Nuovo modello agricolo nel 21 ° secolo

L'agricoltura digitale è l'uso della tecnologia di telerilevamento, del sistema informativo geografico, del sistema di posizionamento globale, della tecnologia informatica e di altre tecnologie informatiche per monitorare la produzione agricola e la produzione di bestiame, migliorando così la produzione e la qualità delle colture e del bestiame e migliorando la stabilità e il controllo dell'agricoltura . Un nuovissimo modello agricolo che massimizza la protezione dell'ambiente ecologico e garantisce lo sviluppo sostenibile dell'agricoltura. L'agricoltura digitale riflette la tendenza generale della modernizzazione agricola. Questo articolo discute il significato e le caratteristiche dell'agricoltura digitale, il sistema tecnico e le idee di sviluppo dell'agricoltura digitale, che porta alla prospettiva dell'agricoltura digitale.

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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.

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1. The meaning and characteristics of digital agriculture

 L'agricoltura digitale è anche chiamata agricoltura di precisione o agricoltura dell'informazione. La sua connotazione di base è quella di combinare alta e nuova tecnologia come la tecnologia di rilevamento remoto, sistema di informazione geografica, sistema di posizionamento globale, tecnologia informatica, tecnologia di comunicazione e rete, tecnologia di automazione e geografia, agricoltura, ecologia, fisiologia vegetale, ecc. Combinare organicamente discipline di base come la scienza del suolo e la scienza del suolo per realizzare il monitoraggio in tempo reale delle colture e del suolo da macro a micro nel processo di produzione agricola, in modo da ottenere una regolare acquisizione di informazioni sulla crescita delle colture, lo stato di sviluppo, malattie e insetti nocivi, acqua e fertilizzanti stato e l'ambiente corrispondente, Per generare un sistema dinamico di informazioni spaziali; simulare il fenomeno e il processo nella produzione agricola per raggiungere lo scopo di un uso razionale delle risorse agricole, riducendo i costi di produzione, migliorando l'ambiente ecologico, aumentando la resa e la qualità dei prodotti vegetali e garantendo lo sviluppo sostenibile dell'agricoltura.

 L'agricoltura digitale si basa sull'agricoltura sul campo e l'intero processo dai terreni agricoli, alla semina, all'irrigazione, alla fertilizzazione, alla gestione del campo, alla gestione del campo, alla protezione delle piante, dalla previsione del raccolto alla raccolta, alla conservazione e alla gestione è realizzato digitalizzazione, networking e intelligenza, tutto utilizzando il telecomando rilevamento e telemetria, telecomando, computer e altre tecnologie avanzate per realizzare la gestione scientifica basata sulle informazioni, la gestione della conoscenza e il funzionamento ragionevole della produzione agricola. Negli ultimi anni, l'agricoltura digitale ha coinvolto l'agricoltura (operazioni agricole), l'orticoltura fine, l'allevamento fine, la lavorazione fine, la gestione e la gestione fine, come agricoltura, silvicoltura, zootecnia, piantagione, allevamento, lavorazione, produzione, fornitura e marketing.

 L'agricoltura digitale ha le seguenti caratteristiche: in primo luogo, i numeri memorizzati nel database dell'agricoltura digitale hanno le caratteristiche di multi-sorgente, multi-dimensionale, temporale e massiccio. La multi-sorgente di dati si riferisce alle diverse origini dati e ai diversi formati di dati, che possono essere dati di rilevamento remoto, grafici, audio, video e di testo. I dati sono fino a cinque dimensioni, tra cui i dati spazio-temporali tridimensionali e tridimensionali porteranno inevitabilmente a dati su larga scala e massicci nel database. In secondo luogo, per l'organizzazione e la gestione di tali dati multidimensionali e massivi, in particolare per l'organizzazione e la gestione dei dati temporali, l'attuale software di gestione del database commerciale non è competente ed è necessario studiare una nuova generazione di sistema di gestione del database temporale . E poi forma un sistema di informazione spaziale temporale. Questo sistema di informazioni temporali e spaziali può non solo archiviare efficacemente i dati spaziali, ma anche visualizzare visivamente i risultati dei dati multidimensionali e dell'analisi spazio-temporale. In terzo luogo, l'agricoltura digitale deve simulare un determinato fenomeno naturale, produzione e processo economico nell'agricoltura e nella realtà virtuale sulla base di una grande quantità di dati spaziali e temporali. Ad esempio, simulazione di residui di pesticidi nel suolo e realtà virtuale della crescita delle colture, disastri naturali agricoli e realtà virtuale della circolazione del mercato dei prodotti agricoli.

