北斗賦能,精準定位服務農業(yè)全流程
北斗賦能,精準定位服務農業(yè)全流程
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■裝有北斗終端的小麥無人收割機正在收割
■裝在拖拉機上的北斗導航系統(tǒng)
今年初,農業(yè)農村部、中央網絡安全、信息化委員會辦公室聯(lián)合印發(fā)《數字農業(yè)農村發(fā)展規(guī)劃》,特別提出要利用北斗系統(tǒng)等高科技手段,服務國家數字農業(yè)農村發(fā)展。在智能化、數字化“互聯(lián)網+”時代的當下,北斗高精度定位正在改變著中國的傳統(tǒng)農業(yè)。
北斗引領:
智慧麥作讓產糧更“聰明”
日前,在全國產糧大縣江蘇省射陽縣的臨海農場,人頭攢動、機聲隆隆。這里舉行的現(xiàn)場觀摩會上,一臺臺依靠自主創(chuàng)新技術生產的北斗導航小麥無人收割機,在金色麥浪中齊頭并進,機過之后顆粒歸倉。
“今年小麥生產依靠‘天眼地網’實現(xiàn)精確播種、施肥、施藥、灌溉和收獲,既省成本、效果又好,畝均產量能達到1200斤?!碧K墾農發(fā)臨海分公司負責人黃禮慶的臉上洋溢著豐收的喜悅。
黃禮慶所說的“天眼地網”,是農業(yè)農村部十大引領性技術之一——北斗導航支持下的智慧麥作技術的重要內涵。這項引領性技術由南京農業(yè)大學智慧農業(yè)研究院領銜,主要包括北斗導航支持下的小麥無人播種收獲技術、無人機支持下的小麥精確施肥噴藥技術以及物聯(lián)網支持下小麥智慧灌溉技術。
據南京農業(yè)大學智慧農業(yè)研究院副院長田永超介紹,智慧麥作技術將北斗導航、現(xiàn)代農學、信息技術、農業(yè)工程等應用于小麥耕、種、管、收全過程,實現(xiàn)生產作業(yè)從粗放到精確、從機械到智能、從有人到無人方式的轉變。
這套智慧農業(yè)技術究竟“硬核”在哪里?首先是立體化感知農業(yè)信息。通過衛(wèi)星遙感、無人機、田間物聯(lián)網設備共同架設“天眼地網”,定量、全面、立體化地獲取農情數據。
數據有了,種、肥、水、藥的施用量怎么確定?田永超表示,農民施肥噴藥多是憑經驗,現(xiàn)在智能技術可根據氣候條件、土壤信息、品種特性、植物長勢等,開具種、肥、水、藥的“細方子”。
有了數字化的“處方”,如何實施?關鍵是研發(fā)智能化農機裝備,并將農機、農藝與信息技術融合,給田里的“鐵疙瘩”裝上“活腦袋”。
中國農科院種植機械創(chuàng)新團隊首席科學家張文毅介紹說,目前,天空地立體化苗情監(jiān)測診斷技術、無人機支持下的作物精確機噴藥技術、基于物聯(lián)網的灌溉技術等單項技術趨于成熟,已在全國主要麥作區(qū)示范應用;小麥無人播種收獲技術已初具雛形,取得了一系列關鍵技術突破,有望在近年內實現(xiàn)應用。
農業(yè)農村部科技教育司副司長張曄表示,隨著我國農業(yè)發(fā)展從數量保障型向質量推動型轉變,迫切需要遴選示范一批引領農業(yè)提質增效轉型升級的重大技術,形成一批貫穿農業(yè)生產生活全過程的優(yōu)質綠色增效技術體系,既要確保當前產得出足夠的糧食,更要為未來糧食持續(xù)供得上打造“動力源”。
2018年以來,農業(yè)農村部落實創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略和“藏糧于技”戰(zhàn)略,每年組織開展10項引領性技術集成示范活動,著力從根本解決引領轉型的重大技術少、科技成果轉化應用慢、農技推廣服務力量散等突出問題。項目實施以來,遴選示范了小麥節(jié)水保優(yōu)、油菜生產全程機械化、受控式集裝箱循環(huán)水綠色生態(tài)養(yǎng)殖、蔬菜全程綠色高效生產等一批引領性重大技術,為新時期產學研用一體化的農技推廣探索了新模式。
張曄表示,今年將聚焦穩(wěn)定糧食生產和農產品有效供給,著力推動引領性技術的集成化、實用化、輕簡化,?暢通“專家—農技人員—示范展示基地—示范主體—新型農業(yè)經營主體(小農戶)”鏈式技術推廣通道,實現(xiàn)技術和農業(yè)生產緊密結合,切實發(fā)揮科技對保障糧食安全和農業(yè)產業(yè)轉型升級的決定性作用。
北斗服務:
增產5%、省油10%
今年初,農業(yè)農村部、中央網絡安全、信息化委員會辦公室聯(lián)合印發(fā)《數字農業(yè)農村發(fā)展規(guī)劃》,特別提出要利用北斗系統(tǒng)等高科技手段,服務國家數字農業(yè)農村發(fā)展?!兑?guī)劃》提出,利用北斗系統(tǒng)等手段,加快生產經營數字化改造,特別是在漁業(yè)智慧化中,大力推進北斗導航技術在海洋捕撈中的應用,升級改造漁船衛(wèi)星通信、定位導航、防碰撞等船用終端和數字化捕撈裝備。
