Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A comparative analysis of the performance of various GNSS positioning concepts dedicated to precision agriculture

Kowalczyk Wiktoria Zofia, Hadas Tomasz

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2024

|

Vol. 117

11--20

EN

Automated guidance systems for precision agriculture rely on Global Navigation Satellite Systems (GNSS) and correction services for high accuracy and precision in field operations. This study evaluates the performance of selected GNSS positioning services for precision agriculture in a field experiment. We use three correction services: SF1, SF3, and RTK, which apply varying positioning concepts, i.e., Wide Area Differential GNSS, Precise Point Positioning, and Real-Time Kinematics, respectively. The tractor is autonomously steered along multiple predefined paths located in open-sky areas as well as near the heavy tree cover. The reference route of the vehicle is determined by classical surveying. Tractor trajectories, a SF1 and SF3 corrections, are shifted from predefined straight paths, unlike in the case for RTK. Offsets of up to several decimeters are service- and area-specific, indicating an issue with the stability of the reference frame. Additionally, the varying performance of the correction services implies that environmental conditions limit the precision and accuracy of GNSS positioning in precision agriculture. The pass-to-pass analysis reveals that SF1 improves the declared accuracy, while SF3 is less reliable in obstructed areas. RTK remains a stable source for determining position. Under favorable conditions, the pass-to-pass accuracy at 95\% confidence level is better than 11.5 cm, 8.5 cm, and 4.5 cm for SF1, SF3, and RTK, respectively. In the worst-case scenario, the corresponding accuracies are: 25.5 cm, 65.5 cm, and 22.5 cm.

2

Load analysis of the electrical system of an agricultural tractor with EZ-Pilot parallel driving system and CFX-750 panel from TRIMBLE

Zagórda Mirosław, Kiełbasa Paweł, Pysz Paweł, Korenko Maroš, Žitňák Miroslav

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 6

172--175

EN

The research involved measuring the electrical consumption of the peripherals of a John Deere 6210R agricultural tractor. A set consisting of a Trimble CFX-750 navigation panel together with the EZ-Pilot automatic driving system and a DCM-300 modem for receiving the RTK (RTN) correction transmitted over the GPRS network was used as tractor-mounted peripherals and realizing the function of automatic guidance along parallel lines. It was noted that depending on the driving mode implemented, the current consumption ranged from 11 A to 16 A. However, it becomes necessary to carry out measurements on voltage drops and current consumption for a standard power source and electrical installation. In many cases, it may be necessary to upgrade the installation to the new power consumption conditions by changing the alternator or planning to reduce power consumption by replacing light sources.

PL

Badania obejmowały pomiar zużycia energii elektrycznej przez urządzenia peryferyjne ciągnika rolniczego John Deere 6210R. Zestaw składający się z panelu nawigacyjnego Trimble CFX-750 wraz z systemem automatycznej jazdy EZ-Pilot oraz modemu DCM-300 do odbioru poprawki RTK (RTN) transmitowanej siecią GPRS wykorzystano jako urządzenia peryferyjne montowane na ciągniku i realizujące tę funkcję automatycznego prowadzenia po liniach równoległych. Zauważono, że w zależności od realizowanego trybu jazdy pobór prądu wahał się od 11 A do 16 A. Koniecznym jednak staje się wykonanie pomiarów spadków napięć i poboru prądu dla standardowego źródła zasilania i instalacji elektrycznej. W wielu przypadkach może zaistnieć konieczność dostosowania instalacji do nowych warunków poboru mocy poprzez wymianę alternatora lub zaplanowanie zmniejszenia poboru mocy poprzez wymianę źródeł światła.

3

Evaluation of Soil Potassium Using Miniaturized Electrochemical Sensors

Benslimane Oumayma, Rabie Reda, Diane Abderrahim, Bensaleh Mouad, Saidi Ouadi, Bouzida Ilham, El-Hajjaji Souad

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2024

|

Vol. 25, iss. 10

206--215

EN

Farmers aim to increase the yield of their crops by reducing their expenses. This prompts farmers to resort to smart farming practices. These practices facilitate the measurement and detection of nutrients in soil to maximize harvest with a low-cost sensor employing electrochemical and optical techniques. Potassium is a crucial macronutrient for the growth of plants. The excess or need for potassium in the soil can pose a risk to plants and the environment. Therefore, it is imperative to conduct soil monitoring to determine the quantity of soil fertilizer. ISFETs are among the most affordable and miniaturized sensors and are specific to one target ion. Although it is not time-consuming and requires an immediate response, the ISFET requires special calibration and sample preparation. This study tested ISFET on Moroccan soil potassium using a new technique of minimal sample preparation without needing a laboratory machine to extract soil using distilled water. The results indicate that the microsensor ISFET provided accurate results on solutions prepared in the laboratory with a correlation factor of 90%, and R2

