Nový poľnohospodársky model v 21. storočí

Digitálne poľnohospodárstvo je použitie technológie diaľkového snímania, geografického informačného systému, globálneho pozičného systému, výpočtovej techniky a ďalších informačných technológií na sledovanie poľnej rastlinnej výroby a živočíšnej výroby, čím sa zlepšuje rastlinná a živočíšna výroba a kvalita a zlepšuje sa stabilita a kontrolovateľnosť poľnohospodárstva. . Úplne nový model poľnohospodárstva, ktorý maximalizuje ochranu ekologického prostredia a zaisťuje udržateľný rozvoj poľnohospodárstva. Digitálne poľnohospodárstvo odráža všeobecný trend modernizácie poľnohospodárstva. Tento článok pojednáva o význame a charakteristikách digitálneho poľnohospodárstva, technickom systéme a myšlienkach rozvoja digitálneho poľnohospodárstva, ktoré vedú k perspektíve digitálneho poľnohospodárstva.

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

 Digitálnemu poľnohospodárstvu sa hovorí aj presné poľnohospodárstvo alebo informačné poľnohospodárstvo. Jeho základnou konotáciou je spojenie vysokej a novej technológie, ako je technológia diaľkového prieskumu Zeme, geografický informačný systém, globálny pozičný systém, počítačová technológia, komunikačné a sieťové technológie, automatizačná technológia a geografia, poľnohospodárstvo, ekológia, fyziológia rastlín atď. Organicky kombinovať základné disciplíny ako sú pôdoznalectvo a pôdoznalectvo, aby sa v poľnohospodárskej výrobe uskutočnilo monitorovanie plodín a pôdy od makra po mikroskopiu v reálnom čase, aby sa dosiahlo pravidelné získavanie informácií o raste plodín, stave vývoja, chorobách a hmyzích škodcoch, vode a hnojive stav a zodpovedajúce prostredie, Generovať dynamický priestorový informačný systém; simulovať jav a postup v poľnohospodárskej výrobe s cieľom dosiahnuť účel racionálneho využívania poľnohospodárskych zdrojov, znižovania výrobných nákladov, zlepšovania ekologického prostredia, zvyšovania výnosu a kvality rastlinných výrobkov a zabezpečenia trvalo udržateľného rozvoja poľnohospodárstva.

 Digitálne poľnohospodárstvo je založené na poľnom poľnohospodárstve a celý proces od poľnohospodárskej pôdy, siatia, zavlažovania, hnojenia, riadenia poľa, riadenia poľa, ochrany rastlín, predpovedania výnosu až po zber, konzerváciu a správu sa realizuje digitalizáciou, sieťou a inteligenciou, a to všetko pomocou diaľkového ovládania snímanie a telemetria, diaľkové ovládanie, počítače a ďalšie pokročilé technológie na realizáciu informačného riadenia, vedecké riadenie, riadenie znalostí a rozumná prevádzka poľnohospodárskej výroby. V posledných rokoch sa do digitálneho poľnohospodárstva zapojilo poľnohospodárstvo (poľnohospodárske činnosti), jemné záhradníctvo, jemný chov, jemné spracovanie, jemné hospodárenie a správa, ako je poľnohospodárstvo, lesníctvo, chov zvierat, výsadba, chov, spracovanie, výroba, zásobovanie a marketing.

