GPS在精準農業(yè)中的應用課件

1、GPS在精準農業(yè)中的應用主講人： 劉裕 091213361 劉亞男091213365 09級行管漢班第1頁，共30頁。一、什么是GPS1、GPS概述 GPS即全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System）。簡單地說，這是一個由覆蓋全球的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以保證在任意時刻，地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點的經緯度和高度，以便實現(xiàn)導航、定位、授時等功能。第2頁，共30頁。 這項技術可以用來引導飛機、船舶、車輛以及個人，安全、準確地沿著選定的路線，準時到達目的地。第3頁，共30頁。 2、 全球定位系統(tǒng)(GPS)是20世紀70年

2、代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng) 。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、 全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設完成。第4頁，共30頁。 3、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間部分GPS星座；地面控制部分地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設備部分GPS 信號接收機。第5頁，共30頁。第6頁，共30頁。第7頁，共30頁。第8頁，共30頁。第9頁，共30頁。4、全球定位系統(tǒng)的主要特點：(1)全天候；(2)

3、全球覆蓋；(3)三維定速定時高精度；(4)快速省時高效率：(5)應用廣泛多功能。第10頁，共30頁。二、什么是精準農業(yè) 1、發(fā)展歷史 20世紀80年代初，美國提出精準農業(yè)的概念和設想，并在1992年4月召開第一次精準農業(yè)學術研討會，此后精準農業(yè)進入生產實際應用，但還沒有形成系統(tǒng)。 第11頁，共30頁。 1998年，Wiebold等人對是否要依據(jù)生產信息來決定抑制精準農業(yè)進行了討論。在美國等發(fā)達國家的大規(guī)模經營和機械化操作條件下，精準農業(yè)在適合規(guī)?；洜I的地區(qū)發(fā)展起來，并在美國取得了很好的經濟效益。此外，以色列、荷蘭、日本和韓國等國家也針對各國的農業(yè)特點，加快開展了對精準農業(yè)的研究工作。第12頁

4、，共30頁。第13頁，共30頁。2、精準農業(yè)在我國的發(fā)展 1994年我國有專家提出對精準農業(yè)的研究應用，此后分析研討了精準農業(yè)和信息農業(yè)在國外的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢及在我國的應用前景，我國啟動了關于精確農業(yè)的研究，在新疆和北京建立了用全球定位系統(tǒng)和遙感控制農業(yè)機械操作的試驗地。第14頁，共30頁。 2001年10月，國家計委投資4000萬元建設北京小湯山精細農業(yè)示范園。第15頁，共30頁。3、精準農業(yè) 精準農業(yè)是當今世界農業(yè)發(fā)展的新潮流，是由信息技術支持的根據(jù)空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現(xiàn)代化農事操作技術與管理的系統(tǒng)，其基本涵義是根據(jù)作物生長的土壤性狀，調節(jié)對作物的投入，即一方面查清田

5、塊內部的土壤性狀與生產力空間變異，另一方面確定農作物的生產目標，進行定位的“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術組裝、科學管理”，調動土壤生產力，以最少的或最節(jié)省的投入達到同等收入或更高的收入，并改善環(huán)境，高效地利用各類農業(yè)資源，取得經濟效益和環(huán)境效益。第16頁，共30頁。4、精準農業(yè)的技術體系 精準農業(yè)是現(xiàn)代信息技術、生物技術、工程技術等一系列高新技術最新成就的基礎上發(fā)展起來的一種重要的現(xiàn)代農業(yè)生產形式，其核心技術是地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感技術和計算機自動控制技術。精準農業(yè)系統(tǒng)是一個綜合性很強的復雜系統(tǒng)，是實現(xiàn)農業(yè)低耗、高效、優(yōu)質、安全的重要途徑。第17頁，共30頁。第18頁，共30頁。三、GP

6、S在精準農業(yè)中的應用 利用GPS技術，配合遙感技術（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS），能夠做到監(jiān)測農作物產量分布、 土壤成分和性質分布、做到合理施肥、播種和噴灑農藥，節(jié)約費用、降低成本、達到增加產量提高效益 的目的。第19頁，共30頁。1 、GPS與精準施肥 傳統(tǒng)施肥方式因土壤肥力在地塊不同區(qū)域差異較大，所以在平均施肥情況下，肥力低而其它生產性狀好的區(qū)域往往施肥量不足，而某種養(yǎng)分含量高而豐產性狀不好的區(qū)域則引起過量施肥。 GPS為控制施肥提供空間定位和導航支持，基于GPS的變量施肥技術能根據(jù)不同地區(qū)、不同土壤類型、土壤中各種養(yǎng)分的盈虧情況、作物類別和產量水平，將微量元素與有機肥加以科學配方，做到

7、有目的地科學施肥。第20頁，共30頁。第21頁，共30頁。2 、GPS與精準灌溉 精確灌溉既能滿足作物生長過程中對灌水時間、灌水量、灌水位置、灌水成分的精確要求，又能按照田間的每個操作單元的具體條件，精細準確地調整農業(yè)用水管理措施，最大限度地提高水的利用效率和利用率。在田間運用GPS土地參數(shù)采樣器采集植物生長的環(huán)境參數(shù)，如土壤濕度、地溫等，通過GPS中心控制基站利用專家系統(tǒng)進行植物分析，可以調控植物生長環(huán)境，精確凋控節(jié)水灌溉系統(tǒng)。 第22頁，共30頁。第23頁，共30頁。3 、GPS與精準噴藥 運用GPS監(jiān)測病蟲草害是預測預報的新手段，通過GPS系統(tǒng)連接高質量視頻攝像系統(tǒng)拍攝分析圖像，可以收集

8、原始數(shù)據(jù)，監(jiān)測大田作物，得出田間病蟲草害分布大小位置，并可以通過逐次拍攝確認害蟲的遷飛路線、種群數(shù)量和為害程度，以及病蟲草害發(fā)展方向及流行趨勢。第24頁，共30頁。 如要對大面積農田集中進行噴藥，則可選擇裝有差分GPS(DGPS)的飛機。DGPS航空導航系統(tǒng)可以引導飛行員從機場直接前往作業(yè)區(qū)，在已設計的航線和高度飛行噴灑藥物，若飛行員加滿藥物再次返回作業(yè)區(qū)時，系統(tǒng)還能讓飛機到達上次藥物噴灑停止時的準確地點，以便確保既無重復噴灑又無遺漏區(qū)域。 第25頁，共30頁。4 、GPS與精準耕作 將GPS,GIS和精細農業(yè)、旱作節(jié)水農業(yè)相結合，開發(fā)精細農業(yè)和田間實時導航監(jiān)控相結合的地理信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了田間車輛多目標監(jiān)控;第26頁，共30頁。 建立農業(yè)機械裝備數(shù)據(jù)庫和查詢系統(tǒng)，可方便地進行100多種農業(yè)機械裝備數(shù)據(jù)的查詢、添加、刪除、保存等操作;通過獲取車輛的實時信息，調取地圖中的信息，將田間動態(tài)的車輛信息與農業(yè)機械裝備相結合實現(xiàn)了信息的可交互性、可擴展性和通用性。第27頁，共30頁。第28頁，共30頁。 精確種子工程和精確播種工程的有機結合，