Investigación sobre la aplicación de la tecnología GPS en la agricultura moderna

La aplicación de la tecnología GPS a los campos agrícolas y la maquinaria agrícola puede mejorar eficazmente el nivel de producción agrícola y las operaciones de la maquinaria agrícola. Expone la composición de la tecnología GPS y GPS diferencial, analiza la aplicación específica del GPS en la agricultura moderna y maquinaria agrícola, con el fin de brindar referencia para la aplicación de la tecnología GPS en la agricultura moderna de mi país.

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

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1 La composición del GPS

GPS se refiere al sistema de posicionamiento global. Su principio es utilizar satélites de navegación para detectar y localizar objetos en el suelo. El GPS se compone de tres partes principales: monitoreo terrestre, constelación espacial y recepción de usuarios. El monitoreo en tierra se subdivide en tres partes: estación de inyección, estación de monitoreo y estación de control principal. La estación de inyección es responsable de inyectar datos satelitales detallados;

Responsable de monitorear la información en tiempo real de los satélites, y al mismo tiempo compilar efemérides; la estación de control maestra revisa varios parámetros a tiempo. Estas tres partes realizan la interconexión de la información con la ayuda de la tecnología de comunicación moderna y pueden intercambiar varios datos en tiempo real. La operación y control de las tres estaciones se construyen sobre la base de computadoras y relojes atómicos, que pueden realizar la automatización y precisión del proceso de operación. La constelación espacial tiene 24 satélites, de los cuales 3 son satélites de reserva. Los 24 satélites están equipados con relojes atómicos de alta precisión. Los relojes atómicos juegan un papel vital en los satélites y son una base importante para el control de tiempo de ultra alta precisión. . Los satélites de la constelación espacial operan distribuidos uniformemente en seis órbitas, y el tiempo orbital es de aproximadamente 11 h58 min, lo que proporciona una garantía integral para las observaciones satelitales en todos los lugares y horas de la Tierra. Además, el clima no afectará la recepción y propagación de las señales satelitales, logrando así un posicionamiento global y en tiempo real de todos los tiempos. La parte receptora del usuario es recibir con precisión las señales transmitidas por el satélite a través del receptor GPS, y utilizar los datos recibidos para observar y procesar los datos para completar el servicio de navegación y posicionamiento. En pocas palabras, es rastrear los diversos datos del satélite y luego procesar y amplificar la señal obtenida para obtener la señal GPS. El tiempo que se tarda en propagarse desde el satélite a la antena receptora se calcula en función de los mensajes de navegación generados por el satélite GPS. Procesamiento de traducción, y luego obtenga la velocidad tridimensional, el tiempo y la posición de la estación. Del mercado internacional actual, existen muchos fabricantes de receptores GPS. La estructura del receptor GPS se puede dividir aproximadamente en dos partes, a saber, la unidad de recepción y la unidad de antena,

La unidad receptora está compuesta por fuente de alimentación, unidad de almacenamiento, unidad de canal, unidad de control de cálculo y visualización, etc. La unidad de antena está compuesta por un preamplificador y una antena receptora.

2Differential GPS technology

La tecnología GPS diferencial se desarrolla mediante tecnología GPS y tecnología diferencial. Esta tecnología permite que el GPS obtenga datos más precisos para satisfacer las necesidades de usuarios de nivel superior. Coloque el receptor GPS en un lugar donde haya una ubicación precisa para formar una estación de referencia. Una vez que el receptor de la estación de referencia recibe la información visible del satélite, medirá el pseudodistancia del satélite en función de la información y comparará el pseudodistancia con la distancia precisa archivada. De esta forma, se obtiene el error de medición de la posición de la información del satélite visible en el sistema GPS. Este error también se denomina distancia de corrección de diferencia. Luego use este error como valor de corrección para comparar con los datos estándar y transmitirlo a la estación de lanzamiento espacial, de modo que el sistema GPS de cada usuario en el área cercana reciba la señal de corrección de error del cálculo, corrigiendo así el valor de medición GPS dentro el sistema de posicionamiento y mejorar la precisión del posicionamiento. El posicionamiento GPS diferencial se distinguirá según la diferencia en la forma en que la estación base envía la información, incluida la diferencia de fase de la portadora, la diferencia de pseudodistancia, la diferencia de posición y la diferencia de pseudodistancia suave de fase. En la actualidad, estas diversas tecnologías diferenciales se han utilizado en diversas tecnologías de producción agrícola para proporcionar datos más precisos para el posicionamiento preciso de la agricultura moderna.

