Nový zemědělský model v 21. století

Digitální zemědělství je využití technologie dálkového průzkumu Země, geografického informačního systému, globálního systému určování polohy, výpočetní techniky a dalších informačních technologií k monitorování polní rostlinné výroby a živočišné výroby, čímž se zlepšuje rostlinná a živočišná výroba a kvalita a zlepšuje stabilita a kontrolovatelnost zemědělství. . Zcela nový model zemědělství, který maximalizuje ochranu ekologického prostředí a zajišťuje udržitelný rozvoj zemědělství. Digitální zemědělství odráží obecný trend modernizace zemědělství. Tento článek pojednává o významu a charakteristikách digitálního zemědělství, technickém systému a myšlenkách rozvoje digitálního zemědělství, což vede k perspektivě digitálního zemědělství.

foto-1507662228758-08d030c4820b

In 1997, the United States formally put forward the concept of “digital agriculture”, which refers to intensive and informatized agricultural technology supported by geospatial and information technology. In 1998, U.S. Vice President Al Gore delivered a speech entitled “The Digital Earth 21st Century How Mankind Knows the Earth”, again defining digital agriculture as “agricultural production and management technology produced by the combination of digital earth and intelligent agricultural machinery technology”. Digital agriculture is quickly becoming the 21st century agricultural development strategy for all countries in the world, striving to seize one of the commanding heights of technology, industry and economy. Currently, 20%’ of arable land and 80% of large farms in the United States have implemented this model, and digital agriculture will be popularized by 2010. Our country’s understanding of digital agriculture is still in the enlightenment stage, but the government has attached great importance to it. my country has established experimental bases in Xinjiang and Beijing to control the operation of agricultural machinery with GPS and remote sensing. Although there is still a lot of basic work to be done in realizing the digital agriculture model, which requires a lot of investment, it should not be too long to enter the substantive stage. Digital agriculture reflects the general trend of agricultural modernization, and it will surely become a brand-new model of agriculture in the 21st century.

foto-1492496913980-501348b61469

1. The meaning and characteristics of digital agriculture

 Digitální zemědělství se také nazývá přesné zemědělství nebo informační zemědělství. Jeho základní konotací je kombinace vysokých a nových technologií, jako jsou technologie dálkového průzkumu Země, geografický informační systém, globální poziční systém, počítačová technologie, komunikační a síťové technologie, automatizační technologie a geografie, zemědělství, ekologie, fyziologie rostlin atd. Organicky kombinovat základní disciplíny jako je věda o půdě a věda o půdě realizovat v reálném čase monitorování plodin a půdy z makro na mikro v procesu zemědělské výroby, aby bylo dosaženo pravidelného získávání informací o růstu plodin, stavu vývoje, chorobách a hmyzích škůdcích, vodě a hnojivech stav a odpovídající prostředí, Generovat dynamický prostorový informační systém; simulovat fenomén a postup v zemědělské výrobě k dosažení účelu racionálního využívání zemědělských zdrojů, snížení výrobních nákladů, zlepšení ekologického prostředí, zvýšení výnosu a kvality rostlinných produktů a zajištění udržitelného rozvoje zemědělství.

 Digitální zemědělství je založeno na polním zemědělství a celý proces od zemědělské půdy, přes setí, zavlažování, hnojení, správu pole, správu pole, ochranu rostlin, předpovídání výnosu až po sklizeň, konzervaci a správu provádí digitalizace, vytváření sítí a inteligence, vše pomocí dálkového ovládání snímání a telemetrie, dálkové ovládání, počítače a další pokročilé technologie k realizaci informací řízené, vědecké řízení, řízení znalostí a přiměřený provoz zemědělské výroby. V posledních letech digitální zemědělství zahrnuje zemědělství (zemědělské operace), jemné zahradnictví, jemné šlechtění, jemné zpracování, jemné řízení a správu, jako je zemědělství, lesnictví, chov zvířat, výsadba, chov, zpracování, výroba, zásobování a marketing.

