หลายท่านคงเคยได้ยินศัพท์ด้านเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่เพิ่มขึ้นและไม่เคยได้ยินหรือรู้มาก่อน ก่อกำเนิดวิทยาการและศาสตร์ด้านเทคโนโลยีที่ผสมผสานต่างๆ ทั้งคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ ไอที

การสื่อสารไร้สาย เซ็นเซอร์ตรวจวัด เทคโนโลยีชีวภาพ เทคโนโลยีด้านการสำรวจ เทคโนโลยีพลังงาน เครื่องจักรกล โดรนและระบบอัตโนมัติ ซึ่งได้เข้ามาเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตของประชากรโลกรวมถึงวงการเกษตรกรรม โดยเกษตรกรรมยุคใหม่ที่กำลังเป็นเทรนด์ไปทั่วโลกนั้น เต็มไปด้วยเทคโนโลยีและนวัตกรรมทางการเกษตรมากมาย ถูกนำมาใช้พัฒนาวิถีการทำการเกษตร ทำให้อำนวยความสะดวกให้กับชีวิตของเกษตรกรยุคใหม่มากขึ้น คำว่า “เกษตรแม่นยำสูง” หรือ “Precision Farming” คือ การทำเกษตรกรรมที่ประยุกต์ใช้ศาสตร์ด้านวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศ มาใช้เป็นเครื่องมือทำงาน เพื่อให้เกิดความสะดวกและง่ายต่อการจัดการแปลง เกิดการประมวลผลอย่างรวดเร็วและถูกต้องแม่นยำ วิเคราะห์ความสมบรูณ์ของแปลง การพยากรณ์ผลผลิต ประเมินความเสียหายจากภัยธรรมชาติและจากศัตรูพืช ตลอดจนการวางแผนกำหนดเขตเพาะปลูกพืช รับรู้สภาพดินฟ้าอากาศ ผลกระทบจากภัยพิบัติ ฯลฯ ช่วยให้เพิ่มปริมาณและคุณภาพของผลผลิต ทั้งยังช่วยลดต้นทุนการผลิต มีความปลอดภัยต่อเกษตรกรและสิ่งแวดล้อม โดยในการทำงานของเกษตรแม่นยำสูงมีเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องหลายชนิดและหลายระบบ ดังนี้

1.เทคโนโลยีระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นผิวโลก (Global Positioning System: GPS) : เทคโนโลยีการระบุพิกัดหรือตำแหน่งบนพื้นผิวโลก เช่น บริษัทรถไถควบคุมด้วย GPS ของบริษัท John Deere ในสหรัฐอเมริกา ทำหน้าที่พรวนดิน หยอดปุ๋ยและเก็บเกี่ยวอัตโนมัติ มีระบบควบคุม การบังคับการเลี้ยวของพวงมาลัยทำให้สามารถวิ่งไปกลับตลอดทั้งแปลงตามพิกัดแผนที่ที่กำหนด

2. เทคโนโลยีระบบสารสนเทศทางภูมิศาสตร์ (Geographic Information System: GIS) : เทคโนโลยีในการรวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่ แล้วนำมาแสดงผลในรูปแบบต่าง ๆ

3.เทคโนโลยีการรับรู้จากระยะไกล (Remote Sensing: RS) : เครื่องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลเชิงพื้นที่โดยอาศัยคลื่นแสงในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ และคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปแบบ เรดาร์ ไมโครเวฟ คลื่นวิทยุ ฯลฯ อุปกรณ์รับรู้เหล่านี้มักจะติดตั้งบนอากาศยานไร้คนขับ (Drone) หรือ ดาวเทียม (Satellite)

