“精细农业”发展与工程技术创新4.doc
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“精细农业”发展与工程技术创新
遥感(rs)技术是未来精细农作技术体系中获得田间数据的重要来源。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来,rs技术在大面积作物产量预测,农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性,目前还未用于作物生产的精细管理。然而,遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图象信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。rs获得的时间序列图象,可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在一季节中不同时间采集的图象,可用于确定作物长势和条件的变化。基于遥感产业界对“精细农作”的商业兴趣,一系列的地球观测卫星将在近几年内发射,到2005年,将有超过40个这类卫星提供服务。大部分这类卫星采集的全色图象,空间分辩率将达1~3米,多光谱图象分辩率预计可达3~15米,扫视区6~30km。由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上,卫星遥感技术可预期在近3~5年内,在“精细农作”技术体系中扮演重要角色。农业工程师应该涉足这一领域,了解有关的知识,参与应用研究,现在的rs软件已可装载在pc机上使用,性能价格比已可为普通用户所接受。
3.2 收获机械产量计量与产量分布图生成技术
作物产量是许多因素综合影响形成的结果和评价种植管理水平的基础。“精细农作”技术思想也正是从获得田间小区产量的差异性信息出发,分析原因,指导管理决策。在“精细农业”研究发展中,虽然也有关于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收获机械产量计量及产量分布图自动生成的试验研究成果,但迄今已商品化的产品仍集中于谷类作物收获机械方面。据报导,美国目前约有20个制造商供应谷物联合收获机产量计量系统,1997年底,全国使用这一技术的联合收获机约17,000台,其中约有一半带gps定位系统可支持产量分布图自动生成。一个主要生产厂商宣称,至2001年其生产的90%谷物联合收获机将装备产量监视器。迄今已进入商品化的这类产品主要是基于冲击式-力传感技术(如美国john deree和case ih)、容积式光电计量技术(如英国rds产品)和γ射线流量传感技术(如massey ferguson产品)等。在谷物流量自动传感过程中,还可同时测量净粮含水量,在小区产量分布图基础上结合定位处方投入的成本分析直接显示小区经济效益分布图(gross margin variability map)。“精细农作”体系中的产量图自动生成技术,需要解决如下的科学技术问题:
流量传感器的计量精度、稳定性、通用性、标定简便性的进一步改善;
产量计量中同时获得收获机的实际割幅和前进速度信息;
生成产量分布图需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的dgps定位系统;
针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型,以校正产量分布信息的动态误差;
研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或ic智能卡中,能一次存储至少一个作业班内的全部数据,然后再传入pc机进行处理和生成产量分布图;
开发pc上进行产量分布图生成的软件,含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化、显示方式等;
上述技术都还需要继续完善。研究适于不同国家的农业机械装备、种植特点、适于不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术,仍然是农业工程师面临的挑战。谷物联合收获机电子装置,包括谷物产量自动计量和产量图自动生成技术,是当代农机研究的一个重要方向,也应是我国农机装备机电一体化、信息化研究的优先发展方向之一。对于改善易地收获、农机社会化服务,提高农机作业信息化意识,促进作物生产科学管理,都有十分重要的现实意义,应是世纪之交我国农机技术创新的重要课题。 3.3 田间变量信息采集与处理技术首页1234567尾页
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技术服务合同合同类别:合同编号:科技合字(19)第号项目名称:______________________________________________________________委托方:(公章)(甲方)服务方:(公章)(乙方)中介方:(公章)合同登记机关:(公章)签订日期 阅读全文
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