در گذشته محاسبه مساحت و حجم تاج توسط باغداران و به صورت دستی انجام می‌شد. این افراد با بررسی میزان رشد شاخهها و مقایسه آن با سایر درختان باغ و با اتکا بر حافظه خود به بررسی روند رشد درختان در طول سالیان مختلف می‌پرداختند. علاوه بر آنکه بکارگیری روش سنتی در مقیاس‌های بزرگ عملا ممکن نیست، شناسایی نقاطی که دچار تنش شده‌اند نیز عمدتا پس از کاهش رشد درختان در منطقه بزرگی از باغ قابل رویت خواهد بود.
ارتباط مساحت تاج با سلامت درختان
تغییرات مطلوب در مساحت تاج درخت میتواند نشان دهنده رشد مناسب و سلامت درختان یک باغ باشد؛ در حالی که کاهش مساحت تاج نشانه‌ای از بیماری، آسیب‌های زیست‌محیطی یا شرایط نامساعد است. محاسبه این مقدار، به عنوان یک پارامتر مهم در کشاورزی مورد توجه زیادی قرار گرفته است. اندازه‌گیری دقیق و درک ارتباط آن با سلامت درختان و تنوع زیستی میتواند در مدیریت منابع و سودآوری محصولات یک باغ به طرز قابل توجهی موثر باشد.
اندازه‌گیری مساحت تاج درخت
تاج درخت به عنوان سطح منحصر به فردی تعریف می‌شود که توسط شاخهها و برگ‌های درخت اشغال می‌شود. با توجه به نحوه قرارگیری درختان در هر ردیف می‌توان مقدار آن را برای هر درخت به صورت مجزا محاسبه کرد. امکان محاسبه مقدار آن برای هر درخت، در شرایطی ممکن است که فاصله بین درختان به حدی باشد که امکان تفکیک شاخه‌های درختان از یکدیگر وجود داشته باشد؛ در غیر این صورت تنها می‌توان مساحت تاج درخت را برای ردیف درختان بدست آورد. روش‌های اندازه‌گیری تاج درختان به دو دسته روش‌های میدانی و سنجش از دور تقسیم می‌شوند.
با بهره‌گیری از اطلاعات بدست آمده پس از تحلیل باغ و استفاده نتایج حاصل از محاسبه مساحت تاج درخت با شناخت دقیق‌تری به مدیریت باغ خود بپردازید.
روش های اندازه‌گیری میدانی
اندازه‌گیری مستقیم تاج درخت: این روش عملی شامل اندازه‌گیری فیزیکی قطر تاج درخت و محاسبه مساحت با استفاده از فرمول بیضی است. چنین روشی برای مناطق وسیع، کارآمد نیست.
مساحت تاج بر زمین: این تکنیک، مساحت پوشیده شده توسط تاج درخت را تخمین می‌زند. در این روش می‌توان از ابزارهایی مانند اسفرومتر (Spherometer) بهره گرفت.
راه حل جریب برای محاسبه مساحت تاج درخت
شرکت جریب، در کنار ارائه خدماتی همچون مدیریت فعالیت‌های زمین‌های کشاورزی و باغات، برآورد هزینهها و درآمد حاصل از برداشت محصول و همچنین تهیه تصاویر ماهواره‌ای و پهپادی چند طیفی، گامی فراتر نهاده و با محاسبه مساحت و حجم تاج درختان اطلاعات ارزشمندی در خصوص روند رشد و شناسایی نقاط ضعیف، با هدف جلوگیری از کاهش کیفیت محصولات، در اختیار کشاورزان و باغداران قرار می‌دهد.
سنجش از دور
سنجش از دور یکی از موثرترین روش‌های محاسبه‌ی حجم و مساحت تاج درختان است. در این روش، با استفاده از داده‌های بدست آمده از تصویربرداری پهپادی اطلاعات ارزشمندی همچون ارتفاع، پوشش و توزیع درختان در منطقه مورد نظر، حاصل می‌شود. برای تحلیل این داده‌ها می‌توان از الگوریتم‌ها و روش‌های پردازش تصاویر بهره گرفت. این روش از نظر زمان و هزینه نسبت به اندازه‌گیری میدانی سریع‌تر است و اطلاعات دقیق‌تری از حجم، مساحت و وضعیت تاج درختان فراهم می‌کند.
