디지털 농업은 원격 감지 기술, 지리 정보 시스템, 글로벌 포지셔닝 시스템, 컴퓨터 기술 및 기타 정보 기술을 사용하여 농작물 생산 및 가축 생산을 모니터링하여 작물 및 가축 생산 및 품질을 개선하고 농업의 안정성과 제어 가능성을 개선합니다. . 생태 환경 보호를 극대화하고 농업의 지속 가능한 발전을 보장하는 새로운 농업 모델입니다. 디지털 농업은 농업 현대화의 일반적인 추세를 반영합니다. 이 기사에서는 디지털 농업의 의미와 특성, 디지털 농업의 기술 시스템 및 개발 아이디어에 대해 설명합니다.
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.
1. The meaning and characteristics of digital agriculture
디지털 농업은 정밀 농업 또는 정보 농업이라고도합니다. 기본 의미는 원격 감지 기술, 지리 정보 시스템, 글로벌 포지셔닝 시스템, 컴퓨터 기술, 통신 및 네트워크 기술, 자동화 기술 및 지리, 농업, 생태학, 식물 생리학 등과 같은 첨단 기술과 신기술을 결합하는 것입니다. 기본 분야를 유기적으로 결합합니다. 토양 과학 및 토양 과학과 같은 농업 생산 과정에서 작물 및 토양의 실시간 모니터링을 실현하여 작물 성장, 개발 상태, 질병 및 해충, 물 및 비료에 대한 정기적 인 정보 수집을 달성합니다. 상태 및 해당 환경, 동적 공간 정보 시스템 생성; 농업 자원의 합리적 사용, 생산 비용 절감, 생태 환경 개선, 농작물의 수확량 및 품질 향상, 농업의 지속 가능한 발전 보장의 목적을 달성하기 위해 농업 생산의 현상과 과정을 시뮬레이션합니다.
디지털 농업은 밭 농업을 기반으로하며, 농지, 파종, 관개, 시비, 밭 관리, 밭 관리, 식물 보호, 수확량 예측에서 수확, 보존 및 관리에 이르는 모든 과정이 원격을 사용하여 디지털화, 네트워킹 및 인텔리전스를 실현합니다. 감지 및 원격 측정, 원격 제어, 컴퓨터 및 기타 고급 기술을 통해 정보 중심의 과학적 관리, 지식 관리 및 농업 생산의 합리적인 운영을 실현합니다. 최근 몇 년 동안 디지털 농업은 농업 (농업 운영), 정밀 원예, 정밀 육종, 정밀 가공, 정밀 관리 및 관리 (예 : 농업, 임업, 축산, 식재, 육종, 가공, 생산, 공급 및 마케팅)를 포함합니다.
디지털 농업에는 다음과 같은 특성이 있습니다. 첫째, 디지털 농업 데이터베이스에 저장된 숫자는 다중 소스, 다차원, 시간 및 대규모 특성을 가지고 있습니다. 다중 데이터 소스는 원격 감지, 그래픽, 사운드, 비디오 및 텍스트 데이터가 될 수있는 다양한 데이터 소스 및 다양한 데이터 형식을 나타냅니다. 데이터는 최대 5 차원이며, 그 중 3 차원 및 3 차원 시공간 데이터는 필연적으로 데이터베이스에서 대규모의 대규모 데이터로 이어질 것입니다. 둘째, 이러한 다차원적이고 방대한 데이터의 구성 및 관리, 특히 시간 데이터의 구성 및 관리를 위해서는 현재 상용 데이터베이스 관리 소프트웨어가 유능하지 않으며, 차세대 시간 데이터베이스 관리 시스템에 대한 연구가 필요합니다. . 그리고 시간 공간 정보 시스템을 형성합니다. 이 시공간 정보 시스템은 공간 데이터를 효과적으로 저장할 수있을뿐만 아니라 다차원 데이터 및 시공간 분석 결과를 시각적으로 표시 할 수도 있습니다. 셋째, 디지털 농업은 많은 양의 시공간 데이터를 바탕으로 농업과 가상 현실에서 특정 자연 현상, 생산, 경제 과정을 모의 할 필요가있다. 예를 들어, 토양의 잔류 농약 시뮬레이션 및 작물 성장의 가상 현실, 농업 자연 재해 및 농산물 시장 순환의 가상 현실.
2. 디지털 농업을위한 기술 지원 시스템
디지털 농업 기술 연구 개발의 원동력은 모든 농경지에서 작물 생장 환경의 실제 분포와 수확량의 공간적 차이를 적시에 발견하고 이러한 차이를 적시에 조정하는 것입니다. 원격 탐사 RS, 지리 정보 시스템 GIS, 글로벌 측위 시스템 GPS 등“3S”기술을 통해 이러한 분야 내, 분야 간 차이를 적시에 발굴 및 제어하여 목표 투자를 구현할 수 있습니다. 최적화 된 비즈니스 목표를 기반으로 현장에서 자원 잠재력의 균형 잡힌 활용을 달성합니다.