2. Sistema di supporto tecnico per l'agricoltura digitale

La forza trainante per la ricerca e lo sviluppo della tecnologia dell'agricoltura digitale è la tempestiva scoperta delle differenze spaziali nell'effettiva distribuzione dell'ambiente di crescita delle colture e dei raccolti in tutti i terreni coltivabili agricoli e l'adeguamento tempestivo di tali differenze. Attraverso la tecnologia “3S”, ovvero il telerilevamento RS, il sistema informativo geografico GIS e il sistema di posizionamento globale GPS, è possibile scoprire e controllare le differenze all'interno di questi campi, tra campi e campi in modo tempestivo, in modo da implementare gli investimenti target basato su obiettivi di business ottimizzati e raggiungere un utilizzo equilibrato del potenziale delle risorse sul campo.

L'agricoltura digitale si basa principalmente sul sistema completo della tecnologia 3S per prevedere efficacemente l'ambiente delle risorse, le condizioni di produzione, i disastri meteorologici e biologici della produzione agricola e guidare le persone a intraprendere le operazioni agricole corrispondenti in tempo reale sulla base di varie variazioni. L'esperienza nelle operazioni agricole consiste nel realizzare una gestione intelligente e scientifica per migliorare la stabilità e la controllabilità dell'agricoltura. In parole povere, l'agricoltura digitale utilizza RS per il macro-controllo, utilizza il GPS per individuare con precisione la posizione del terreno e utilizza il GIS per memorizzare, elaborare e produrre informazioni sul terreno (topografia, morfologia, tipi di colture e crescita, struttura del suolo e nutrienti e acqua condizioni, ecc.), E poi cooperare con la conversione delle informazioni a terra, il controllo dei tempi di navigazione a terra e altri sistemi, in base ai dati variabili spaziali degli elementi nell'area, impostare accuratamente la migliore agricoltura, fertilizzazione, semina, irrigazione, irrorazione e altre operazioni, cambiando la tradizionale operazione estesa è buona produzione. Ad esempio, quando si spruzzano pesticidi, i sensori possono ottenere dati specifici su diversi livelli di parassiti e malattie in diversi campi in un'area molto piccola e regolare la quantità di irrorazione sul posto per "prescrivere la medicina giusta". In tal modo, non solo può risparmiare acqua, terra, semi, pesticidi, fertilizzanti, ecc., Ma anche ridurre efficacemente i costi agricoli, in modo che ogni centimetro di terra possa essere utilizzato in modo ottimale e ogni risorsa possa svolgere il suo ruolo dovuto, e ottenerlo con l'investimento più economico. Il miglior prodotto può ridurre efficacemente l'inquinamento ambientale e proteggere l'ambiente ecologico agricolo.