4

Use of electronic sensors to identify seed sowing depth variation

Maga Juraj, Stankevych Maksim, Findura Pavol, Bartoš Peter, Kiełbasa Paweł

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 6

126--129

EN

Uniformity of seed sowing is very important for modern industrial production technologies, which is reinforced by the need for high automation and robotization of this process. The work in progress concerns the possibility of using sensors to control the sowing depth in real time. The sowing depth control function implemented in this way allows the seeder to automatically respond to changes in the conditions of the soil layer in which the seeds are placed. In domestic conditions, Kogut [1] developed a method for evaluating the working depth of row seeding coulters using Correvit-H400/250 sensor for measuring the distance between the soil surface in the coulter working line and the reference surface and using Correvit-L3 type sensor for recording the seeding machine working speed and the distance travelled during the determination of the tested parameters. In this paper, using optical and ultrasound sensors, the depth of seed placement in soil was estimated, taking into account the working speed of the seeder and the soil compactness conditions. Moreover, maps of spatial variation of the measured parameter were created within the experimental field, the area of which was 38 ha. The best adjustment of sowing parameters was found in the range of driving speed from 4 km/h to 6 km/h. The applied non-contact method of sowing depth measurement gave a higher accuracy of indications in comparison with contact sensors.

PL

Głębokość siewu nasion jest dla współczesnych technologii produkcji bardzo ważna, co potęguje fakt wysokiej automatyzacji i robotyzacji czynności technologicznych. Prowadzane prace dotyczą możliwości zastosowania sensorów umożliwiających sterowanie głębokością siewu w czasie rzeczywistym. Tak realizowana funkcja regulacji głębokości siewu pozwala na automatyczną reakcję siewnika na zmianę warunków warstwy gleby w której umieszczane są nasiona. W warunkach krajowych Kogut [1] opracował metodę oceny głębokości pracy redlic siewników rzędowych stosując czujnik CORREVIT-H400/250 do pomiaru odległości między powierzchnią gleby w linii pracy redlicy a powierzchnią odniesienia oraz stosując czujnik typu CORREVIT-L3 do rejestracji prędkości roboczej siewnika i drogi przebytej podczas wyznaczania badanych parametrów. W artykule wykorzystując czujniki optyczne oraz czujniki ultradźwiękowe oceniono głębokość umieszczenia nasion w glebie dla dwóch rodzajów siewu tj. taśmowego i rzędowego uwzględniając prędkość roboczą oraz warunki zwięzłościowe podłoża. Ponadto stworzono mapy przestrzennego zróżnicowania mierzonego parametru w obrębie poligonu doświadczalnego, którego powierzchnia wynosiła 38 ha.

5

The use of telematics systems to optimize the operation of agricultural machinery

Zagórda Mirosław, Kiełbasa Paweł

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 2

246--249

EN

The development of satellite navigation systems (GPS and GLONASS), combined with the ability to locate the position of the receiver 24/7, has contributed to the development of technology and the use of locators in various areas of life. The purpose of the research was to analyze the operation of technical means used in agriculture with the help of a recorder used to collect data from the tractor's information system in real time. The scope of the research concerned technological activities and transport activities carried out in selected production processes. The use of the system makes it possible to identify work parameters and energy input in the form of fuel consumption and to locate the aforementioned quantities in a specific place in the field. This is a prerequisite for the implementation of precision farming technology and the optimization of machinery operation is primarily concerned with the field space.

PL

Rozwój systemów nawigacji satelitarnej (GPS i GLONASS), w połączeniu z możliwością lokalizacji położenia odbiornika 24/7, przyczynił się do rozwoju technologii i wykorzystania lokalizatorów w różnych dziedzinach życia. Celem badań była analiza pracy środków technicznych stosowanych w rolnictwie za pomocą rejestratora służącego do zbierania danych z systemu informatycznego ciągnika w czasie rzeczywistym. Zakres badań dotyczył czynności technologicznych oraz czynności transportowych realizowanych w wybranych procesach produkcyjnych. Zastosowanie systemu umożliwia identyfikację parametrów pracy i wkładu energetycznego w postaci zużycia paliwa oraz zlokalizowanie ww. wielkości w określonym miejscu w terenie. Jest to warunek wstępny wdrażania technologii rolnictwa precyzyjnego, a optymalizacja pracy maszyn dotyczy przede wszystkim powierzchni pola.

