知氣象、管病蟲 AI讓農場主樂當“光桿司令”

  “過去2個人1天就澆5畝地,園區的1300多畝地灌溉一遍得1個多月,現在我1個人,開著灌溉,還能做別的事?!痹诓痪们八块_展的“節水中國行·落實國家節水行動”主題采訪活動中,山東淄博泓基農業專業合作社經理于昌江說,智慧農業是個好東西,果蔬生產管理過程采用智能化控制系統,有了機器人助手,平均省水50%、省電30%、省工90%,更讓人省心。

  在農村的廣袤大地上,有的機器人助手并不像工業機器人那樣有形,但卻像神經網絡一樣讓智能無處不在,上觀“天象”、下管病蟲,土壤肥力、幼苗長勢更是通曉于心,甚至果品分級也能帶著“光譜分析儀”這種利器,做到專業級。近些年,人工智能在農業領域的應用不斷深入??梢哉f,從選種、土壤管理、管理灌溉和用水到預測天氣、識別作物問題等各個環節,都有人工智能的身影。

  “全息”問地,肥力長勢盡在掌控

  農作物的動態生長,與周圍的環境密不可分,在現代農業管理中,更多地細化到農作物生長的小環境中,除了土壤中的水分和肥力,還包括農場環境中諸多方面的信息。

  “溫度、濕度、土壤是否缺水、缺肥等信息由園區的傳感器采集,匯總到系統上?!痹阢r場里,葡萄根部以上約1米的高度,沿著壟順延著一根黑色的細管,于昌江說,管子上的小孔會有不同的滴速,滴下不同的液體,變化所根據的信息來自一臺“大腦”。

  “操作會根據系統對地塊的分析給出建議和指令進行。有些信號的處理需要傳到以色列完成?!庇诓榻B,園區的灌溉系統,使用的是以色列專利技術對園區果蔬區域進行滴灌,信息化工程可針對每個果蔬地塊的實際情況,實現精準灌溉施肥,減少了化肥、農藥對環境的污染。

  但有時越洋網絡的不通暢也會使得系統難以訪問,造成與大腦“失聯”?!拔覀円舱趯で笈c國內公司的合作,希望實現在本地就能夠分析處理?!庇诓f。

  在我國,大數據在農業領域中的應用才剛起步,各項研究還未深入?!稗r業大數據在國內的文獻檢索數量遠遠低于農業其他研究領域?!背啥即髮W王雄等通過中國知網中的文獻進行檢索后分析得出農業大數據文獻占比,數據顯示,農業信息化、農業物聯網、農業大數據3方面的文獻之和約為一萬篇左右,其中農業大數據的文獻數量僅為407篇,而農業機械、農業經濟、農業管理的文獻之和是前者數量的7倍。

  “大數據是數據科學,包括農業生產各個環節產生的基礎數據、環境數據、生產數據、市場數據?!蓖跣壅J為,但還未得到充分合理的運用。以大數據技術為基礎,結合實際行業應用、研究最優方法解決實際問題,將會充分驅動農業發展,避免基層使用者在應用農業智能化系統上舍近求遠。

  “四維”問天,高精度必不可少

  除了對農作物成長的滴灌控制、營養科學配比等依靠“腦力”的農業AI,自動駕駛的農機農具與工業機器人更有幾分形似。

  “它們工作在更廣闊的土地上,因此比工業機器人多了對于時間、空間的數據處理要求?!痹鴱氖逻^衛星裝調研發工作的北京榮航集星科技公司總經理何徐華說,利用GPS等導航系統提供的定位信息精度要求高,尤其在野外,環境對設備不太友好,對硬件的要求很高。

  地上一毫分,信息差公里。與城市GPS可以依據建筑物不斷糾錯不同,在動輒上百畝的農場上,定位系統很難不斷糾錯,提供正確的位置信息。何徐華舉例道,在實際應用中,GPS觀測墩應該是垂直地面,但如果天氣太熱,朝陽面和背陰面就會有溫度差,從而造成設備微小的彎度,這樣的彎度也會給接收信號的設備造成無法計算的傾角,進而影響導航的準確性。

  “如果這樣導航,拖拉機從地頭開到地尾,可能會偏差半里地?!焙涡烊A介紹,2010年開始,榮航集星參與北京農業智能裝備技術研究中心主導的農機北斗自動導航技術產品及應用項目,也將把均溫型不銹鋼觀測墩等自主技術應用進去。

  “很多現有的技術還不夠完善,比如自動施肥,現在的機器走到作物附近挖個坑,化肥放進去,但很難做到精準?!焙涡烊A介紹,逐漸地,人們希望機器能在地上挨著作物的根系打個更深的洞,直接把化肥“喂到嘴里”。

  從粗糙到精準,定位上需要更加精準的服務。遼寧省農業機械化技術推廣總站楊方等在相關論文中表示:北斗衛星導航系統結束了我國農機自動導航單一依賴國外GPS系統的局面,為精準農業技術產品國產化發揮了先導作用。目前北斗農機自動導航駕駛系統已經在新疆、黑龍江、河南、甘肅、江蘇為代表的兵團和農場都大面積應用于精量耕種。

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