برای مطالعه‌ی مطلب سنجش از دور و کاربردهای آن، به این لینک مراجعه کنید.
محاسبه مساحت تاج درخت به وسیله تصویربرداری ماهواره‌ای
در این روش پس از تقسیم بندی باغ به درخت‌های مجزا، ردیف‌ها یا قطعات، فرآیند تحلیل داده‌ها با استفاده از ابزاری همچون دید ماشینی (Machine vision) آغاز می‌شود تا در نهایت امکان تهیه گزارش از داده‌ها مهیا شود. در اختیار داشتن اطلاعات کافی از مساحت و حجم تاج درخت در دراز مدت برای مقایسه و بررسی تغییرات درختان، امری ضروری است. تحلیل داده‌های بدست آمده از تصاویر ماهواره‌ای با استفاده از نرم افزار‌های تخصصی مانند QGIS صورت می‌گیرد.
همانطور که در تصویر بالا مشاهده می‌کنید، رنگ دورن هر دایره نشان دهنده میزان شاخص NDVI (شاخص نرمال شده تفاوت پوشش گیاهی) است. نوار دور هر دایره، نشان دهنده تغییرات مساحت تاج نسبت به همان زمان در سال‌های گذشته است. نمودار ترسیم شده در این تصویر، میانگین شاخص NDVI تاج درخت انتخاب شده را نشان می‌دهد. علاوه بر موارد ذکر شده امکان شماره‌گذاری تمامی درختان در کنار اطلاعاتی همچون رقم، سن، مساحت، حجم و ارتفاع درخت نیز وجود دارد. در نظر داشته باشید محاسبه شاخص‌های فیزیکی همچون مساحت و حجم تاج درخت تنها پس از تصویربرداری پهپادی میسر است و با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای تنها امکان محاسبه شاخص‌های چندطیفی مانند شاخص نرمال‌شده تفاوت پوشش گیاهی و رطوبت وجود دارد. اگر داده‌ها نشان دهنده کاهش یا توقف رشد درختان به صورت منطقه‌ای باشد، احتمالا رگه زمینی مشکل دارد. چرا که آب و هوا برای تمام مساحت باغ یکسان است. مدل ارائه شده توسط جریب با ارائه دیدی جامع از وضعیت درختان، صاحبان باغ را از خطرات این چنینی آگاه می‌سازد.
لایدار (تشخیص نور و اندازه‌گیری فاصله)
این فناوری از لیزرهای پالسی برای ایجاد مدل‌های سه بعدی بسیار دقیق از چشم انداز و پوشش گیاهی استفاده می‌کند. نتایج بدست آمده پس از تحلیل داده‌های حاصل از تصاویر لایدار (LiDAR) دقت بالایی در محاسبه مواردی همچون ارتفاع درختان و ساختار تاج در اختیار صاحبان باغ قرار می‌دهد. در پروژه‌هایی با مقیاس‌های کوچک روش‌های میدانی و برای مناطق وسیع‌تر یا در شرایطی که به دقت بیشتری نیاز دارید تصاویر هوایی با وضوح بالا میتواند پاسخگوی نیازهای شما باشد.
انتخاب روش مناسب
در انتخاب روش مناسب محاسبه مساحت و حجم تاج درختان، باید به عواملی همچون دقت، هزینه، مقیاس، نوع درخت و شرایط زیست محیطی توجه کرد. روش لایدار از نظر دقت حرف اول را می‌زند. به دنبال آن تصاویر هوایی با وضوح بالا و روش‌های میدانی قرار دارند. روش‌های میدانی به طور کلی کم هزینه‌تر هستند؛ هرچند دقت بالا و نتایج قابل اطمینان بدست آمده از تصاویر هوایی توجیه کننده این تفاوت قیمتی است. تصاویر پهپادی برای ارزیابی در مقیاس بزرگ ایده‌آل هستند؛ در حالی که روش میدانی برای مناطق کوچک‌تر مناسب است.
