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“数字感官”展望精准农业新气象

2024-08-26 15:074790

“以前的无人机是人操控遥控器,指挥无人机飞行作业,我们这一款无人机先进之处在于人坐在办公室电脑前就可以同时远程操控上百架无人机,现场不需要人员驻守,无人机可定时定点自动执行任务,作业半径可达到10公里。”长春净月高新区低空经济示范区相关负责人说。


在长春农博会上,数字农业正以崭新的面貌呈现在我们眼前。今年中央一号文件提出,持续实施数字乡村发展行动,发展智慧农业。本届长春农博会现场,各类前沿科技展示出农业的新未来,从“观测”到“实践”再到“决策”,数字技术正逐步取代农民的眼、鼻、手、脑,数字技术正在深刻改变传统农业的面貌,更为精准农业铺就了一条通往智慧新时代的康庄大道。

在农博会长春光机所展台前,光谱遥感技术成为众人瞩目的焦点。这一技术,可以将农民从繁琐的作物观测中解放出来。它不仅能够安装在无人机或三脚架上,操作简便,而且能够避免卫星遥感受大气层和高空天气的干扰。


“由于光谱遥感是近地作业,所以比卫星监测更精准,所以建议先用卫星遥感进行大区域范围观测,再用光谱遥感在点位集中观测,发挥各自优势,进一步提升农业监测的效果。”展台负责人说。农民可以根据光谱绘制的图片来判断作物长势。在展台另一侧,吉林农业大学工程技术学院的研究人员正展示着一种模仿人类嗅觉的气体传感器。这项技术能够探测土壤中各类元素产生的气体含量,以此判断土壤的健康状况和作物的生长状态。土壤中的微生物在高温下活跃,促使有机物分解并释放出气体,通过气体传感器能够敏锐地捕捉到土壤养分的变化。


“我们通过模拟人类嗅觉系统,结合气体传感器和模式识别算法,能够精确识别土壤中微小的气味变化,从而建立起土壤养分与气体之间的关联。”展区负责人自豪地说。


智慧劳作


精准操作的手


展会上,吉林大学的“激光智能除草专家”引起了人们的极大兴趣。这台运用人工智能技术的除草机,通过机器视觉能够精准识别上百种杂草,并利用高热激光瞬间将其消灭。


在展示视频中,只见激光闪过,杂草被清理干净。吉林大学生物与农业工程学院的王刚副教授解释道:“这款除草机的定位误差达到毫米级,单株杂草的灭活时间小于30毫秒,作业效率极高。更重要的是,这项技术能够全天候作业,告别了生化除草剂,特别适合有机农业的需求。”


与之相邻的展区里,长春光机所展示的高经济价值作物智能采摘设备也吸引了众多目光。这种设备集成了光谱成像、三维成像和机器视觉等多种技术,不仅能够在温室内采摘作物,还可以在室外采摘蓝莓、茶叶等作物。采摘设备能够根据作物的成熟度精准进行采摘,并对果实进行品质分类。


“目前,设备可以每天工作20小时,机器可以自动回到充电桩充电,大大提升工作效率,每次采摘动作只需1秒就能完成。”研究人员表示,团队正在攻克环境、地理因素对设备运作的影响,力求达到最高效的采摘效果。


智慧大脑


数据驱动的决策


在长春农博园2号厅的吉林长春国家农业高新技术产业示范区,游客可以直接体验到数字农业的另一种魅力——智慧决策。展区将农高区的智慧农业服务平台投送到展区屏幕上,用AI虚拟人物为观众介绍平台功能。平台所连接的农高区的各类监测数据被汇总分析,由农业专家进行评估,最终指导生产。这不仅是技术的革新,更是农业思维的革命。


“无人农场”的展区前,屏幕实时显示着不同地块的湿度、温度等数据。中国科学院东北地理与农业生态研究所的高级工程师陈国双介绍:“通过物联网和北斗定位技术,实现了无人农机的精确导航,作业路径的偏差控制在厘米级,整个农场的耕种、管理和收割都能够自动化完成。”这套系统不仅解放了劳动力,还显著提高了农作物的产量。今年,“无人农场”的无人农机耕种技术示范推广面积达一万亩,预计增产5%左右。


在长春农博会农机展区中,一台没有驾驶舱的无人驾驶农机,也来自农高区。作为融合信息化技术的现代农机装备,无人驾驶农机以其数字化、智能化和网联化技术,实现了自动启停、农具操作、动态障碍等一系列“独门绝技”。


土壤墒情观测站则是另一个亮点,屏幕上不断更新着各项土壤环境数据。陈国双解释道:“观测站能不间断地采集土壤信息,并将其实时传输到管理平台进行分析。这些数据为精准农业提供了有力的支持,使我们能够‘看透’土地,精准决策。”


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