土壤信息采集技術發(fā)展與分析.pdf

2022 06 SDNJH 科技之光 隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展 農(nóng)業(yè)基礎設施建 設不斷完善 精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展理念得以進一步實施 農(nóng)田土壤信息采集是實踐精準農(nóng)業(yè)的重要基礎 快 速高效獲取土壤信息 可為制定科學合理的施肥 噴藥 灌溉措施提供依據(jù) 達到精準施肥 合理施 藥 節(jié)約灌溉的目的 一 研究現(xiàn)狀 隨著人們對農(nóng)業(yè)科學化生產(chǎn)認識程度不斷加 深 以美國 英國 日本等國家引領的農(nóng)田信息化采 集工作逐漸在世界范圍開展 近年來 我國的農(nóng)田 信息采集工作應用范圍得到了顯著擴展 信息采集 的方式主要包括人工定點采集 固定點設備信息采 集和土壤信息采集機器人 一 人工定點采集 人工定點采集主要是農(nóng)田工作人員攜帶便攜 式數(shù)據(jù)采集儀對土壤的指定目標信息進行采集與 分析 便攜式數(shù)據(jù)采集儀是目前我國農(nóng)田信息檢測 使用較多的儀器設備 對不同數(shù)據(jù)的檢測可通過更 換配套元件實施 王尚宏等專家基于C8051F單片 機設計了一款便攜式農(nóng)田數(shù)據(jù)采集終端 實現(xiàn)對農(nóng) 田基礎信息的實時測量 二 固定點設備信息采集 固定點設備信息采集主要是利用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù) 監(jiān)測設備與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合 能夠?qū)崿F(xiàn)多種土壤 信息采集設備的互聯(lián)互通 各個固定采集點上所采 集的數(shù)據(jù)可通過無線傳感器傳輸至控制中心 有 利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形成網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)獲取模式 鄧小 蕾 李民贊等專家設計的集成GPRS GPS ZigBee 的土壤水分移動監(jiān)測系統(tǒng)用于移動實時采集 顯 示 存儲土壤水分和位置信息 并將數(shù)據(jù)上傳至遠 程服務器 用戶能現(xiàn)場監(jiān)測土壤水分變化 也能通 過Internet網(wǎng)絡訪問土壤水分數(shù)據(jù) 三 土壤信息采集機器人 土壤信息采集機器人是機器人在田間作業(yè)的新 應用 以實現(xiàn)土壤信息的快速采集 姚照勝等專家提 出了一種以STC11F32XE微處理器為核心 搭載溫 濕度傳感器 光照強度傳感器 CO 2 濃度傳感器 風 速傳感器和土壤溫濕度傳感器等的農(nóng)田信息采集 車 通過WiFi將控制設備與信息采集車連接 馬陽 等專家設計了一種可遙控的移動式土壤信息檢測平 臺 該平臺以電動車為原型搭建了移動平臺 其中平 臺的轉(zhuǎn)向 前后 行走速度 檢測模塊升降 土壤水分 檢測 GPS接收和處理 土壤溫度檢測和環(huán)境溫濕度 檢測使用控制器來控制 遙控器用來遙控平臺運動 和控制器采集數(shù)據(jù) 二 存在問題 人工定點采集需要大量的人力資源投入 獲取 的信息量相對較少 不適宜田間大面積的信息采集 固定點設備信息采集測量精確度局限于測量點的分 布密度 對于沒有布置測量點位置的耕地數(shù)據(jù)分析 可能存在偏差 同時 固定化監(jiān)測點的布置和網(wǎng)絡化 管理成本較高 短時間內(nèi)很難實現(xiàn)區(qū)域化的覆蓋 土 壤信息采集機器人研究起步較晚 但相關技術發(fā)展 迅速 科研人員開發(fā)了多種機型 但多數(shù)處于理論研 制階段 新技術的發(fā)展及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求的提高 對土 壤信息采集機器人提出了更高的要求 三 結語 土壤信息作為精準農(nóng)業(yè)研究的重要參數(shù) 是分 析土壤肥力 實行精準施肥的根本依據(jù) 為了更好地 實現(xiàn)土壤信息的快速采集 需不斷提高土壤信息采 集機器人的智能化水平 搶先實現(xiàn)土壤信息采集機 器人技術落地并進入產(chǎn)業(yè)化應用 實現(xiàn)與國際先進 水平跟跑和并跑 提高我國農(nóng)機工業(yè)的技術水平和 國際競爭力 作者單位 張富康 孔凡霞 山東理工大學農(nóng)業(yè) 工程與食品科學學院 精準農(nóng)業(yè)航空實驗室 土壤信息采集技術發(fā)展與分析 張富康 孔凡霞 47 DOI 10 15976 ki 37 1123 s 2022 06 018