تعداد دفعات تهیه تصاویر پهپادی
به منظور دستیابی به نتایج دقیق و قابل اطمینان، ابتدا باید به داده‌های اولیه مطلوب دست پیدا کرد. از این رو، ابتدا باید شرایط مناسب برای تصویربرداری را مهیا کرد. به همین منظور، پیشنهاد می‌شود پیش از تصویربرداری پهپادی، به نابودی علف‌های هرز باغ خود بپردازید. در نظر داشته باشید تصویربرداری باید پیش از برداشت محصول صورت گیرد و اگر درختان باغ شما دارای خزان است، فصل زمستان برای تصویربرداری توصیه نمی‌شود.
برای مقایسه میزان تغییرات در پارامترهای فیزیکی همچون مساحت تاج و ارتفاع درخت، توصیه می‌شود حداقل یکبار و حداکثر سه بار در سال از باغ تصویربرداری شود. با یکبار تصویربرداری در سال نیز اطلاعات جامعی در اختیار باغداران قرار می‌گیرد اما در حالت ایده‌آل و با در نظر گرفتن هزینهها و فایده آن، پیشنهاد می‌شود یکبار ابتدای فصل رشد محصول، یکبار پیش از برداشت و یکبار نیز در پایان فصل رشد به تهیه تصاویر پهپادی پرداخت. در نظر داشته باشید تمامی این موارد با درنظر گرفتن شرایط اقلیمی و نوع درختان تغییر می‌کند و برای تمامی محصولات یکسان نیست.
برای مطالعه‌ی مطلب علف هرز، انواع و راه های از بین بردن علف هرز، به این لینک مراجعه کنید.
مزیت محاسبه مساحت تاج درخت
تقسیم بندی باغ و محاسبه مساحت تاج درخت
پس از تصویر برداری پهپادی برای تحلیل داده‌ها، ابتدا با توجه به فاصله بین درختان باغ و نوع محصول، قسمت‌های سبز باغ از زمین تفکیک می‌شود. در این مرحله درختان به صورت مجزا ردیفی یا به صورت قطعه، دسته بندی می‌شوند. این امر برای شناسایی و تفکیک محل حضور درختان در تصویر پهپادی ثبت شده از زمین، انجام می‌گیرد. علاوه بر آن، دسته بندی درختان برای شماره‌گذاری و امکان گزارش‌گیری نیز امری ضروری است. در برخی باغ‌ها مانند این تصویر که از نمای بالا، بخشی از یک نخلستان را نشان می‌دهد، امکان شمارش و تفکیک تک به تک درختان وجود دارد. از این رو تقسیم بندی صورت گرفته در به صورت دایره‌هایی با ابعاد مختلف است که بزرگی هر یک مساحت تاج هر کدام از درختان را نشان می‌دهد. در چنین حالتی کوچک‌ترین واحد شمارش درخت است و بالاترین دقت را در میان روش‌های تقسیم‌بندی زمین دارد.
گاها شرایط امکان شناسایی تک تک درختان در باغ وجود ندارد. در چنین حالتی که نمونه‌ای از آن را در یک باغ پسته مشاهده می‌کنید، باغ به چندین مستطیل با ابعاد مشخص تفکیک می‌شود که هر یک نشان دهنده ردیف درختان است. در این قسمت مساحت تاج نه برای تک درخت، بلکه برای هر ردیف در باغ محاسبه و گزارش می‌شود. علت انتخاب ردیف به عنوان کوچک‌ترین واحد شمارش هندسه باغ، فاصله کم درختان از یکدیگر و غیرقابل تفکیک بودن آن‌ها از یکدیگر است.
