Sentinel-2 mohou zemědělci sledovat a analyzovat různé aspekty zemědělské produkce na velké prostorové a časové škále. Tato data jim umožňují identifikovat problémy a trendy v růstu plodin, optimalizovat hnojení a zavlažování, monitorovat zdraví rostlin, provádět přesnou sklizeň a mnoho dalšího. Díky informacím z družic Sentinel-2 mohou zemědělci efektivněji využívat své zdroje, minimalizovat negativní dopady na životní prostředí a zvyšovat výnosnost.

Senzorová měření umožňují zemědělcům sledovat růst a zdraví rostlin v reálném čase. Tato měření poskytují informace o klíčových faktorech jako teplota, vlhkost půdy, pH, obsah živin a dalších podmínkách v prostředí. Na základě těchto měření mohou zemědělci provádět přesné zásahy, například přesné hnojení, zavlažování a aplikaci pesticidů, aby optimalizovali růst rostlin a minimalizovali ztráty.

Předpovědi počasí jsou důležité pro zemědělce, protože jim umožňují plánovat zemědělské činnosti a rozhodovat se na základě očekávaných podmínek. Předpovědi počasí informují zemědělce o očekávaných srážkách, teplotách, větru a dalších klimatických podmínkách, které mají vliv na zemědělskou produkci. Na základě těchto informací mohou zemědělci plánovat vhodný čas pro setí, sklizeň, ochranu rostlin a další zemědělské operace. Senzorová měření a předpovědi počasí pomáhají zemědělcům společně předvídat a minimalizovat rizika spojená se změnami v prostředí. Například předpovědi extrémního počasí, jako jsou bouřky, silné větry nebo sucha, umožňují zemědělcům přijmout preventivní opatření ke snížení škod na plodinách. Senzorová měření také umožňují detekovat přítomnost škůdců a chorob a umožňují zemědělcům včasnou intervenci, čímž minimalizují ztráty a zvyšují produktivitu.

Problémy dat Sentinel-2 pro efektivnost a využitelnost v zemědělství

Oblačnost

Vzhledem k tomu, že snímky Sentinel-2 jsou pořizovány z vesmíru, je jejich využívání omezováno přítomností mraků. V důsledku toho mohou být potřebná data nedostupná právě v době, kdy zemědělci potřebují informace pro svá rozhodnutí. To značně snižuje jejich využitelnost a přesnost pro zemědělské operace. Pro ilustraci situace z roku 2020.

Rozlišení klimatických dat

Problém v rozdílu měřítka mezi globálními klimatickými daty a předpověďmi počasí na jedné straně a senzorovými měřeními na straně druhé. Klimatická data, která jsou obvykle dostupná ve formě rastrů (červené body na obrázku níže), pokrývají rozsáhlé území v měřítku několika kilometrů. Naopak senzorová měření jsou prováděna na konkrétním místě (modré body na obrázku níže) a poskytují informace o lokálních podmínkách. Tento rozdíl měřítka ztěžuje kombinaci a využití těchto dat pro rozhodování zemědělce o prováděných operacích na poli.

Pro tyto problémy přináší řešení moderní technologie a umělá inteligence. Projekt ALIANCE je inovativním výzkumným projektem zaměřeným na podporu precizního zemědělství pomocí pokročilých technologií a umělé inteligence. Jeho hlavním cílem je vyvinout metodiky a software, které umožní kompletní a spolehlivou analýzu vegetace na základě kombinace satelitních snímků, předpovědi počasí a senzorových měření. Projekt se zaměřuje na zlepšení přesnosti a lokalizace předpovědí počasí a využívá naučené modely umělé inteligence pro predikci stavu zemědělské půdy a vegetace v příštích dnech.

Integrací různých datových zdrojů, včetně satelitních snímků, klimatických dat a půdních informací, nabízí projekt ALIANCE inovativní řešení pro optimalizaci zemědělských postupů, zvýšení výnosů a snížení negativního dopadu na životní prostředí. Využití umělé inteligence a technologicky pokročilých algoritmů představuje klíčový prvek projektu, který umožní efektivní zpracování a analýzu dat a přesnější predikci v oblasti precizního zemědělství.

Projekt ALIANCE přináší společnou práci a know-how špičkových partnerů, jako je HSRS, Lesprojekt, ČVUT, WirelessInfo a BADKID. Tyto organizace přinášejí své odborné znalosti, zkušenosti a technologickou infrastrukturu pro úspěšnou realizaci projektu. Společně tvoří tým, který disponuje dostatečnými zdroji a kapacitami pro dosažení stanovených cílů projektu ALIANCE.

Celkově projekt ALIANCE představuje významný krok vpřed v oblasti precizního zemědělství díky implementaci inovativních metod umělé inteligence a využití pokročilých technologií. Jeho výsledky budou mít široký dopad na zemědělský sektor, přispějí k udržitelnému rozvoji a zvýšení efektivity využívání zemědělských zdrojů.