Table of Contents

הבנת מפות טופוגרפיים ותפקידם בחקלאות

מפות טופוגרפי משמש ככלי יסודי לתכנון חקלאי, המציע ייצוג מפורט של פני כדור הארץ דרך קווי קו מתאר, סמנים גובה וסמלים תכונה פיזית.מפות אלה מתרגמים שטח תלת-ממדי לתוך פורמט דו-ממדי, המאפשר לחקלאים, agronomists, ואת תוכניות לשימוש הקרקע כדי לפרש ⁇ s, היבטים, דפוסים ניקוז, ותכונות קרקעיות עם דיוק בהקשר של חקלאות בר קיימא, שבו הם הכרחיים משאבים סביבתיים כדי לספק את היכולות של אנרגיה כדי לספק את המשתנים.

קווי קו סיור, עמוד השדרה של מפות טופוגרפיים, חיבור נקודות של גובה שווה וחושף את הצורה ואת התלות של השטח. קווי קווי קו קו קו קו קו קו מתאר מדרונות תלולים, בעוד קווים מעוקלים נרחב מציעים ⁇ עדין או אזורים שטוחים.שפה חזותית זו מאפשרת מתכננים לזהות אזורים המתאימים באופן משמעותי לסוגים שונים של טיפוח, שיטות השקיה, ושימור.

השילוב של מפות טופוגרפיים בתכנון החקלאי אינו מושג חדש, אך חשיבותו צמחה כפני חקלאות התגברות על הלחץ לייצר מזון באופן קבוע על אדמות שוליות וטרוגניות.עם הביקוש העולמי עולה ויבשה חקלאית הופכת למוגבלת, היכולת לחוות ביעילות על שטחים מגוונים - מגבעות מתגלגלות ועד הרים תלולים - הפכה להכרחי אסטרטגי.

ראשי תיבות של Topographic Maps ⁇ to Agriculture

קווי תיירות ו-Elevation Data

קווי קוטור הם התכונה העיקרית של כל מפה טופוגרפית. עבור יישומים חקלאיים, הבנת פרופיל הגובה של שדה הוא קריטי עבור קביעת איך מים יעברו מעבר הנוף. ווטר זורם perpendicular לקווים קוטור, כלומר שדות עם טופוגרפיה מורכבת דורשים תכנון זהיר כדי לנהל את ההמראה ואת infiltration. מרווחי המפרק, שהוא המרחק האנכי בין קווי קוטור, קובע את רמת הפרטים הזמינים עם 5 מ"מ"מ, או עיצוב מתאים.

סליפאדנט וספקט

סלופה ⁇ , המובא כאחוז או בדרגות, נגזר מן התכווצות של קווי קו מתאר.מדידה זו משפיעה ישירות על החלטות על בחירת היבול, שיטות עד גיל המעבר, ובקרת השחיקה. Crops הדורשות אדמה עמוקה, מחוספסת היטב, עשויים לבצע אופטימיזציה גרועה על מדרונות צפופים, כאשר העליון שליד משקל ושחיקה הוא גבוה.

תבניות דקירות וווטרקורס

מפות טופוגרפיים המתארות תכונות ניקוז טבעיות כגון זרמים, נהרות, גללים ודיכאון.תכונות אלה חיוניות להבנת האופן שבו מים עוברים דרך נוף לאחר גשם או השקיה. חקלאות בת קיימא תלויה בניהול משאבי מים ביעילות - ניצול שבו אפשרי, מניעת שחיקה, והימנעות מאספקת מים יעילה באזורים נמוכים.

◄

מפות טופוגרפיים חושפות קרקעות כגון רכסים, עמקים, מישורים, ומעריצים בכל רחבי העולם מציגות הזדמנויות ומגבלות שונות לחקלאות.עמק קומות בדרך כלל יש אדמה עמוקה, פורייה וגישה למים אמינה, אך עשוי להיות נוטה לפור או להצפה. רידג ' העליון מציעים ניקוז טוב וזרימת אוויר אבל עשוי להיות בעל אדמה דקה וחשיפה למערכות קרקעיות אלה עוזר תוכניות טבעיות כדי למנוע יבולים (R) כדי למנוע את יכולת טיפול בתאים קרקעיים (RCC) במקום שימוש בתאים מובילים).

