Novo Modelo Agrícola do Século 21

A agricultura digital é o uso de tecnologia de sensoriamento remoto, sistema de informação geográfica, sistema de posicionamento global, tecnologia de computador e outras tecnologias de informação para monitorar a produção agrícola e pecuária, melhorando assim a produção agrícola e pecuária e a qualidade, e melhorando a estabilidade e controlabilidade da agricultura . Um modelo agrícola totalmente novo que maximiza a proteção do meio ambiente ecológico e garante o desenvolvimento sustentável da agricultura. A agricultura digital reflete a tendência geral de modernização agrícola. Este artigo discute o significado e as características da agricultura digital, o sistema técnico e as ideias de desenvolvimento da agricultura digital, o que leva à perspectiva da agricultura digital.

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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

 A agricultura digital também é chamada de agricultura de precisão ou agricultura de informação. Sua conotação básica é combinar alta e nova tecnologia, como tecnologia de sensoriamento remoto, sistema de informação geográfica, sistema de posicionamento global, tecnologia de computador, tecnologia de comunicação e rede, tecnologia de automação e geografia, agricultura, ecologia, fisiologia vegetal, etc. Organizar disciplinas básicas como ciência do solo e ciência do solo para realizar o monitoramento em tempo real de culturas e solo de macro a micro no processo de produção agrícola, de modo a obter a aquisição regular de informações sobre o crescimento da cultura, estado de desenvolvimento, doenças e pragas de insetos, água e fertilizantes status e o ambiente correspondente, Para gerar um sistema de informação espacial dinâmico; simular o fenômeno e processo na produção agrícola para atingir o propósito de uso racional dos recursos agrícolas, reduzindo custos de produção, melhorando o ambiente ecológico, aumentando o rendimento e a qualidade dos produtos agrícolas, e garantindo o desenvolvimento sustentável da agricultura.

 A agricultura digital é baseada na agricultura de campo, e todo o processo de terras agrícolas, semeadura, irrigação, fertilização, gerenciamento de campo, gerenciamento de campo, proteção de plantas, previsão de rendimento para colheita, preservação e gerenciamento é realizado por digitalização, rede e inteligência, todos usando remotamente sensoriamento e telemetria, controle remoto, computador e outras tecnologias avançadas para realizar a gestão científica, baseada na informação, gestão do conhecimento e operação razoável da produção agrícola. Nos últimos anos, a agricultura digital envolveu agricultura (operações agrícolas), horticultura refinada, criação refinada, processamento refinado, manejo e manejo refinados, como agricultura, silvicultura, pecuária, plantio, criação, processamento, produção, fornecimento e comercialização.

 A agricultura digital tem as seguintes características: Primeiro, os números armazenados no banco de dados da agricultura digital têm as características de multi-fonte, multi-dimensional, temporal e massiva. As fontes múltiplas de dados referem-se às diversas fontes de dados e diferentes formatos de dados, que podem ser dados de sensoriamento remoto, gráficos, som, vídeo e texto. Os dados têm até cinco dimensões, entre as quais dados espaço-temporais tridimensionais e tridimensionais inevitavelmente levarão a dados em grande escala e maciços no banco de dados. Em segundo lugar, para a organização e gerenciamento de tais dados multidimensionais e massivos, especialmente para a organização e gerenciamento de dados temporais, o software de gerenciamento de banco de dados comercial atual não é competente, e é necessário estudar uma nova geração de sistema de gerenciamento de banco de dados temporal . E então formar um sistema de informação espacial temporal. Este sistema de informações temporais e espaciais pode não apenas armazenar dados espaciais com eficácia, mas também exibir visualmente os resultados de dados multidimensionais e análises espaço-temporais. Terceiro, a agricultura digital precisa simular um certo fenômeno natural, produção e processo econômico na agricultura e na realidade virtual com base em uma grande quantidade de dados de tempo e espaço. Por exemplo, simulação de resíduos de pesticidas no solo e realidade virtual do crescimento da safra, desastres naturais agrícolas e realidade virtual da circulação do mercado de produtos agrícolas.

2. Sistema de suporte técnico para agricultura digital

A força motriz para a pesquisa e o desenvolvimento da tecnologia da agricultura digital é a descoberta oportuna das diferenças espaciais na distribuição real do ambiente de crescimento da safra e dos rendimentos da colheita em todas as terras aráveis ​​agrícolas e o ajuste oportuno dessas diferenças. Através da tecnologia “3S”, nomeadamente sensoriamento remoto RS, sistema de informação geográfica GIS e sistema de posicionamento global GPS, é possível descobrir e controlar as diferenças dentro destes campos, entre campos e campos em tempo hábil, de forma a implementar o investimento alvo com base em objetivos de negócios otimizados e alcançar a utilização equilibrada do potencial de recursos no campo.