 Digitální zemědělství má následující charakteristiky: Za prvé, čísla uložená v databázi digitálního zemědělství mají vlastnosti vícezdrojové, vícerozměrné, časové a masivní. Vícezdrojový zdroj dat se týká různých zdrojů dat a různých formátů dat, kterými mohou být dálkový průzkum Země, grafika, zvuk, video a textová data. Data mají až pět dimenzí, z nichž trojrozměrná a trojrozměrná časoprostorová data nevyhnutelně povedou k rozsáhlým a masivním datům v databázi. Zadruhé, pro organizaci a správu takových vícerozměrných a masivních dat, zejména pro organizaci a správu časových dat, není současný komerční software pro správu databází kompetentní a je nutné studovat novou generaci systému pro správu časové databáze . A pak vytvořte dočasný prostorový informační systém. Tento dočasný a prostorový informační systém může nejen efektivně ukládat prostorová data, ale také vizuálně zobrazovat výsledky vícerozměrných dat a časoprostorové analýzy. Zatřetí, digitální zemědělství musí simulovat určitý přírodní jev, produkci a ekonomický proces v zemědělství a virtuální realitě na základě velkého množství časových a prostorových dat. Například simulace reziduí pesticidů v půdě a virtuální realita růstu plodin, zemědělské přírodní katastrofy a virtuální realita oběhu na trhu zemědělských produktů.

2. Systém technické podpory pro digitální zemědělství

Hnací silou výzkumu a vývoje technologie digitálního zemědělství je včasné objevování prostorových rozdílů ve skutečném rozložení prostředí pro růst plodin a výnosů sklizně ve všech zemědělských orných půdách a včasné přizpůsobení těchto rozdílů. Prostřednictvím technologie „3S“, konkrétně dálkového průzkumu Země RS, geografického informačního systému GIS a globálního pozičního systému GPS, je možné včas odhalit a kontrolovat rozdíly v těchto polích, mezi poli a poli, aby bylo možné realizovat cílové investice na základě optimalizovaných obchodních cílů a dosažení vyváženého využití potenciálu zdrojů v terénu.

Digitální zemědělství se spoléhá hlavně na kompletní systém technologie 3S, který účinně předpovídá prostředí zdrojů, produkční podmínky, meteorologické a biologické katastrofy zemědělské výroby a vede lidi k provádění odpovídajících zemědělských operací v reálném čase na základě různých variant. Zkušenosti v zemědělských operacích spočívají v realizaci inteligentního a vědeckého řízení ke zlepšení stability a ovladatelnosti zemědělství. Laicky řečeno, digitální zemědělství používá RS pro makro kontrolu, používá GPS k přesné lokalizaci polohy země a používá GIS k ukládání, zpracování a výstupu informací o zemi (topografie, reliéf, typy plodin a růst, struktura půdy a živiny a voda podmínky atd.), A poté spolupracovat s převodem pozemních informací, časovým řízením pozemní navigace a dalších systémů, podle prostorových proměnných dat prvků v oblasti, přesně nastavit nejlepší zemědělství, hnojení, setí, zavlažování, postřikování a jiné operace, změna tradičního Rozsáhlý provoz je jemná výroba. Například při postřikování pesticidy mohou senzory na velmi malé ploše získat konkrétní údaje o různých úrovních škůdců a chorob v různých oblastech a upravit množství postřiku na místě tak, aby „předepisovalo správný lék“. Tímto způsobem může nejen ušetřit vodu, půdu, semena, pesticidy, hnojiva atd., Ale také účinně snížit zemědělské náklady, aby bylo možné optimálně využít každý centimetr půdy a každý zdroj může hrát náležitou roli a získejte to s nejekonomičtější investicí. Nejlepší produkt může účinně snižovat znečištění životního prostředí a chránit zemědělské ekologické prostředí.