Una tecnologia di rilevamento remoto RS. RS è un'importante fonte di dati sul campo nel sistema di tecnologia agricola digitale. Il processo di ammodernamento agricolo richiede l'organizzazione della produzione intensiva, la comprensione dello status quo delle risorse agricole, il monitoraggio dei suoi cambiamenti e la previsione dello sviluppo. I vantaggi intrinseci della tecnologia di telerilevamento, come rapidità, obiettività ed economia, ne fanno il mezzo migliore per la gestione della produzione agricola e il processo decisionale. La tecnologia di telerilevamento darà pieno vantaggio ai vantaggi della raccolta di informazioni e del monitoraggio dinamico nell'agricoltura digitale. I satelliti meteorologici possono fornire informazioni sulle condizioni meteorologiche giornaliere e il radar della pioggia può essere utilizzato per prevedere le precipitazioni. I satelliti per il telerilevamento terrestre ad alta risoluzione ei satelliti per il telerilevamento oceanico possono anche fornire informazioni e previsioni tempestive per l'agricoltura, la silvicoltura, la zootecnia, l'acquacoltura costiera e la pesca oceanica. Negli ultimi 30 anni, la tecnologia RS ha fornito importanti contributi all'indagine e al monitoraggio delle risorse, alla previsione della resa dei raccolti su vaste aree e alla previsione dei disastri agricoli. Le immagini delle serie temporali ottenute da RS possono fornire informazioni sulla variabilità spaziale della crescita delle colture nei terreni agricoli e mostrare la variabilità dello spettro di riflettanza spaziale dovuta alle caratteristiche dei terreni agricoli e delle colture. Le immagini raccolte in momenti diversi di una stagione possono essere utilizzate per determinare i cambiamenti nei tassi di crescita e nelle condizioni delle colture. La direzione dello sviluppo tecnologico si concentrerà sulla tecnologia RS applicabile per la misurazione dell'umidità del suolo, sulla tecnologia di riconoscimento multispettrale per le infestanti e le condizioni delle piantine e sulla tecnologia di elaborazione delle immagini visive.

2. Sistema informativo geografico GIS. La tecnologia GIS si basa su dati geospaziali. Tramite GIS, è possibile trovare tutti i tipi di dati geospaziali, inclusi grafici e immagini, nonché varie analisi geospaziali, vettorializzazione e clustering di grafici spaziali. Quindi, genera diagrammi vettoriali di distribuzione della resa del grafico che possono essere utilizzati per guidare le operazioni. Le potenti funzioni di manipolazione, gestione e analisi dei dati spaziali della tecnologia GIS rendono inevitabile la combinazione con l'analisi spaziale agricola. Il GIS non viene utilizzato solo per gestire i dati spaziali agricoli, ma deve anche fornire strumenti di analisi, partecipare al processo di analisi, visualizzare e produrre i risultati dell'analisi e così via. Pertanto, la tecnologia GIS fornisce un mezzo avanzato ed efficace per lo sviluppo dell'agricoltura digitale.

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3. Global Positioning System GPS. Since the advent of La tecnologia 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. Tecnologia VR di realtà virtuale . La tecnologia VR si riferisce alla creazione di un sistema di realtà virtuale che consente ai partecipanti di avere un senso di immersione e completa interazione. Fornisce agli umani una sensazione coinvolgente di osservare la natura, apprezzare il paesaggio e comprendere l'entità. Può utilizzare la tecnologia della realtà virtuale per dimostrare la situazione delle colture colpite da parassiti e malattie, la realtà virtuale della crescita delle colture, la realtà virtuale dei disastri naturali agricoli e la migrazione dei pesticidi residui nel terreno. Simulazione ecc.

5. Tecnologia di funzionamento automatizzata e intelligente delle macchine agricole . Alla fine degli anni '80, il sistema di monitoraggio delle macchine e delle attrezzature agricole tendeva rapidamente ad essere automatizzato e intelligente. Si è evoluto dal controllo dell'unità al controllo distribuito e da un sistema operativo autonomo a un sistema decisionale di gestione integrato. Macchine agricole dotate di computer, GPS, GIS e vari strumenti di prova e misurazione, come mietitrici, piantatrici, spandiconcime, irroratrici, irrigatori, ecc., Oltre alle funzioni agricole generali, ma anche funzionamento automatico e funzioni di raccolta e prelievo.


Tempo post: settembre-25-2020