بحث حول تطبيق تقنية GPS في الزراعة الحديثة

يمكن لتطبيق تقنية GPS على الحقول الزراعية والآلات الزراعية أن يحسن بشكل فعال مستوى الإنتاج الزراعي وعمليات الآلات الزراعية. يشرح تكوين GPS وتقنية GPS التفاضلية ، ويحلل التطبيق المحدد لـ GPS في الزراعة الحديثة والآلات الزراعية ، من أجل توفير مرجع لتطبيق تقنية GPS في الزراعة الحديثة في بلدي.

The management of crop growth and material placement in traditional agriculture in my country is largely based on experience, while modern agriculture requires precise operations to manage different fields and crops separately, and carry out field management and material placement based on the growth characteristics of crops in the field and soil conditions , Management effectiveness and accuracy of material delivery have been greatly improved. In order to facilitate the management of farmland operations, a positioning system is required to accurately locate and record geographic locations. The use of global positioning system for data collection and the use of modern information technology for navigation on this basis can provide effective help for farmers to accurately grasp the location of agricultural machinery such as tractors and harvesters and farmland equipment, and greatly improve the accuracy of agricultural production. It is an important application of GPS technology in modern agriculture

الصورة 1533062618053-d51e617307ec

1 تكوين GPS

يشير نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى نظام تحديد المواقع العالمي. مبدأها هو استخدام الأقمار الصناعية للملاحة لكشف وتحديد مواقع الأشياء على الأرض. يتكون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من ثلاثة أجزاء رئيسية: مراقبة الأرض وكوكبة الفضاء واستقبال المستخدم. تنقسم المراقبة الأرضية إلى ثلاثة أجزاء: محطة الحقن ومحطة المراقبة ومحطة التحكم الرئيسية. محطة الحقن هي المسؤولة عن حقن بيانات الأقمار الصناعية التفصيلية ؛

مسؤول عن مراقبة معلومات الأقمار الصناعية في الوقت الفعلي ، وفي نفس الوقت تجميع التقويم الفلكي ؛ تقوم محطة التحكم الرئيسية بمراجعة المعلمات المختلفة في الوقت المناسب. تدرك هذه الأجزاء الثلاثة الترابط بين المعلومات بمساعدة تكنولوجيا الاتصالات الحديثة ، ويمكنها تبادل البيانات المختلفة في الوقت الفعلي. إن تشغيل ومراقبة المحطات الثلاث كلها مبنية على أساس أجهزة الكمبيوتر والساعات الذرية ، والتي يمكن أن تحقق أتمتة ودقة عملية التشغيل. كوكبة الفضاء لديها 24 قمرًا صناعيًا ، منها 3 أقمار صناعية احتياطية. الأقمار الصناعية الـ 24 مجهزة بساعات ذرية عالية الدقة. تلعب الساعات الذرية دورًا حيويًا في الأقمار الصناعية وهي أساس مهم للتحكم في الوقت فائق الدقة. . تعمل الأقمار الصناعية في كوكبة الفضاء موزعة بالتساوي في ستة مدارات ، والزمن المداري حوالي 11 ساعة و 58 دقيقة ، مما يوفر ضمانًا شاملاً لرصد الأقمار الصناعية في جميع المواقع والأوقات على الأرض. بالإضافة إلى ذلك ، لن يؤثر الطقس على استقبال ونشر إشارات الأقمار الصناعية ، وبالتالي تحقيق تحديد المواقع العالمي في جميع الأوقات في الوقت الحقيقي. جزء استقبال المستخدم هو تلقي الإشارات المرسلة من القمر الصناعي بدقة من خلال مستقبل GPS ، واستخدام البيانات المستلمة لمراقبة ومعالجة البيانات لإكمال خدمة الملاحة وتحديد المواقع. ببساطة ، هو تتبع البيانات المختلفة للقمر الصناعي ، ثم معالجة وتضخيم الإشارة التي تم الحصول عليها للحصول على إشارة GPS. يتم حساب الوقت المستغرق للانتشار من القمر الصناعي إلى هوائي الاستقبال بناءً على رسائل الملاحة التي تم إنشاؤها بواسطة القمر الصناعي GPS. معالجة الترجمة ، ومن ثم الحصول على سرعة ووقت وموقع المحطة ثلاثية الأبعاد. من السوق الدولية الحالية ، هناك العديد من الشركات المصنعة لأجهزة استقبال GPS. يمكن تقسيم هيكل مستقبل GPS تقريبًا إلى جزأين ، وهما وحدة الاستقبال ووحدة الهوائي ،