6

Fertilizer application monitoring with AgroDoc software for plant fertilization optimization

Findura Pavol, Urbanovičová Oľga, Kiełbasa Paweł, Prístavka Miroslav, Bajusová Zuzana

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 1

303--306

EN

The article describes the construction and structure of a web application that allows optimizing plant fertilization and also creates documentation of the implemented treatments. To create the application, Microsoft Visual Studio and ASP.NET technology were used, and VB.NET programming language with HTML code elements. The structure was developed and the functionality of the system was designed, creating an environment for programming individual modules of the application. The created modules are connected to IS AgroCont, whether through created databases or through full administration and modification of created records. The application, thanks to its intuitive interface, can be used by a wide range of farmers and its mobility allows access from a cell phone. It is possible to record the consumption of fertilizers, seeds, chemical preparations and other important information and duties mentioned in good agricultural practice. In addition, the connection to IS AgroCont, allows you to edit the created records in electronic form, so that they meet all the requirements for keeping the recommended documentation for EU control authorities.

PL

W artykule opisano budowę i strukturę aplikacji internetowej pozwalającej optymalizować nawożenie roślin a także tworzącej dokumentację realizowanych zabiegów. Do stworzenia aplikacji wykorzystano Microsoft Visual Studio i technologię ASP.NET, i język programowania VB.NET z elementami kodu HTML. Opracowano strukturę i zaprojektowano funkcjonalność systemu, tworząc środowisko dla programowanie poszczególnych modułów aplikacji. Stworzone moduły są połączone z IS AgroCont, czy to za pomocą utworzonych baz danych, czy też poprzez pełną administrację i modyfikację utworzonych rekordów. Aplikacja dzięki intuicyjnemu interfejsowi może być wykorzystywana przez szerokie grono rolników a jej mobilność pozwala na dostęp z poziomu telefonu komórkowego. Można rejestrować zużycie nawozów, nasion, preparatów chemicznych oraz inne ważne informacje i obowiązki wymienione w dobrej praktyce rolniczej. Ponadto połączenie z IS AgroCont, pozwala na edytowanie stworzonych zapisów w formie elektronicznej, tak aby spełniały one wszystkie wymagania dotyczące prowadzenia zalecanej dokumentacji dla organów kontrolnych UE.

7

Assessment of benefits resulting from the use of computer control systems in precision agriculture

Rząsa Mariusz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 1

art. no. e144582

EN

Rising food prices mean that solutions are sought that will reduce the costs of agricultural production. One area of research is precision agriculture. This solution requires a computerized plant growth monitoring system. The paper presents a computer system for monitoring plant growth, developed for the needs of precision agriculture for small agricultural areas. The work contains a description of the monitoring system divided into the key elements of the process. An exemplary method of preparing orthophotomaps of the area was presented. The method of making maps that can be implemented on a personal computer has been described. The paper describes the most frequently used Geologic Indicators and Vegetation Index. A test of determining the coefficients was carried out on exemplary acreage with an area of 5.28 ha. Typical positioning systems for agricultural machines are discussed. The DGPS (Differential Global Positioning System) navigation method was used in the tests, which confirmed that it can be used in precision agriculture for small agricultural areas while maintaining sufficient positioning accuracy. The presented system was tested during one cycle of vegetation of winter barley sown with the no-plowing method. On this basis, an analysis of savings resulting from the reduction of the amount of fertilizers and plant care products used was carried out. The proposed system does not require complicated computer systems. It was designed in such a way that it can be implemented on standard PC equipment cooperating with a short-range drone equipped with a standard RGB (Red Green Blue) camera.

8

Small Farms as “Data Producers” for the Needs of Agricultural Management Information System

Zysk Elżbieta, Mroczkowski Tomasz, Dawidowicz Agnieszka

Geomatics and Environmental Engineering

|

2022

|

Vol. 16, no. 3

79--109

EN

In the face of current global threats, including the COVID-19 Pandemic, new technological solutions are needed. Globalization, progressing urbanization, the decreasing availability of cultivable land for food production, water contamination, flood risk and climate change, can all be viewed as potential threats to food safety. According to forecasts and trends, the future of both agricultural policy and agricultural innovation will be based on big data, data analytics and machine learning. Therefore, it is and will continue to be important to develop information systems dedicated to agricultural innovation and the management of food security challenges. The main aim of the study is a classification of data for a uniform AMIS from data from IREIS, GC and AIIS based on survey and expert interview data obtained. We propose to expand the range of data produced by small farmers while keeping in mind the protection of farmers and their rights and the possible benefits of the data provided. The literature recognizes the value of such data but it has not yet been legally regulated, protected, managed and, above all, properly used for agricultural and food security policy purposes. Therefore, we develop the idea of extended farmers’ participation in the production of agricultural activity data. The research used a survey questionnaire and expert interviews. A viable AIIS needs current data that farmers already produce as well as additional data needs which we identify in our research. We propose an architecture of databases and describe their flow in the Agriculture Management Information System (AMIS).

