从未来中国农业发展来看,以物联网技术为代表的智能农业逐渐成为农业发展的趋势,精准农业成为精准作业技术和智能装备领域的主要研究领域,如能快速获取农田信息的机载田间信息采集技术、能保证农业机械精准作业的精准作业导航与控制技术、实现变量作业的决策模型与处方生成技术、智能精准实施技术与装备等。 精细作业技术和智能装备是指现代电子信息技术、作物栽培管理决策支持技术和农业工程装备技术等的集成和装配。用于精细农业生产和管理。其主要目标是更好地利用耕地资源潜力,科学投资,提高产量,降低生产成本,减少农业活动带来的环境后果,实现作物生产系统的可持续发展。目前,研发的技术储备严重不足。我国农业装备的研发和创新,适用品种少、水平低、可靠性差,不能适应现代农业生产发展的需要,也滞后于农业生产技术的发展。 1.机载野外信息获取技术 在国外机载野外信息采集技术的研究中,信息采集主要采用接触式传感技术和非接触式遥感技术,出现了一批商业化的野外信息采集软硬件产品。软件设计功能强大,尤其是在图形处理和可视化分析方面。硬件设计考虑了系统应用的实际环境,能够满足机载或徒步采集的不同要求。我国在农田空间信息快速获取领域积累了丰富的理论基础和实践经验。设计了便携式土壤养分测试仪、基于TDR原理的土壤水分和电导率测试仪、基于光纤传感器的土壤pH测试仪,在识别作物病虫害、快速获取作物生长特性和生理参数等方面进行了有益的探索。机载野外信息采集技术未来的发展趋势是结合新的物理化学原理和学科移植方法,将相关领域的新理论和新技术融入野外信息采集技术的研究中,开发低成本、高精度、响应好的采集技术和传感器设备,开发集成多种测量元素的多功能车载野外采集设备,实现野外信息的快速在线采集,提高数据采集效率,降低数据采集成本。 2.精细操作导航与控制技术精细操作 导航与控制技术是精准农业智能装备技术的重要组成部分。随着大功率、高速、宽幅工作机械的不断发展,人工驾驶的难度加大,工作质量难以保证。需要使用自动控制技术来保证工作机按照设计的路线高速运行,并具有良好的机组性能。导航技术可以有效地提高野外作业的质量和效率,提高作业的准确性,降低劳动强度。 从国内外发展现状来看,精准作业导航与控制技术未来的发展方向是结合GPS/GPRS技术在目标定位和数据传输方面的优势,融合计算机技术、多传感器融合技术和数据通信技术,研究车载移动监控终端系统,实现终端监控功能。