Způsoby mapování plevelů a metody regulace zaplevelení v systému precizního zemědělství

Petr Vaníček

Bachelor's thesis

Methods for weed mapping and site-specific weed management

Abstract:

Předkládaná práce se zabývá manuálními a automatizovanými metodami mapování výskytu plevelů a metodami regulace zaplevelení. Shrnuje přehled metod regulace plevelů, kde se zabývá dvěma hlavními částmi. V první části obsáhle popisuje možnosti chemické regulace zaplevelení, kde se potýká s především technologiemi variabilního postřiku. V druhé části popisuje možnosti mechanické regulace zaplevelení, kde bylo popsáno především fungování autonomních robotů v zemědělství a poloautomatické nářadí tažené traktorem. Jsou popsány technologie vhodné pro detekci plevelů na zemědělské půdě a technické platformy využívané pro detekci zaplevelení. V posledních letech se výrazně zvětšila přesnost a pracovní rychlost odplevelování zemědělskými stroji. Komunikace mezi nástroji a senzorovými systémy v reálném čase dále zvyšuje potenciál mechanické a chemické likvidace plevele. K dispozici je široká škála senzorů, včetně kamerové analýzy obrazu, GNSS, laserových a ultrazvukových systémů, pomocí kterých probíhá mapování plevelných jedinců na pozemku. Každý typ senzoru má své výhody a nevýhody. V kombinaci s mechanickými či chemickými systémy mohou zlepšit účinnost regulace plevele. Robustní a spolehlivé plečky pro polní plodiny s kamerovým ovládáním a hydraulickým bočním posuvem jsou v současné době široce dostupné od různých výrobců. Robotizaci ztěžuje vypořádání se s měnícími se podmínkami zemědělské půdy a plně automatizované systémy nemusí být uvedeny do praxe ještě po mnoho let. Tato rešerše pojednává o metodách mapování výskytu plevele na zemědělských pozemcích. Zaměřuje se na vývoj technologii pro chemickou a mechanickou ochranu kulturních rostlin, Tato práce vytváří souhrnný přehled systémů používaných v precizním zemědělství a poukazuje na jejich účinnost.

Abstract:

This thesis deals with manual and automated methods of weed mapping and methods of weed control. It summarizes an overview of weed control methods, addressing two main parts. In the first part, it provides a comprehensive description of chemical weed control options, dealing primarily with variable spray technologies. In the second part, it describes the possibilities of mechanical weed control, where the operation of autonomous robots in agriculture and tractor-drawn semi-automatic implements have been described in particular. Technologies suitable for weed detection on agricultural land and technical platforms used for weed detection are described. The accuracy and working speed of weeding with agricultural machinery has increased significantly in recent years. Real-time communication between tools and sensor systems further increases the potential for mechanical and chemical weed control. A wide range of sensors, including camera-based image analysis, GNSS, laser and ultrasonic systems are available to map weeds on the plot. Each type of sensor has its own advantages and disadvantages. When combined with mechanical or chemical systems, they can improve the effectiveness of weed control. Robust and reliable weeders for field crops with camera control and hydraulic lateral movement are now widely available from a variety of manufacturers. Robotics make it difficult to cope with changing farmland conditions and fully automated systems may not be around for many years. This thesis discusses methods for mapping weed incidence on agricultural land. Focusing on the development of technology for chemical and mechanical crop protection, this thesis provides a comprehensive review of systems used in precision agriculture and highlights their effectiveness.

Keywords

cílená regulace zaplevelení, detekce plevelů, strojové učení

Keywords

targeted weed control, weed detection, machine learning

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pavel Hamouz, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Organic Farming / Organic Farming