9

Development of smart sorting machine using artificial intelligence for chili fertigation industries

Abdul Aziz M. F., Bukhari W. M., Sukhaimie M. N., Izzuddin T.A., Norasikin M.A., Rasid A. F. A., Bazilah N. F.

Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems

|

2021

|

Vol. 15, No. 4

44--52

EN

This paper presents an automation process is a need in the agricultural industry specifically chili crops, that implemented image processing techniques and classification of chili crops usually based on their color, shape, and texture. The goal of this study was to develop a portable sorting machine that will be able to segregate chili based on their color by using Artificial Neural Network (ANN) and to analyze the performance by using the Plot Confusion method. A sample of ten green chili images and ten red chili images was trained by using Learning Algorithm in MATLAB program that included a feature extraction process and tested by comparing the performance with a larger dataset, which are 40 samples of chili images. The trained network from 20 samples produced an overall accuracy of 80 percent and above, while the trained network from 40 samples produced an overall accuracy of 85 percent. These results indicate the importance of further study as the design of the smart sorting machine was general enough to be used in the agricultural industry that requires a high volume of chili crops and with other differentiating features to be processed at the same time. Improvements can be made to the sorting system but will come at a higher price.

10

Wykorzystanie przewodności elektrycznej gleby do oceny przestrzennego zróżnicowania wartości siły oporu roboczego narzędzia wzorcowego

Kiełbasa Paweł, Zagórda Mirosław, Korenko Marosz, Bujna Marián

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 2

133--136

PL

Przy metodach pośrednich bardzo często wykorzystywany jest pomiar siły uciągu jako parametru obrazującego zmienność warunków glebowych. Celem badań było określenie relacji pomiędzy wynikami skanowania przewodności elektrycznej gleby sondą EM38 a oporem roboczym narzędzia wzorcowego generowanym przez zagęszczenie gleby, ewentualnie podglebia. Zakres badań obejmował pomiary z jednoczesnym zapisem współrzędnych geograficznych wszystkich punktów pomiarowych sposób pozwalający wygenerować mapy zróżnicowania analizowanych wielkości. Zaobserwowano, że w przypadku kilku obszarów wydzielonych w obrębie poligonu doświadczalnego istnieje silny związek pomiędzy przewodnością elektryczną gleby a oporem narzędzia wzorcowego. Uzyskane wyniki badań dają podstawę do prowadzenia dalszych prac i walidacji metody pomiaru przewodności elektrycznej gleby w sposób umożliwiający jej praktyczne wykorzystanie nie tylko do określania chwilowej zmienności gleby, ale również do sterowania pracą maszyn uprawowych realizowanym w czasie rzeczywistym.

EN

With indirect methods, the measurement of tractive force is very often used as a parameter illustrating the variability of soil conditions. The aim of the study was to determine the relationship between the results of soil electrical conductivity scanning with the EM38 probe and the working resistance of the reference tool generated by the soil compaction or possibly subsoil. The scope of the research included measurements with simultaneous recording of geographical coordinates of all measurement points, which allowed to generate maps of variation of the analyzed quantities. It has been observed that in the case of several areas separated within the experimental polygon, there is a strong relationship between the soil's electrical conductivity and the resistance of the reference tool. The obtained test results provide the basis for further work and validation of the method for measuring soil electrical conductivity in a way that allows its practical use not only to determine the instantaneous variability of soil, but also to control the operation of cultivation machines carried out in real time.

11

Porównanie zróżnicowania przewodności elektrycznej gleby wykonanej urządzeniem Topsoil Mapper i jej charakterystyk penetrometrycznych

Kiełbasa Paweł, Zagórda Mirosław, Jabłoński Paweł, Koronczok Jerzy

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 1

146--150

PL

W artykule przedstawiono metodę identyfikacji zróżnicowania zwięzłości profilu glebowego na podstawie nieinwazyjnego pomiaru przewodności elektrycznej czterech warstw podpowierzchniowych gleby. Do badań przewodności wykorzystano system pomiarowy firmy GEOPROSPECTORS o nazwie Topsoil Mapper, natomiast zagęszczenie poszczególnych warstw gleby mierzono penetrometrem stożkowym firmy Eijkelkamp. Na podstawie wyników pomiarów wygenerowano mapy przestrzennego zróżnicowania zmierzonych wielkości w obrębie poligonu doświadczalnego, które mogą być wykorzystywane w rolnictwie precyzyjnym. Odnotowano wyraźne związki między wartością przewodności elektrycznej gleby a jej zwięzłością, które opisane współczynnikiem korelacji liczonej z relacji wykonanych map przestrzennych obu parametrów w obrębie poligonu doświadczalnego mieściły się w przedziale od 0,48 do 0,66 i dotyczyła zakresu głębokości od 0,09 m do 0,2 m. Daje to możliwość wykorzystania systemu w technologiach precyzyjnej uprawy i innych czynnościach identyfikacji zmienności glebowej przestrzeni produkcyjnej.

