Model Pertanian Baru di Abad 21

Pertanian digital adalah penggunaan teknologi penginderaan jauh, sistem informasi geografis, sistem penentuan posisi global, teknologi komputer dan teknologi informasi lainnya untuk memantau produksi tanaman di lapangan dan produksi ternak, sehingga meningkatkan produksi dan kualitas tanaman dan ternak, serta meningkatkan stabilitas dan pengendalian pertanian. . Model pertanian baru yang memaksimalkan perlindungan lingkungan ekologis dan memastikan pembangunan pertanian yang berkelanjutan. Pertanian digital mencerminkan tren umum modernisasi pertanian. Artikel ini membahas pengertian dan karakteristik pertanian digital, sistem teknis dan ide-ide pengembangan pertanian digital yang mengarah pada prospek pertanian digital.

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

 Pertanian digital juga disebut pertanian presisi atau pertanian informasi. Konotasi dasarnya adalah menggabungkan teknologi tinggi dan baru seperti teknologi penginderaan jauh, sistem informasi geografis, sistem penentuan posisi global, teknologi komputer, teknologi komunikasi dan jaringan, teknologi otomasi dan geografi, pertanian, ekologi, fisiologi tumbuhan, dll. Menggabungkan disiplin dasar secara organik seperti ilmu tanah dan ilmu tanah untuk mewujudkan pemantauan tanaman dan tanah secara real-time dari makro ke mikro dalam proses produksi pertanian, sehingga mencapai perolehan informasi reguler tentang pertumbuhan tanaman, status perkembangan, penyakit dan serangga hama, air dan pupuk status dan lingkungan yang sesuai, Untuk menghasilkan sistem informasi spasial yang dinamis; mensimulasikan fenomena dan proses dalam produksi pertanian untuk mencapai tujuan penggunaan sumber daya pertanian secara rasional, mengurangi biaya produksi, memperbaiki lingkungan ekologi, meningkatkan hasil dan kualitas hasil tanaman, dan memastikan pembangunan pertanian yang berkelanjutan.

 Pertanian digital didasarkan pada pertanian lapangan, dan seluruh proses mulai dari lahan pertanian, penaburan, irigasi, pemupukan, pengelolaan lapangan, pengelolaan lapangan, perlindungan tanaman, perkiraan hasil panen, pelestarian, dan pengelolaan diwujudkan dengan digitalisasi, jaringan dan kecerdasan, semua menggunakan remote penginderaan dan telemetri, remote control, komputer dan teknologi canggih lainnya untuk mewujudkan informasi-driven, manajemen ilmiah, manajemen pengetahuan, dan operasi produksi pertanian yang wajar. Dalam beberapa tahun terakhir, pertanian digital telah melibatkan pertanian (operasi pertanian), hortikultura halus, pemuliaan halus, pemrosesan halus, pengelolaan dan pengelolaan yang baik, seperti pertanian, kehutanan, peternakan, penanaman, pembibitan, pemrosesan, produksi, pasokan, dan pemasaran.

 Pertanian digital memiliki ciri-ciri sebagai berikut: Pertama, angka-angka yang tersimpan dalam database pertanian digital memiliki ciri multi sumber, multi dimensi, temporal dan masif. Multi-sumber data mengacu pada beragam sumber data dan format data yang berbeda, yang dapat berupa data penginderaan jauh, grafik, suara, video, dan teks. Datanya hingga lima dimensi, di antaranya data spasiotemporal tiga dimensi dan tiga dimensi pasti akan menghasilkan data berskala besar dan masif dalam database. Kedua, untuk organisasi dan pengelolaan data multi-dimensi dan masif seperti itu, terutama untuk organisasi dan pengelolaan data temporal, perangkat lunak manajemen basis data komersial saat ini tidak kompeten, dan perlu mempelajari generasi baru sistem manajemen basis data temporal . Dan kemudian membentuk sistem informasi spasial temporal. Sistem informasi spasial dan temporal ini tidak hanya dapat secara efektif menyimpan data spasial, tetapi juga secara visual menampilkan hasil dari data multi dimensi dan analisis spasial-temporal. Ketiga, pertanian digital perlu mensimulasikan fenomena alam, produksi, dan proses ekonomi tertentu di bidang pertanian dan virtual reality berdasarkan data ruang dan waktu yang sangat besar. Misalnya simulasi residu pestisida di tanah dan virtual reality pertumbuhan tanaman, bencana alam pertanian dan virtual reality peredaran pasar produk pertanian.

