ارائه الگوی بهینه سازی مصرف آب با تلفیق سامانه های اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سنجش از دور و هوش مصنوعی در مزارع کشاورزی مناطق خشک و نیمه خشک

کمبود آب در مناطق خشک و نیمه خشک به ویژه در بخش کشاورزی که بیش از ۷۰ درصد آب شیرین جهان را مصرف می کند به یک بحران جدی تبدیل شده است. روش های سنتی آبیاری کارایی لازم را در این شرایط ندارند و حرکت به سمت کشاورزی هوشمند و داده مبنا ضروری است. این مقاله به بررسی الگوی بهینه سازی مصرف آب از طریق تلفیق سه فناوری کلیدی سامانه های اطلاعات جغرافیایی (GIS)، سنجش از دور و هوش مصنوعی می پردازد. سنجش از دور با ارائه داده های چندطیفی و حرارتی امکان پایش شاخص های گیاهی، تبخیر تعرق، تنش آبی و رطوبت خاک را فراهم می سازد. GIS به عنوان بستر یکپارچه سازی تحلیل های مکانی-زمانی، پهنه بندی منابع آب و تناسب اراضی را ممکن می کند. هوش مصنوعی نیز با الگوریتم هایی مانند جنگل تصادفی، XGBoost و LSTM، نیاز آبی گیاه و رطوبت خاک را با دقت بالا پیش بینی و برنامه های آبیاری بهینه ارائه می دهد. یافته ها نشان می دهد که این رویکرد تلفیقی می تواند مصرف آب را تا ۳۰ درصد کاهش و بهره وری آب را ۸ تا ۱۰ درصد افزایش دهد. باوجود چالش هایی نظیر هزینه های زیرساختی، نیاز به داده های باکیفیت و پیچیدگی مدل ها، پیشرفت های اخیر در فناوری های ماهواره ای، سنسورهای کم هزینه و الگوریتم های کارآمد، آینده ای روشن برای کشاورزی هوشمند در مناطق خشک ترسیم می کند. توسعه پلتفرم های ابری، مدل های هیبرید و هوش مصنوعی قابل تفسیر از پیشنهادات کلیدی برای تحقیقات آینده است.

کلیدواژه ها:

بهینه سازی مصرف آب ، سامانه های اطلاعات جغرافیایی (GIS) ، سنجش از دور ، کشاورزی دقیق ، مناطق خشک و نیمه خشک