EN

The article presents a method for identifying the diversity of soil profile cohesion on the basis of non-invasive measurement of the electrical conductivity of four soil subsurface layers. For conductivity testing, the GEOPROSPECTORS measuring system called Topsoil Mapper was used, while the compaction of individual soil layers was measured with an Eijkelkamp cone penetrometer. Based on the results of measurements, maps of the spatial differentiation of the measured quantities within the experimental range were generated, which can be used in precision agriculture. There was a clear relationship between the value of soil electrical conductivity and its cohesion, which was described by the correlation coefficient calculated from the relations between the spatial maps of both parameters within the experimental range ranged from 0.48 to 0.66 and referred to the depth range from 0.09 m to 0.2 m. This gives an opportunity to use the system in precise cultivation technologies and other activities to identify the variability of production space.

12

Analiza przestrzennego zróżnicowania przewodności elektrycznej gleby w zależności od warunków mikroklimatycznych

Zagórda Mirosław, Dróżdż Tomasz, Miernik Anna, Popardowski Ernest, Trzyniec Karolina, Nawara Piotr, Juliszewski Tadeusz, Kovalyshyn Oleksandra, Oblicki Marek

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 1

202--205

PL

Celem badań było porównanie wyników pomiarów przewodności elektrycznej wykonanej na 2 polach charakteryzujących się różnymi warunkami mikroklimatycznymi. Pole oznaczone symbolem P1 znajduje się na Nizinie Śląskiej w południowej części województwa opolskiego. Natomiast pole oznaczone symbolem P2 znajduje się u wylotu Doliny Będkowskiej w Rowie Krzeszowickim w województwie małopolskim. Odległość w linii prostej pomiędzy tymi polami wynosi 125 km. Porównanie pomiarów przewodności elektromagnetycznej na 2 polach wykazało podobną zmienność zarówno w przypadku analizy danych punktowych jak również w przypadku wykonania analiz przestrzennych. Stwierdzono istotny wpływ wilgotności gleby na rozkład zmienności zróżnicowania przestrzennego przewodności elektrycznej gleby.

EN

The aim of the research was to compare the results of electrical conductivity measurements carried out on two fields characterized by different microclimatic conditions. The field marked with P1 is located on the Silesian Lowland in the southern part of the Opole province. The field marked with the symbol P2 is located at the outlet of the Będkowska Valley in the Krzeszowicki Gulch in the Małopolska province. The distance in a straight line between these fields is 125 km. The comparison of electromagnetic conductivity measurements in two fields showed similar variability both in the case of point data analysis as well as in the case of spatial analysis. A significant effect of soil moisture on values on the distribution of variation in the spatial diversity of soil electrical conductivity was found.

13

Fertilization and sowing from unmanned aerial vehicles

Berner Bogusława

Polish Technical Review

|

2020

|

No. 2

18--22

EN

In the paper, the modern technologies, utilizing unmanned aerial vehicles, drones, in sowing the seeds and distribution of fertilizers on the fields, have been described. Their construction, the examples of the application and the operating parameters have been presented. In the article, there have been also given the examples of the laboratory tests of the effect of the air stream, produced by rotor of drone - multicopter on the surface distribution of the sown seeds.

PL

W artykule opisano nowoczesne technologie wykorzystujące bezzałogowe statki powietrzne, drony - do siewu nasion i rozsiewania nawozów na polach. Opisano ich budowę, przykłady zastosowania, podano parametry operacyjne. W pracy przedstawiono również wyniki badań laboratoryjnych nad wpływem strumienia powietrza wytwarzanego przez wirniki drona - multikoptera na rozłożenie na powierzchni rozsiewanych nasion.

14

Some aspects of using automated electronic systems in development of modern agriculture

Barwicki Jan, Mazur Kamila, Borek Kinga

Inżynieria Materiałowa

|

2020

|

Vol. 41, nr 4

13--18

EN

The main goal of the paper was to present utilization of existing electronic automated system in agriculture on a global scale. At the beginning such developments were used mainly for military purposes. With a time agriculture scientists realized that these type of automation can be used also in agricultural systems. Satellite systems make possible obtaining information about soil structure and different types of crops with feed plants as well. Besides that, it can rationalize the process of management concerning contribution to the development of precision agriculture by steering of farm machinery during fieldwork, doing monitoring of biomass and crop yields, taking soil samples, dosing of mineral fertilizers and pesticides, measurement field crops, monitoring of animals, generation of field parcels, monitoring of farm machinery work. Processed of aerial and satellite photographs, adjusted to points of geodesy base in the specified coordinate system occur in the form of orthophotomaps. Precision agriculture warrantee not only obtaining very high and good quality yields but also has an influence on limiting of pollution of natural environment and reduction of production costs. Obtaining data by using remote sensing methods are integrated with information concerning spatial variability of soil and plants, which comes from register units provided by the recording of changes of different parameters, heaving importance from the point of view of the application in precision agriculture.

