智能变量施肥技术初步试验研究

结合承担的精确农业变量施肥技术研究项目，提出了智能变量施肥技术体系和实现方法。利用美国MAPINFO公司MapInfo Proression 6．0地理系信息系统，采用MapBasic语言编程，建立了施肥地理信息与决策系统；利用89C52单片机实现智能变量施肥机控制系统。试验表明。研制的智能变量施肥机能够实现精确农业信息控制自动变量施肥作业，为精确农业的进一步试验研究提供技术依据。     

地理信息系统在精确农业变量施肥中的应用

应用MapInfo软件，建立了用于精确农业变量施肥的田间土壤养分信息数据库及田间施肥管理方式。根据土壤采样数据生成田间土壤养分分布图。依此可以了解田间土壤养分差异，并根据该差异进行变量施肥决策和变量施肥作业。应用实践表明：建立的田间土壤养分信息库可以应用于精确农业变量施肥的决策和作业管理。     

ArcView平台下变量施肥系统的设计

通过ESRI软件ArcView建立一套适合于AgGPS170田间计算机的精确农业的变量施肥系统。将地块的土壤养分信息和决策内容输入该系统,得到各种专题图和施肥处方图,以指导变量作业。     

基于无GPS定位的变量施肥控制系统的研究

为实现在贵州山地使用变量施肥控制系统进行施肥,设计了一种基于无GPS定位的变量施肥控制系统。该控制系统以可编程逻辑控制器(PLC)为核心,分为手动模式和无GPS定位自动模式。在手动模式下,人为选择相应的工作地块后,通过触摸屏选择不同的挡位进行施肥;在无GPS定位自动模式下,该施肥控制系统通过移速传感器获取施肥机的位置信号,再根据施肥机的位置信号施用对应的施肥量,以实现变量施肥。试验结果表明:该系统可将传感器数据和决策函数等信息综合处理,在施肥机前进速度为3.5~5.5km/h、施肥量在9 kg/hm2以上时,能够使步进电机工作转速在40~60r/min范围内,施肥机排肥平均误差为4.13%。     

变量施肥自动控制系统的研制

以Mc68HC908GP32单片机为核心,开发了变量施肥的电液比例控制驱动系统.施肥机根据已知施肥处方图以及GPS的位置信号计算出流量信息并传送至嵌入式系统,由单片机实时控制液压执行机构,变量输出田间不同位置的施肥量.通过对施肥机的静止和地块工作试验验证,变量控制可靠,作业效果良好.     

精确农业

精确农业技术，是以全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等为代表的高科技设备应用于美国农业生产的产物，这种技术的产生与应用，从而更进一步提高了美国农业生产水平，使美国成为世界上农业劳动生产率最高的国家之一。全球卫星定位系统（GPS）。可以实现数据采集及田间耕作、播种、施肥、喷撒农药和收获等作业的准确定位。在美国各地都可以看到在联合收割机、播种机、施肥机和施药机上安装有全球卫星定位仪。以联合收割机为例，在驾驶室的顶部安装１个接收器，可以将信号传给驾驶室的计算机，能连续不断地确定每一时刻联合…     

美国的精确农业技术

以全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）等为代表的高科技设备应用于美国的农业生产，大大提高了生产水平，使美国成为世界上农业劳动生产率最高的国家之一。下面介绍２项精确农业技术。（１）全球卫星定位系统（GPS），可以实现数据采集及田间耕作、播种、施肥、喷洒农药和收获等作业的准确定位。在美国，像联合收割机、播种机、施肥机和施药机上都安装有全球卫星定位仪。以联合收割机为例，在驾驶室的顶部安装１个接收器，可以将信号传给驾驶室里的计算机，便能连续不断地确定每一时刻联合收割机的作业位置。联合收割机上还…     

基于GPS和土壤养分图的变量施肥控制软件开发

根据大豆变量施肥播种机自动控制的需要,使用VB6.0编程语言和MO2.2地图控件,开发了基于GPS和土壤养分图的变量施肥控制软件.本软件具有串口通讯、GPS信号接收、输出调试、播种机参数设置和变量施肥作业控制等功能.同时,提出了使用地块平均施肥量、设定变量范围、利用土壤养分图的简易可行实现精准变量施肥控制方法.本软件能自动生成作业记录,作业后可根据记录生成施肥记录图,有利于农业精准管理和生产信息的积累.     

茶园机械耕作方式对土壤物理性状的影响

以免耕为对照,研究茶园机械耕作方式对土壤物理性状的影响。设置免耕(MG)、单螺旋有机肥耕作施肥机耕作(YG)、单螺旋颗粒肥耕作施肥机耕作(KG)、C-6耕作机耕作(CG)、KM3CG-30茶园翻耕机耕作(FG)5种方式,分析其对茶园0～30cm土层土壤紧实度、容重、孔隙度的影响。结果表明:与免耕相比,单螺旋有机肥耕作施肥机、单螺旋颗粒肥耕作施肥机耕作深度最深,对0～30cm土壤紧实度、土壤总容重、孔隙度的改善效果最为明显,且单螺旋颗粒肥耕作施肥机作业效果略优于单螺旋有机肥耕作施肥机;C-6耕作机耕作宽度最宽,对0～10cm土壤总容重降低效果明显。     

变量喷雾机位置信息采集与处理方法

研究了精确农业变量喷雾机作业中位置信息的采集与处理方法。对喷雾机位置信息的实时监控和导航,是实现变量喷雾作业的基础。为此,将GPS和GIS技术相结合,以VB6.0为开发平台,采用MapInfo公司的MapX5.0控件,对喷雾机进行实时监控和信息管理,研究结果为进一步实施变量喷雾作业打下了良好的基础。     

