GPS在农业中的应用分析

1、GPS应用于农业李￥2201500384目录目录概述概述1GPS工作原理工作原理2精准农业精准农业3GPS在农业工程中的应用在农业工程中的应用4概述 近几年，农业机械的现代化发展非常迅速，为了保护生产环境不被破坏和污染，确保经济保持良性循环，因此产生了精准农业。精准农业是现代农业生产的重要形式，它主要的思想是如何将现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术应用到农业生产中。与传统农业相比，使用全球卫星定位系统（GPS）地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）、计算机控制技术、专家系统是精准农业的优势，完成农业生产的定位、定量、定时的目的，从根本上做到精耕细做。精准农业是一个复杂程度很高的

2、系统，具有较强的综合性，通过实施精准农业生产体系，可以在农业上达到低耗、高效、优质、安全的目的。精准农业的实施包括多个环节，如 GPS 导航驾驶、信息的管理与决策、基于 GIS 的变量作业等，其中导航及变量作业是实施精准农业的一个重要环节。GPS工作原理 GPS技术通过首次发射24颗专用卫星进入地球轨道,其上载有天文电子钟、微波无线等设备。GPS卫星一天绕地球转2周,地面监测站可精确地测量它的高度、位置和速度,并调整相应的信号处理系统。在地球任何时间启动GPS接收仪,可以同时与GPS卫星中的4颗发生联系,精确测量GPS仪与这4颗卫星的实际距离。最后由GPS系统内计算机软件算出该GPS仪当前的准

3、确方位,以及与参照坐标系的关系。随着科学技术的发展,各种应用领域对GPS的精度要求越来越高,因此,人们愈加重视利用差分GPS(DGPS)来改善定位性能,使用1台GPS基准接收机和1台用户接收机,利用实时或事后处理技术,消除测量时公共误差源电离层和对流层效应,校正星钟误差、星历误差,并克服SA技术的干扰,在动态情况下定位精度可达到分米级的和米级。概念概念精准农业 精准农业，也叫精确农业（Precision agriculture），是在 20 世纪 90 年代，为了倡导环境保全型的农业，由美国明尼苏达大学的土壤学者的提出。通过使用科学技术手段，从而让农田内不同单元小区的农业生产的投入为最经济和科

4、学合理的，以达到获得经济、环境等方面最高的回报目的，从而实现农业生产的精准管理的方式，这种方式是精准农业技术思想的实质。技术核心技术核心精准农业 用信息技术改造传统农业，将全球定位系统，地理信息系统等高新技术集成起来，实现农业可持续发展目标。拖拉机是实施精准农业所必须的物质载体，它可以与附装的、悬挂的或牵引的的农机具一起完成起垄、播种、施肥、喷药等大部分田间作业。精准农业分类 基于 3S 技术的精准农业 A 基于传感器的精准农业B 精准农业的技术体系可以分成两类，一是基于 3S 技术的精准农业，另一类基于传感器技术的精准农业 基于 3S 技术的精准农业，也被称为基于地图的精准农业（Map-ba

5、sedapproach），是以地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、遥感技术（RS）和计算机自动控制系统为其主要核心。农业信息的重要组成部分是精准农业，特点是在土壤的监测和作物信息数据分析使用地理信息系统，作为属性数据，并与矢量化地图数据一起制成具有实效性和可操作性的田间管理信息系统。 基于传感器的精准农业(Sensor-based approach)，可以通过使用传感器及时性的特点，测定所需的特性，如土壤、作物等，对这些测得的信息，经过快速的数据处理以后，就可以直接用于控制变量管理，所以，这种操作可以不依赖GPS 系统的支持，同样也不依赖 GIS 的支持。精准农业 从当前的研究

