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将来农场:无人机、呆板人和GPS齐上阵

文章来由:网责任编辑:作者: 人气:-宣布工夫:2018-01-02 17:20:00

  明天的农业曾经进入高科技范畴,大少数20世纪的农夫乃至无法再认出它们。终究仅仅在100年前,美国农业方才用内燃机代替畜力。而在过来20年间,环球定位零碎(GPS)、电子传感器以及其他旧式东西的呈现,曾经将农业进一步推向“科技瑶池”。

  除了时兴的空谐和音响零碎外,古代大型迁延机的封锁舱室内还装备了盘算机表现器,可以表现机器功能、农田地位、操纵收获机等附带设置装备摆设等。明天令人感触惊奇的这些技能,还只是将来农业的开端。主动驾驶机器和无人机将可以主动检测和医治呈现病虫害的农作物,这些东西在那些被称为“精准农业”的农场中将变得习以为常。

  一切这些高科技产物的终极目标是优化农业,无论是从经济角度照旧情况角度来看。我们只想找到最佳投入量(包罗水、化肥、杀虫剂、燃料以及休息力等),以便更高效地莳植高产作物。

  GPS提供超当地化信息

  每次至多有3颗轨道卫星可到场盘算你的间隔,协助GPS提供你在地球上任何中央的准确地位信息。因而,设置装备摆设有GPS接纳器的农业机器可以辨认它们在农场中的地位,调停操纵,以便在这个地位上最大化地进步消费力或服从。

  以泥土施肥为例。农夫可运用GPS接纳器确定预选的农田,并搜集其泥土样本。然后对样本停止实行剖析,并树立天文信息零碎施肥图。在实质上,这是一种盘算机数据库顺序。应用这类舆图,农夫就可准确确定每个取样农田区的施肥量。变量技能(VRT)施肥机可以准确地在农田中喷洒所需肥料。这个进程便是“精准农业”的模范。

  信息、剖析与东西

  “精准农业”要求在3个方面获得乐成。它需求特定地位信息,比方泥土-肥力求;它要求对特定地位信息停止了解,并有作出决议计划的才能;做出决议计划每每需求盘算机的模仿协助,后者需求应用数学和统计学剖析泥土肥力与作物产量之间的可变干系。

  终极,农夫必需拥有施行办理决议计划的物理东西。比方,设置装备摆设有GPS零碎的变量技能施肥机可依据每块农田地位主动调理施肥量。“精准农业”的其他例证还包罗:依据泥土范例差别,实施差别的收获率;应用传感器来辨认杂草、疾病或益虫,以便运用最相配的杀虫剂等。

  特定地位信息的作用除了协助绘制泥土条件舆图和进步产量外,还可应用卫星图片表现农作物的安康情况。如今,无人机可以搜集高度明晰的农作物和农田照片。这些照片经过盘算机剖析可表现差别的反射光,据此迷信家可理解农作物的安康情况和泥土范例等。比方,图中安康作物出现明晰的亮色,而有病作物则出现暗色,这可以被用于确定棉根腐病的存在。未来,农夫或只需对熏染区停止医治。无人机的劣势还包罗本钱昂贵、照片细节明晰等,但有关它们在农业范畴运用的正当性仍然在讨论中。

  主动化

  主动导航,即以GPS为根底的零碎可指引迁延机以愈加准确的形式作业,乃至超越真人操纵。以后,平安担心完全限定了更小机器的无人驾驶潜力。全主动或呆板人耕作机器曾经开端小范围地呈现在高利润农业中,比方葡萄、苗圃作物、某些水果和蔬菜等。

  主动机器可以代替人类,完成愈加繁琐的义务,比方手工收割蔬菜。他们应用传感技能,包罗机器视觉,可检测地位、茎叶巨细等信息,然后在作业进程中告诉机器。日本曾经成为这一范畴的向导者。日本农业每每被分别成更小的田块,该国也是呆板人技能也处于天下抢先程度。但是主动机器在美国也正在崛起,特殊是加州,那边有美国很多特产作物。

  飞行呆板人的开展将招致以后大少数人类操纵的无人机被代替,它们拥无机械视觉和相似人手的钳子。很多侦查义务,比方病虫害,要求人走到很远的中央,获代替表动物的叶片,然后重复检查其能否存在病虫害。研讨职员正开辟一种技能,可以应用飞行呆板人实行这些义务,无需人类到场。

  育种+传感器+呆板人

  高通量动物表型(HTPP)是一种将来化“精准农业”技能,它是遗传学、传感器以及呆板人的联合体。它可被用于研发新的作物种类,或进步作物养分含量、耐抗旱以及抗病虫害的才能。HTPP技能接纳多个传感器丈量动物的紧张物理数据,比方高度、叶片数目、巨细、外形、角度、颜色、繁茂水平、茎厚、后果数目等。这些都属于表型特性,也是动物遗传代码的物理表达。迷信家可以将这些数据与特定动物的已知遗传数据比照。

  再加上传感器,迷信家可以十分敏捷地取得不计其数莳植物的表型特性,育种学家和遗传学家可据此决议哪些种类将被扫除,哪些可进一步测试,这将大大减速农作物改进的历程。

  过来20年间,农业消费范畴曾经发作剧变。很难想象将来数年内,其将开展到何种水平。但是农业高科技创新的步调只会越来越大。假如10年后看到如许一幕,请不用感触诧异:你沿着高速公路驾车行驶,看到有小型直升机在农田上空飞行,并下降到农作物身上,应用呆板钳子采摘叶片、应用照相机和机器视觉检查病虫害,随后重新降落检查其他农作物。

  

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此文要害字:将来农场 GPS

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