自动施药机器人及可变量控制系统研究(8)

自动 机器人

自动施药机器人及可变量控制系统研究

第一章绪论

１．１精确农业及其研究现状

精确农业（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ

Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ、Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ

Ｆａｒｍｉｎｇ）是一个新的农业耕作概

念，它优化化肥、杀虫剂、水等的施用，将环境危害降到最低。实现途径是，有

区别地处理每一小块土地的农业投入（化肥、杀虫剂、水、管理等），而不像在传统农业（ＴｒａｄｉｔｉｏｎａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ）中将整个农田看作是均匀的。

精确农业又被称作基于全球定位系统的农业（Ｇｌｏｂａｌ

Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ

Ｓｙｓｔｅｍ—ｂａｓｅｄＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＧＰＳ－ｂａｓｅｄ

Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ），或可变量农业（Ｖａｒｉａｂｌｅ

Ｒａｔｅ

Ｆａｒｍｉｎｇ），或处方农业（ＰｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＦａｒｍｉｎｇ），或定点农业（Ｓｉｔｅ．ＳｐｅｃｉｆｉｃＦａｒｍｉｎｇ）

等。

．

农田中每一小块土壤的具体情况（含水率、有机物含量等）各不相同，因此，要适时控制或调节对农田中不同区域的农业投入（ＲＬＣｌａｒｋ，１９９６）。例如，土壤中有机物含量影响作物生长，也影响杂草的生长。杂草多的地方要喷洒较多的除草剂，有机物含量少的地方就得多施肥。再如，气候干燥与潮湿影响昆虫的分布，在潮湿的季节，可能整片农田都有病虫害，那就得全部喷洒农药：在干燥的季节，也许只需对少数发现病虫害的地块喷洒农药。

精确农业需要集成三方面的要素：

（１）定位能力，目前主要是利用全球定位系统来确定设备的位置；（２）实时机构，用来控制养料、杀虫剂、种子、水或其它投入：（３）数据库或传感器，提供农业投入系统所需的信息。

相比之下，涉及（１）和（２）的技术较成熟。建立产量数据库将能更好地理解各种因素如何影响作物产量，最终影响我们对农田投入的控制。

产量监测器（ＹｉｅｌｄＭｏｎｉｔｏｒ）一般是测量流入联合收割机的谷物流量，主要

包括谷物流量传感器、谷物湿度传感器、地面速度传感器、计算机或控制台。

对于手工收获，如采摘水果，可以通过记录重量来记录产量，并参照差分全球定位系统（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＧＰＳｏｒＤＧＰＳ）来确定产量的空间分布。

那么精确农业能为我们带来什么？（１）提高作物产量；

（２）为做出更好的管理决策提供信息；

（３）通过提高利用率来降低化肥和除草剂等消耗；（４）提供更精确的农业记录；（５）扩大农业利润空间；

（６）减少污染。