近日,中國發(fā)射了全球首顆量子衛(wèi)星,世界的目光再次聚焦“衛(wèi)星”——這個人類一手送入太空的親密伙伴。衛(wèi)星其實不僅在通信領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用,在農(nóng)業(yè)方面也擔負著多項服務(wù)功能。
精準農(nóng)業(yè)中衛(wèi)星導航定位技術(shù)離不開主要包括:農(nóng)業(yè)機械控制、精準病蟲防治和灌溉、農(nóng)田資源的普查和規(guī)劃等。
農(nóng)業(yè)機械控制
衛(wèi)星導航定位技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械控制中的應(yīng)用主要包括變量施肥播種機、聯(lián)合收割機、無人駕駛拖拉機等。
(1)變量施肥播種機
精細農(nóng)業(yè)變量控制的出發(fā)點是把大田塊細化為小田塊,按小田塊收集田間狀態(tài)信息,根據(jù)其差異性做出作業(yè)決策,即依據(jù)當前土壤養(yǎng)分狀況和作物生長狀況等田間狀態(tài)信息編制出田間施肥或播種變量作業(yè)處方信息。作業(yè)處方信息包括田間不同區(qū)域應(yīng)有的施肥量或播種量、定位信息、步進電機步進值等農(nóng)事變量作業(yè)信息,并有針對性地加以實施。
(2)聯(lián)合收割機
在聯(lián)合收割機上安裝全球定位系統(tǒng)接收機和地理信息系統(tǒng),在農(nóng)作物收貨的時候,利用GNSS技術(shù)和產(chǎn)量傳感器,由此獲得農(nóng)田作業(yè)區(qū)內(nèi)不同區(qū)域、不同地塊的農(nóng)作物產(chǎn)量分布,把這些數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后可以制作產(chǎn)量分布圖。之后,再將影響農(nóng)作物生產(chǎn)的種種因素數(shù)據(jù)輸進計算機,從而通過產(chǎn)量數(shù)據(jù)對比的方式,確定農(nóng)作物產(chǎn)量分布不均勻的原因,并且制定相應(yīng)有效的措施。由此,設(shè)計出農(nóng)業(yè)機械的智能控制軟件,來控制收割速度、脫粒喂入量,達到最佳的收割效果和最大的收割效率。
(3)無人駕駛拖拉機
無人駕駛拖拉機是由固定操作站控制的無人駕駛農(nóng)業(yè)機械,在衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)或在田間附近地面系統(tǒng)的導航下工作,具有很多優(yōu)越性:可實現(xiàn) 24小時內(nèi)連續(xù)精確作業(yè);沒有駕駛員,就沒有必要安裝駕駛室和操縱機構(gòu);可增加空間來安裝農(nóng)具,并減少機器重量,可提高機組工作效率。
精準病蟲防治和灌溉
衛(wèi)星導航定位技術(shù)在精準病蟲防治和灌溉中的應(yīng)用主要包括精準噴藥、精準灌溉系統(tǒng)等。
(1)精準噴藥
精準噴藥是運用GNSS監(jiān)測病蟲草害,是預(yù)測預(yù)報的新手段,通過GNSS系統(tǒng)連接高質(zhì)量視頻攝像系統(tǒng)拍攝分析圖像,可以收集原始數(shù)據(jù),監(jiān)測大田作物,得出田間病蟲草害分布大小位置,并可以通過逐次拍攝確認害蟲的遷飛路線、種群數(shù)量和為害程度,以及病蟲草害發(fā)展方向及流行趨勢。
(2)精準灌溉
精確灌溉既能滿足作物生長過程中對灌水時間、灌水量、灌水位置、灌水成分的精確要求,又能按照田間的每個操作單元的具體條件,精細準確地調(diào)整農(nóng)業(yè)用水管理措施,最大限度地提高水的利用效率。在田間運用GNSS土地參數(shù)采樣器采集植物生長的環(huán)境參數(shù),如土壤濕度、地溫等,通過GNSS中心控制基站,利用專家系統(tǒng)進行植物分析,可以調(diào)控植物生長環(huán)境,精確調(diào)控節(jié)水灌溉系統(tǒng)。
農(nóng)田資源的普查和規(guī)劃
在精準農(nóng)業(yè)中,綜合應(yīng)用衛(wèi)星導航技術(shù)、GIS和遙感技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)田信息的數(shù)字化、可視化管理應(yīng)用。技術(shù)人員利用GNSS手持機可以獲得農(nóng)田的地理位置信息。衛(wèi)星導航接收機獲得的農(nóng)田定位信息通過GIS轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的圖形,同田間的各種信息結(jié)合,形成反映該信息的專題圖和處方圖,如肥力分布圖、病蟲害分布圖等,用于農(nóng)作物科學施肥、病蟲害防治和估產(chǎn)等。
農(nóng)民日報客戶端