تتكون وحدة الاستقبال من مصدر طاقة ، ووحدة تخزين ، ووحدة قناة ، ووحدة حساب وعرض ، وما إلى ذلك. وتتألف وحدة الهوائي من مضخم أولي وهوائي استقبال.

2Differential تقنية GPS

تم تطوير تقنية GPS التفاضلية من خلال تقنية GPS والتقنية التفاضلية. تسمح هذه التقنية لـ GPS بالحصول على بيانات أكثر دقة لتلبية احتياجات المستخدمين ذوي المستوى الأعلى. ضع مُستقبل GPS في مكان يوجد به موقع محدد لتشكيل محطة مرجعية. بمجرد أن يستقبل مستقبل المحطة المرجعية معلومات القمر الصناعي المرئية ، فإنه سيقيس النطاق الزائف للقمر الصناعي بناءً على المعلومات ويقارن النطاق الزائف بالمسافة الدقيقة المؤرشفة. بهذه الطريقة ، يتم الحصول على خطأ قياس الموقع لمعلومات القمر الصناعي المرئية في نظام GPS. يسمى هذا الخطأ أيضًا مسافة تصحيح الاختلاف. ثم استخدم هذا الخطأ كقيمة تصحيح للمقارنة مع البيانات القياسية ونقلها إلى محطة الإطلاق الفضائية ، بحيث يستقبل نظام GPS لكل مستخدم في المنطقة المجاورة إشارة تصحيح الخطأ من الحساب ، وبالتالي تصحيح قيمة قياس GPS بالداخل نظام تحديد المواقع وتحسين دقة تحديد المواقع. سيتم تمييز تحديد المواقع التفاضلية GPS وفقًا للاختلاف في الطريقة التي ترسل بها المحطة الأساسية المعلومات ، بما في ذلك اختلاف طور الموجة الحاملة ، واختلاف النطاق الزائف ، وفرق الموضع ، وفرق النطاق الزائف السلس. في الوقت الحاضر ، تم استخدام هذه التقنيات التفاضلية العديدة في تقنيات الإنتاج الزراعي المختلفة لتوفير بيانات أكثر دقة لتحديد المواقع الدقيقة للزراعة الحديثة.

3 Application of GPS in modern agriculture

الهدف النهائي لتطوير الزراعة الحديثة هو زيادة العائد والفوائد الاقتصادية للمحاصيل ، وتحسين بيئة زراعة الأراضي الزراعية. من أجل تحقيق هذا الهدف بشكل فعال ، ليس من الضروري فقط إجراء البحوث وإدخال أصناف جديدة عالية الجودة وعالية الغلة ، وتعديل هيكل الإنتاج الزراعي ، وتعزيز إدارة المحاصيل الحقلية ، وصياغة استراتيجيات التسميد العلمية ، وما إلى ذلك ، ولكن أيضًا التخطيط الموارد الزراعية من منظور التطور العلمي وإجراء النشر والإدارة الفعالين بشكل منهجي يمكن أن يحقق التنمية الشاملة والاستفادة من الموارد ، وتحسين استخدام الموارد بشكل فعال ومزايا التنمية المستدامة ، والمساعدة في زيادة عائدات الإنتاج الزراعي وكفاءته. لذلك ، من الضروري الحصول بدقة وفي الوقت المناسب على معلومات الموارد المختلفة للزراعة الحديثة واستخدامها.

