变量施肥智能空间决策支持系统VRF—ISDSS：地理信息系统ArcView GIS在精细

介绍一个具有数据库、知识库、方法库与模型库,用于精细农业中变量施肥的决策支持系统ＶＲＦ－ＩＳＤＳＳ。系统包括农业区的基础地理信息、作物生产知识、作物生长养分需求的数学模型和分析方法,系统利用知识库的知识对决策方案进行调节和优化,实现了智能决策。系统是在ＡｒｃＶｉｅｗ ＧＩＳ地理信息系统平台上进行二次开发而成的,能够处理与分析作物生长环境参数的空间分布和作物产量的空间分布和作物产量的空间分布等信息,并能够生成相应的分布图和变量施肥处方图。能够进行精细农业变量施肥的智能决策与空间决策,使得本系统不同于传统的农业决策支持系统以及单纯的农业地理信息系统。ＶＲＦ－ＩＳＤＳＳ还具有信息服务与科学计算等功能。     

电液驱动式变量施肥闭环控制系统研究

变量施肥技术是精准农业技术的重要组成部分.由于施肥机是通过液压马达驱动的,设计了相应驱动方式下的基于单片机的控制器.该控制器通过串口RS232接收来自田间计算机的控制命令,进行解析处理后生成相应的I/O口信号,经过驱动电路放大后控制执行元件动作.同时,控制器利用车速度传感器、排肥轴磁阻转速传感器通过采样获得排肥轴转速信息,反馈给控制器实现闭环控制.变量施肥试验表明,所设计的变量施肥控制器能满足变量作业的要求.     

变量施肥控制系统设计

设计了以单片机为控制核心、液压马达为执行机构的变量施肥控制系统。该系统由单片机控制器、信号采集单元、液压传动控制组成,通过使用Visual Basic 6.0编程软件实现了GPS导航定位变量施肥工作模式,并对其进行了控制精度试验。     

大豆变量施肥播种机的设计

设计了大豆变量施肥播种机,该机具具有结构简单且坚固的特点,减少了拖拉机的动力输出。节约了油料,节省农业的资金投入。该机配备了先进的检测系统,避免了重播漏播现象。该机配备了国际先进的无级变速器等设备,可以根据作物生长的需要,调整施肥量,实现变量施肥,提高了作物的产量。实践表明,该播种机性能可靠,结构设计合理,符合农业生产的要求。     

机械驱动式精密变量施肥播种机的研制

根据精准农业变量投入的技术要求,研制成功国产变量施肥播种机。该播种机由变量控制器控制机械式无级变速器,根据GPS的位置信号,完成处方图设计的播种施肥作业。通过对播种机的静止和地块工作试验可知,变量施肥控制可靠,变量数据记录正常,播种作业效果良好。     

Windows CE环境下的变量施肥控制系统研究

基于XSBase270-S开发平台和Windows CE操作系统设计了变量施肥控制系统的硬件结构、GPS数据采集程序、GPS数据处理程序、流量传感器读取程序和施肥装置控制程序,并通过同步机制使这些程序以并发执行的方式运行,以达到自动化、智能化实现变量施肥的目的.     

精准农业与变量施肥技术

本文以精准农业为背景,介绍了变量施肥的概念和关键技术。结合黑龙江垦区发展变量施肥技术作了一些探索,探讨了当前精确变量施肥技术的发展和不足。     

基于PID算法的变量施肥控制系统设计

本变量施肥自动控制系统,可实现由DGPS定位、GIS确定的地块施肥量,通过PID算法结合了单片机控制和农业机械,将自动控制理论贯穿于整个系统,实现了机电一体化。单片机AT89C51通过RS232接口将上位机的给定施肥量等级与反馈等级比较得到差值,单片机中的增量PID算法子程序改变占空比,从而调节输出控制电压调节电机的转速来改变无级变速器的传动比,来改变排肥轮的转速,调节施肥量。     

小型变量施肥精密播种机变量施肥系统的研究

采用步进电机作为小型精密播种机变量施肥系统动力。以4种代表性肥料作为试验材料,以排肥轮长度、排肥轮转速和排肥量为主要因素,进行正交试验。从中找出最佳方案,即一定排肥轮转速的范围内,最佳的排肥轮长度下,有效完成变量施肥任务,达到节省肥料的目的,完成步进电机变量施肥系统研制。试验结果表明,此变量施肥系统可行。     

变量施肥智能空间决策支持系统VRF-ISDSS--地理信息系统Arc View GIS在精细农业中的，应用

介绍一个具有数据库、知识库、方法库与模型库,用于精细农业中变量施肥的决策支持系统VRF-ISDSS。系统包括农业区的基础地理信息、作物生产知识、作物生长养分需求的教学模型和分析方法。系统利用知识库的知识对决策方案进行调节和优化,实现了智能决策。系统是在Arc View GISA地理信息系统平台上进行二次开发而成的,能够处理与分析作物生长环境参数的空间分布和作物产量的空间分布等信息,并能锌生成相应的分布图和变量施肥处方图。能够进行精细农业变量施肥的智能决策与空间决策,使得本系统不同于传统的农业决策支持系统以及单纯的农业地理信息系统。VRF-ISDSS还具有信息服务与科学计算等功能。     

自动变量播种机控制系统设计

设计了以AT89S52单片机为核心的自动变量播种控制系统,将播种决策信息代码通过RS232从PC上位机传输到单片机、以反射式光电传感器检测播种机前进速度,以此通过控制输出给步进电机驱动器的脉冲频率来实现自动变量播种.试验结果表明:单片机可将播种决策信息代码、播种机前进速度进行综合处理控制步进电机转速.在前进速度为3.3～5.8km·h-1.决策信息代码为1～5时,控制步进电机转速误差小于4%.     