A agricultura digital depende principalmente do sistema completo de tecnologia 3S para prever efetivamente o ambiente de recursos, as condições de produção, os desastres meteorológicos e biológicos da produção agrícola e orientar as pessoas a realizar as operações agrícolas correspondentes em tempo real com base em várias variações. A experiência em operações agrícolas consiste em realizar uma gestão inteligente e científica para melhorar a estabilidade e controlabilidade da agricultura. Em termos leigos, a agricultura digital usa RS para macro-controle, usa GPS para localizar com precisão a posição do solo e usa GIS para armazenar, processar e produzir informações do solo (topografia, formas de relevo, tipos de cultivo e crescimento, textura do solo e nutrientes e água condições, etc.), E, ​​em seguida, cooperar com a conversão de informações do solo, controle de tempo, navegação terrestre e outros sistemas, de acordo com os dados de variáveis ​​espaciais dos elementos na área, definir com precisão a melhor agricultura, fertilização, semeadura, irrigação, pulverização e outras operações, mudando a operação extensiva tradicional é uma produção fina. Por exemplo, ao pulverizar pesticidas, os sensores podem obter dados específicos sobre diferentes níveis de pragas e doenças em diferentes campos em uma área muito pequena e ajustar a quantidade de pulverização no local para “prescrever o medicamento certo”. Ao fazer isso, ele pode não apenas economizar água, terra, sementes, pesticidas, fertilizantes, etc., mas também reduzir efetivamente os custos agrícolas, de modo que cada centímetro de terra possa ser usado de forma otimizada e todos os recursos possam cumprir seu papel devido, e obtê-lo com o investimento mais econômico. O melhor produto pode efetivamente reduzir a poluição ambiental e proteger o ambiente ecológico agrícola.

Uma tecnologia de sensoriamento remoto RS. RS é uma importante fonte de dados de campo no sistema de tecnologia agrícola digital. O processo de modernização agrícola requer a organização da produção intensiva, a compreensão do status quo dos recursos agrícolas, o monitoramento de suas mudanças e a previsão do desenvolvimento. As vantagens inerentes à tecnologia de sensoriamento remoto, como rapidez, objetividade e economia, fazem dela o melhor meio de gestão e tomada de decisões da produção agrícola. A tecnologia de sensoriamento remoto dará pleno uso às vantagens da coleta de informações e do monitoramento dinâmico na agricultura digital. Os satélites meteorológicos podem fornecer informações sobre as condições meteorológicas diárias e o radar de chuva pode ser usado para prever a precipitação. Os satélites de sensoriamento remoto terrestre de alta resolução e os satélites de sensoriamento remoto oceânicos também podem fornecer informações e previsões oportunas para a agricultura, silvicultura, pecuária, aquicultura costeira e pesca oceânica. Nos últimos 30 anos, a tecnologia RS fez contribuições importantes para a investigação e monitoramento de recursos, previsão de safras de grandes áreas e previsão de desastres agrícolas. As imagens de séries temporais obtidas pelo RS podem fornecer informações sobre a variabilidade espacial do crescimento das culturas em terras agrícolas, e mostrar a variabilidade do espectro de refletância espacial devido às características das terras agrícolas e das lavouras. As imagens coletadas em diferentes momentos de uma temporada podem ser usadas para determinar as mudanças nas taxas e condições de crescimento da cultura. A direção do desenvolvimento tecnológico se concentrará na tecnologia aplicável de medição de umidade do solo RS, tecnologia de reconhecimento multiespectral para ervas daninhas e condições de mudas de safra e tecnologia de processamento de imagem visual.

2. Sistema de Informação Geográfica SIG. A tecnologia GIS é baseada em dados geoespaciais. Através do GIS, você pode encontrar todos os tipos de dados geoespaciais, incluindo gráficos e imagens, bem como várias análises geoespaciais, vetorização e agrupamento de gráficos espaciais. Em seguida, gere diagramas de vetores de distribuição de produção que podem ser usados ​​para orientar as operações. As poderosas funções de manipulação, gerenciamento e análise de dados espaciais da tecnologia GIS tornam inevitável a combinação com a análise espacial agrícola. O GIS não é usado apenas para gerenciar dados espaciais agrícolas, mas também deve fornecer ferramentas de análise, participar do processo de análise, exibir e produzir os resultados da análise e assim por diante. Portanto, a tecnologia GIS fornece um meio avançado e eficaz para o desenvolvimento da agricultura digital.

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3. Global Positioning System GPS. Since the advent of A 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 de realidade virtual VR . A tecnologia de RV se refere à criação de um sistema de realidade virtual que permite aos participantes uma sensação de imersão e interação completa. Ele fornece uma sensação de imersão para os humanos observarem a natureza, apreciarem a paisagem e compreenderem a entidade. Ele pode usar a tecnologia de realidade virtual para demonstrar a situação das lavouras afetadas por pragas e doenças, a realidade virtual do crescimento das lavouras, a realidade virtual dos desastres naturais agrícolas e a migração de pesticidas residuais na terra. Simulação etc.

5. Tecnologia de operação de maquinaria agrícola automatizada e inteligente . No final da década de 1980, o sistema de monitoramento de máquinas e equipamentos agrícolas tendeu rapidamente a ser automatizado e inteligente. Ele evoluiu do controle da unidade para o controle distribuído e de um sistema operacional independente para um sistema integrado de decisão de gerenciamento. Máquinas agrícolas equipadas com computadores, GPS, GIS e diversos instrumentos de teste e medição, como colheitadeiras, plantadeiras, distribuidores de fertilizantes, pulverizadores, aspersores, etc., além de funções agrícolas gerais, mas também funções de operação automática e coleta e desenho.


Horário da postagem: 25/09/2020