היתרונות של מפות טופוגרפי בתכנון חקלאי בר קיימא

עיצוב מערכת Irrigation

יעילות השקיה היא אחד היתרונות המשמעותיים ביותר הנגזרים מניתוח טופוגרפי.מערכות השקיה המופצת על ידי Gravity-fed, כגון פרוות או irrigation הגבול, תלוי במדרון אחיד כדי להפיץ מים באופן שווה על פני שדה.מפות טופוגרפיות לחשוף שינויים קלים בגובה שיכול לגרום מים לגלישה באזורים מסוימים, לעקוף אחרים, המוביל לצמיחתם של יבולים ומים מבוזבזים על ידי פיזור חומרים מדויקים.

מדדי בקרת האירוסין

שחיקה סולרית היא אחד האיומים החמורים ביותר לחקלאות בת קיימא, במיוחד על קרקע מזחלת.מפות טופוגרפיות מאפשרות למתכננים לזהות אזורים שבהם המדרונות עולה על סף קריטי לסיכון לשחיקה. לדוגמה, מדרונות גדולים מ-5-10% עשויים לדרוש הדבקה או להפשיטה של מידע למניעת אובדן הקרקע. NRtour חקלאות, שבו עד כה נעשה לאורך קווי מגורים ולא למעלה ולמטה, יכול להפחית את המסגרת הטבעית כדי לספק את הנטוגרפית מדויקת לרמה (מעלה) לרמה גבוהה יותר מלמטה למעלה מלמטה למעלה מ- 50%).

שיפור תכנון Crop Placement ו-Rreation

לא כל חלקי החווה מתאימים באותה מידה לאותן יבול.מפות טופוגרפיים עוזרות להבחין בין אזורים יבשתיים עם אדמה מוטבע היטב ואזורים נמוכים קרקע אשר עשויים להיות רטובים יותר פורייה יותר.על ידי overlay נתונים טופוגרפיים עם מפות אדמה ונתונים תשואה היסטורית, חקלאים יכולים ליצור אזורי ניהול אשר להנחות תצפיות משתנות-rate-rate, הפריההיטציה, ויישומים אלה להפחית את עלויות קלטות ולהפחית את ההשפעות הסביבתיות על ידי החלישומים רק על ידי החלישומים, כאשר הם יכולים להיות מייעלים על ידי יבולים על ידי צנרת שטחיים.

תכנון שימור Soil

שיטות שימור כגון מים מעושבים, רצועות חיץ, וכיסוי יבול דורשים מידע טופוגרפי מדויק להיות יעיל.כבישים מעושבים, אשר מעבירה משדות לחנויות יציבות, חייב לעקוב אחר נתיבי ניקוז טבעיים כדי למנוע גיליינג.מפות טופוגרפיים לזהות נתיבי זרימה אלה ומאפשרים למהנדסים לעצב נתיבי מים עם החלקה המתאימה ו ⁇ .

יישום מעשי בסוגי Terrain שונים

אזורים הרריים ועוניניים

בשטחי גבעה והרשים, החקלאות חייבת להתמודד עם מדרונות תלולים, אדמה רדודה, ופוטנציאל שחיקה גבוה.מפות טופוגרפיות הכרחיות לתכנון מערכות טרסות שממירות מדרונות תלולים לתוך סדרה של מדרגות ברמה, צמצום מהירות ההמראה ויצירת משטחים שטוחים. Bench טרסות, בשימוש נפוץ בטיפוח אורז בדרום מזרח אסיה וקפה גדל בדרום אמריקה, דורשות עלייה מדויקת כדי להבטיח ניהול מים תקין, שבו הם יכולים לספק ממטרים או מקרקעים נוספים.

