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北斗赋能,精准定位服务农业全流程

时间:2020-08-13 16:12 来源:东方城乡报 本文综合自新 作者:admin

今年初,农业农村部、中央网络安全、信息化委员会办公室联合印发《数字农业农村发展规划》,特别提出要利用北斗系统等高科技手段,服务国家数字农业农村发展。在智能化、数字化“互联网+”时代的当下,北斗高精度定位正在改变着中国的传统农业。

北斗引领:

智慧麦作让产粮更“聪明”

日前,在全国产粮大县江苏省射阳县的临海农场,人头攒动、机声隆隆。这里举行的现场观摩会上,一台台依靠自主创新技术生产的北斗导航小麦无人收割机,在金色麦浪中齐头并进,机过之后颗粒归仓。

“今年小麦生产依靠‘天眼地网’实现精确播种、施肥、施药、灌溉和收获,既省成本、效果又好,亩均产量能达到1200斤。”苏垦农发临海分公司负责人黄礼庆的脸上洋溢着丰收的喜悦。

黄礼庆所说的“天眼地网”,是农业农村部十大引领性技术之一——北斗导航支持下的智慧麦作技术的重要内涵。这项引领性技术由南京农业大学智慧农业研究院领衔,主要包括北斗导航支持下的小麦无人播种收获技术、无人机支持下的小麦精确施肥喷药技术以及物联网支持下小麦智慧灌溉技术。

据南京农业大学智慧农业研究院副院长田永超介绍,智慧麦作技术将北斗导航、现代农学、信息技术、农业工程等应用于小麦耕、种、管、收全过程,实现生产作业从粗放到精确、从机械到智能、从有人到无人方式的转变。

这套智慧农业技术究竟“硬核”在哪里?首先是立体化感知农业信息。通过卫星遥感、无人机、田间物联网设备共同架设“天眼地网”,定量、全面、立体化地获取农情数据。

数据有了,种、肥、水、药的施用量怎么确定?田永超表示,农民施肥喷药多是凭经验,现在智能技术可根据气候条件、土壤信息、品种特性、植物长势等,开具种、肥、水、药的“细方子”。

有了数字化的“处方”,如何实施?关键是研发智能化农机装备,并将农机、农艺与信息技术融合,给田里的“铁疙瘩”装上“活脑袋”。

中国农科院种植机械创新团队首席科学家张文毅介绍说,目前,天空地立体化苗情监测诊断技术、无人机支持下的作物精确机喷药技术、基于物联网的灌溉技术等单项技术趋于成熟,已在全国主要麦作区示范应用;小麦无人播种收获技术已初具雏形,取得了一系列关键技术突破,有望在近年内实现应用。

农业农村部科技教育司副司长张晔表示,随着我国农业发展从数量保障型向质量推动型转变,迫切需要遴选示范一批引领农业提质增效转型升级的重大技术,形成一批贯穿农业生产生活全过程的优质绿色增效技术体系,既要确保当前产得出足够的粮食,更要为未来粮食持续供得上打造“动力源”。

2018年以来,农业农村部落实创新驱动发展战略和“藏粮于技”战略,每年组织开展10项引领性技术集成示范活动,着力从根本解决引领转型的重大技术少、科技成果转化应用慢、农技推广服务力量散等突出问题。项目实施以来,遴选示范了小麦节水保优、油菜生产全程机械化、受控式集装箱循环水绿色生态养殖、蔬菜全程绿色高效生产等一批引领性重大技术,为新时期产学研用一体化的农技推广探索了新模式。

张晔表示,今年将聚焦稳定粮食生产和农产品有效供给,着力推动引领性技术的集成化、实用化、轻简化, 畅通“专家—农技人员—示范展示基地—示范主体—新型农业经营主体(小农户)”链式技术推广通道,实现技术和农业生产紧密结合,切实发挥科技对保障粮食安全和农业产业转型升级的决定性作用。

北斗服务:

增产5%、省油10%

今年初,农业农村部、中央网络安全、信息化委员会办公室联合印发《数字农业农村发展规划》,特别提出要利用北斗系统等高科技手段,服务国家数字农业农村发展。《规划》提出,利用北斗系统等手段,加快生产经营数字化改造,特别是在渔业智慧化中,大力推进北斗导航技术在海洋捕捞中的应用,升级改造渔船卫星通信、定位导航、防碰撞等船用终端和数字化捕捞装备。