3.1 تطبق على إنتاج الخرائط الإلكترونية للأراضي الزراعية

من أجل تطبيق وتحسين تكنولوجيا الزراعة الدقيقة ، يتم عمل خريطة إلكترونية للأراضي الزراعية وفقًا للأراضي المزروعة. وفقًا لوظيفة جهاز استقبال GPS ، يمكن للمزارعين التجول حول الأراضي الزراعية في دائرة ، وبالتالي إدراك محدودية موقع حدود الأراضي الزراعية. من أجل الحفاظ على المعايير المختلفة للأراضي الزراعية متوافقة مع المعلومات الفعلية للأراضي الزراعية ، يجب على المزارعين تحديث واستقصاء حالة نمو المحاصيل ، وتوزيع مغذيات التربة ، وتآكل التربة وحالة التشغيل في الأراضي الزراعية في الوقت المناسب. يستخدم نظام GPS لتحسين المناطق ذات التغيرات الكبيرة في تضاريس الأراضي الزراعية ، وذلك لتحقيق تسجيل دقيق وتحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية.

It also includes important factors such as roads, reservoirs, houses, ditches, etc. distributed in the farmland, which are accurately displayed on the farmland electronic map. After recording the various data on the farmland, use the downloaded and recorded farmland boundary and topographic data, and apply relevant software to make a farmland electronic map for later use.

3.2 تُطبق لفحص دقيق لمغذيات التربة

من خلال أخذ عينات التربة ، يمكن الحصول على توزيع مغذيات التربة ، مما يوفر أساسًا للتخصيب العلمي ويزيد من كفاءة استخدام الأسمدة. يمكن أخذ عينات التربة باستخدام GPS وبرامج أخذ العينات ذات الصلة. وفقًا لمتطلبات القياس ، يتم استخدام جهاز أخذ العينات GPS لجمع عينات التربة في الأراضي الزراعية. يمكن إكمال تحديد موقع كل نقطة عينة بواسطة تقنية GPS التفاضلية. بعد ذلك ، وفقًا لمحتوى المغذيات في العينة والخريطة الطبوغرافية لمنطقة المسح ، جنبًا إلى جنب مع تقنية نظم المعلومات الجغرافية ، يتم رسم التربة في المنطقة. يتم رسم خريطة توزيع محتوى المغذيات لتوفير أساس موثوق للمزارعين للتخصيب العلمي وترتيب المحاصيل بشكل عقلاني يزرع. خلال فترة نمو المحاصيل ، يمكن أيضًا استخدام تحديد المواقع GPS لجمع البيانات ، ويمكن مقارنة عينات التربة وعينات المحاصيل من الأراضي الزراعية وتحليلها ، ونمو المحاصيل في فترات مختلفة والمحتوى الغذائي للتربة في فترات مختلفة من خلال تقنية GPS وتقنية RS. تم رسم الخريطة لتحقيق الإنتاج الزراعي الحديث بإدارة علمية وتنظيم دقيق.

fa04d38e74bccdb11018bf026eb9679

3.3 المطبقة على الآلات الزراعية الحديثة

إن تطبيق تقنية GPS في الزراعة الدقيقة الحديثة هو من أجل تحديد المواقع بدقة والقياس الطبوغرافي والتنقل في مختلف عمليات الأراضي الزراعية. من أجل تحقيق هذه الأهداف ، يجب أن تكون مستقبلات GPS مرتبطة بشكل وثيق بآلات الأراضي الزراعية لتحقيق تحديد المواقع بدقة ، والقياس الطبوغرافي ، والتنقل التلقائي للأراضي الزراعية في عمليات الأراضي الزراعية المختلفة.

(1) تُطبق على الجرارات بدون طيار. تستخدم الجرارات غير المأهولة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) والأنظمة القريبة من الأرض للتنقل في عمليات الأراضي الزراعية باستخدام تكنولوجيا غير مأهولة. يمكن للجرارات غير المأهولة أن تحرر عمالة المزارعين ، ولا تتطلب عمليات سائق ، ويمكنها إجراء عمليات جيدة باستمرار لمدة 24 ساعة. يمكن أيضًا استخدام المساحة الداخلية لتركيب الأدوات الزراعية ، مما يحسن من كفاءة عمل الوحدة الكلية.