디지털 농업은 주로 3S 기술의 완전한 시스템에 의존하여 자원 환경, 생산 조건, 농업 생산의 기상 및 생물학적 재해를 효과적으로 예측하고 사람들이 다양한 변화에 따라 실시간으로 해당 농업 작업을 수행하도록 안내합니다. 농업 운영 경험은 농업의 안정성과 통제 가능성을 향상시키기 위해 지능적이고 과학적인 관리를 실현하는 것입니다. 평신도의 용어로 디지털 농업은 거시적 제어를 위해 RS를 사용하고 GPS를 사용하여지면 위치를 정확하게 찾고 GIS를 사용하여지면 정보 (지형, 지형, 작물 유형 및 생장, 토양 질감 및 영양분, 물)를 저장, 처리 및 출력합니다. 조건 등), 그런 다음 지역 요소의 공간 변수 데이터에 따라 지상 정보 변환, 타이밍 제어 지상 탐색 및 기타 시스템과 협력하여 최고의 농업, 비료, 파종, 관개, 살포 및 다른 작업, 전통적인 확장 작업을 변경하는 것은 훌륭한 생산입니다. 예를 들어, 살충제를 살포 할 때 센서는 매우 작은 영역의 여러 분야에서 다양한 수준의 해충 및 질병에 대한 특정 데이터를 얻고 그 자리에서 살포량을 조정하여 "올바른 약을 처방"할 수 있습니다. 이를 통해 물, 토지, 종자, 살충제, 비료 등을 절약 할 수있을뿐만 아니라 농업 비용을 효과적으로 절감 할 수있어 모든 토지를 최적으로 사용할 수 있고 모든 자원이 적절한 역할을 할 수 있습니다. 가장 경제적 인 투자로 얻을 수 있습니다. 최고의 제품은 효과적으로 환경 오염을 줄이고 농업 생태 환경을 보호 할 수 있습니다.
원격 감지 기술 RS. RS는 디지털 농업 기술 시스템에서 중요한 현장 데이터 소스입니다. 농업 현대화 과정은 집약적 생산 조직, 농업 자원의 현상 유지, 변화 모니터링 및 개발 예측을 필요로합니다. 신속성, 객관성 및 경제성과 같은 원격 감지 기술의 고유 한 장점은 농업 생산 관리 및 의사 결정을위한 최고의 수단입니다. 원격 감지 기술은 디지털 농업에서 정보 수집 및 동적 모니터링의 이점을 최대한 활용합니다. 기상 위성은 일일 기상 조건에 대한 정보를 제공 할 수 있으며 비 레이더를 사용하여 강우량을 예측할 수 있습니다. 고해상도 지상 원격 감지 위성 및 해양 원격 감지 위성은 농업, 임업, 축산, 연안 양식업 및 해양 어업에 대한시기 적절한 정보와 예측을 제공 할 수도 있습니다. 지난 30 년 동안 RS 기술은 자원 조사 및 모니터링, 대 면적 작물 수확량 예측 및 농업 재해 예측에 중요한 기여를했습니다. RS에서 얻은 시계열 이미지는 농지 작물 성장의 공간적 가변성에 대한 정보를 제공 할 수 있으며, 농지 및 작물의 특성에 따른 공간 반사 스펙트럼의 가변성을 보여줄 수 있습니다. 계절의 다른 시간에 수집 된 이미지를 사용하여 작물 성장률 및 조건의 변화를 확인할 수 있습니다. 기술 개발 방향은 적용 가능한 RS 토양 수분 측정 기술, 잡초 및 작물 묘목 조건에 대한 다중 스펙트럼 인식 기술 및 시각적 이미지 처리 기술에 중점을 둘 것입니다.
2. 지리 정보 시스템 GIS. GIS 기술은 지리 공간 데이터를 기반으로합니다. GIS를 통해 그래픽 및 이미지를 포함한 모든 종류의 공간 데이터는 물론 다양한 공간 분석, 벡터화 및 공간 그래픽 클러스터링을 찾을 수 있습니다. 그런 다음 작업을 안내하는 데 사용할 수있는 플롯 수율 분포 벡터 다이어그램을 생성합니다. GIS 기술의 강력한 공간 데이터 조작, 관리 및 분석 기능은 농업 공간 분석과 결합하는 것이 불가피합니다. GIS는 농업 공간 데이터를 관리하는 데 사용될뿐만 아니라 분석 도구를 제공하고, 분석 프로세스에 참여하고, 분석 결과를 표시하고 출력하는 등의 작업도해야합니다. 따라서 GIS 기술은 디지털 농업 발전을위한 진보되고 효과적인 수단을 제공합니다.
3. Global Positioning System GPS. Since the advent of GPS 기술 , 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. 가상 현실 VR 기술 . VR 기술은 참가자가 몰입감과 완전한 상호 작용을 할 수있는 가상 현실 시스템을 만드는 것을 말합니다. 인간이 자연을 관찰하고, 풍경을 감상하고, 실체를 이해하는 몰입감을 제공합니다. 가상 현실 기술을 사용하여 해충 및 질병의 영향을받는 작물의 상황, 작물 성장의 가상 현실, 농업 자연 재해의 가상 현실 및 토지에 잔류하는 농약의 이동을 보여줄 수 있습니다. 시뮬레이션 등
5. 자동화 및 지능형 농업 기계 작동 기술 . 1980 년대 후반 농기계 및 장비의 모니터링 시스템은 빠르게 자동화되고 지능화되는 경향이있었습니다. 단위 제어에서 분산 제어로, 독립형 운영 시스템에서 통합 관리 의사 결정 시스템으로 발전했습니다. 컴퓨터, GPS, GIS 및 수확기, 파종기, 비료 살포기, 분무기, 스프링클러 등과 같은 다양한 테스트 및 측정 장비를 갖춘 농업 기계는 물론 일반적인 농업 기능뿐만 아니라 자동 작동 및 수집 및 그리기 기능도 있습니다.
포스트 시간 : 2020 년 9 월 25 일