Technologie dálkového průzkumu Země RS. RS je důležitým zdrojem polních dat v systému digitálních zemědělských technologií. Proces modernizace zemědělství vyžaduje organizaci intenzivní produkce, pochopení současného stavu zemědělských zdrojů, sledování jejich změn a prognózu vývoje. Základní výhody technologie dálkového průzkumu Země, jako je rychlost, objektivita a hospodárnost, z ní činí nejlepší prostředek řízení a rozhodování v oblasti zemědělské výroby. Technologie dálkového průzkumu Země plně využije výhod sběru informací a dynamického monitorování v digitálním zemědělství. Meteorologické satelity mohou poskytovat informace o denních povětrnostních podmínkách a k předpovědi srážek lze použít dešťový radar. Pozemské satelity pro dálkový průzkum Země s vysokým rozlišením a satelity pro dálkový průzkum oceánů mohou také poskytovat včasné informace a předpovědi pro zemědělství, lesnictví, chov zvířat, pobřežní akvakulturu a oceánský rybolov. Za posledních 30 let technologie RS významně přispěla k vyšetřování a monitorování zdrojů, předpovědi výnosů velkoplošných plodin a předpovědi zemědělských katastrof. Snímky časových řad získané pomocí RS mohou poskytnout informace o prostorové variabilitě růstu plodin v zemědělské půdě a ukázat variabilitu spektra prostorové odrazivosti v důsledku charakteristik zemědělské půdy a plodin. Snímky shromážděné v různých časech sezóny lze použít ke stanovení změn v rychlostech a podmínkách růstu plodin. Směr technologického vývoje se zaměří na použitelnou technologii měření vlhkosti půdy RS, multispektrální technologii rozpoznávání plevelů a podmínek sazenic plodin a technologii zpracování vizuálního obrazu.

2. Geografický informační systém GIS. Technologie GIS je založena na geoprostorových datech. Prostřednictvím GIS najdete všechny druhy geoprostorových dat, včetně grafiky a obrázků, stejně jako různé geoprostorové analýzy, vektorizaci a shlukování prostorové grafiky. Poté vygenerujte vektorové diagramy distribuce výnosu grafu, které lze použít k vedení operací. Díky výkonným funkcím manipulace, správy a analýzy prostorových dat technologie GIS je nevyhnutelné kombinovat s zemědělskou prostorovou analýzou. GIS se nepoužívá pouze ke správě zemědělských prostorových dat, ale musí také poskytovat analytické nástroje, účastnit se procesu analýzy, zobrazovat a vydávat výsledky analýzy atd. Proto technologie GIS poskytuje pokročilé a účinné prostředky pro rozvoj digitálního zemědělství.

69bed53d0582f2cc879e5233553dc34

3. Global Positioning System GPS. Since the advent of Technologie GPS , it has attracted people’s general attention with its advantages of high accuracy, high speed, and simple operation, and has begun to be used in agricultural management. Agricultural spatial analysis requires GPS to describe the soil moisture, fertility, weeds and pests, crop seedling conditions and yield in real time, and track each element. The real-time 3D positioning and precise timing functions of GPS technology provide practical technical means for agricultural digital analysis.

4. Technologie virtuální reality VR . Technologie VR odkazuje na vytvoření systému virtuální reality, který umožňuje účastníkům mít pocit ponoření a úplné interakce. Poskytuje pohlcující pocit, že lidé mohou pozorovat přírodu, oceňovat krajinu a rozumět entitě. Může pomocí technologie virtuální reality demonstrovat situaci plodin zasažených škůdci a chorobami, virtuální realitu růstu plodin, virtuální realitu zemědělských přírodních katastrof a migraci reziduálních pesticidů v zemi. Simulace atd.

5. Automatizovaná a inteligentní technologie provozu zemědělských strojů . Na konci 80. let byl monitorovací systém zemědělských strojů a zařízení rychle automatizovaný a inteligentní. Vyvinul se z řízení jednotky na distribuované řízení a ze samostatného operačního systému na integrovaný rozhodovací systém řízení. Zemědělské stroje vybavené počítači, GPS, GIS a různými testovacími a měřicími nástroji, jako jsou kombajny, sázecí stroje, rozmetadla hnojiv, postřikovače, postřikovače atd., Kromě obecných zemědělských funkcí, ale také automatického provozu a funkcí shromažďování a kreslení.


Čas zveřejnění: 25. září 2020