智能化土壤水分分布速测系统

从精准农林业测量的实时快速性要求出发,研制了连接GPS接收机与SWR土壤水分传感器的智能化土壤水分分布速测系统,该系统可完成GPS数据接收与处理、土壤水分采集与存储等工作。选择了合适的GPS测量方法进行试验,并应用GIS软件ArcView生成了土壤水分分布图。     

精确农业--一种全新农业生产管理技术

精确农业（ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ）是８０年代初期国际农业领域发展起来的一门新技术,它是使用逐块区别管理耕地的确定最经济,最合理的农业投入以获得各方面最高回报的一种管理策略,是农业发展的必然结果,目前虽然世界上已经出现各种各样的用于精确农业的软硬件商品,但此技术仍然处于不断发展和完善阶段,我国对于精确农业的研究尚处于赴阶段,本文着重介绍精确农业的工作原理和涉及的主要技术中草药等的麻     

基于GPS和GIS的变量施水控制系统设计

应用单片机、GIS、GPS等技术设计了一种变量施水控制系统。采用AT89C51单片机,基于JupiterGPSOEM开发GPS接收机,选择IC卡作为GIS数据传递的媒体,并根据矢量关系提出了一种基于点线距离的数据查询算法。当施水机在田间作业时,系统能进行位置判断、地块识别,以及查询土壤属性数据或处方数据,并能结合机械行走速度、施水幅宽等计算出某一时刻的应施水量,向控制器发出指令,实现适时适量施水。     

精准农业的信息获取技术

介绍了田间信息采集技术的研究概况以及在精准农业生产和农机工程中的应用。对全球定位系统GPS，遥感系统RS、联合收割机测产系统、土壤养分测量和杂草自动识别技术在精准农业体系中作为信息获取手段的研究，开发与应用情况进行了综述，并指出应用近、中红外分析技术进行土壤养分快速测量的方法将是我国土壤数字化研究的新的途径之一。     

小麦拔节期农学参数和土壤含水量空间统

选取山东省陵县的小麦试验示范基地作为样区,采用GPS定位调查,获取田间21个样点的土壤和小麦植株样品,运用TDR300测定样点土壤含水量,利用SPAD502叶绿素仪测定采样点拔节期小麦植株叶片的叶绿素含量,获取小麦干物质产量信息.基于地统计学原理,结合空间分析技术,探讨了小麦叶绿素含量、干物质产量等农学参数信息和土壤含水量的空间变异特征.研究结果表明,土壤水分和小麦叶绿素含量的空间变异呈强的空间相关性,结构性因素引起的空间变异分别占到总变异97.3%和81.3%.小麦干物质产量具有中等程度的空间变异性,由结构性因素引起的变异占到总变异的50%.土壤含水量、小麦叶绿素含量Kriging插值空间分布呈现明显的片状和斑块状特点,小麦干物质产量Kriging空间分布具有明显的带状分布特点.     

农用飞机防治病虫害作业导航系统设计与地面模拟测试

基于GPS技术和嵌入式系统技术,设计了可实现自动规划边界、自动规划航道、计算农田面积、实时显示飞行轨迹和语音提示的农用飞机作业导航系统。阐明了系统硬件平台结构和QT交叉编译过程,研究了系统各项功能的实现算法。运用最小二乘法实时预测了高速运行环境下的定位数据,有效减小了高速运动产生的GPS定位延迟。在选定地块手持导航系统进行功能模拟,实现了作业导航系统的设计功能。     

氮磷钾配比施肥决策支持系统

为了解决传统施肥模式下化肥利用率低、氮磷钾施用量不合理等问题,研究了土壤取样策略及碱解氮、速效磷、速效钾等速效养分分布图生成方法,开发了基于作业处方图的变量配比施肥作业决策系统,结合GPS信息,分别控制氮、磷、钾3种肥料独立施肥机构的电动机转速,实现尿素、磷酸二铵和硫酸钾的按需施用。选取黑龙江红星农场5-2号地块,进行了大豆和玉米传统作业与配比施肥作业对比试验。结果表明,与传统作业模式相比,变量配比施肥在节省15%肥料的情况下,大豆增产2.33%,玉米增产9.32%。     

日本精确农业的研究现状

精确农业作为基于知识的农业技术体系，被认为是实现农业可持续发展的先进生产方式。本文介绍了日本在精确农业领域的现状，并针对我国的精确农业研究提出几点思考与建议。     

大田自动施肥数字化管理系统设计开发

目前,国内农业生产中存在盲目施肥、施肥结构不合理及肥料利用率低等问题,造成了肥料大量浪费和环境污染问题。为此,基于精准农业技术的数字化管理技术,利用GIS软件Are View、数据库软件Foxpro,建立了大田自动施肥作业的数字化管理系统,以自动传感网络获取大田土壤肥力数据和空间位置信息,自动导入自动施肥数字化管理系统,生成大田土壤肥力地图,通过单片机控制步进电机对相应区域进行自动精准施肥。本数字化管理系统还具有信息查询、土壤肥力图表输出等功能,可进行可视化管理。大田试验结果表明:基于数字化管理系统的大田自动施肥系统界面友好,施肥高效,能满足大田土壤环境的数字化施肥,对农业可持续发展意义重大。     

面向农业移动管理的信息获取技术

基于移动终端、嵌入式GIS和无线通讯等技术,设计了面向田间交互管理的农业移动管理系统技术框架,研究了农田信息无线采集与传输、基于位置的图像获取、GPS虚拟差分数据获取和无线数据传输等技术,开发了农业移动管理系统原型.移动终端具有GPS定位与导航、GPS照相、照片编辑与查看、专题图制作、属性信息查询、农田网格划分等功能.初步应用试验表明,该原型系统可应用于农田移动管理.