גישה כבישים ותשתיות חקלאיות באזורים הרריים גם ליהנות מתכנון טופוגרפי.כבישי Access חייבים לעקוב אחר קווי המתאר כדי למזער כרכים לחתוך-and-fill ולהקטין את הסיכון של שחיקה.מפות טופוגרפיים עוזרות לתכנן מתכנני דרכים נבחרים הממזערים את ההפרעות הסביבתיות ולספק גישה בטוחה, הכל-האביקתית לשדות. Drainage מבנים כגון culverts ו-Es יכולים להיות ממוקמים על בסיס נתיבי זרימה טבעיים מזוהים מניתוח דרכים, מניעת מים.

הופעות ב-Freting Plains and Undulating Landscapes

מדרונות נודדים מציגים תערובת של מדרונות עדינים ומשתנים שטוחים המציעים פוטנציאל חקלאי טוב, אבל גם מציב אתגרים לניהול מים אחיד.בנוף הזה, מפות טופוגרפיים עוזר לזהות גולים ודיכאון שבהם מים מצטברים לאחר הגשמים. אזורים רטובים אלה עשויים לדרוש ניקוז תת-קרקעי או מבחר יבול חלופי כגון צמחי מים על המדרונות, שבו מים מצטברים, במקום מהירויות שונות של נוקשות, עשויים להיות מדרונות מים, או מגבלות מים, עשויים להיות מדרונות, או מגבלות שונות של מים, או נוקשות, או קיבולת מים, ייתכן, או מגבלות של מים, ייתכן, ייתכן, בהתאם למשטח של מים, או טמפרטורות מלמטה, ייתכן, על פני מים, או חלופות, ייתכן, ייתכן, תלויות, על גבי טמפרטורות מלמטה, או חלופות של מים, ייתכן, על פני מים, על פני מים, על פני מים, ייתכן, על פני מים, ייתכן, על גבי נוקשות, על גבי קיבולת מים, ייתכן, ייתכן, ייתכן, ייתכן, על גבי קיבולת של מים, על גבי קיבולת מטבולית מים, על גבי טמפרטורות שונות של טמפרטורות שונות של מים, על גבי קיבולת מדרונות, כמו קיבולת מטבולית

טכנולוגיות חקלאות עדיפות, כולל טרקטורים מודרך GPS וצגי תשואה, להסתמך על נתונים טופוגרפיים ברזולוציה גבוהה כדי ליצור מפות מרשם.חקלאים יכולים להשתמש מפות אלה כדי להתאים את שיעורי הצפייה, יישומים דשן, ורסיס חומרי הדברה על פי המיקום הדמוגרפי של כל אזור ניהול. לדוגמה, מדרונות נמוכים יותר שמקבלים מים נוספים מריצה עשוי לדרוש פחות השקיה, אך חנקן, בעוד שייתכן כי מדרונות עליונה יכול לאפשר התאמות מקיפים באמת.

נביחות ועמקים

Floodplains ו עמקים הכלויים כוללים טופווגרפיה שטוחה עם קרקעות עשירות ועמוקות כי הם פרודוקטיביים מאוד עבור חקלאות.עם זאת, אזורים אלה כפופים להצפה תקופתית, אשר יכול לפגוע ביבולים והפקדה או להסיר העליון.מפות טופוגרפיים של הצפות לחשוף הבדלים עדינים עלייה הקובעת תדירות, עומק, ומשך.על ידי מיפוי אזורי שיטפונות, תוכניות יכול לבחור יבולים ותיים להימנע מעונות שיא, או מבנים כגון ריצוף מים רציפים, כגון מחסנים, כמו גם אזורים חסומים רציפים או חסמיים, כמו גם מחסנים למטה.

חקלאות קוטור בשיטפונות עשויה להיראות מיותרת בהתחשב בקרקע שטוחה, אך וריאציות מיקרוטופוגרפיה של אפילו 10-20 ס"מ יכול להשפיע באופן משמעותי על חלוקת מים במהלך השקיה או גשם כבד.קרקע מפלסמת, מונחה על ידי סקרים טופוגרפיים מפורטים, יכול ליצור שדות שטוחים אחידים כי אופטימיזציה משטח רוקן ויעילות השקיה.פרקטיקה זו נפוצה במדבקות אורז מדויקים באסיה וברמה לייזרים ברמת הכותנה בארצות הברית.

