Информационна система за подпомагане вземането на решения за контрол на мана по лозата | Защитена на: 01/01/1900
Отглеждането на лози е основен отрасъл в селското стопанство, който трябва да навлезе в ерата на “прецизното земеделие” за да бъдат решени предизвикателствата, с които се сблъскват лозари и агрономи. В 21ви век отглеждането на лозови насаждения все
още масово се осъществява чрез използване на големи количества химични пестициди и синтетични торове, въпреки съществуващите по-добри и доказани алтернативни подходи. Това води до нарушаването на биоразнообразието и нанася големи загуби на всички
видове на земята в дългосрочен план. В европейския съюз през 2021 година е приета т.нар. “Европейска зелена сделка”, която цели използването на химични торове и пестициди да бъде намалено с до 50% в следващите 10 години и напълно спряно до 30
години. Необходимо е фермерите да разполагат с инструменти, чрез които да постигнат тези цели, като същевременно запазят качеството и количеството на своята продукция. Настоящата дипломна работа има за цел да разработи инструмент, който подпомага
ежедневната работа на хората грижещи се за лозя - агрономи и лозари, в начина на контрол на мана по лозите. Чрез получаване на повече информация за развитието на болестта ще имат възможност да вземат информирани решения и да прилагат химични
третирания само когато е наистина необходимо. За целта е разработена информационна система, която извлича данни от сензори, измерващи атмосферни условия в лозови масиви. Анализира данните чрез прилагане на теоретично разработен математически
модел, който симулира развитието на маната във всеки един жизнен етап на патогена. На база атмосферните данни и резултата за развитието на патогена се изчислява риск от възникване на първична инфекция на мана. Алгоритъмът е разработен след анализ на
реални резултати за развитието на болестта в две винарни в България.
Поставените цели в дипломната работа са:
● Да се направи проучване за съществуващи информационни системи и модели за развитие на мана по лозата, базирани на атмосферни условия.
● Да се оценят вече съществуващите софтуерни системи, които анализират атмосферни условия и предоставят възможност за следене на мана по лозата.
● Да се проектира и разработи сървърна част на системата, която се грижи за извличане и обработване на метеорологичните данни и всички анализи.
● Да се проектира и разработи клиентска част на системата, която улеснява достъпа до данните и анализите за развитие на мана в лозовите масиви.
● Да се събере обем от данни с метеорологични условия и последвалите резултати върху лозите, които да се обработят и анализират.
● Да се валидира приложението сред три винарни в България от различни географски райони и да се анализират резултатите, ползите и възникналите недостатъци при използването му.
● Да се анализират възможностите за бъдещо развитие на системата и за персонализиране на грижата към различните сортове лози.
Поставените цели са постигнати след изпълнението на следните задачи:
● Направено е проучване на жизнения цикъл на патогена на маната и математически модели, които описват развитието му на база атмосферните условия в лозето.
● Направено е проучване и сравнителен анализ на решения със сходни функционалности, за да се определи какво трябва да предлага текущата информационна система.
● Водени са разговори със заинтересовани лица - агрономи, собственици на винарни и хардуерни доставчици за да се финализират първоначалните изисквания, които трябва да удовлетворява системата.
● Проектирана и разработена е сървърна част на системата, която се грижи за извличането, обработката и съхранението на данните от метеорологичните станции. Тук е реализиран и теоретичният модел за развитие на патогена и разработеният алгоритъм за риск от възникване на първична инфекция.
● Проектирана и разработена е клиентската част на системата, която представя цялата информация на системата в удобен за потребителя вид.
● Събрани за метеорологични данни за 3 години от 2 винарни в България и е направен анализ на резултатите предоставени от агрономите. На база обратна връзка е направена е оценка на силните и слабите страни на системата и са изведени бъдещи насоки за развитието ѝ.
● Направен е анализ за разработката на персонализиран модел на болестта спрямо географското разположение на лозето и различните сортове грозде.
Резултатите от тестването показват, че информационната система трябва да бъде подобрена за да изпълнява напълно нуждите на потребителите, но също така постигнатите резултати са добри и помагат на специалистите, като им дават повече информация за
състоянието на лозето. Чрез използването на системата са направени по-малко химически третирания за контрол на маната и в същото време е изведена сравнително добра растителна защита на тестовите лозови масиви.
Система е уеб базирана и е достъпна за всеки с потребителско име и парола на адрес http://app.bevine.wine.