 Digitálne poľnohospodárstvo má nasledujúce charakteristiky: Po prvé, čísla uložené v databáze digitálneho poľnohospodárstva majú vlastnosti viaczdrojové, viacrozmerné, časové a masívne. Viaczdrojový zdroj údajov sa týka rôznych zdrojov údajov a rôznych formátov údajov, ktorými môžu byť diaľkový prieskum, grafika, zvuk, video a textové údaje. Údaje majú až päť dimenzií, z ktorých trojrozmerné a trojrozmerné časopriestorové údaje nevyhnutne povedú k rozsiahlym a masívnym údajom v databáze. Po druhé, na organizáciu a správu takýchto viacrozmerných a masívnych údajov, najmä na organizáciu a správu časových údajov, nie je súčasný komerčný softvér na správu databáz kompetentný a je potrebné študovať novú generáciu systému správy časových databáz. . A potom vytvorte dočasný priestorový informačný systém. Tento časový a priestorový informačný systém môže nielen efektívne ukladať priestorové údaje, ale aj vizuálne zobrazovať výsledky viacrozmerných údajov a časopriestorovej analýzy. Po tretie, digitálne poľnohospodárstvo musí simulovať určitý prírodný jav, produkčný a ekonomický proces v poľnohospodárstve a virtuálnu realitu na základe veľkého množstva časových a priestorových údajov. Napríklad simulácia rezíduí pesticídov v pôde a virtuálna realita rastu plodín, poľnohospodárske prírodné katastrofy a virtuálna realita obehu na trhu s poľnohospodárskymi výrobkami.

2. Systém technickej podpory pre digitálne poľnohospodárstvo

Hnacou silou pre výskum a vývoj digitálnej poľnohospodárskej technológie je včasné objavenie priestorových rozdielov v skutočnom rozložení prostredia pre rast plodín a výnosov úrody na všetkých poľnohospodárskych orných pôdach a včasné prispôsobenie týchto rozdielov. Prostredníctvom technológie „3S“, konkrétne diaľkového snímania RS, geografického informačného systému GIS a globálneho pozičného systému GPS, je možné včas odhaliť a kontrolovať rozdiely v týchto poliach, medzi poľami a poľami, aby bolo možné realizovať cieľové investície na základe optimalizovaných obchodných cieľov a dosiahnuť vyvážené využitie potenciálu zdrojov v teréne.

Digitálne poľnohospodárstvo sa spolieha hlavne na kompletný systém technológie 3S, ktorý umožňuje efektívne predpovedať prostredie zdrojov, výrobné podmienky, meteorologické a biologické katastrofy poľnohospodárskej výroby a viesť ľudí k tomu, aby podnikli príslušné poľnohospodárske operácie v reálnom čase na základe rôznych variácií. Skúsenosťou v poľnohospodárskych činnostiach je realizácia inteligentného a vedeckého riadenia na zlepšenie stability a ovládateľnosti poľnohospodárstva. Laicky povedané, digitálne poľnohospodárstvo využíva RS na makrokontrolu, používa GPS na presnú lokalizáciu polohy pôdy a pomocou GIS ukladá, spracováva a vydáva informácie o zemi (topografia, reliéf, typy plodín a rast, textúra pôdy a živiny a voda) podmienky atď.), A potom spolupracovať s konverziou pozemných informácií, časovým riadením pozemnej navigácie a ďalšími systémami, podľa priestorových premenných údajov prvkov v oblasti, presne nastaviť najlepšie hospodárenie, hnojenie, sejbu, zavlažovanie, postrekovanie a iné operácie, zmena tradičnej rozsiahlej prevádzky je jemná výroba. Napríklad pri postreku pesticídmi môžu senzory získať konkrétne údaje o rôznych úrovniach škodcov a chorôb v rôznych poliach na veľmi malom území a upraviť množstvo postreku na mieste tak, aby „predpisoval správny liek“. Môže to nielen šetriť vodu, pôdu, semená, pesticídy, hnojivá atď., Ale aj efektívne znížiť náklady na poľnohospodárstvo, aby bolo možné optimálne využiť každý centimeter pôdy a každý zdroj mohol hrať svoju náležitú úlohu a získajte to s najekonomickejšou investíciou. Najlepší produkt môže účinne znižovať znečistenie životného prostredia a chrániť poľnohospodárske ekologické prostredie.