אזורי חוף ודלתא

אזורי חוף ודאטה עומדים בפני אתגרים ייחודיים הקשורים להצלה, פיזור, ועלייה ברמת הים.מפות טופוגרפיים של אזורים אלה הם קריטיים לזיהוי גובהי קרקע יחסית לרמה הים ולתכנון מערכות ניקוז המונעות מים מלוחים בחדירה.ברמות מגדלות אורז כגון דלתא מקונג בווייטנאם או גנגס-בנדרה בבנגלדש, מפות אחוריות ומדויקות של מים מתוקים ובטיחות, כגון תשתית בקרת מים מתוקים.

הסתגלות שינויי אקלים באזורים חקלאיים החוף מסתמכת במידה רבה על מידע טופוגרפי.כפי שרמות הים יעלו, שדות נמוכים יותר יהפכו פגיעים יותר ויותר לנזק המלח וההתמדה. החקלאים והמתכננים יכולים להשתמש במפות טופוגרפיים כדי לזהות אזורים שבהם הטיפוח של גידולים סובלניים מלוחים הוא אפשרי, שבו שיקום מסגר או קווי מגורים יכולים לספק הגנה, והיכן לנסיגה גבוהה יותר הוא הכרחי שילוב של פסגות עם מפות ים עם סוללות ים המאפשרים בעלי ים מתקדמים עם סוללות ים מתקדמים.

אינטגרציה של מפות טופוגרפיים עם טכנולוגיות חקלאיות מודרניות

מערכות מידע גיאוגרפיות (GIS) ומודלים של Digital Elevation Models (DEMs)

תכנון חקלאי מודרני מבוסס על מודלים של גבהים דיגיטליים (DEMs) הנגזרים ממפות טופוגרפיים, נתונים מכ"ם לווייניים, סקרי מכ"ם LiDAR, ו-AVAVAV פוטוגרםמטררי (DEMs) אלה מספקים את אותו מידע כמו מפות נייר מסורתיות, אך עם רזולוציה גדולה יותר, דיוק, ויכולת אנליטית. GIS מאפשרת למתכננים לשלב DEMs עם מפות קרקע, נתונים, שימוש ברשומות, מודלים כלכליים כדי לייצר יכולות ניהול מודלים תעשייתיים שונים, לדוגמה, שיטות ניהול הקרקע.

LiDAR-derived DEMs מציעים דיוק אנכי של 15-30 ס"מ, המאפשר ניתוח מפורט של מיקרוטופוגרפיה עבור יישומי חקלאות דיוק. נתונים אלה ברזולוציה גבוהה יכול לזהות ערוצי ניקוז עדינים, מרפסת ישנה נשאר, ודפוסי קרקע שאינם נראים על מפות טופוגרפיים סטנדרטיות.על ידי שילוב נתונים לידAR עם ציוד חקלאי מונח GPS, חקלאים יכולים ליישם אוטומטית קווית חקלאות, נוקשות משתנה, להגיב תנאים גרפיים לאתר מותאם אישית.

GPS ו- Auto-Steer Systems

הטכנולוגיה המשולבת עם מפות טופוגרפיים מאפשרת למכונות חוות לעקוב אחר קווי קו מתאר באופן אוטומטי, צמצום עייפות המפעיל ושיפור הדיוק של שיטות שימור. מערכות Auto-steer המתוכננות עם מפות קוטור יכול לשמור על ספיגה עקבית והיערכות על פני מדרונות, להבטיח כי עד גיל המעבר ונטיעת פעולות לעקוב אחר הדרך האופטימלית לשליטה במים.

כלי אוויר בלתי מאוישים (UAVs) ו-Sensing Remote

ד"רונים המצוידים במצלמות מרובות-ספקטרום וחיישנים לידר יכולים לייצר מפות טופוגרפיים ברזולוציה גבוהה על הביקוש, המאפשר לחקלאים לעדכן את נתוני הגובה שלהם כתנאי שינוי.יכולות אלה שימושיות עבור שחיקה של אדמה ניטור, זיהוי שינויים בדפוסי ניקוז, והערכה של בריאות היבול על פני עמדות טופוגרפיים שונות.

