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 国际前沿
智能收获测产系统试验成功,并获得喷灌试验区产量图
关键字:精准农业,智能收获,产量图   时间: 2002-12-11  点击率: 122101
  摘 要: 中国科学院石家庄农业现代化研究所和上海交通大学机器人研究所合作,对研究并改造了精准农业智能收获测产系统,在中国科学院栾城农业生态系统试验站进行冬小麦大面积收割试验,获得成功。该“精准农业智能收获系统”是目前在我国北方用于小麦收获的第一台,它的试验成功解决了精准农业研究中的一个重要环节。
精准农业的关键技术是要实现农业机械的精确定位与变量作业,根据作物的需要来作业。这些机械需要空间信息技术的支持。由于GPS、GIS、RS与其他传感技术控制技术的发展,使变量机械的设计成为可能。为了实现上述精准农业技术体系过程,需要以下变量机械:带有GPS的联合收割机、变量撒水车、变量播种机、变量施肥机、变量喷药机、土壤采样车等。
以上机械由于要定点定量作业,依赖于空间信息的支持。在拖拉机、播种机和施肥机上配备电脑和全球卫星定位系统被称作农业机械设备新的革命。1995年美国开始在联合收割机上装备全球卫星定位系统标志着精准农业技术的诞生,此后,英国、德国、荷兰、法国、加拿大、澳大利亚、巴西、日本等国家相继开始实施精准农业。精准农业技术正在向整个世界范围内推广。在美国等发达国家,精准农业已经形成一种高新技术与农业生产相结合的产业,已被广泛承认是可持续发展农业的重要途径。美国推广利用精准农业技术,已获得显著的经济及社会效益。
智能农业机械的研究是精准农业技术能否在我国广泛应用的关键,也是我国农机产业的发展方向。随着WTO的加入,农业产业化的发展和国际市场的冲击将是我国农业面临的严峻挑战。因此,需要多学科、跨行业的人才协作研究,智能农机一定要信息技术的全面介入。
然而有关精准农业技术除美国和加拿大进入商业用途外,在世界其他地区,甚至在欧洲还没有真正进入推广阶段。其主要原因是用于精准农业的廉价关键技术开发还没有在实用意义上产生突破。如现有的农田土壤作物水分养分状况、作物长势、病虫害发生信息的在线监测技术及设备所需要的经费投入,还不能得到精准作业经营者的接受。尽管智能变量管理机械研究在世界大型农业机械公司的资助下,取得了重大进展并进入商业化,但昂贵的传统信息采集技术,如土壤养分的分析费等阻碍着农民有兴趣去利用诊断决策系统获取一张空间变量作业电子导航图。因此,研究以高技术为手段的价位低实用性强的精准农业技术和设备是世界范围内积极攻克的关键课题。
由中国科学院和上海交通大学机器人研究所合作进行“谷物联合收割机智能测产系统”的研制,并于同年10月试制出第一台样机,获得成功。这是我国第一台具有自主知识产权的精准农业装备,并绘制出了我国第一张精准农业产量图。为适应北方黄淮海平原地区小麦收获智能测产的需要,由中国科学院石家庄农业现代化研究所和上海交通大学机器人研究所合作,对该智能测产系统进行改造,并在中国科学院栾城农业生态系统试验站进行冬小麦大面积收割试验,获得成功。该“精准农业智能收获系统”是目前在我国北方用于小麦收获的第一台,它的试验成功解决了精准农业研究中的一个重要环节。在普通的联合收割机上加载“精准农业智能收获系统”,在收割过程中定点、定位、定时、在线给出所收割田块的总产量、亩产量,并能绘制出区域产量分布图,不仅拓宽了联合收割机的功能,同时又实现了核产、分析的同步化,为该区域的精准播种、精准施肥、精准灌溉提供基础数据,为精准农业的实施提供技术依托。上海交通大学机器人研究所刘成良博士也讲,该智能测产系统主要是应用全球定位导航系统、地理信息系统、智能传感器、计算机技术等信息技术,和国外同类产品相比,具有操作简便、功能强、价格低廉(是国外的1/4)和技术含量高等优势,相信在不久的将来,可以结合自动控制和无线传输技术,实现粮食产量的及时快速统计。
美国CASEIH公司曾预言如果不买其价值170万元人民币的全套产品,中国5年内都研制不出产量传感器,但课题组用了不到一年的时间就研制出了精度性能远高于该公司的产品,而价格只是国外的1/5。
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