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《淺談GPS技術在精細農(nóng)業(yè)中的應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、...淺談GPS技術在精細農(nóng)業(yè)中的應用碩研09-16李曉璐2009011603本科的時候學過一些GPS的基本理論知識——包括GPS的產(chǎn)生、定義、發(fā)展前景，以及它的組成、信號結構等等，了解了GPS定位中的各種主要的誤差來源，學會了怎樣用手持GPS。但是對于距離測量與GPS數(shù)據(jù)處理方面的原理，自己并不是很了解。所以這次自己也沒有看很多關于GPS計算原理方面的論文，而是看了些關于GPS應用的論文。下面我著重談一下GPS技術在精細農(nóng)業(yè)中的應用。一、精準農(nóng)業(yè)概述世界農(nóng)業(yè)的發(fā)展大致歷經(jīng)了三個階段：原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。信息化與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的結合是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向
2、。精準農(nóng)業(yè)就是信息技術應用于農(nóng)事管理的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術，是當今農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流。它的興起引起了一場真正意義的農(nóng)業(yè)技術上的革命。隨著科技的發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)市場化程度的提高,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中降低成本、提高產(chǎn)出率、發(fā)展優(yōu)質高效農(nóng)業(yè)以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面的要求,迫切呼喚新型農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)。基于這種想法,美國率先提出了精準農(nóng)業(yè)構想,以智能化監(jiān)控技術以及農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)共同構成了精準農(nóng)業(yè)早期技術基礎。隨后,美國將GPS(全球定位系統(tǒng))技術應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域,標志著精準農(nóng)業(yè)技術體系的初步形成,1992年4月在美國召開第1次精準農(nóng)業(yè)學術研討會,精準農(nóng)業(yè)這一概念逐漸被人們所接受。精準農(nóng)業(yè)(
3、PrecisionAgricultural)，也叫精細農(nóng)業(yè)或精確農(nóng)業(yè)，是20世紀80年代初國際農(nóng)業(yè)領域發(fā)展起來的一門跨學科新興綜合的以獲得農(nóng)田高產(chǎn)、優(yōu)質、高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和技術體系[1]。精準農(nóng)業(yè)是指以信息技術支持現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)操作與管理,依據(jù)農(nóng)作物生長的土壤性狀以及溫度、濕度、光照等影響因素,調節(jié)對作物的投入,并對耕地和作物長勢進行定量、實時診斷,提高土壤生產(chǎn)力,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的優(yōu)質、高產(chǎn)、低耗和環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展。其技術支持主要是GPS,核心是實時測知作物個體或小群體或平方米尺度小地塊生長及疫病的實際情況,進而確定針對性的農(nóng)業(yè)措施,在取得最優(yōu)效果和付出最低代
4、價的同時,減少污染,保護生態(tài),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。二、全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）全球定位系統(tǒng)[2](GlobalPositioningSystem,GPS)是20世紀70年代由美國......國防部研制,歷時20余年,耗資數(shù)百億美元,于1994年全面建成并投入使用。GPS系統(tǒng)是以衛(wèi)星為基礎的無線電導航定位系統(tǒng),具有全能性(陸地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、連續(xù)性和實時性的導航、定位和定時的功能,能為各類用戶提供精密的三維坐標、速度和時間。GPS系統(tǒng)由空間衛(wèi)星星座、地面控制系統(tǒng)、用戶接收機系統(tǒng)3部分組成。其衛(wèi)星星
5、座部分由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成,衛(wèi)星有6個軌道面,高度20200km,軌道傾角55°,衛(wèi)星運行周期11h58min,載波頻率為1575.4MHz和1227.60MHz。衛(wèi)星通過天頂時,衛(wèi)星可見時間為5h,在地球表面任何時刻,在高度角15°以上,平均可同時觀測到6顆衛(wèi)星,最多可達9顆衛(wèi)星。GPS系統(tǒng)在精確農(nóng)業(yè)實施過程中異常重要，它一方面將農(nóng)田各種信息給予準確定位，并輸入到GIS，另一方面也是農(nóng)機作業(yè)軌跡的依據(jù)。在翻耕機、播種機、田間取樣機、施肥噴藥機、收割機等機具上安裝上GPS接受器，可以準確指示機具所在位置的坐標，使操作人員可以按計算機上GIS操
6、作指示圖進行定點作業(yè)。近幾年來，GPS產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展迅速，若干大公司迅速涉足農(nóng)業(yè)領域，提供了用于農(nóng)田測量、定位信息采集和與智能化農(nóng)業(yè)機械配套的差分校正全球衛(wèi)星定位技術（DGPS，DifferentialGlobalPositioningSystem）產(chǎn)品。系統(tǒng)可用于農(nóng)田面積和周邊測量、引導田間變量信息定位采集、作物產(chǎn)量小區(qū)定位計量、變量作業(yè)農(nóng)業(yè)機械實施定位處方施肥、播種、噴藥、灌溉和提供農(nóng)業(yè)機械田間導航信息等。DGPS作為農(nóng)業(yè)空間信息管理的基礎設施，一旦建立起來，即不但可服務于“精準農(nóng)業(yè)”，也可用于農(nóng)村規(guī)劃、土地測量、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、作業(yè)調度中的定位服務
7、，其農(nóng)業(yè)應用技術開發(fā)的前景廣闊。三、GPS在精細農(nóng)業(yè)的主要應用GPS的快速度、高精度、低成本、簡單操作等特點,能快速準確地獲取研究區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)資源的空間位置信息,提供大量其他常規(guī)手段難以得到的資源信息。Blackmore認為國外很多農(nóng)場主都在增加使用信息技術幫助在多變的管理中下決定,很多農(nóng)民利用精準農(nóng)業(yè)的GPS接受器來收集生長季節(jié)里每塊田地的各項數(shù)據(jù)[3]。Daberkow等人了解在美國有10%的小麥,25%的黃豆,30%的玉米地都采用了農(nóng)田監(jiān)視器[4]。自1993到目前,美國有20%的耕地、80%的大農(nóng)場都已實行精準農(nóng)業(yè)操作。據(jù)美國Purdue大學的研究,
8、在美國采用精準農(nóng)業(yè)技術的農(nóng)民有60%......實現(xiàn)贏利,有10%