2. Sistem pendukung teknis untuk pertanian digital

Kekuatan pendorong untuk penelitian dan pengembangan teknologi pertanian digital adalah penemuan tepat waktu perbedaan spasial dalam distribusi aktual lingkungan pertumbuhan tanaman dan hasil panen di semua lahan pertanian yang subur dan penyesuaian tepat waktu dari perbedaan tersebut. Melalui teknologi “3S”, yaitu RS penginderaan jauh, GIS sistem informasi geografis dan GPS sistem penentuan posisi global, dimungkinkan untuk menemukan dan mengontrol perbedaan dalam bidang-bidang ini, antara bidang dan bidang secara tepat waktu, sehingga dapat menerapkan target investasi berdasarkan tujuan bisnis yang dioptimalkan dan mencapai pemanfaatan yang seimbang dari potensi sumber daya di lapangan.

Pertanian digital terutama mengandalkan sistem lengkap teknologi 3S untuk secara efektif meramalkan lingkungan sumber daya, kondisi produksi, bencana meteorologi dan biologis produksi pertanian, dan membimbing orang untuk melakukan operasi pertanian yang sesuai secara real time berdasarkan berbagai variasi. Pengalaman dalam operasi pertanian adalah mewujudkan manajemen yang cerdas dan ilmiah untuk meningkatkan stabilitas dan pengendalian pertanian. Dalam istilah awam, pertanian digital menggunakan RS untuk kontrol makro, menggunakan GPS untuk secara akurat menemukan posisi tanah, dan menggunakan GIS untuk menyimpan, memproses dan mengeluarkan informasi tanah (topografi, bentuk lahan, jenis dan pertumbuhan tanaman, tekstur dan nutrisi tanah, dan air. kondisi, dll.), Dan kemudian bekerja sama dengan konversi informasi tanah, pengaturan waktu navigasi tanah dan sistem lainnya, sesuai dengan data variabel spasial elemen di area tersebut, secara akurat mengatur pertanian terbaik, pemupukan, pembibitan, irigasi, penyemprotan dan operasi lainnya, mengubah operasi ekstensif tradisional adalah produksi yang baik. Misalnya, saat menyemprot pestisida, sensor dapat memperoleh data spesifik tentang berbagai tingkat hama dan penyakit di berbagai bidang di area yang sangat kecil, dan menyesuaikan jumlah penyemprotan di tempat untuk “meresepkan obat yang tepat”. Dengan demikian, tidak hanya dapat menghemat air, tanah, benih, pestisida, pupuk, dll., Tetapi juga secara efektif mengurangi biaya pertanian, sehingga setiap jengkal tanah dapat digunakan secara optimal, dan setiap sumber daya dapat memainkan perannya yang semestinya, dan dapatkan dengan investasi paling ekonomis. Produk terbaik secara efektif dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan melindungi lingkungan ekologi pertanian.