《規(guī)劃》還提出,利用國家空間基礎設施,如北斗系統(tǒng)等衛(wèi)星資源,建設農業(yè)農村天基觀測網絡建設應用項目,開發(fā)適合我國農業(yè)生產特點和不同地域需求的無人機導航飛控、作業(yè)監(jiān)控、數據快速處理平臺,提升區(qū)域高精度觀測和快速應急響應能力。
據介紹,近年來,具有自主知識產權的傳感器、無人機、農業(yè)機器人等技術研發(fā)應用,集成應用衛(wèi)星遙感、航空遙感、地面物聯(lián)網的農情信息獲取技術日臻成熟,基于北斗自動導航的農機作業(yè)監(jiān)測技術取得重要突破,廣泛應用于小麥跨區(qū)機收。
目前,北斗系統(tǒng)已廣泛應用于農業(yè)生產的各道工序,包括起壟播種、土地深松、作物收割、秸稈還田等等。
秸稈還田機、深松整地機、起壟機、插秧機、收割機、拖拉機等多類農機都安裝了基于北斗的農機裝置。
北京、遼寧、黑龍江、四川、湖北、江蘇、浙江、山東、陜西、山西、青海、西藏與新疆維吾爾自治區(qū)等地都已在不用程度將北斗應用于農業(yè)生產。
北斗農業(yè)應用還融合了互聯(lián)網、云計算、大數據、人工智能等技術,而基于北斗的農機作業(yè)監(jiān)管平臺,已實現(xiàn)農機遠程管理與精準作業(yè),服務農機設備超過5萬臺,精細農業(yè)產量提高5%,農機油耗節(jié)約10%。
北斗高精度定位:
農機自動化駕駛
土地規(guī)模化經營需要農機作業(yè),而對農機作業(yè)的管理直接影響著生產質量和效率。“在中國個體農戶一般承擔不起農機的成本,需要向農村合作社租賃農機。在這個過程中,農機作業(yè)管理的問題暴露出來,比如農機作業(yè)管理對人力依賴大,成本高效率低;傳統(tǒng)農機作業(yè)面積測量不準,影響計費;農戶難以監(jiān)控農機作業(yè)質量等,因為這些情況引起的糾紛也很常見?!闭f這話的人叫楊津,與農機打了五六年交道,希望能夠用互聯(lián)網+農機信息化的方式解決現(xiàn)存的痛點。
如果農機能夠獲得精度1米的定位,清晰記錄下工作軌跡,上述問題即可迎刃而解,農機作業(yè)管理水平將獲極大提升。楊津執(zhí)掌的農惠寶科技與千尋位置聯(lián)手打造的農機信息化管理系統(tǒng)就實現(xiàn)了這項功能。
農機信息化管理系統(tǒng)通過接入千尋跬步亞米級高精度定位和融合慣性算法,能夠在衛(wèi)星信號遮蔽、多路徑干擾等條件,實現(xiàn)對農機穩(wěn)定、連續(xù)、高精度的定位,精準記錄農機位置移動信息。
以農機的高精度位置信息作為基礎,農機信息化管理系統(tǒng)將農機作業(yè)面積測量的誤差降到1%,提供實時作業(yè)軌跡查詢,方便用戶掌握作業(yè)進度,保障農機作業(yè)效率與質量?;诟呔榷ㄎ坏男旭傑壽E預設功能,還能夠幫助農機實現(xiàn)夜間作業(yè)。
【鏈接】
北斗賦能智慧農業(yè)?提升效率節(jié)省成本
黑龍江
今年,黑龍江雙勝林場種植戶引進的具備自動導航駕駛功能的農機設備,吸引了諸多種植大戶前來“取經”。依托北斗系統(tǒng)提供的高精度定位信息,可實現(xiàn)農機快速、平穩(wěn)、準確地自動進行上線、校正、行進,同時還可用于起壟、播種、噴藥等精準化、智能化田間作業(yè)。在操作過程中,種植戶只要提前設置好程序,利用北斗系統(tǒng),鎖定農機位置、規(guī)劃行駛軌跡、控制作業(yè)精度、統(tǒng)計作業(yè)面,只需一臺電腦甚至一部手機,農機即可按照預設路徑自動駕駛。具備自動駕駛功能的農機切實增強了作業(yè)精度,提高了作業(yè)效率。
江蘇
在江蘇,一臺臺安裝北斗終端的小麥無人收割機穿梭于麥浪間,機械可以做到智能“吞”麥、精確“吐”?!拖衿胀ㄜ囕d導航規(guī)劃路徑一樣,基于北斗系統(tǒng)的小麥無人播種施肥一體機,指導著小麥生產耕、種、管、收的全流程。智能機械替代了人工,同時,種、肥、水、藥的施用量更精確,使用的部位也更準確,實現(xiàn)了產量翻倍,節(jié)省了不少成本。
無人駕駛插秧機上使用了北斗提供的高精度定位服務后,在設定好的作業(yè)區(qū)域自動規(guī)劃插秧路線,無需人員進行駕駛和操作即可保證插秧機能夠按照規(guī)劃的路線準確行駛。
廣東
在廣東湛江,面積將近550畝的水田往常至少需要3個人工作15到20天才能夠完成全部的插秧作業(yè)。而現(xiàn)在,工作人員只需要站在稻田邊設定好參數,北斗無人插秧機就自動開始作業(yè),不到10天就完成了所有的工作。相比傳統(tǒng)的插秧機,這臺可無人駕駛的插秧機具備不受光線干擾、可以夜間作業(yè)、作業(yè)質量高等特點。其工作效率提高20%以上,節(jié)省50%的人力成本,也減少了作業(yè)中的秧苗浪費。
這些基于北斗高精度定位的應用,正在農業(yè)生產各方面推廣普及。
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