כלי מודלים וסימפוציה

מודלים הידרולוגיים ושחיקה כגון AGNPS, SWAT ו-RUSLE2 דורשים קלט טופוגרפי כדי לדמות זרימת מים, תחבורה של סימנט ותנועת תזונה על פני נופים חקלאיים.מודלים אלה מאפשרים למתכננים לבחון תרחישים ניהול שונים - כגון שינוי שיטות עד גיל המעבר, התקנת מבנים, או שינוי סיבובי יבול - לפני יישום אותם בתחום קיימות.

צעדים מעשיים לשימוש במפות טופוגרפיים בתכנון החווה

עקבו אחרי Topographic Maps

חקלאים ומתכננים יכולים להשיג מפות טופוגרפיים מסוכנויות מיפוי לאומי, סקרים גיאולוגיים, או מקורות מקוונים כגון מפת לאומי USGS, סוכנות הסביבה האירופית, או OpenStreetMap. עבור רוב היישומים החקלאיים, מפות בקנה מידה של 1:10,000 עד 1:25,000 לספק מספיק פרטים עבור תכנון ברמה גבוהה.

תכונות מפתח לחפש כוללים דיכאון סגור (אשר מעיד על בריכות או כיורות), קווי מתאר תלולים (אשר מצביעים על מדרונות בלתי-מעורערות), ודפוסי קוטור מתכנסים (אשר מצביעים על מורדות עמק או ערוצי ניקוז) על ידי סימון תכונות אלה על המפה, מתכננים יכולים ליצור הערכה ראשונית של ההזדמנויות והמגבלות של החווה לפני ביצוע ביקורים שדה.

ניהול שדה Verification

מפות טופוגרפיים הן כלים חזקים, אבל הן אינן תחליף מושלם להתבוננות הקרקעית.אימות שדה כרוך הליכה עם יחידת GPS או מדמומי כף יד כדי לאשר ⁇ מדרונות, לזהות סוגי אדמה, ולסמן תבניות צמחיות. חסרונות בין המפה לשדה עלול להתעורר עקב שינויים קרקעיים אחרונים שנגרמו על ידי שחיקה, בנייה או אירועים טבעיים.

פיתוח תכנית חקלאות מבוססת טופוגרפית

תוכנית חקלאית מקיפה המשלבת ניתוח טופוגרפי כולל מפות המציגות גבולות שדה מוצעים, פריסות השקיה, מבני שימור, אזורי יבול וכבישי גישה.כל אלמנט ממוקם על בסיס מדרון, היבט, וניקוי מידע שמקורו במפה הבסיס הדמוגרפית.התוכנית צריכה לכלול גם אמצעי שקיפות לאירועים מזג אוויר קיצוניים, כגון אזורי מעצר על מצפות או לשפוך על מדרונות על ידי תוכנית ניהול קרקעית.

אתגרים ומגבלות של שימוש במפה טופוגרפית בחקלאות

כלכלה ומטבע

מפות טופוגרפיות עשויות להיות מיושנות באזורים שעברו שינוי מהיר לשימוש הקרקעי או הפרעות טבעיות.מפות ישנות עשויות לא לשקף את המחיקה האחרונה, התאזרחות או פעילות מפולת, מה שמוביל להנחות לא נכונות לגבי התנאים הנוכחיים.מתכננים צריכים לאמת את תאריך הפרסום של המפות שלהם ולהשלים אותם עם תמונות אוויריות או סקרי שדה עדכניים כאשר הם אפשריים במדינות מתפתחות רבות, באיכות גבוהה מפות לא זמינות בחופשיות, מהמכשירים קטנים של חקלאים קטנים אלה.