精准农业变量施肥技术研究进展

笔者以精准农业为研究背景。深入分析了变量施肥技术的研究内容厦国内外研究进展,并且认为精确农业变量施肥技术是依据对大块农田网格划分、土壤养分的空间差异及作物生长和产量形成对养分吸收的不同需求来施肥,这样更有目的性和针对性,实现了因土、因作物、因时全面平衡施肥,有利于肥料的吸收,减少浪费,有明显的经济和环境效益。     

基于DGPS定位的大豆变量施肥播种应用试验

在黑龙江省友谊农场五分场二队2号地进行大豆变量施肥播种作业,作业机械使用美国CASE公司生产的大型空气式变量施肥播种机,作业前根据土壤养分化验结果建立起来的DGPS变量施肥处方图及友谊农场实际生产经验,采用AFS软件进行变量施肥播种决策,并将决策结果数据用于变量施肥播种作业,在同等成本条件下,比对照增产7．5％．     

变量播种施肥技术研究

由于种子的播种量不精确,化肥的施用存在利用率低、污染环境等问题。为了解决这些问题,必须进行精准变量播种施肥,变量播种施肥技术是精准农业的重要内容之一。文章介绍了精准农业的基本概念,并以精准农业为背景,介绍了变量播种施肥的概念及关键技术,探讨了当前变量播种施肥技术存在的问题及未来的发展前景。     

离心式变量撒肥机的设计与试验

【目的】针对有机肥播撒问题,研究设计了一种离心式变量撒肥机,阐述了该机的结构及工作原理.【方法】对影响撒肥效果的各因素进行了正交试验研究.【结果】当机具前进速度为5.5km/h,链板转速为5r/s,撒肥圆盘转速为540r/min时,得到均匀性变异系数为10.2%,作业幅宽为19.3m,施肥量为1 268.97kg/667m2.【结论】前进速度、圆盘转速及链板转速对有机肥抛撒的均匀性变异系数、幅宽和撒肥量均有影响,撒肥圆盘的转速对作业质量影响极显著,其次为链板转速,最后为机组前进速度.     

步进电机变量施肥系统及施肥方案研究

[目的]为了提升我国农业的现代化、电气化、自动化地位,把变量施肥的理念应用到农业生产中,以提高化肥利用率.[方法]以步进电机作为变量施肥系统的执行机构,选用一台两行精密播种施肥机,4种肥料,4组试验.[结果]确定步进电机变量施肥系统最佳方案.[结论]采用获得最佳排肥轮转速和排肥轮长度的方式,可实现按所在地块测土施肥的目的.     

小型变量施肥机变量施肥研究

[目的]在吉林省中部地区玉米种植模式中实施精准农业,实现变量施肥。[方法]采用步进电机作为小型变量施肥机变量施肥系统动力,用4种代表性肥料作为试验材料,研究排肥轮长度、排肥轮转速和排肥量等因素。[结果]采取控制排肥轮转速和排肥轮长度的方式能够有效控制排肥量。[结论]该方式能够实现精准农业意义上的变量施肥,保证变量施肥系统的稳定性及精密播种准确性。     

变量施肥播种机电控液压驱动控制系统设计

以89C51单片计算机为核心,控制变量施肥的电控液压驱动系统.该变量施肥电控液压驱动系统实行闭环控制,将此系统用于变量施肥播种机,实现播种机变量施肥,可有效地提高系统的动态特性和稳态特性。     

精准农业变量施肥技术要点及试验初报

2002年秋对黑龙江省友谊农场精准农业试验区进行土壤采样,测定土壤肥力指标,并据此确定2003年春播大豆的变量施肥处方。在大豆鼓粒初期(R5),利用GPS随机确定不同施肥组合的位置,并进行大豆生长情况调查,结果表明,大豆在本技术下可实现生育指标的均衡一致。     

精准农业变量施肥技术及发展对策

随着农业技术的不断发展,变量施肥在农业生产中变得越来越重要。变量施肥技术作为精准农业的重要组成部分,由农业生物技术、工程技术、信息技术和管理技术组成,变量施肥关键技术具体包括GPS定位技术、GIS技术和变量投入技术。综述了国内外变量施肥机械的研究发展现状,分析了我国现有变量施肥理论技术存在的主要问题,探讨了变量施肥机械化的发展对策。