4. เทคโนโลยีการรับรู้ระยะใกล้ (Proximal Sensing: PS) : เซ็นเซอร์วัดข้อมูลได้โดยตรง เช่น เซ็นเซอร์ตรวจอากาศ (Weather Station) เซ็นเซอร์วัดดิน (Soil Sensor) เซ็นเซอร์ตรวจโรคพืช (Plant Disease Sensor) เซ็นเซอร์ตรวจวัดผลผลิต (Yield Monitoring Sensor) เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถนํามาวางเป็นระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless Sensor Network) โดยนําไปติดตั้งหรือปล่อยในพื้นที่ไร่นา เพื่อเก็บข้อมูลความชื้นในดิน อุณหภูมิ ปริมาณแสง และสารเคมี

5.เทคโนโลยีจัดการพื้นที่ตามความเหมาะสม (Variable Rate Technology: VRT) : เทคโนโลยีการให้ปุ๋ย ให้น้ำ สารเคมีควบคุมศัตรูพืช ตามสภาพความแตกต่างของพื้นที่ โดยมักจะใช้ร่วมกับเทคโนโลยี GPS เช่นเดียวกับการใช้รถไถให้ปุ๋ยอัตโนมัติ ทั้งนี้อาจจะใช้งานร่วมกับเทคโนโลยีการรับรู้ระยะใกล้ เพื่อความถูกต้องและแม่นยำมากยิ่งขึ้น

6. เทคโนโลยีเพื่อการตัดสินใจในระบบการทำฟาร์ม (Crop Models and Decision Support System: DSS) : บูรณาการ 5 เทคโนโลยีไว้ด้วยกัน เพื่อใช้ประกอบการตัดสินใจในการปฏิบัติงานในฟาร์ม และยังสามารถช่วยในเรื่องการทำนายผลผลิตที่จะสามารถเก็บเกี่ยวได้โดยทำนายจากข้อมูลผลผลิตในอดีต ควบคู่กับข้อมูลสภาพอากาศ ซึ่งถือเป็นปัจจัยหลักในงานด้านเกษตรกรรมขั้นสูง

ในบทความนี้จึงจะขอนำทุกท่านไปรู้จักกับเทคโนโลยีภูมิสารสนเทศที่นำมาประยุกต์ใช้ในด้านการเกษตรแม่นยำสูงหรือที่เรียกกันว่า “การรับรู้จากระยะไกล (Remote Sensing: RS)” เป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับการใช้งานในพื้นที่กว้าง สามารถระบุคุณลักษณะของวัตถุได้จากลักษณะการสะท้อนแสงหรือการแผ่พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าจากวัตถุนั้นๆ กล่าวคือ “วัตถุหรือพืชแต่ละชนิด จะมีลักษณะการสะท้อนแสงหรือการแผ่รังสีที่เฉพาะตัวและแตกต่างกันไป ถ้าวัตถุหรือสภาพแวดล้อมเป็นคนละประเภทกัน” คุณสมบัติของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อในการได้มาของข้อมูลใน 3 ลักษณะ คือ ช่วงคลื่น (Spectral) รูปทรงสัณฐานของวัตถุบนพื้นโลก (Spatial) และการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา (Temporal) การรับรู้ระยะไกลจึงเป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการจำแนกและเข้าใจวัตถุหรือสภาพแวดล้อมต่างๆ จากลักษณะเฉพาะตัวในการสะท้อนแสงหรือแผ่รังสี โดยองค์ประกอบที่สำคัญของการรับรู้ระยะไกล คือ คลื่นแสง ซึ่งเป็นพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติไม่ว่าเป็นพลังงานที่ได้จากดวงอาทิตย์ หรือเป็นพลังงานจากตัวเอง ซึ่งระบบการรับรู้ระยะไกลโดยอาศัยพลังงานแสงธรรมชาติ เรียกว่า Passive Remote Sensing ส่วนระบบบันทึกที่มีแหล่งพลังงานที่สร้างขึ้นและส่งไปยัง วัตถุเป้าหมาย เรียกว่า Active Remote Sensing เช่น ระบบเรดาร์ เป็นต้น