Technológia diaľkového snímania RS. RS je dôležitým zdrojom poľných údajov v systéme digitálnej poľnohospodárskej technológie. Proces modernizácie poľnohospodárstva vyžaduje organizáciu intenzívnej výroby, pochopenie súčasného stavu poľnohospodárskych zdrojov, sledovanie jeho zmien a prognózu vývoja. Vďaka vrodeným výhodám technológie diaľkového snímania, ako je rýchlosť, objektivita a hospodárnosť, je táto technológia najlepším prostriedkom riadenia a rozhodovania v poľnohospodárskej výrobe. Technológia diaľkového snímania plne využije výhody zberu informácií a dynamického monitorovania v digitálnom poľnohospodárstve. Meteorologické satelity môžu poskytovať informácie o denných poveternostných podmienkach a na predpovedanie zrážok je možné použiť dažďový radar. Pozemské satelity s vysokým rozlíšením a satelity na diaľkové snímanie oceánov môžu tiež poskytovať včasné informácie a predpovede pre poľnohospodárstvo, lesníctvo, chov zvierat, pobrežnú akvakultúru a oceánsky rybolov. Za posledných 30 rokov technológia RS významne prispela k vyšetrovaniu a monitorovaniu zdrojov, predpovedaniu výnosov veľkoplošných plodín a predpovedaniu poľnohospodárskych katastrof. Snímky časových radov získané RS môžu poskytnúť informácie o priestorovej variabilite rastu plodín na poľnohospodárskej pôde a ukázať variabilitu spektra priestorovej odrazivosti v dôsledku charakteristík poľnohospodárskej pôdy a plodín. Snímky zhromaždené v rôznych časoch sezóny možno použiť na určenie zmien v rýchlostiach a podmienkach rastu plodín. Smer technologického vývoja sa zameria na použiteľnú technológiu merania pôdnej vlhkosti RS, technológiu multispektrálneho rozpoznávania burín a podmienok sadeníc plodín a technológiu spracovania vizuálneho obrazu.

2. Geografický informačný systém GIS. Technológia GIS je založená na geopriestorových dátach. Prostredníctvom GIS môžete nájsť všetky druhy geopriestorových údajov vrátane grafiky a obrázkov, ako aj rôzne geopriestorové analýzy, vektorizáciu a zhlukovanie priestorovej grafiky. Potom vygenerujte vektorové diagramy rozloženia výnosu grafu, ktoré možno použiť na vedenie operácií. Vďaka výkonným funkciám manipulácie, riadenia a analýzy priestorových údajov technológie GIS je nevyhnutné kombinovať ich s poľnohospodárskou priestorovou analýzou. GIS sa nepoužíva iba na správu poľnohospodárskych priestorových údajov, ale musí tiež poskytovať analytické nástroje, zúčastňovať sa na procese analýzy, zobrazovať a vydávať výsledky analýz atď. Preto technológia GIS poskytuje pokrokové a účinné prostriedky na rozvoj digitálneho poľnohospodárstva.

69bed53d0582f2cc879e5233553dc34

3. Global Positioning System GPS. Since the advent of Technológia 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. Technológia VR pre virtuálnu realitu . Technológia VR sa týka vytvorenia systému virtuálnej reality, ktorý umožňuje účastníkom mať pocit ponorenia a úplnej interakcie. Poskytuje človeku pohlcujúci pocit pozorovania prírody, váženia si krajiny a pochopenia entity. Môže pomocou technológie virtuálnej reality demonštrovať situáciu plodín postihnutých škodcami a chorobami, virtuálnu realitu rastu plodín, virtuálnu realitu poľnohospodárskych prírodných katastrof a migráciu zvyškových pesticídov v krajine. Simulácia atď.

5. Automatizovaná a inteligentná technológia prevádzky poľnohospodárskych strojov . Na konci osemdesiatych rokov bol monitorovací systém poľnohospodárskych strojov a zariadení rýchlo automatizovaný a inteligentný. Vyvinul sa z riadenia jednotky k distribuovanej kontrole a zo samostatného operačného systému k integrovanému rozhodovaciemu systému riadenia. Poľnohospodárske stroje vybavené počítačmi, GPS, GIS a rôznymi testovacími a meracími prístrojmi, ako sú kombajny, sadiace stroje, rozmetače hnojív, postrekovače, postrekovače atď., Okrem všeobecných poľnohospodárskych funkcií, ale aj automatickej prevádzky A funkcií zhromažďovania a kreslenia.


Čas zverejnenia: 25. september 2020