Maataloustieteen Päivät 2012 - Suomen Maataloustieteellinen ...
Maataloustieteen Päivät 2012 - Suomen Maataloustieteellinen ...
Maataloustieteen Päivät 2012 - Suomen Maataloustieteellinen ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
POSTERIT<br />
Maatilan tietoinfrastruktuuri ja tiedonhallinta<br />
Mittaustiedon käyttö maatilan töissä<br />
89 90<br />
PredICTor-hankkeessa<br />
työkalu pohjamaan tiivistymisriskin ennustamiseen<br />
Täsmäviljelyn paikkatietojen käsittelyn<br />
ja yhteensopivuuden kehittäminen<br />
Laura Alakukku 1 ja Harri Lilja 2<br />
1. Maataloustieteiden laitos PL 28 00014 Helsingin yliopisto, laura.alakukku@helsinki.fi<br />
2. MTT Kasvintuotannon tutkimus, 31600 Jokioinen, harri.lilja@mtt.fi<br />
ASIASANAT<br />
Maan tiivistyminen, rengas, rengaspaine, rengaskuorma, maan kosteus<br />
TIIVISTELMÄ<br />
Peltotöiden yhteydessä maan tiivistymisriski<br />
on suuri, kun märällä pellolla ajetaan painavilla<br />
koneilla, joista maahan välittyvä pintapaine on<br />
korkea. Tiivistyminen voi haitata merkittävästi<br />
maan toimintoja sekä kasvien kasvua. Se lisää<br />
myös eroosion, ravinteiden huuhtoutumisen ja<br />
kasvihuonekaasupäästöjen riskiä.<br />
Koneiden rengaspainon jatkuva kasvu on lisännyt<br />
pohjamaan tiivistymisen riskiä. Pohjamaan<br />
tiivistymisen on todettu säilyvän karkeassa maassa<br />
vähintään 15 vuotta ja suomalaisessa savimaassa<br />
30 vuotta. Maan tiivistymistä voidaan perustellusti<br />
pitää yhtenä tärkeimmistä viljelymaan laatua<br />
uhkaavista tekijöistä. Se on myös suorassa yhteydessä<br />
eroosioon ja tulviin, jotka myös uhkaavat<br />
maan laatua.<br />
EU:n ICTAGRI era-net rahoitaa PredICTorhanketta<br />
(Preparing for the EU Soil Framework<br />
Directive by optimal use of Information<br />
and Communication Technology across Europe).<br />
Hankkeen tavoitteena on suunnitella ja toteuttaa<br />
internetissä käytettävissä oleva työkalu päätöksentekoon,<br />
jolla voidaan arvioida pohjamaan ominaisuuksien<br />
ja käytettävän koneistuksen perusteella<br />
tiivistymisriskiä sekä tuottaa Euroopan laajuisesti<br />
karttoja pohjamaan kuormituksen kestävyydestä.<br />
Tavoitteena on, että työkalua voidaan käyttää<br />
EU:ssa valmisteilla olevan maaperänsuojelun puitedirektiivin<br />
yhteydessä tarkasteltaessa maan tiivistymisestä<br />
aiheutuvaa uhkaa maaperälle.<br />
Hankkeessa tehdään ICT työkalu, jossa voidaan<br />
yhdistää olemassa olevista tietokannoista maan<br />
kuormituksen kestävyyden (mekaaninen lujuus)<br />
arviointiin tarvittava tieto sekä ajantasainen aineisto,<br />
joka tarvitaan, kun simuloidaan koneiden<br />
aiheuttaman jännityksen ulottumista maan eri<br />
kerroksiin. Erilaisten rengasratkaisujen ja kuormitusten<br />
aiheuttaman jännityksen jakautumista ennustetaan<br />
mallilla, jossa yhdistetään käytettävissä<br />
olevat mallit pintapaineen jakautumisesta maan<br />
ja koneen välisellä kosketusalalla sekä jännityksen<br />
kulkeutumisesta maaprofiilissa. Jännityksen aiheuttaman<br />
maan tiivistymisriskin arvioinnissa tarvitaan<br />
tieto maan kuormituksen kestävyydestä. Se<br />
tuotetaan käyttämällä pedotransferfunktioita, joiden<br />
perustana on tieto maan lajitekoostumuksesta<br />
(saadaan maaperäkartoista) ja maan kosteudesta<br />
(simuloidaan kulloiseenkin tilanteeseen DAISY<br />
mallilla). Hankkeessa täydennetään olemassa olevia<br />
tietokantoja maan ominaisuuksista. Esimerkiksi<br />
Suomessa päivitetään maan fysikaalisten<br />
ominaisuuksien tietokanta.<br />
Hankkeeseen osallistuu tutkijoita <strong>Suomen</strong> lisäksi<br />
Tanskasta (koordinointivastuu), Sveitsistä,<br />
Saksasta ja Hollannista. Hanke on käynnissä ja<br />
se päättyy vuonna <strong>2012</strong>.<br />
Katja Polojärvi 1 , Mika Luimula 2 , Pertti Verronen 2 , Mika Pahkasalo 2 , Markku Koistinen 3 ja Jouni Tervonen 4<br />
1. Oulun seudun ammattikorkeakoulu, Luonnonvara-alan yksikkö, Metsäkouluntie, 90660 Oulu, katja.polojarvi@oamk.fi<br />
