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看信息技术大数据如何帮你发展农业?

来源:中国智慧农业网 作者:李伟 人气: 发布时间:2017-09-04
       今天,越来越多的农民可以使用上先进的农业科学技术,帮助自己省时、省力、省钱。向来需要生在在特定农业自然环境的农作物,这让像地理信息系统( GIS )这样的空间技术有了广泛用武之地。 
精准农业要用到卫星导航定位;遥感卫星和无人机,则从天空中帮助植物收集气候、气象信息。
       那么问题来了,这些数据都该往哪儿放呢?
       形成“农田大数据”的农业地图就能一展身手。
国内农业产业链融资的特点
       精准农业——来自农机装备的大数据
       说起精准农业,不得不提到变量施肥播种机、联合收割机、无人驾驶拖拉机这些现代农机装备。通过利用 GNSS 技术和相应传感器的安装,在大田块的不同小田块,农机装备能非常有针对性地实施变量处方作业,帮助农民精准播种、精准施肥。在按需投入、节约成本、人力的同时,对农业自然环境的水土保持起到十分积极的意义。
       美国农场中农机装备上的智能数据显示画面
       据了解,在早期引入精准农业的美国大农场,正是因为有了这些智能农机装备,每英亩农田平均可节省下 2-15 美元的生产成本。久而久之,这可是一笔不小的金额数字。
卫星和无人机——来自遥远太空的大数据
       我们知道,一颗农作物需要茁壮成长,不仅需要阳光、土壤和各类肥料营养元素,适度适量的水分尤为重要。太多或太少,小苗都有长残的可能。这时,像土壤湿度与海水盐度卫星( SMOS )这类太空“千里眼”从太空实时探测地球表面的相应动态数据,为农民所服务。而地球资源卫星则可精准分析出归一化植被指数( NDVI )。
       通过这些环绕在地球周边大小的“眼睛”,我们能迅速获得本地乃至全球作物的生长能力分析情况。
       无人驾驶飞机能在精准农业中派上什么用场?
       比起依赖人力穿行田间去仔细检查作物生长,精准农业里用到的无人机技术几乎让农民彻底从繁重劳累的田间地头解放出来。无人机让农民足不出户就能锁定特定目标区域,对抗病虫害传播。
       科学家正在读取通过飞机或卫星观测获得的基线数字
       许多农田受自然气候影响,不能高产保收,造成这种情况的一个主要原因可能还是长期以来对森林保护的忽视。而现在,地理信息系统正不断为退耕还林的相应决策提供分析支持。在2012年发布的 DRISI Selva 版本中,对土地变化建模器( LCM )做了重大修改,以支持 REDD (减少森林采伐和退化造成的排放)项目,允许对森林采伐的大气影响进行评估。
       满足未来的粮食需求
       在全球越来越快的社会经济发展速度下,我们如何才能满足日益增长的人口粮食需求?越来越发达的农业科技正不断帮助地球从食品安全问题中解救出来。
       农业科技让我们能从历史数据中汇集经验,而有关陆地的卫星数据或许就提供了这样一个独特的视角来观察全球历史农业用地状况。
       不过,当我们看到由卫星绘制的土地利用图景时,也许会不经发问,地球家园是否真的有足够的耕地来满足不断增长的人口需求?
       精准农业——助推中国农业升级
       1993年,美国明尼苏达州的两个农场针对GPS(全球定位系统)的农业应用进行试验。结果显示,GPS指导施肥的农田产量比传统方法提高近三成,且减少了化肥施用总量,精准农业声名大噪。与传统方法PK的成功,使精准农业在美国得到迅速且广泛的推广——目前,美国80%以上的农田都使用了精准农业技术。
       而伴随着第四次工业革命的到来,精准农业又有了全新的内涵。除了传统的3S(全球定位系统GPS,地理信息系统GIS和遥感系统 RS)外,物联网提供了数据收集和无线控制的方法,互联网和移动互联网提供了数据连接渠道,大数据和人工智能为大量的农业数据处理提供了可能,这些技术共同组成了全新的精准农业。
       新一代精准农业将会实现全自动生产:农用传感器实时监测农田中温度、水分和土壤养分的情况,并通过物联网传送到信息处理终端,信息处理终端通过互联网与农业大数据进行连接,对农田状态进行分析,反馈到使用者,使用者将决定是否进行处理,再通过物联网控制全自动农机进行农业生产。
       “短腿”的中国农业
       反观中国农业,“短腿”或者“一条腿长,一条腿短”是最真实写照。“长腿”是指中国农业的单产极高,精耕细作使中国农业单产傲视群雄,但这也是中国农业的病症所在。由于精耕细作对人力、物力的大量需求,中国农业体现出了“短腿”——劳动生产率低,大约仅为发达国家农业劳动生产率的百分之一。
       此外,随着中国经济的发展,除农业外的各个行业的从业人员收入都得到了极大地提升,导致越来越多的农民选择外出打工,而不是在本地务农,大量农田荒废,已经“短腿”的农业现在更难维持下去。
       农业为人们的生活提供了的食物,为工业提供了原材料,是中国经济的基础性产业。因此,不论从政治、经济还是社会方面而言,中国农业都面临巨大的危机,急需新的技术来弥补中国农业现有的缺陷。
       精准农业的发展前景和问题
       随着物联网,大数据,和人工智能的成熟,精准农业也将进入全新的阶段。精准农业是世界农业发展的发向,是提高农业生产和劳动生产率的重要工具。
       精准农业的出现正好为解决中国农业落后的问题提供思路。发达国家的成功实践为中国精准农业的发展提供了最好的范例。此外,在部分农产品类别中,中国精准农业也已经有了较大的发展,如联想佳沃的蓝莓和褚时健的褚橙,但此类单品的发展过于依赖大公司或企业家精神。沙利文认为,由于精准技术已经成熟,中国农业将会得到巨大的变革,但就目前来看,这一变革能否成功实施将依赖于以下问题能否得到解决。
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李伟

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