PL

Głównym celem artykułu było przedstawienie wykorzystania istniejącego elektronicznego zautomatyzowanego systemu w rolnictwie na skalę globalną. Początkowo takie rozwiązania były wykorzystywane głównie do celów wojskowych. Z czasem naukowcy zajmujący się rolnictwem zdali sobie sprawę, że ten rodzaj automatyzacji można zastosować także w systemach rolniczych. Systemy satelitarne umożliwiają uzyskanie informacji o strukturze gleby i różnych rodzajach upraw, także z roślinami przeznaczonymi na paszę. Proces zarządzania można również zracjonalizować w odniesieniu do wkładu w rozwój rolnictwa precyzyjnego poprzez sterowanie maszynami rolniczymi podczas prac polowych, prowadzenie monitoringu upraw na biomasę i przetwórstwo rolno-spożywcze, pobieranie próbek gleby i upraw, dozowanie nawozów mineralnych i pestycydów, monitorowanie zwierząt, wydzielanie działek polowych, monitoring pracy maszyn rolniczych. Przetworzone zdjęcia lotnicze i satelitarne, dopasowane do punktów bazy geodezyjnej w określonym układzie współrzędnych, występują w postaci ortofotomap. Rolnictwo precyzyjne gwarantuje nie tylko uzyskiwanie bardzo wysokich i dobrych jakościowo plonów, ale także wpływa na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska naturalnego oraz obniżenie kosztów produkcji. Pozyskiwanie danych metodami teledetekcyjnymi jest zintegrowane z informacjami dotyczącymi przestrzennej zmienności gleb i roślin, które pochodzą z zapisanych jednostek dostarczonych przez rejestrację zmian różnych parametrów, mających znaczenie z punktu widzenia zastosowań w rolnictwie precyzyjnym.

15

Elements of precision agriculture in malting barley cultivation and the use of barley straw for energy purposes

Denisiuk Wiesław

Agricultural Engineering

|

2020

|

Vol. 24, No. 2

21--27

EN

The paper presents the results of research on the mass and the energy potential of malting barley straw of the "Klas" variety. The research was designated on a 100 ha plantation located in Pojezierze Iławsko-Sztumskie region. Using the Yara N-Sensor processor, precise application of mineral fertilizers according to determined fertilization demand allowed increasing the grain yield by 26% and the straw biomass yield by 74% compared to the control sample. The resulting increase in biomass obtained in the form of straw impacts its possible partial use for energy purposes without negative effects on the environment. The tested energy value of malting barley straw as a function of moisture content allowed a conclusion that between 10 and 25% of water content the energy value drops from 13.1 to 7.4 GJ·t-1 . For an average water content of 15%, this yields an energy potential unit of 23.76 GJ·ha-1 . Following observations of the combustion process, it was concluded that barley straw cannot be used as a source of biomass for the largescale power production since its ash melts at below 800ºC.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań potencjału masy i energii słomy jęczmienia browarnego odmiany ”Klas” wyznaczonego na plantacji 100 ha zlokalizowanej na Pojezierzu Iławsko-Sztumskim. Precyzyjne aplikowanie nawozów mineralnych wg ustalonych potrzeb nawozowych przy pomocy procesora Yara N- Sensor, umożliwiło zwiększenie plonu ziarna o 26% i biomasy słomy o 74% w porównaniu do próby kontrolnej. Uzyskany wzrost pozyskiwanej biomasy w formie słomy wpływa na możliwość jej częściowego wykorzystania energetycznego bez negatywnych skutków dla środowiska. Przeprowadzone badania wartości energetycznej słomy jęczmienia browarnego w funkcji jej wilgotności pozwalają stwierdzić, że w przedziale od 10 do 25 % zawartości wody, wartość energetyczna spada z 13,1 do 7,4 GJ·t-1 co dla średniej zawartości wody 15% daje jednostkowy potencjał energii 23,76 GJ·ha-1 Jak wykazały obserwacje procesu spalania, słoma jęczmienna nie może być stosowana jako źródło biomasy dla sieciowej energetyki, ponieważ występuje zjawisko topienia się popiołu już w temperaturze poniżej 800ºC.