6、进展得知，以 3S 技术为基础的精准农业的应用较为普遍，主要原因是因为田间实时传感器昂贵，精度差。另一方面，采用 GPS 定位技术和GIS 技术相结合的方法，对土壤的取样、产量的实时监测、遥感、土壤地图的绘制等都非常的便利，加上统计学、作物模拟的多种方法，使得以 3S 技术为基础的精准农业的应用模式更为普遍。精确灌溉技术的实现精确灌溉技术的实现GPS在农业工程中的应用LOREM IPSUM DOLOR 农业精确灌溉技术借助3S技术遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)这一完整体系,对农业生产资源、生产状况、气候和生物性灾害、土壤墒情等进行有效地监测预报,指导人们根据各种变

7、异情况适时、适地和适量的采取相应的灌溉方法和操作手段。全球定位系统(GPS)与智能化的灌溉机械设备(如移动式灌溉设备车)配套,可对农田实际小区内土壤墒情、苗情、病虫害的信息采集,通过电子传感上的GPS系统确定小区位置信息,这样可在记录农田单位面积的各种农田信息,从而实施精确灌溉作业,以节省水资源,并提高灌溉效益。“精确农业精确农业”得于实现得于实现GPS在农业工程中的应用LOREM IPSUM DOLOR 借助于GPS,GIS,RS的“3S”技术,精确农业得于实现。在农业机械上安装了GPS设备可实现精确施肥、产量预测、农田面积测量、夜间精确作业成为现实。主要实现三方面的精确:定位精确精确地确定

8、灌溉、施肥、杀虫地点;定量精确精确地确定水、肥、杀虫的施用量;定时精确精确地确定农作物时间用于农田信息采集与处用于农田信息采集与处方农作的空间定位方农作的空间定位GPS在农业工程中的应用 利用GPS技术可确定土壤取样的准确位置,使实验室的分析结果体现在土壤状态分布图中,依土壤特性如质地、养分、有机质含量和地貌条件计划所需投入量。当遇到田间条件有差异时,可进行实时作业调整,对农田进行产量监测和记录用于农村规划、土地测用于农村规划、土地测量、资源管理、环境检量、资源管理、环境检测、作业调度中的定位测、作业调度中的定位服务服务GPS在农业工程中的应用 1992年北京市植保站与中科院、北京航空航天大学

9、、北京工业大学等8家科研院校协作,开展卫星导航飞机防治小麦蚜虫技术的研究,经过3年攻关,在指导大面积防治小麦蚜虫上获得成功。实践证明,卫星导航飞机防治小麦蚜虫无漏喷、重喷现象,农药雾滴均匀,符合生产中农艺方面的要求,灭蚜效果达到90%以上。这项研究在卫星导航技术应用于农业领域做了开创性的工作嵌入式农机嵌入式农机 GPS GPS 导航导航及变量施肥控制系统及变量施肥控制系统GPS在农业工程中的应用 系统综合运用了嵌入式技术、GPS、GIS 和计算机编程等技术。开展针对基于 GPS 和 GIS技术的研究不仅可以提高系统的性能，而且还提高系统的可靠性。还可以提高对农业机械的控制和驾驶水平，保障农业机

10、械作业时，可以安全、高效的进行。不断完善嵌入式农机 GPS 导航及变量施肥控制系统的研究，相当于提高了农业机械的作业效率、降低驾驶员的工作量，减轻驾驶员的生理和心理上的负担；嵌入式农机嵌入式农机 GPS GPS 导航导航及变量施肥控制系统及变量施肥控制系统GPS在农业工程中的应用 众所周知，实施农药和化肥的喷洒作业时，会对驾驶员身体产生一定的危害。嵌入式农机 GPS 导航及变量施肥控制系统有利于提高劳动生产效率、降低驾驶难度、提高作业质量，将驾驶员从恶劣环境中解放出来。因此，开展研究嵌入式农机 GPS 导航及变量施肥控制系统的应用研究是非常有必要的，对实现我国农业机械的现代化发展意义非常的重大总结 21 世纪以来，因为我国人口的数量迅速增加和生活水平的提高，同时对生活质量也提出了更高的要求，尤其在粮食与其他农产品的数量和质量方面，这是我国农业及农业现代化所面临新的挑战。随着科学技术的发展，GPS 技术、GIS