(2) تطبق على الحصادات. تم تجهيز هذا النوع من الحصادات بجهاز استقبال نظام تحديد المواقع العالمي ونظام المعلومات الجغرافية. عندما يتم حصاد المحاصيل ، يمكن لمستشعر الغلة وتقنية DGPS الحصول على بيانات التوزيع لمخرجات كل محصول في الأراضي الزراعية ، وإدخال هذه البيانات في الكمبيوتر لجعل توزيع الناتج الشكل ؛ ثم أدخل العوامل التي تؤثر على غلة المحاصيل في الكمبيوتر للمقارنة ، وتحليل الأسباب المحددة للاختلافات في الغلات ، واتخاذ التدابير المقابلة لحلها ، وذلك لتحقيق الغرض من زيادة غلة المحاصيل الحقلية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام برنامج التحكم الذكي للآلات الزراعية لزيادة غلة المحاصيل وفقًا للاحتياجات الفعلية ، مثل آلات الزراعة ، وآلات حماية النباتات ، وآلات التسميد ، وما إلى ذلك ؛ كل عام ، تتم صياغة خطة زراعة المحاصيل الحقلية للعام الجديد من خلال مقارنة بيانات المخرجات. تحقيق هدف الزراعة الحديثة المتمثل في الزراعة الجيدة.

(3) تطبق على الإخصاب المتغير. يتم الإخصاب وفقًا لطلب المحاصيل ، ويتم استخدام آلة رش الأسمدة المتغيرة الأوتوماتيكية لإكمالها. أولاً ، يتم استخدام مستقبل GPS لتحديد منطقة زراعة المحاصيل والحصول على البيانات الكنتورية لمنطقة زراعة المحاصيل. يتم إدخال البيانات إلى الكمبيوتر لعمل خريطة إلكترونية ، ثم تتم معالجة البيانات بواسطة نظام المعلومات الجغرافية للتحقق من مساحة الأرض الزراعية. معلومات عن مغذيات التربة وقاعدة بيانات الإنتاج. ثانيًا ، أدخل البيانات وبيانات القرار الخاصة بمخطط العمل في نظام التحكم الخاص بأداة تطبيق الأسمدة المتغيرة ، ودع أداة وضع الأسمدة تقوم بعمليات الإخصاب داخل الأراضي الزراعية ، واستخدم مستقبل GPS لتلقي بيانات تحديد المواقع المختلفة من القمر الصناعي للحكم على قرار الأسمدة لكل وحدة تشغيل الأراضي الزراعية ، والتحكم في التسميد لأداة رش الأسمدة ، وتحقيق الغرض من الضبط التلقائي للتسميد للتربة المقابلة.

(4) تطبق في مجال تقصي الأمراض النباتية والآفات الحشرية. يتميز حدوث الأمراض والآفات الحشرية بوقت انتقال قصير ومساحة انتشار كبيرة ، وهو أمر ضار للغاية بالمحاصيل. استخدم تقنية GPS لجمع المعلومات ذات الصلة حول المناطق التي تحدث فيها الآفات والأمراض ، وتحميلها إلى قسم مكافحة الآفات عبر الإنترنت لاتخاذ القرار. وفقًا للمعلومات الفعلية التي تم جمعها بواسطة تقنية GPS ، يمكن لقسم الوقاية والمكافحة رسم مسار الانتشار والمنطقة واتجاه انتشار الآفات في الكمبيوتر ، وذلك لصياغة تدابير الوقاية والسيطرة ذات الصلة بناءً على هذه المعلومات لتقليل الأثر الاقتصادي. الخسائر التي تسببها الآفات لزراعة الأراضي الزراعية.

4. الخلاصة

في الإنتاج الزراعي الحديث ، يساعد تطبيق تقنية GPS في تطوير وتوسيع مزايا الزراعة الدقيقة ، ويمكن أن يضمن تحقيق الزراعة لأهداف الكفاءة العالية والاستهلاك المنخفض وحماية البيئة. هذا هو أيضا الاتجاه الرئيسي للتنمية الزراعية الحالية.


الوقت ما بعد: 25 سبتمبر - 2020