16

Development of plant cultivation using precision agriculture

Barwicki Jan, Mazur Kamila, Borek Kinga, Wardal Witold Jan

Polish Technical Review

|

2019

|

No. 2

15--20

EN

Processed aerial and satellite photographs, adjusted to the points of geodesy base in a specified coordinate system occur in a form of ortofotomaps. Satellite systems make possible to obtain information about soil structure and different types of crops including feed plants; owing to precision agriculture we may obtain not only obtain very high and good quality yields but also have an influence on limiting of natural environment pollution and reduction of production costs. Obtaining data by using teledetection methods are integrated with information concerning spatial variability of soil and plants, which comes from register units provided recording of changes of different parameters, heaving importance from the point of view application in precision agriculture. IACS computer system, contribute to the development of precise agriculture by steering of farm machinery during field work, doing monitoring of biomass and crop yields, soil sampling, dosing of mineral fertilizers and pesticides, field crops measurement, monitoring of animals, generation of field parcels ID, monitoring of farm machinery work. Besides that it can rationalize process of payments management concerning IACS computer system, contribute to the development of precise agriculture by steering of farm machinery during field work, doing monitoring of biomass and crop yields, taking soil samples, dosing of mineral fertilizers and pesticides, field crops measurement, monitoring of animals, generation of field parcels ID and monitoring of farm machinery work.

PL

Przetworzone zdjęcia lotnicze i satelitarne, dostosowane do punktów bazy geodezyjnej w określonym układzie współrzędnych występują w postaci ortofotomap. Systemy satelitarne umożliwiają uzyskiwanie informacji o strukturze gleby i różnych rodzajach upraw włącznie z roślinami paszowymi, a także dzięki rolnictwu precyzyjnemu nie tylko uzyskuje się bardzo wysokie i dobrej jakości plony, ale także wpływa się na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska naturalnego i zmniejszenie kosztów produkcji. Uzyskanie danych za pomocą metod teledetekcyjnych jest zintegrowane z informacją o przestrzennej zmienności gleby i roślin, która pochodzi z jednostek monitorujących wykonujących rejestrację zmian w czasie, co ma znaczenie z punktu widzenia stosowania rolnictwa precyzyjnego. Poza tym może zracjonalizować proces zarządzania płatnościami w systemie komputerowym IACS, przyczynić się do rozwoju rolnictwa precyzyjnego na większą skalę poprzez sterowanie maszynami rolniczymi podczas prac polowych, monitorowanie biomasy i plonów, pobieranie próbek gleby, dozowanie nawozów mineralnych i pestycydów, pomiary upraw polowych, monitorowanie ilości zwierząt w gospodarstwie i monitorowanie pracy maszyn rolniczych.

17

Remote grasslands crop productivity measurements with usage of multispectral camera and small unmanned aerial vehicle

Mazur P., Chojnacki J.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 2

151--154

EN

Grasslands, with about 40% coverage of entire Earth’s surface as a source of valuable animal food in situation of still increasing cost of production are in need of special care concerning its performance, conservation and productivity. In times of intensive production and decreasing arable areas and increasing costs of animal production, diversified and quality management is required for grasslands. Highly developed precision farming tools, commonly used in cereals crops, especially remote sensing, allowing nondestructive, fast and accurate monitoring during grow season, can be adopted to grasslands in the framework of organic animal husbandry as well. Aim of this article was attempt to check remote sensing of grassland biomass as precision, high-performance and low-cost substitute of currently developed method with use of handheld biomass meter-herbometer. Research has shown that there is possibility to find mathematical relationship between the NDVI values and the grass height in the pasture.

PL

Pastwiska, stanowiące około 40% pokrycia Ziemi jako źródło wartościowej paszy dla zwierząt hodowlanych w sytuacji rosnących kosztów produkcji wymagają szczególnej uwagi odnośnie ich wydajności i jakości. W obliczu intensywnej produkcji zwierzęcej, zmniejszaniu powierzchni upraw i rosnących kosztów, pastwiska wymagają poszerzonego i wysokiej jakości zarządzania. Wysoce rozwinięte narzędzia rolnictwa precyzyjnego, powszechnie stosowane w uprawach zbożowych, a szczególnie zdalna detekcja, umożliwiająca bezinwazyjny, szybki i dokładny monitoring w czasie sezonu wegetacyjnego, mogą być również zaadaptowane do pastwisk w ramach ekologicznego chowu zwierząt. Celem artykułu była próba sprawdzenia metody teledetekcji biomasy łąkowej jako precyzyjnego, wysokowydajnego i taniego zamiennika obecnie stosowanego sposobu do pomiaru biomasy łąkowej z wykorzystaniem ręcznego herbometru. Badania wykazały, że istnieje możliwość znalezienia zależności matematycznej między wartościami współczynnika NDVI a wysokością trawy na pastwisku.