2. CENTRIA Tutkimus ja kehitys, RFMedia-laboratorio, Vierimaantie 5, 84100 Ylivieska, etunimi.sukunimi@centria.fi<br />
3. MTT, Kasvintuotannon tutkimus, Vakolantie 55, 03400 Vihti, markku.koistinen@mtt.fi<br />
4. Oulun Eteläisen instituutti, RFMedia-laboratorio, Oulun yliopisto, Vierimaantie 5, 84100 Ylivieska, jouni.tervonen@oulu.fi<br />
TIIVISTELMÄ<br />
Täsmäviljelyn suunnittelu, toteutus ja arviointi<br />
perustuvat paikkatietoihin, joita esimerkiksi<br />
työkoneisiin ja maatilaympäristöön sijoitettavat<br />
sensorit ja laitteistot keräävät. Laitteistojen kirjo<br />
johtaa siihen, että maatilalla tuotettu paikkatieto<br />
vaihtelee laadultaan ja on vaikeasti yhdistettävissä<br />
toisiinsa. Paikkatiedon tehokas hyödyntäminen<br />
viljelyssä edellyttää tietojärjestelmää, jonka avulla<br />
viljelijä pystyy yhdistämään maatilan tietoja toisiinsa<br />
ja täydentämään niitä ulkopuolisten toimijoiden<br />
tuottamilla aineistoilla. Erilaiset tietomallit,<br />
-formaatit, rajapinnat ja koordinaattijärjestelmät<br />
haastavat tietojen yhteensovittamisen eri laitteistojen,<br />
ohjelmistojen ja tietojärjestelmien välillä.<br />
Hajautetut järjestelmäarkkitehtuurit mahdollistavat<br />
eri lähteistä peräisin olevan paikkatiedon<br />
yhdistämisen. Järjestelmäkehitystyön tavoitteena<br />
oli toteuttaa ja demonstroida erilaisten arkkitehtuuri-<br />
ja protokollavaihtoehtojen pohjalta tietojärjestelmä,<br />
joka vastaa täsmäviljelyjärjestelmien<br />
yhteentoimivuuden vaatimuksia. Tietojärjestelmän<br />
toteutuksessa sovellettiin paikkatietostandardeja,<br />
paikkaperustaisten järjestelmien ja palveluiden<br />
alustaa sekä sensoriverkkoteknologiaa. OGC:n<br />
(Open Geospatial Consortium) Web Feature Service<br />
-rajapinnan (WFS) avulla sensoritietoa välitettiin<br />
SQL-tietokantaan langattomasti maanpinnan<br />
alta sekä toisen organisaation palvelimelta.<br />
Lisäksi järjestelmään välitettiin valmiiksi käsiteltyä<br />
ja analysoitua peltotietoa. Taustalla on ajatus<br />
viljelijöille suunnattavasta tietopalvelutoiminnasta.<br />
Demonstraatiossa testattiin langattoman sensoriverkkoradion<br />
kuuluvuutta maanpinnan alta<br />
(syvyys 30 cm). Testauksissa signaalin voimakkuus<br />
riitti ihanneolosuhteissa muutaman kymmenen<br />
metrin päähän. Järjestelmässä maaperän<br />
lämpötila- ja kosteustiedot välittyvät langattomasti<br />
pääsolmulaitteelle, joka on kytkettynä tietokoneeseen.<br />
PC:lle kehitetty sovellus kysyy tietoja<br />
pääsolmulaitteelta CENTRIA Protokollaa käyttäen<br />
sekä välittää viestin (HTTP POST) WFS:lle<br />
käytettävissä olevaa yhteyttä (esim. WLAN, 3G)<br />
käyttäen.<br />
MTT:n peltotyökoneiden keräämää vektorimuotoista<br />
satotietoa siirrettiin WFS:lle luomalla<br />
palvelinyhteys MTT:n palvelimelta. MTT:n<br />
täsmäviljelyaineistoja hyödynnettiin myös Agri-<br />
Handler-sovelluksen kehitystyössä. Tietokannan<br />
ylläpitämiseen kehitetyllä sovelluksella tietojen<br />
käsittelijä voi ladata tietokantaan maatilaa ja sen<br />
peltolohkoja koskevia paikkatietoja kuten lohkorajat<br />
ja ravinnetasekartan. Lisäksi kehitettiin aineistojen<br />
tarkastelua varten AgriViewer -web-sovellus.<br />
Toteutetun hajautetun järjestelmäarkkitehtuurin<br />
toiminnallisuus demonstroitiin ja testattiin. Rajapintojen<br />
toteutus täytti järjestelmän yhteentoimivuuden<br />
ja skaalautuvuuden vaatimukset. WFS-rajapinta<br />
soveltui hyvin monimuotoisten vektoriaineistojen<br />
välittämiseen. Jatkokehityskohteita ovat<br />
paikkatietojen automaattisen käsittelyn ohella rasteriaineistojen<br />
ja analyysipalvelujen välittäminen<br />
OGC:n WCS- ja WPS-rajapinnoilla.<br />
ASIASANAT<br />
Täsmäviljely, paikkatieto, yhteentoimivuus, hajautettu järjestelmäarkkitehtuuri<br />
228 <strong>Maataloustieteen</strong> Päivät <strong>2012</strong> <strong>Maataloustieteen</strong> Päivät <strong>2012</strong> 229
Change language