GPS在农业中的应用
在导航技术上,有很多在大型农田作业的农业机具都装有导航显示器,并且,在接收GPS信号的同时,也可同时接收GLONASS导航信号,这种混合定位的导航模式使得位置导航更加精确,达到了厘米级的高精度。与此同时,导航显示器利用精准的位置定位,实现了自动驾驶、农具控制以及各种资源流量控制的兼容性,帮助农人实时精确地监控和回执田间信息,提升工作效率。
有着多年导航技术服务经验的美国天宝(Trimble)公司,利用导航技术的特性开发出了自动化驾驶技术系统AUTOPILOT,这一发明实现了农机具的导航控制。自动化驾驶是一种什么概念呢?比方说,传统的农机作业可能会因操作人员的个人水平,导致田地规划出现不整齐的情况,但是配合导航仪及AUTOPILOT后,使得农具在任何地形上都能保持在一条直线上运作,精度达到2.5cm。另外,使用传统农机一般只能够白天作业,到了晚上就不可能再继续了,而使用了自动驾驶则完全依照导航来进行作业,这使得农业作业变成了全天24小时均可以进行工作。

紧密融合的3S
现代农业利用遥感、导航定位与地理信息系统三大领域的技术在大幅促进农业增产的同时,还节约了农业投入的成本,像化肥、水资源的投入等等。实际上,在运用3S技术的过程当中,这三大技术是相辅相成,互相融合的,现代农业将RS、GlS、GPS三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域如网络技术、通讯技术等有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术,并形成一整套有机的3S系统。3S系统是三者相互补充、相得益彰构成了一个功能完整而强大的空间数据采集处理分析系统。
随着GIS在农业领域中的运用价值越来越大,在行业内,对于遥感与GIS之间的一体化集成技术的研究也在不断进行着。
之所以推进一体化,主要是因为传统的遥感软件中缺少了全面的空间分析及数据管理工具,而对GIS来说则缺少了完善的图像处理功能,如果能将二者结合起来,让遥感影像和图像分析功能作为核心组成部分与GIS实现一体化,这将对于农业应用中对数据的时效性要求很高的特点实现很好的支持。目前在GIS领域中人们熟知的Esri公司正在于全球遥感领域的领导者美国ITT Visual Information Solutions公司,建立起战略合作伙伴关系,共同开发和建设遥感与GIS的一体化平台。
在现代农业发展过程中,形成了一项以“精准农业”为命名的新领域,精准农业是基于3S 技术、决策支持技术和智能装备技术的现代农业管理系统,它最早起源于欧美发达国家,堪称高科技的栽培学革命。
目前,精准农业在国外很多农机作业装备中已趋于成熟的运用阶段,各种利用导航、遥感科技的电子监视、控制装置系统已应用于复杂的农业机械;变量播种机、联合收割机等高智能化机械也已逐步进入国际市场。
举一个农田机械化撒肥的实例。在传统机械化作业的田间撒肥过程中,仅仅停留在一种器械替代人力施肥的劳动作业的阶段,但在3S技术下,通过遥感对施肥土壤的光波波段感知,便可以知晓农田化肥的施肥量状况,遥感获得的影像数据传递到GIS的中,根据强大的GIS数据管理,通过以往的农田本身适合播撒化肥的适合份量的数据记录,再根据遥感影响传递过来的化肥含量值,便可以智能地判断出农田的哪些区域需要再继续施肥、再施多少肥达到最优配置,哪些区域的化肥在土壤中的含量已经饱和,不需再施肥,这些通过GIS的分析处理能够全部准确的计算出来。当施肥量通过GIS计算出来后,再传达给农机上的GPS导航仪,农人通过导航仪上的操作,直观地看到农机的施肥进展情况,并可以通过导航仪直接控制农机的工作效率,比如通过导航仪来控制农机车的行驶速度,减少和增加化肥的施撒率等等。再比如像农业杂草处理也是同样的工序,在农机上配有微型的光学遥感传感器,对杂草的高度、面积等情况能直观地探测到,再先后提交给GIS与GPS进行处理。通过3S技术,农业投入的成本最终一定程度上获得减少。
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