החלטות נתונים ו- Scale

רמת הפרטים המסופקת על ידי מפה טופוגרפית תלויה בקנה מידה שלה מרווח מרווח קונוס.מפות בקנה מידה קטן (למשל, 1:100,000) שימושיים לתכנון אזורי אבל חסר את ההחלטה הדרושה עבור התערבויות ברמה שטחית. versely, מפות בקנה מידה גדול עם מרווחי רצף קטן דורשות אחסון נתונים משמעותיים ויכולת עיבוד. עבור יישומים חקלאיים מדויקים, את ההחלטה של DEMs הזמינים לציבור כגון (30TM) או רזולוציה גבוהה יותר תכונות בקרה (כמו רזולוציה) או רזולוציה גבוהה יותר רלוונטיות) עשוי לשאת תכונות בקרה (כמו רזולוציה גבוהה יותר רלוונטיות (כמו רזולוציה) או רזולוציה גבוהה יותר רזולוציה גבוהה יותר רזולוציה גבוהה יותר רזולוציה גבוהה יותר של רזולוציה גבוהה יותר של ניתוח (כמו רזולוציה) או רזולוציה גבוהה יותר רזולוציה גבוהה יותר רזולוציה) או רזולוציה גבוהה יותר רזולוציה גבוהה יותר של נתונים רזולוציה גבוהה יותר קיבולת בקרה (מפסומי בקרה).

שילוב עם שכבת נתונים אחרת

מפות טופוגרפיים מספקות רק ממד אחד של המידע הדרוש לתכנון חקלאי בר קיימא.Soil, שינויי אקלים, גישה לשוק וחילת הקרקע הן גורמים חשובים באותה מידה שיש לשלב עם נתונים טופוגרפיים כדי לייצר המלצות משמעותיות.ללא גישה הוליסטית אשר רואה את האינטראקציות בין Topography לבין גורמים אחרים באתר, יש סיכון של קבלת החלטות כי הם נשמעים מבחינה טכנית, אך מבחינה חברתית או לא מזיקה כלכלית.

מסקנה: התפקיד הבסיסי של מפות טופוגרפיים בחקלאות בת קיימא

מפות טופוגרפיים הן הרבה יותר מאשר ייצוגים סטטיים של גובה - הן כלים דינמיים התומכים בהחלטות המאפשרים לחקלאים ולמתכננים להבין את הבד הפיזי של הקרקע ולעבוד בהרמוניה עם זה.מעיצוב מערכות השקיה יעילות על מדרונות עדינים לייצב גבעות תלולים עם טרסות, משמירה על קרקעות מצפות עם ניקוז אסטרטגי להכנת שינויי אקלים באזורי החוף, טופוגרפיים תחת כל היבטי שטח חקלאי מגוון.

בעוד החקלאות ממשיכה להעצים ולהרחיב נופים מאתגרים יותר, הצורך בנתונים מדויקים, נגישים ונפוצים לפעולה יגדל רק.שילוב של מיומנויות קריאה מסורתיות של המפה עם טכנולוגיות דיגיטליות מודרניות כגון GIS, GPS, LiDAR, ו- UAVs מציב יכולות אנליטיות חזקות בידיים של חקלאים ומתכננים. כאשר השתמשו בהן בחשיבה, מפות טופוגרפיים מסייעות לגשר על הפער בין הפוטנציאל הטבעי של האדמה והאנרגיה האנושית, לא צריכה כיום את אותה אנרגיה חקלאית.

עבור אלה המבקשים ליישם פרקטיקות חקלאיות בר קיימא על שטח מורכב, נקודת ההתחלה היא תמיד אותו: מפה טופוגרפית טובה וידע לקרוא אותו.ההשקעה בלמידה מיומנות זו ורכישת הנתונים הדרושים לשלם דיבידנדים בעלויות קלט מופחתות, תשואה גבוהה יותר, השפעה סביבתית נמוכה יותר, וגמישות רבה יותר למזג אוויר קיצוניות.

(ב) למתן הוראות נוספות על יישום מפות טופוגרפיים בתכנון החקלאי, להתייעץ עם משאבים מה-FLT:0USDA משאבי טבע שימור משאבים טבעיים שימור משאבים FLT:1,FLT:2FAO Land Resources Planning ToolboxirFLT 3, ו-FLT:4USGS National Geospatial Program:5.