Sebuah teknologi penginderaan jauh RS. RS merupakan sumber data lapangan yang penting dalam sistem teknologi pertanian digital. Proses modernisasi pertanian membutuhkan pengorganisasian produksi yang intensif, pemahaman tentang status quo sumber daya pertanian, pemantauan perubahannya dan ramalan pembangunan. Keunggulan yang melekat pada teknologi penginderaan jauh, seperti kecepatan, objektivitas, dan ekonomi, menjadikannya cara terbaik untuk manajemen produksi pertanian dan pengambilan keputusan. Teknologi penginderaan jauh akan memberikan keuntungan penuh pada pengumpulan informasi dan pemantauan dinamis dalam pertanian digital. Satelit meteorologi dapat memberikan informasi tentang kondisi cuaca harian, dan radar hujan dapat digunakan untuk meramalkan curah hujan. Satelit penginderaan jauh terestrial resolusi tinggi dan satelit penginderaan jauh laut juga dapat memberikan informasi dan prakiraan yang tepat waktu untuk pertanian, kehutanan, peternakan, budidaya pesisir, dan perikanan laut. Dalam 30 tahun terakhir, teknologi RS telah memberikan kontribusi penting untuk penyelidikan dan pemantauan sumber daya, prediksi hasil panen di area yang luas, dan prakiraan bencana pertanian. Citra time series yang diperoleh RS dapat memberikan informasi tentang keragaman spasial pertumbuhan tanaman di lahan pertanian, dan menunjukkan keragaman spektrum pantulan spasial akibat karakteristik lahan pertanian dan tanaman. Gambar yang dikumpulkan pada waktu yang berbeda dalam satu musim dapat digunakan untuk menentukan perubahan tingkat dan kondisi pertumbuhan tanaman. Arah pengembangan teknologi akan difokuskan pada penerapan teknologi pengukuran kelembaban tanah RS, teknologi pengenalan multispektral untuk kondisi gulma dan bibit tanaman, serta teknologi pengolahan citra visual.

2. Sistem Informasi Geografis SIG. Teknologi GIS didasarkan pada data geospasial. Melalui GIS, Anda dapat menemukan semua jenis data geospasial, termasuk grafik dan gambar, serta berbagai analisis geospasial, vektorisasi dan pengelompokan grafik spasial. Kemudian, buat diagram vektor distribusi hasil plot yang dapat digunakan untuk memandu operasi. Fungsi manipulasi, pengelolaan, dan analisis data spasial yang kuat dari teknologi GIS membuatnya tidak dapat dihindari untuk digabungkan dengan analisis spasial pertanian. SIG tidak hanya digunakan untuk mengelola data spasial pertanian, tetapi juga harus menyediakan alat analisis, ikut serta dalam proses analisis, menampilkan dan mengeluarkan hasil analisis, dan lain sebagainya. Oleh karena itu, teknologi GIS menyediakan sarana yang canggih dan efektif untuk pengembangan pertanian digital.

69bed53d0582f2cc879e5233553dc34

3. Global Positioning System GPS. Since the advent of Teknologi 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. Teknologi VR realitas virtual . Teknologi VR mengacu pada penciptaan sistem realitas virtual yang memungkinkan peserta merasakan imersi dan interaksi lengkap. Ini memberikan perasaan mendalam bagi manusia untuk mengamati alam, menghargai lanskap, dan memahami entitas. Dapat menggunakan teknologi virtual reality untuk mendemonstrasikan situasi tanaman yang terkena hama dan penyakit, realitas virtual pertumbuhan tanaman, realitas virtual bencana alam pertanian, dan migrasi residu pestisida di lahan. Simulasi dll.

5. Teknologi operasi mesin pertanian otomatis dan cerdas . Pada akhir 1980-an, sistem pemantauan mesin dan peralatan pertanian dengan cepat cenderung otomatis dan cerdas. Ini telah berkembang dari kontrol unit menjadi kontrol terdistribusi, dan dari sistem operasi yang berdiri sendiri menjadi sistem keputusan manajemen yang terintegrasi. Mesin pertanian yang dilengkapi dengan komputer, GPS, GIS dan berbagai alat penguji dan pengukuran, seperti pemanen, penanam, penyebar pupuk, penyemprot, penyiram, dll., Selain fungsi pertanian umum, tetapi juga fungsi operasi otomatis dan pengumpulan dan gambar.


Waktu posting: Sep-25-2020