Innowacyjne narzędzie w wspomagania decyzji w nawadnianiu upraw system ENORASIS. Rafał Wawer, Artur Łopatka, Jerzy Kozyra, Mariusz Matyka

Transkrypt

1 Innowacyjne narzędzie w wspomagania decyzji w nawadnianiu upraw system ENORASIS Rafał Wawer, Artur Łopatka, Jerzy Kozyra, Mariusz Matyka

2 ENORASIS Nawodnienia w Polsce Treść prezentacji Innowacja i założenia systemu ENORASIS Architektura systemu Wdrożenia pilotażowe Potencjalny wpływ szerszego zastosowania DSS w nawodnieniach rolniczych na planowanie przestrzenne i infrastrukturę obszarów wiejskich

3 ENORASIS ENvironmental Optimization of IRrigAtion management with the combined use and Integration of - high precision Satellite data, - advanced modeling, - process control and business innovation

4 ENORASIS Utworzenie systemu DSS dla zrównoważonego zarządzania nawodnieniami rolniczymi w oparciu o wysokorozdzielcze dane satelitarne, modelowanie, kontrolę przepływu informacji i innowację ekonomiczną Zrównoważone nawadnianie: Minimalizacja nawodnienia Przy minimalnym spadku plonu*

5 ENORASIS 2mln, 13 partnerów: GR, DE, FR, SRB, ES, RO, CH, CY, TY 5 instytucji badawczych, 2 rolnicze 5 partnerów ICT IUNG-PIB: architektura systemu algorytmy DSS koordynacja wdrożeń

6 Nawodnienia na świecie

7 Nawodnienia w Polsce

8 Źródło: susza.iung.pulawy.pl Susze w Polsce

9 Źródło: susza.iung.pulawy.pl, roślina: zboża jare. Susze w Polsce

10 Prognozy klimatyczne Źródło: Olesen et al. 2010, za Jerzy Kozyra, PW IUNG-PIB, Zadanie 1.1. System informacji o wpływie zmian klimatycznych na rolnictwo oraz o metodach adaptacji.

11 Nawodnienia rolnicze pochłaniają około 70% wody słodkiej spożytkowanej w gospodarce w skali globalnej, stanowiąc istotny element wpływający na środowisko. Aktualne prawodawstwo UE, w szczególności Ramowa Dyrektywa Wodna oraz Normy i Wymogi Wzajemnej Zgodności stanowiącej część Wspólnej Polityki Rolnej wprowadzają w dziedzinie zasadę użytkownik płaci. W związku z tym przewiduje się znaczne zwiększenie cen netto wody do nawodnień i związane z nimi wzrosty kosztów produkcji rolnej.

12 Założenia Rolnicy: Optymalizacja zużycia wody Automatyzacja nawodnień KZGW: Monitoring zużycia wody Monitoring bilansu wód podziemnych i powierzchniowych Naliczanie opłat za zużycie wody**

13 ENORASIS IDSS koncepcja

14 ENORASIS IDSS w terenie Architektura platformy WSN do inteligentnego zarządzania nawodnieniami

15 Sensor web

16 ENORASIS IDSS architektura

17 ENORASIS IDSS architektura SOS WSN Użytkownicy Middleware ENORASIS SERVER REST API Aplikacja Web DSS na bazie GIS Aplikacja Android WRF DSS na bazie FAO56 Uruchamiany codziennie by wyliczyć zapotrzebowanie na wodę dla każdego pola w systemie. Source: Stavros Tekes, ENORASIS Platform. ENORASIS Review Meeting.

18 Enorasis www

19 Wykorzystanie zaawansowanych modeli prognozowania pogody (WRF Weather Research and Forecasting) WSN bezprzewodowe sieci sensorów Dostosowanie do potrzeb dwóch typów użytkowników końcowych: rolników i instytucji zarządzających wodą (RZGW) Nowy model optymalizacji ekonomicznej nawodnień (IUNG-PIB) Innowacja

20 ENORASIS IDSS Opcje dla użytkowników wdrożenie Bez czujników Stacja meteo w polu Czujniki wilgotności (SMS) w polu SMS i zawory w polu Aplikacja GIS Zoptymalizowane i zautomatyzowane nawadnianie upraw w oparciu o wilgotność gleb i prognozę pogody Wiedza kiedy i ile nawadniać Potencjalne zużycie wody

21 Wdrożenia pilotażowe

22 Wdrożenia pilotażowe Polska JAAK, Kosiorów RZD Grabów

23 Wdrożenia pilotażowe Opad [mm] w roku 214: 1 czerwca 29 września

24 Wdrożenia pilotażowe Plon na polach testowych w Polsce w sezonie 2014 Roślina /nawadnianie Kukurydza Ziemniak Wczesna malina Późna malina Bez nawodnienia Zwykła praktyka (A) ENORASIS DSS (B) Różnica (B-A) t/ha 6,8 7,9 8,7 0,8 % % t/ha 20,9 22,9 35,0 12,1 % % t/ha - 15,0 15,4 0,4 % % t/ha - 7,3 7,5 0,2 % %

25 Wdrożenia pilotażowe Jednostkowe zużycie wody na polach testowych w Polsce w roku 2014 Roślina/nawodni Zwykła enie praktyka (A) ENORASIS DSS (B) Różnica (A-B) m3/t m3/t m3/t % Kukurydza 205,0 157,0 48,0 23 Ziemniak 71,1 29,5 41,6 59 Wczesna malina 140,5 14,0 126,5 90 Późna malina 310,2 215,0 95,2 31

26 Wdrożenia pilotażowe Udział bulw dotkniętych chorobami [%] Udział bulw konsumpcyjnych [%]

27 Reminiscencje dla obszarów Sensor Web: Waloryzacja przestrzeni, wycena nieruchomości etc. wiejskich Powszechny dostęp do systemów I-DSS: Zrównoważone zużycie wody Wzrost plonowania i polepszenie rachunku ekonomicznego* Jednoczesny zwiększony pobór wody i energii Zasolenie gleb Zaburzenie bilansu hydrologicznego i odnawiania zasobu wód gruntowych

28 Remedia Doradztwo rolnicze. Wdrożenie norm: Jakości wody do nawodnień (USDA) Monitorowania poziomu wód gruntowych i pow. Zapewnienie odpowiedniej przepustowości infrastruktury: wodociągów i sieci elektrycznej Monitoring zużycia wody i wdrożenie systemu pobierania opłat zachęcającego do oszczędności wody. Retencja wód powierzchniowych

29 Dziękuje za uwagę