18

Application of ASG-EUPOS high precision positioning system for cereal harvester monitoring

Czechlowski M., Wojciechowski T., Adamski M., Niedbała G., Piekutowska M.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 4

44--50

EN

The paper presents the application of a high precision positioning system ASG-EUPOS and its service NAWGEO for agricultural machines positioning. A measurement set was mounted on a cereal combine harvester and consisted of a GNSS antenna and receiver with a GSM modem for RTK corrections transfer. The positioning system was validated in a field during the 2011 harvest period in selected farms in southern and western Wielkopolska region in Poland. The total area of the field under study was 75 hectares. The quality of determining the machine’s position was monitored. It was understood as standard deviation values for longitude, latitude and altitude above the mean sea level. The hypothesis about the importance of impact of the adopted criteria on the level of changes in the recorded deviation errors was tested. Field tests show usefulness of the ASG-EUPOS network and its VRS NAWGEO service for precise positioning of agricultural machinery in dynamic conditions. The obtained data can be used to create numerical models of fields on-line, for example, in selective cereals harvesting technology, but they require filtration to remove the points affected by positioning error exceeding the acceptable value.

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie systemu precyzyjnego pozycjonowania ASG- EUPOS i jego serwisu NAWGEO do pozycjonowania maszyn rolniczych. Zestaw pomiarowy został zamontowany na kombajnie zbożowym i składał się z anteny i odbiornika GNSS z modemem GSM do przesyłania sygnału korekcyjnego RTK w czasie rzeczywistym. Walidacja systemu pozycjonowania wykonana została w warunkach polowych w okresie zbiorów w 2011 roku na wybranych komercyjnych polach gospodarstw południowej i zachodniej Wielkopolski regionu Polski. Całkowita powierzchnia pola objęta badaniami to 75 hektarów. Jakość pozycjonowania urządzeniu była monitorowana, jako odchylenie standardowe błędu pomiaru długości, szerokości geograficznej oraz wysokości nad poziomem morza. Analizowano cztery kryteria jakości sygnału korekcji w funkcji czasu. Kryteriami tymi były: dokładność pozycjonowania w czasie zimnego i ciepłego startu oraz dynamika dokładności pozycjonowania w czasie ruchu i w spoczynku. Testowano hipotezę o znaczeniu wpływu przyjętych kryteriów na poziom zmian odchylenia standardowego rejestrowanych błędów. Przedstawiono przydatność sieci ASG-EUPOS i jej serwisu NAWGEO do precyzyjnego pozycjonowania maszyn rolniczych w warunkach dynamicznych oraz wykorzystania pozyskanych danych przestrzennych oraz ich filtracji przy tworzeniu modeli numerycznych np. w warunkach zbioru selektywnego.

19

A pilot study on determining approximate date of crop harvest on the basis of Sentinel-2 satellite imagery

Tuszynska Joanna, Gatkowska Martyna, Wrobel Karolina, Jagiello Katarzyna

Geoinformation Issues

|

2018

|

Vol. 10, no. 1(10)

65--77

EN

The paper presents a pilot study which was designed to determine whether Sentinel-2 satellite data can be applied for assessing the approximate date of crop harvest. The in-situ data collection is demonstrated, and further analysis of spectral reflectance of crops in selected spectral bands, in the period before and after harvest, is presented. The relation between the reflectance of Shortwave Infrared (SWIR) spectral bands and the crops status was found. The results are discussed and the need for further studies is indicated.

PL

W artykule zaprezentowano badanie pilotażowe, którego celem było określenie, czy dane optyczne Sentinel-2 mogą być zastosowane do określenia przybliżonej daty zbiorów upraw. Przedstawiono zgromadzone dane in-situ oraz analizę współczynnika odbiciowości roślin w wybranych pasmach spektralnych w okresie przed i po zbiorach. Stwierdzono zależność między współczynnikiem odbiciowości w pasmach podczerwieni krótkofalowej (SWIR) a statusem upraw. Wyniki omówiono. Wskazano na potrzebę przeprowadzenia poszerzonych badań w omawianym zakresie.

20

Developing a Bluetooth Low Energy Sensor Node for Greenhouse in Precision Agriculture as Internet of Things Application

Taşkın Deniz, Taşkin Cem, Yazar Selçuk

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2018

|

Vol. 12, no 4.

88--96

EN

The Internet of Things (IoT) paradigm is referring to the underlying constituents of the 4th Industrial Revolution that will also affect the use of the internet in industrial production in the future. More than 50 billion smart devices will be able to communicate with each other and internet services over the increasing network capabilities of wireless sensor networks nodes on IoT applications in the next ten years. One of the leading production areas using IoT within wireless sensor networks is precision agricultural practices. In this study, a new sensor node design, which includes ambient light and temperature sensors employing Bluetooth Low Energy (BLE) communication protocol, is used as an IoT application. Subsequent to this, sensor node power consumption and management cost was investigated. The experimental results show that the developed sensor node lifetime is about 8 years and the total cost of nodes and gateway model is under $50 per year per 0.1 hectare.