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生態(tài)無人農(nóng)場模式及發(fā)展分析
來源: | 作者: 農(nóng)業(yè)信息化 | 發(fā)布時間: 2024-05-20 | 489 次瀏覽 | 分享到:


生態(tài)無人農(nóng)場屬于目前重要的農(nóng)業(yè)技術(shù)模式，應(yīng)當包含物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動化的傳感器技術(shù)等。近年來，生態(tài)無人農(nóng)場的技術(shù)特征優(yōu)勢已經(jīng)得到了全方位的展現(xiàn)，生態(tài)無人農(nóng)場的核心技術(shù)推廣采用將會有助于達到精準控制農(nóng)作物施加化肥農(nóng)藥總量的目標，確保達到農(nóng)田土壤的精細耕種良好實施效果。由此可見，生態(tài)無人農(nóng)場的實踐優(yōu)勢集中體現(xiàn)在構(gòu)建循環(huán)可持續(xù)的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，通過采取可循環(huán)利用的技術(shù)創(chuàng)新路徑促進農(nóng)田生態(tài)體系的建立完善。


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生態(tài)無人農(nóng)場的主要技術(shù)模式


1.1   精準施加農(nóng)藥與化肥技術(shù)模式

生態(tài)無人農(nóng)場最為顯著的實踐技術(shù)優(yōu)勢就在于仿照人類的思維認知建設(shè)高標準的新型生態(tài)農(nóng)田，進而確保農(nóng)田土壤的作物生長環(huán)境數(shù)據(jù)信息能得到實時性的精確采集分析，為農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)提供科學(xué)決策[1]。在自動化的農(nóng)田傳感儀器系統(tǒng)作為支撐前提下，農(nóng)業(yè)種植人員應(yīng)當實現(xiàn)精準化的作物農(nóng)藥施加比例控制調(diào)整，確保達到農(nóng)田土壤的化肥藥量準確控制目標。技術(shù)人員在模擬物聯(lián)網(wǎng)的自動操控模式基礎(chǔ)上，應(yīng)當促進形成一體化的農(nóng)田智慧感知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，確保對于農(nóng)藥施加的數(shù)量比例進行動態(tài)化的調(diào)整。


1.2   機械化的土壤耕作技術(shù)模式

現(xiàn)階段的農(nóng)田土壤耕種范圍正不斷擴大，耕種農(nóng)田土壤的傳統(tǒng)人工勞動方式亟待得到必要的轉(zhuǎn)型。采取機械化的農(nóng)田耕種控制管理模式，能夠促進實現(xiàn)更加良好的土壤深翻深耕實踐效率目標。采取無人駕駛的機械化自動翻耕農(nóng)田技術(shù)模式能夠保證更加精準的土壤翻耕深度定位，對于自動化的機械運行停車、機械故障處理以及機械駕駛的姿態(tài)控制等都能進行合理的技術(shù)完善[2]。具有定位導(dǎo)航實踐功能的高精度衛(wèi)星定位儀器設(shè)備能夠輔助實現(xiàn)更加良好的土壤耕作效果，促進了土壤耕作的機械靈敏程度提高。在無人機群的自動化協(xié)同作業(yè)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)更高層次的農(nóng)田土壤耕作生態(tài)效益目標。


例如，山東某農(nóng)業(yè)種植地區(qū)目前主要致力于采取組合式的農(nóng)田耕作方式，具體涉及到農(nóng)田土壤翻耕、土壤深松與土壤免耕的優(yōu)化輪作耕種技術(shù)手段。相比于農(nóng)田耕種的傳統(tǒng)單一實施形式而言，建立在農(nóng)田組合耕種模式基礎(chǔ)上的作物輪作方式更加有益于農(nóng)田土壤獲得良好的生態(tài)平衡維護。當?shù)剞r(nóng)業(yè)技術(shù)人員通過進行以上的創(chuàng)新耕作探索嘗試，目前實現(xiàn)了玉米與小麥作物種植成本降低20%左右的效果，冬小麥的作物單產(chǎn)實現(xiàn)了超出20%的提升幅度比例。


1.3   農(nóng)田循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)技術(shù)模式

農(nóng)田循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)主要建立在可持續(xù)的資源循環(huán)利用理念基礎(chǔ)上，旨在促進形成農(nóng)田現(xiàn)有生態(tài)資源的可持續(xù)利用宗旨目的。農(nóng)田現(xiàn)有的循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)涉及到較為復(fù)雜的核心技術(shù)要點，其中關(guān)鍵性的支撐保障技術(shù)體現(xiàn)在可持續(xù)利用現(xiàn)有的廚余垃圾、作物秸稈、禽畜糞便等固體廢棄物，通過實現(xiàn)合理的轉(zhuǎn)化調(diào)整來達到提升土壤肥力的良好效果。在轉(zhuǎn)換農(nóng)田土壤的固廢垃圾基礎(chǔ)上，可持續(xù)的土壤固廢資源利用模式能夠?qū)崿F(xiàn)更加完善的構(gòu)建。

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生態(tài)無人農(nóng)場的核心技術(shù)運用