بهره‌وری مصرف آب
محاسبه مساحت تاج درخت فواید متعددی دارد که بر سلامت محصول، مدیریت منابع و در نهایت بازده کلی باغ تاثیر می‌گذارد. از این میان می‌توان به مواردی همچون بهره‌وری مصرف آب، مدیریت بیماری‌ها و آفات، مدیریت مواد مغذی و بهینه‌سازی مدیریت منابع و اشاره کرد. با داشتن اطلاعات دقیق از مساحت تاج درختان، می‌توان به طور دقیق‌تر نیازهای آبی این درختان را تخمین زد و به بهینه‌سازی برنامه‌های آبیاری پرداخت. این اقدام میتواند منجر به صرفه‌جویی در مصرف آب و افزایش بهره‌وری شود. همچنین پوشش تاج درخت باعث کاهش تبخیر آب خاک می‌شود. تاج درخت بزرگتر تلفات آب را به حداقل می‌رساند و به طور بالقوه نیاز به آبیاری را کاهش می‌دهد. با توجه به اینکه درختان از طریق تعرق بخار آب آزاد می‌کنند، تاج درختی که به خوبی رشد کرده، میتواند تقاضای کلی برای آب را کاهش دهد.
مدیریت بیماری‌ها و آفات
اگرچه محاسبه مساحت تاج درخت به تنهایی راه حل مستقیمی برای مدیریت بیماری و آفات نیست، اما در درک شرایط اکولوژیکی میتواند بر شیوع آفات و بیماری ها تاثیر گذار باشد.
- دسترسی به نور: کاهش نفوذ نور به دلیل تراکم تاج میتواند برخی از گیاهان را ضعیف کرده و آن‌ها را در برابر بیماری‌ها آسیب پذیرتر سازد. در مقابل نیز عبور بیش از حد نور و گرما در برخی درختان منجر به ایجاد تنش می‌شود. همچنین تاج‌های متراکم، محیطی خنک‌تر و مرطوب‌تر نسبت به مناطق باز در زیر درختان دارند. این امر میتواند به رشد برخی بیماری‌های قارچی یا جذب آفات خاصی که در چنین شرایطی رشد می‌کنند، کمک کند.
- نظارت بر تغییرات: بررسی پوشش تاج در طول زمان به ارزیابی میزان اثربخشی استراتژی‌های مدیریتی اجرا شده کمک می‌کند. در نظر داشته باشید با افزایش پوشش تاج، ممکن نیاز به تغییر در روش‌های کنترل آفات وجود داشته باشد.
- شناسایی مناطق پرخطر: با تجزیه و تحلیل داده‌ها و با توجه به عواملی مانند دما و رطوبت، مناطقی که احتمال بیشتری برای ابتلا به بیماری‌های خاص یا هجوم آفات دارند، قابل شناسایی خواهند بود.
- مداخله هدفمند: این اطلاعات امکان بکارگیری اقدامات کنترلی را فراهم می‌سازد. برای نمونه در مناطقی با تاج‌های متراکم و رطوبت بالا ممکن است نیاز به استفاده پیشگیرانه از قارچکشها برای کنترل بیماری باشد. در مناطقی با تاج‌های باز که در آن امکان حضور شکارچیان طبیعی کم‌تر است، استفاده از حشرات مفیدی که از آفات خاصی تغذیه می‌کنند اثربخش خواهد بود.
مساحت تاج درختان میتواند به عنوان یک شاخص مهم برای ارزیابی سلامت درختان و تشخیص زودهنگام بیماری‌ها و آفات عمل کند. با نظارت دقیق بر مساحت تاج و تغییرات آن در طول زمان، می‌توان به سرعت نشانه‌های ابتلا به بیماری‌ها یا حملات آفات را تشخیص داده و اقدامات مناسب برای کنترل و پیشگیری از گسترش آن‌ها را انجام داد.
مدیریت محصول
مساحت تاج درخت مستقیماً بر میزان نور خورشیدی که به زمین می‌رسد، تأثیر می‌گذارد. اطمینان از فاصله مناسب بین درختان از رقابت بیش از حد برای جذب نور خورشید جلوگیری می‌کند و منجر به افزایش رشد درختان می‌شود. چنین ویژگی، امکان استفاده هدفمند از منابعی مانند کود و آب را فراهم می‌سازد؛ در نتیجه ضمن کاهش هزینهها، بازده باغ افزایش پیدا می‌کند.
کار با نرم‌افزار جریب را رایگان شروع کنید!
ثبت‌نام در اپلیکیشن جریب رایگان است. جریب محدودیتی روی سطح زیر کشت و تعداد باغ ندارد.