3 Application of GPS in modern agriculture

El objetivo final del desarrollo de la agricultura moderna es aumentar el rendimiento y los beneficios económicos de los cultivos y mejorar el entorno de plantación de las tierras agrícolas. Para lograr este objetivo de manera efectiva, no solo es necesario realizar investigación e introducción de nuevas variedades de alta calidad y alto rendimiento, ajustar la estructura de producción agrícola, fortalecer el manejo de cultivos de campo, formular estrategias científicas de fertilización, etc., sino también planificar Los recursos agrícolas desde la perspectiva del desarrollo científico y la realización sistemática El despliegue y la gestión eficaces pueden lograr el desarrollo y la utilización integrales de los recursos, mejorar eficazmente la utilización de los recursos y los beneficios del desarrollo sostenible y ayudar a aumentar los ingresos y la eficiencia de la producción agrícola. Por lo tanto, es necesario obtener y utilizar de manera precisa y oportuna la diversa información sobre recursos de la agricultura moderna.

3.1 Aplicado a la producción de mapas electrónicos de tierras agrícolas

Para aplicar y mejorar la tecnología de agricultura de precisión, se elabora un mapa electrónico de las tierras agrícolas de acuerdo con las tierras cultivadas. De acuerdo con la función del equipo receptor de GPS, los agricultores pueden caminar alrededor de la tierra de cultivo en círculo, reconociendo así la limitación de la posición del límite de la tierra de cultivo. Para mantener los diversos parámetros de la tierra de cultivo consistentes con la información real de la tierra de cultivo, los agricultores deben actualizar e investigar la situación de crecimiento de los cultivos, la distribución de nutrientes del suelo, la erosión del suelo y el estado de operación en la tierra de cultivo de manera oportuna. El sistema GPS se utiliza para mejorar las áreas con grandes cambios en la topografía de las tierras de cultivo, a fin de lograr un registro y posicionamiento satelital precisos.

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 Aplicado a la investigación precisa de los nutrientes del suelo

A través del muestreo del suelo, se puede obtener la distribución de los nutrientes del suelo, lo que proporciona una base para la fertilización científica y maximiza la eficiencia del uso de fertilizantes. El muestreo del suelo se puede realizar utilizando GPS y el software de muestreo relacionado. De acuerdo con los requisitos de medición, el muestreador GPS se utiliza para recolectar muestras de suelo en tierras de cultivo. El posicionamiento de cada punto de muestra se puede completar mediante tecnología GPS diferencial. Luego, de acuerdo con el contenido de nutrientes en la muestra y el mapa topográfico del área de estudio, combinado con la tecnología SIG, se dibuja el suelo en el área El mapa de distribución del contenido de nutrientes se dibuja para proporcionar una base confiable para que los agricultores fertilicen científicamente y arreglen racionalmente los cultivos plantación. Durante el período de crecimiento del cultivo, el posicionamiento GPS también se puede utilizar para recopilar datos, y las muestras de suelo y las muestras de cultivos de la tierra de cultivo se pueden comparar y analizar, y el crecimiento de los cultivos en diferentes períodos y el contenido de nutrientes del suelo en diferentes períodos. se puede mapear mediante tecnología GPS y tecnología RS. El mapa está diseñado para realizar una producción agrícola moderna con una gestión científica y una regulación precisa.

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3.3 Aplicado a la maquinaria agrícola moderna

La aplicación de la tecnología GPS en la agricultura de precisión moderna es para el posicionamiento preciso, la medición topográfica y la navegación de diversas operaciones de tierras agrícolas. Para lograr estos objetivos, los receptores de GPS deben estar estrechamente vinculados con la maquinaria agrícola para lograr un posicionamiento preciso, medición topográfica y navegación automática de tierras agrícolas en diversas operaciones agrícolas.