2.1   人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)屬于核心性以及關(guān)鍵性的生態(tài)無人農(nóng)場技術(shù)，現(xiàn)階段的人工智能技術(shù)已經(jīng)被普遍應(yīng)用于生態(tài)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。具體在利用人工智能技術(shù)來促進實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的節(jié)約利用過程中，應(yīng)當集中落實于自動檢測農(nóng)作物的病蟲害風險因素，同時還要致力于精準管控農(nóng)業(yè)種植的生產(chǎn)實施過程[3]。在傳感器及農(nóng)業(yè)自動監(jiān)測設(shè)備儀器輔助下，促進實現(xiàn)規(guī)律化與模塊化的自動決策目標。

例如，山東某農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)區(qū)通過推廣采用人工智能的精準識別作物病害處理技術(shù)，目前已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)99.6%左右的識別農(nóng)作物病害準確率。技術(shù)人員通過設(shè)計與采用自動化的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型，總體上實現(xiàn)了93%的模型像素精度，進而有力支撐了農(nóng)作物特征的分類提取實踐工作開展。為了實現(xiàn)農(nóng)作物的自動化分類精度顯著提高，技術(shù)人員研發(fā)支持向量機的AMPSO算法模型，總體上農(nóng)場核心技術(shù)獲得了較為顯著的創(chuàng)新完善效果。


2.2   網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本實施原理就是全面采集精準的農(nóng)田作物生長變化信息，并且致力于農(nóng)田土壤的整體生態(tài)環(huán)境狀況動態(tài)把握。在網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的自動采集技術(shù)在進行廣泛運用的基礎(chǔ)上，農(nóng)業(yè)種植的技術(shù)人員需要做到準確把控作物種植生長全過程的不可確定因素，從而實現(xiàn)準確采集以及歸類整理各項信息數(shù)據(jù)的良好實施效果。對于特異性的作物種植生長因素都要進行客觀的評估，合理簡化作物生長的信息分析模式。


2.3   物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的智能傳感器能夠輔助實現(xiàn)全方位的自動感知與自動監(jiān)測目標，確保覆蓋于農(nóng)田種植產(chǎn)區(qū)的各個范圍區(qū)域。物聯(lián)網(wǎng)的傳感器能夠直接連接于無線通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)準確捕捉作物害蟲與作物病害信息的目標。無人農(nóng)機設(shè)備對于實時性的傳感器指令數(shù)據(jù)進行準確的接收，并且將其上傳至大數(shù)據(jù)的智慧處理網(wǎng)絡(luò)中心系統(tǒng)。因此，人工智能的農(nóng)業(yè)種植科學(xué)決策方案必須要依靠于傳感器的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)保障。










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生態(tài)無人農(nóng)場的未來發(fā)展趨勢


近些年以來，生態(tài)無人農(nóng)場的智能技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了較為顯著的演變發(fā)展。生態(tài)無人農(nóng)場的規(guī)模正在日益實現(xiàn)擴大，生態(tài)無人農(nóng)場的核心支撐技術(shù)應(yīng)當實現(xiàn)全方位的完善[4]。未來在生態(tài)無人農(nóng)場的技術(shù)發(fā)展演變前提下，關(guān)鍵是應(yīng)當體現(xiàn)在人工智能的農(nóng)場自動監(jiān)測設(shè)備推廣采用，以及農(nóng)場物質(zhì)資源的綠色無害化處理等。對于可持續(xù)利用的農(nóng)業(yè)種植生態(tài)資源應(yīng)當重視實現(xiàn)全面的循環(huán)回收，從而保障生態(tài)農(nóng)場的無人控制管理實施效率能夠達到最優(yōu)的指標。自動化的作物災(zāi)害判斷與防控技術(shù)目前也亟待得到更加普遍的推廣應(yīng)用，切實降低農(nóng)業(yè)種植作物的病害防控實踐工作成本。

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結(jié)語


經(jīng)過分析可見，生態(tài)無人農(nóng)場的技術(shù)演變發(fā)展過程在客觀上推動了智慧農(nóng)業(yè)的保障體系建立。在當前時期的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下，建立生態(tài)無人農(nóng)場的側(cè)重點應(yīng)當體現(xiàn)在遠程控制的自動化模式建立，從而集成農(nóng)業(yè)信息化的數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)分析處理方法。未來在生態(tài)無人農(nóng)場的發(fā)展過程中，關(guān)鍵性的技術(shù)保障要素應(yīng)當集中落實于網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的技術(shù)手段普及應(yīng)用，合理運用物聯(lián)網(wǎng)的智能傳感器平臺來保證農(nóng)作物的良好產(chǎn)能效益。構(gòu)建循環(huán)資源利用的農(nóng)田生態(tài)體系，以無人農(nóng)機的智能傳感儀器技術(shù)來支撐農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源的可持續(xù)利用目標實現(xiàn)。



參考文獻：

[1]曹林奎.發(fā)展生態(tài)農(nóng)場 實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化[J].上海農(nóng)村經(jīng)濟,2022(5):33-36.

[2]蘭玉彬,王應(yīng)寬.生態(tài)化無人化農(nóng)場關(guān)鍵技術(shù)裝備與應(yīng)用特刊導(dǎo)讀[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2021,37(9):12.

[3]蘭玉彬,趙德楠,張彥斐.生態(tài)無人農(nóng)場模式探索及發(fā)展展望[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2021,37(9):312-327.

[4]石亞楠.智能家庭農(nóng)場破解“無人種地”難題[J].當代農(nóng)機,2019(10):57-58.



作者單位：牡丹區(qū)李村鎮(zhèn)人民政府