โดยส่วนตัวแล้วผู้เขียนมองว่าการนำเทคโนโลยีการรับรู้ระยะไกลมาประยุกต์ใช้กับงานด้านการเกษตรแม่นยำสูง (Precision Farming) เพื่อสร้างความได้เปรียบในการผลิตพืช ซึ่งในปัจจุบันเทคโนโลยีการรับรู้ระยะไกลมีราคาถูกลงมากและใช้งานง่ายขึ้น มีแพลตฟอร์มมากมายให้เลือกใช้งาน เจ้าของฟาร์มสามารถใช้ได้ โดยการสั่งซื้อบริการจากดาวเทียมของเอกชนหรือข้อมูลสาธารณะต่างๆ ที่มีให้ดาวน์โหลดมากมาย ขึ้นอยู่กับว่าผู้ใช้งานจะนำมาใช้ประโยชน์ในงานด้านไหน ไม่ว่าจะเป็นการประยุกต์ใช้กับที่ดิน การเกษตร ป่าไม้ ธรณีวิทยา การวางผังเมือง วิเคราะห์สภาพน้ำ คาดการณ์การเกิดอุทกภัย ติดตามสภาพอากาศและสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อมูลจากการรับรู้ระยะไกลนั้นเป็นข้อมูลในระดับพื้นที่กว้างทำให้มีความละเอียดของข้อมูลที่ต่ำ หากจะใช้สำหรับพื้นที่ย่อยๆ ในระดับฟาร์มจำเป็นต้องใช้ข้อมูลที่มีความละเอียดขึ้น ในระยะหลัง ได้มีการพัฒนานำเทคโนโลยีการรับรู้ระยะไกลมาติดตั้งกับหุ่นยนต์บินได้ หรือที่เรียกว่าอากาศยานไร้คนขับติดกล้องหลายช่วงคลื่น (Drone Multispectral) มีราคาไม่แพง เมื่อเทียบกับสมัยก่อน เกษตรกรระดับกลางสามารถซื้อหามาใช้ได้ ทำให้เทคโนโลยีนี้เริ่มกลับมาเป็นที่นิยมอีกครั้ง แต่การใช้เทคโนโลยีอาจจะต้องคิดคำนึงการใช้ประโยชน์เพื่อให้เกิดความคุ้มค่าและคุ้มทุนกับอุปกรณ์ที่ได้ลงทุนไป ดังที่กล่าวมาในข้างต้นทั้งหมดจะเห็นได้ว่าเทคโนโลยีต่างๆ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในหลากหลาย นับเป็นทางเลือกที่น่าสนใจในการเพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการบริหารจัดการการผลิตพืชและสัตว์ให้มีประสิทธิภาพครอบคลุมห่วงโซ่การผลิตทั้งระบบ

เขียน/ เรียบเรียงเรื่องโดย: นายจุฑาธิป สิโรรส

แหล่งที่มาของเนื้อหา :

Smart Farm “ฟาร์มอัจฉริยะ”, https://kasetmodern.wordpress.com/2014/09/22/smart-farm3/. ค้นเมื่อ 01 มีนาคม, 2566.

การสำรวจระยะไกล (REMOTE SENSING), https://knowledgeofrs.weebly.com/. ค้นเมื่อ 01 มีนาคม, 2566.

7 Ways Remote Sensing Enables Smarter Farming Decisions, https://www.cropin.com/blogs/remote-sensing-in-agriculture. ค้นเมื่อ 01 มีนาคม, 2566.

แหล่งที่มาของภาพ

DJI Enterprise (2022, 23 พฤศจิกายน). Introducing DJI Mavic 3 Multispectral [วิดิโอ]. ยูทูป. https://www.youtube.com/watch?v=4f8NiLApHLk&t=96s

https://www.usgs.gov/about/about-us/who-we-are

USGS (2017, 23 มีนาคม). Anatomy of Landsat 8 [วิดิโอ]. ยูทูป. https://www.youtube.com/watch?v=1b1q3LHb6-8

What is NDVI Index ? (2017, 30 มกราคม). https://physicsopenlab.org/2017/01/30/ndvi-index/