Sensori e Mappe

“Sensori e Mappe”

Abbiamo gia’ definito i concetti base su cui si fonda l’agricoltura di precisione, vedremo adesso le differenti modalita’ d’approccio utilizzabili.

Bisogna ricordare che qualunque sia l’approccio utilizzato lo scopo finale e’ analogo, ovvero definire la risposta delle colture in funzione dell’eterogeneita’ del suolo.

Ad ogni modo sono state  suggerite due differenti modalita’ di esecuzione. Entrambe producono lo stesso risultato finale, ovvero la creazione di mappe tematiche rappresentanti la distribuzione spaziale o l’eterogeneita’ del suolo, ma usano due modalita’ di esecuzione differenti, rispettivamente di tipo “map-based” e “sensor-based”.

Il metodo “map-based” consiste in un campionamento sistematico (generalmente secondo una griglia regolare)  di campioni di suolo provenienti da  almeno due profondita’ differenti  e la loro successiva analisi di laboratorio. Il risultato consente di realizzare: 1)mappe di fertilita’ del suolo e  di distribuzione dei nutrienti, 2) mappe di distribuzione di differenti parametri fisico-chimici quali il pH, scambio cationico (CEC), conducibilita’ elettrica etc. La realizzazione di queste mappe richiede generalmente  l’utilizzo di sistemi di posizionamento GPS per identificare con esattezza i punti di prelievo. Le mappe cosi’ create vengono infine utilizzate da applicatori a “rate” variabile (Variable Rate Technology), che permettono l’applicazione di concimi, pesticidi, acqua in quantita’ variabile  in funzione appunto dalle “anomalie” evidenziate dalla mappa.

Il secondo metodo di misura delle proprieta’ del suolo e’ definito “sensor-based”, con tale approccio le proprieta’ del suolo vengono valutate mediante l’utilizzo dei parametri provenienti da sensori in situazioni “real-time”. Ovviamente con tale tipo di approccio e’ possibile ottenere un’immagine sempre “aggiornata” delle condizioni del suolo e delle colture con l’innegabile vantaggio della riduzione delle tempistiche di intervento.

Il risultato ottenibile da un approccio di tipo “sensor-based” e’ visibile nelle figure successive. Nell’esempio il software proprietario (fig.1)  sviluppato appositamente  interroga ad intervalli regolari ( 5 secondi) i sensori distribuiti in un network WSN (Wireless Sensor Network) con una distribuzione a griglia regolare di 8X8 per un totale di 64 sensori in grado di misurare i valori di temperatura e umidita’ del suolo a 40 cm di profondita’.

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Figura 1 Interfaccia grafica di controllo

Il dato restituito dai sensori permette la realizzazione delle mappe di “umidita’” e “temperatura” ed utilizza un algoritmo di interpolazione di tipo kriging (interpolatore “esatto”, robusto ed affidabile). Le immagini successive rappresentano l’evoluzione temporale dell’umidita’ del suolo dopo un’operazione di “irrigazione di precisione”.

Mappa Umidita'

Figura 2 Evoluzione temporale dell’umidita’ del suolo a seguito di un’operazione di “irrigazione di precisione”

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