GNSS導航技術在精準農業(yè)中的應用探討

馬曉燕

摘要：衛(wèi)星導航技術是實現精準農業(yè)發(fā)展的基本組成要素之一，是實現農作物土壤監(jiān)測、農機定位、自動化作業(yè)的基礎。最近幾年，隨著精河縣先進農業(yè)技術不斷發(fā)展和應用，對GNSS導航技術定位精確度提出了更高的要求，依靠衛(wèi)星導航技術實現分米乃至厘米級別的定位精度成為發(fā)展精準農業(yè)的基本保障。近些年，隨著中國北斗衛(wèi)星導航系統的完善建設和發(fā)展，衛(wèi)星導航技術更加精細化，為地區(qū)乃至整個國家實現精準農業(yè)提供了可能，滿足了發(fā)展精準農業(yè)高定位，低成本的需求。

關鍵詞： GNSS導航技術；精準農業(yè)；應用分析

精準農業(yè)是將導航、通信和自動化技控制技術運用于農業(yè)生產，利用現代化農業(yè)機械設備和監(jiān)控體系開展田間農作物的管理，并結合不同地塊的實際情況和作物生長環(huán)境因地制宜的開展田間施肥、耕地、施藥等管理工作[1]。發(fā)展精準農業(yè)的本質目的是為了降低產業(yè)投入量，利用有限的土地資源和農業(yè)作業(yè)條件生產出最高產量的農作物，提高農作物產量和品質，保護農田生態(tài)環(huán)境，促進農業(yè)產業(yè)實現可持續(xù)發(fā)展。

精準農業(yè)體系包含了衛(wèi)星導航系統、地理信息系統、遙感系統、管理系統和自動化控制系統等幾個部分。衛(wèi)星導航系統是發(fā)展精準農業(yè)的基礎，在農業(yè)信息定位、農業(yè)機械化自動控制、農業(yè)病蟲害防治方面發(fā)揮著無比重要的作用。最近幾年，隨著中國北斗衛(wèi)星導航系統建設進一步完善，GNSS導航技術必將成為僅就精準農業(yè)發(fā)展的核心，對農業(yè)可持續(xù)發(fā)展將會產生深遠影響。

一、精河縣精準農業(yè)發(fā)展現狀

精河縣精準農業(yè)的突破口就在于實現農業(yè)機械化、信息化與節(jié)水灌溉，以北斗衛(wèi)星定位系統為基礎的農機自動駕駛系統在精河縣推廣使用，將會大大推進精河縣精準農業(yè)的發(fā)展步伐。當今精準農業(yè)是世界農業(yè)發(fā)展的潮流，我們積極研發(fā)具有中國自主知識產權的自動駕駛系統和傳統人工機械播種相比較，自動駕駛播種能夠更加高效的開展工作，種子浪費率較低，對實現農業(yè)增產增收，促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著極大的幫助。將先進的衛(wèi)星導航技術應用到精河縣精準農業(yè)體系中，勢必會對地區(qū)中農業(yè)生產模式產生深遠變革。

最近幾年，在黨中央和政府部門強有力支撐下，中國自主研發(fā)的具有自主知識產權的北斗衛(wèi)星導航系統在中國農業(yè)領域逐漸得到了應用，從過去單純的對農業(yè)進行信息定位，發(fā)展到現在將衛(wèi)星導航技術和液壓控制技術、電子自動化控制技術和傳感器控制技術有效結合，實現了對地區(qū)農業(yè)的全面覆蓋監(jiān)控，現代農業(yè)作業(yè)逐漸向著自動化方向轉變[2]。新疆精河縣精準農業(yè)發(fā)展過程中，始終堅持發(fā)展以精準選種、播種、施肥、灌溉、田間管理和收獲等幾大技術為主的精準農業(yè)生產體系，在國內始終處于發(fā)展的領先地位。

精河縣在發(fā)展精準農業(yè)過程中，積極將中國自主研發(fā)北斗衛(wèi)星導航系統應用到精準農業(yè)生產體系總。從2014年開始，地區(qū)就開始了農機自動化駕駛示范推廣工作，并將該項技術和設備應用到農作物播種作業(yè)中。在推廣上述農業(yè)生產技術的同時，建立了農機設備遠程監(jiān)控系統，并投入到精準農業(yè)生產體系中，整個監(jiān)控體系依托北斗衛(wèi)星導航系統為其提供定位服務，用精準化的技術打造新型現代農業(yè)新旗幟。

二、GNSS導航技術在精準農業(yè)中的具體應用

1、變量施肥播種機的應用

精準農業(yè)變量控制的出發(fā)點是將農業(yè)地塊細分成一個個小的田地，按照小模塊化田地收取相應的信息，然后結合不同地塊之間的差異性作出最終的決策。也就是結合當前地塊土壤養(yǎng)分含量情況、農作物生長需求等田間基本狀態(tài)信息，制定出田間的施肥量和播種時間，并有針對性的進行實施和作業(yè)。但是在不同的農田，農田信息分布空間存在經較大的差異性，導致了單位網絡作業(yè)面積的大小難以統一，存在較大的差異性，這就需要結合網格的大小采用不同精度的GNSS導航數據。

2、在聯合收獲機方面的應用

在聯合收割基本上安裝GNSS導航系統，機械設備在進行農作物收獲過程中，利用GNSS導航技術和產量傳感器，獲得不同農田地區(qū)、不同農田地塊的農作物產量分布情況，然后通過系統對數據進行整理和分析之后，生成農作物產量分布圖。接著將影響農作物產量的因素數據傳輸到計算機系統中，通過對數據進行對分析，按照需求性原則，分階段投入，并且綜合分析某一個農田和農作物中產量提高和減產情況，最后制定更加科學的中田間投入方式。同時，利用農作物產量分布圖，可以很好的控制聯合收割機的行駛速度、寬幅，從而提高機械利用效率，達到最佳的收獲效果。

3、在精準施藥方面的應用

精準施藥是利用GNSS導航監(jiān)測技術，監(jiān)測農作物病蟲草害的發(fā)生情況，從而保證及時用藥。通過利用GNSS導航技術連接高質量和高分辨率的視頻攝像系統，拍攝圖像并進行圖像分析，從而幫助相關部門獲取相關原始數據，監(jiān)測大田農作物的生長情況，掌握田間病蟲草害的分布位置和分布情況，通過連續(xù)性的拍攝可以探索害蟲遷徙的路線，種群舒朗和危害程度，這是預測預報的新手段。

拍攝還能夠掌握病害和草害的分布情況和流行趨勢，針對最后分析結果，如果飛機藥物使用完畢，再次加滿進行施藥過程中，系統能夠精確定位上次施藥停止的點，確保不會重復施藥?？傊珿NSS導航技術在精準農業(yè)生產方面有著很廣泛的應用前景，在未來需要我們加強研究和分析，提高系統的利用率。

參考文獻

[1] 贠 敏. 讓種田精準高效—衛(wèi)星導航技術在精準農業(yè)中的應用[J]. 衛(wèi)星應用，2015，06：19-23.

[2] 胡靜濤，高 雷，白曉平，等. 農業(yè)機械自動導航技術研究進展[J]. 農業(yè)工程學報，2015，10：1-10.