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課程資源?地理視野|無(wú)人機(jī)——重新定義精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

 沐沐閱覽室 2021-07-04
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無(wú)人機(jī)——重新定義精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

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無(wú)人機(jī),,這一曾經(jīng)僅應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的存在如今正在重新定義精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。

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有數(shù)據(jù)顯示,,2050年地球人口總數(shù)將激增至90億,,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求也將同步增長(zhǎng)70%。隨著環(huán)境問(wèn)題的日漸增長(zhǎng),,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨越來(lái)越多的挑戰(zhàn),。而農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集與分析功能為更加科學(xué)地農(nóng)作物種植與防護(hù)工作提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

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01

地塊與土壤分析

搭載高清攝像頭和先進(jìn)傳感器的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī),,能夠繪制精確的地塊與土壤分析三維地圖,,為播種制定詳密的規(guī)劃,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的起始階段發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,。

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同時(shí),,該類別的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)也可密切監(jiān)控地塊狀況,為后期的灌溉與土壤氮含量管理提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持,。

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??無(wú)人機(jī)高光譜影像作物葉綠素a分布

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??無(wú)人機(jī)高光譜影像作物氮素分布

02

空中播種

科學(xué)家們絞盡腦汁,,開發(fā)了一套完善的無(wú)人機(jī)播種系統(tǒng)。該系統(tǒng)可同時(shí)將種子及其生長(zhǎng)所需的全部營(yíng)養(yǎng)素一起注入土壤,。

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這項(xiàng)技術(shù)將種子對(duì)營(yíng)養(yǎng)素的吸收率提升了75%,,而播種成本也降低了85%。不單確保了種子的成活率,,也相對(duì)減少了其它資源的消耗,,可謂是一舉兩得。

03

噴灑作業(yè)

裝載超聲波,、雷達(dá)以及先進(jìn)的噴灑系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī),,被廣泛地應(yīng)用于植保作業(yè),亦被通稱為植保無(wú)人機(jī),。該類型無(wú)人機(jī)能夠根據(jù)地理地形不斷調(diào)整飛行高度并自主識(shí)別,、躲避障礙物,依托先進(jìn)的噴灑系統(tǒng)對(duì)農(nóng)作物實(shí)施精準(zhǔn)而均勻的噴灑作業(yè),。

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該技術(shù)極大地降低了農(nóng)藥用量,,很好地減輕了植保作業(yè)對(duì)水體以及環(huán)境的污染。據(jù)專家估計(jì),植保無(wú)人機(jī)較于傳統(tǒng)機(jī)械,,其作業(yè)效率高達(dá)5倍之多,,將極大地降低人力物力的消耗。

04

農(nóng)作物監(jiān)控

地塊大,、農(nóng)作物監(jiān)控效率低下是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的另一大痛點(diǎn),。隨著全球氣溫上升,氣候變化日益無(wú)常,,地塊狀況的管理與維護(hù)變得愈加困難,。

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??無(wú)人機(jī)高光譜影像下作物長(zhǎng)勢(shì)分布圖

以前,農(nóng)戶主要依靠衛(wèi)星圖像輔助農(nóng)作物監(jiān)控,,但其費(fèi)用過(guò)高且需要提前預(yù)購(gòu),,而日均一張的服務(wù)效率也難以提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的農(nóng)作物監(jiān)控信息。搭載實(shí)時(shí)影像系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,,給農(nóng)戶更加精確地監(jiān)控農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況并采取及時(shí)有效的防治手段提供了可靠有效的保障,。

05

農(nóng)業(yè)灌溉

搭載高光譜、多光譜,、熱傳感器的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī),,可準(zhǔn)確分析并識(shí)別地塊的干旱區(qū)域,為精準(zhǔn)灌溉作業(yè)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持,。

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??WBI 指數(shù)變化(WBI 值越大,,植物含水量越高,越利于植物生長(zhǎng))

此外,,在農(nóng)作物生長(zhǎng)過(guò)程中,,該類型無(wú)人機(jī)還可以計(jì)算植被指數(shù),通過(guò)農(nóng)作物自身散發(fā)的熱量來(lái)分析農(nóng)作物密度以及健康狀況,。

06

作物健康評(píng)估

對(duì)作物進(jìn)行健康評(píng)估并及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害是優(yōu)質(zhì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必要保障之一,。通過(guò)搭載可視紅外線以及近紅外線發(fā)射裝備,農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)可以準(zhǔn)確分析農(nóng)作物反射的綠光及近紅外光的數(shù)量并繪制多光譜圖像來(lái)追蹤農(nóng)作物的變化與健康狀況,。農(nóng)戶可根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)做出快速有效的防治手段,,保障農(nóng)作物遠(yuǎn)離病蟲害,從而顯著提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率,。

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??病害脅迫,,越黃發(fā)病越嚴(yán)重,,越綠發(fā)病越輕

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習(xí)題鏈接

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練習(xí)

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2014年我國(guó)某科技公司在新疆建立了研發(fā)基地,,研制適用于大規(guī)模棉花生產(chǎn)的無(wú)人機(jī)。為推廣產(chǎn)品,,該公司先組建專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)為農(nóng)民提供無(wú)人機(jī)服務(wù),,后以極低的價(jià)格出租無(wú)人機(jī),最后才銷售無(wú)人機(jī),,同時(shí)對(duì)農(nóng)民進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),。無(wú)人機(jī)的使用,,大幅度減少了人工成本,改變了新疆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,。據(jù)此完成1~3題,。

1.  新疆吸引該科技公司入駐的主要因素是

A. 交通                              B. 政策

C. 技術(shù)                              D. 市場(chǎng)

2. 該科技公司提供無(wú)人機(jī)服務(wù)、租賃,,同時(shí)對(duì)棉農(nóng)進(jìn)行培訓(xùn),,直接目的是

A. 增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力                     B. 培育市場(chǎng)

C. 提升服務(wù)水平                  D. 提高效益

3. 無(wú)人機(jī)的使用主要可以幫助棉農(nóng)提高棉花的

A. 產(chǎn)量                                 B. 質(zhì)量

C. 利潤(rùn)                                 D. 價(jià)格

解析與答案

【參考答案】1.D  2.B  3.C

【解題思路】

第1題,根據(jù)材料“研制適用于大規(guī)模生產(chǎn)的無(wú)人機(jī)”判斷,,該科技公司入駐是因?yàn)樾陆藁ㄉa(chǎn)規(guī)模大,,具有廣闊的消費(fèi)市場(chǎng),故D項(xiàng)正確,。

第2題,,根據(jù)材料“為推廣產(chǎn)品,該公司先組建專業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)為農(nóng)民提供無(wú)人機(jī)服務(wù),,后以極低的價(jià)格出租無(wú)人機(jī),,最后才銷售無(wú)人機(jī),同時(shí)對(duì)農(nóng)民進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)”判斷,,該公司這一系列措施的最終目的都是為了培育市場(chǎng),,擴(kuò)大銷售,故B項(xiàng)正確,。

第3題,,根據(jù)材料“無(wú)人機(jī)的使用,大幅度減少了人工成本”判斷,,無(wú)人機(jī)的使用可以降低成本,,提高利潤(rùn),故C項(xiàng)正確,。

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