《规划》还提出,利用国家空间基础设施,如北斗系统等卫星资源,建设农业农村天基观测网络建设应用项目,开发适合我国农业生产特点和不同地域需求的无人机导航飞控、作业监控、数据快速处理平台,提升区域高精度观测和快速应急响应能力。

据介绍,近年来,具有自主知识产权的传感器、无人机、农业机器人等技术研发应用,集成应用卫星遥感、航空遥感、地面物联网的农情信息获取技术日臻成熟,基于北斗自动导航的农机作业监测技术取得重要突破,广泛应用于小麦跨区机收。

目前,北斗系统已广泛应用于农业生产的各道工序,包括起垄播种、土地深松、作物收割、秸秆还田等等。

秸秆还田机、深松整地机、起垄机、插秧机、收割机、拖拉机等多类农机都安装了基于北斗的农机装置。

北京、辽宁、黑龙江、四川、湖北、江苏、浙江、山东、陕西、山西、青海、西藏与新疆等地都已在不用程度将北斗应用于农业生产。

北斗农业应用还融合了互联网、云计算、大数据、人工智能等技术,而基于北斗的农机作业监管平台,已实现农机远程管理与精准作业,服务农机设备超过5万台,精细农业产量提高5%,农机油耗节约10%。

北斗高精度定位:

农机自动化驾驶

土地规模化经营需要农机作业,而对农机作业的管理直接影响着生产质量和效率。“在中国个体农户一般承担不起农机的成本,需要向农村合作社租赁农机。在这个过程中,农机作业管理的问题暴露出来,比如农机作业管理对人力依赖大,成本高效率低;传统农机作业面积测量不准,影响计费;农户难以监控农机作业质量等,因为这些情况引起的纠纷也很常见。”说这话的人叫杨津,与农机打了五六年交道,希望能够用互联网+农机信息化的方式解决现存的痛点。

如果农机能够获得精度1米的定位,清晰记录下工作轨迹,上述问题即可迎刃而解,农机作业管理水平将获极大提升。杨津执掌的农惠宝科技与千寻位置联手打造的农机信息化管理系统就实现了这项功能。

农机信息化管理系统通过接入千寻跬步亚米级高精度定位和融合惯性算法,能够在卫星信号遮蔽、多路径干扰等条件,实现对农机稳定、连续、高精度的定位,精准记录农机位置移动信息。

以农机的高精度位置信息作为基础,农机信息化管理系统将农机作业面积测量的误差降到1%,提供实时作业轨迹查询,方便用户掌握作业进度,保障农机作业效率与质量。基于高精度定位的行驶轨迹预设功能,还能够帮助农机实现夜间作业。

【链接】

北斗赋能智慧农业 提升效率节省成本

黑龙江

今年,黑龙江双胜林场种植户引进的具备自动导航驾驶功能的农机设备,吸引了诸多种植大户前来“取经”。依托北斗系统提供的高精度定位信息,可实现农机快速、平稳、准确地自动进行上线、校正、行进,同时还可用于起垄、播种、喷药等精准化、智能化田间作业。在操作过程中,种植户只要提前设置好程序,利用北斗系统,锁定农机位置、规划行驶轨迹、控制作业精度、统计作业面,只需一台电脑甚至一部手机,农机即可按照预设路径自动驾驶。具备自动驾驶功能的农机切实增强了作业精度,提高了作业效率。

江苏

在江苏,一台台安装北斗终端的小麦无人收割机穿梭于麦浪间,机械可以做到智能“吞”麦、精确“吐”粒……就像普通车载导航规划路径一样,基于北斗系统的小麦无人播种施肥一体机,指导着小麦生产耕、种、管、收的全流程。智能机械替代了人工,同时,种、肥、水、药的施用量更精确,使用的部位也更准确,实现了产量翻倍,节省了不少成本。

无人驾驶插秧机上使用了北斗提供的高精度定位服务后,在设定好的作业区域自动规划插秧路线,无需人员进行驾驶和操作即可保证插秧机能够按照规划的路线准确行驶。

广东

在广东湛江,面积将近550亩的水田往常至少需要3个人工作15到20天才能够完成全部的插秧作业。而现在,工作人员只需要站在稻田边设定好参数,北斗无人插秧机就自动开始作业,不到10天就完成了所有的工作。相比传统的插秧机,这台可无人驾驶的插秧机具备不受光线干扰、可以夜间作业、作业质量高等特点。其工作效率提高20%以上,节省50%的人力成本,也减少了作业中的秧苗浪费。

这些基于北斗高精度定位的应用,正在农业生产各方面推广普及。


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