(1) Aplicado a tractores no tripulados. Los tractores no tripulados utilizan GPS y sistemas cercanos al suelo para navegar por las operaciones de las tierras agrícolas utilizando tecnología no tripulada. Los tractores no tripulados pueden liberar la mano de obra de los agricultores, no requieren operaciones del conductor y pueden realizar operaciones finas de forma continua durante 24 horas. El espacio interno también se puede utilizar para la instalación de herramientas agrícolas, lo que mejora la eficiencia del trabajo de la unidad en general.

(2) Aplicado a cosechadoras. Este tipo de cosechadora está equipada con un receptor de sistema de posicionamiento global y un sistema de información geográfica. Cuando se cosechan los cultivos, el sensor de rendimiento y la tecnología DGPS pueden obtener los datos de distribución de la producción de cada cultivo en la tierra de cultivo e ingresar estos datos en la computadora para hacer la Figura de distribución de producción; Luego ingrese los factores que afectan el rendimiento de los cultivos en la computadora para compararlos, analice las razones específicas de las diferencias en los rendimientos y tome las medidas correspondientes para resolverlos, a fin de lograr el propósito de aumentar los rendimientos de los cultivos de campo. Además, el software de control inteligente de maquinaria agrícola se puede utilizar para aumentar el rendimiento de los cultivos de acuerdo con las necesidades reales, como maquinaria de plantación, maquinaria de protección de plantas, maquinaria de fertilización, etc .; Cada año, el plan de plantación de cultivos de campo del año nuevo se formula mediante la comparación de los datos de producción. Lograr el objetivo de plantación agrícola moderna de plantación fina.

(3) Aplicado a la fertilización variable. La fertilización se realiza según la demanda de los cultivos, y para completar se utiliza el aplicador automático de fertilizante variable. En primer lugar, el receptor GPS se utiliza para delimitar el área de siembra de cultivos y obtener los datos de contorno del área de siembra de cultivos. Los datos se ingresan en la computadora para hacer un mapa electrónico, y luego el sistema de información geográfica procesa los datos para investigar el área de la tierra de cultivo. Base de datos de producción e información de nutrientes del suelo. En segundo lugar, ingrese los datos y los datos de decisión de la parcela de trabajo en el sistema de control del aplicador de fertilizante variable, deje que el aplicador de fertilizante realice operaciones de fertilización dentro de la tierra de cultivo y utilice el receptor GPS para recibir varios datos de posicionamiento del satélite para juzgar el decisión de fertilizante de cada unidad de operación de tierras agrícolas Información, controlar la fertilización del aplicador de fertilizante y lograr el propósito de ajustar automáticamente la fertilización al suelo correspondiente.

(4) Aplicado a la investigación de enfermedades de plantas y plagas de insectos. La aparición de enfermedades y plagas de insectos se caracteriza por un tiempo de transmisión corto y una gran superficie de propagación, lo que es extremadamente dañino para los cultivos. Utilice la tecnología GPS para recopilar información relevante sobre las áreas donde ocurren las plagas y enfermedades, y cárguelas en el departamento de control de plagas a través de Internet para la toma de decisiones. De acuerdo con la información real recopilada por la tecnología GPS, el departamento de prevención y control puede trazar la ruta y el área de propagación y la tendencia de propagación de las plagas en la computadora, a fin de formular las medidas de prevención y control relevantes basadas en esta información para reducir la economía pérdidas causadas por las plagas a los cultivos agrícolas.

4. Conclusión

En la producción agrícola moderna, la aplicación de la tecnología GPS favorece el desarrollo y la expansión de las ventajas de la agricultura de precisión y puede garantizar que la agricultura alcance los objetivos de alta eficiencia, bajo consumo y protección del medio ambiente. Esta es también la principal tendencia del desarrollo agrícola actual.


Hora de publicación: Sep-25-2020