基于大数据的农机作业自动测量仪应用论文

2025-01-22 15:20:02 来源: 作者:liziwei
摘要:农业机械作业自动测量仪是一种自动监测耕作情况、农田信息以及作物信息的仪器,将大数据分析技术应用其中,从数据收集、传输、分析、处理方面入手,增加自动测量仪的功能,帮助农民实时获取准确的农业机械作业信息与作物生长数据。以大数据应用为背景,在分析自动测量仪应用意义的基础上,从设备更新、系统搭建、辅助测量、大数据应用四个方面入手,探究农业机械作业自动测量仪应用的策略,赋能农业现代化建设与发展。
摘要:农业机械作业自动测量仪是一种自动监测耕作情况、农田信息以及作物信息的仪器,将大数据分析技术应用其中,从数据收集、传输、分析、处理方面入手,增加自动测量仪的功能,帮助农民实时获取准确的农业机械作业信息与作物生长数据。以大数据应用为背景,在分析自动测量仪应用意义的基础上,从设备更新、系统搭建、辅助测量、大数据应用四个方面入手,探究农业机械作业自动测量仪应用的策略,赋能农业现代化建设与发展。
关键词:大数据;农业机械;作业;自动测量仪
1.基于大数据的农机作业自动化测量仪应用的意义
大数据分析技术将数据作为重要资源,具备数据收集、分析、处理的功能,将其应用于农业机械作业自动化测量仪,能以数据赋能测量仪自动控制、分析与智能处理,不仅以准确的作业信息助力农户提高农田作业决策质量,还能实现农机智能控制,从整体层面提高农业机械作业水平,具有较强的现实意义。
1.1数据实时获取,掌握作业信息
大数据具有数据采集、传输的功能,在农业机械自动化检测、控制中扮演着重要的角色。农业机械设备、测量仪与传感器的配套使用,能辅助农户动态监测农机作业情况,自动采集包括土壤湿度、温度、气象条件、作物生长状态等基本农业数据,并在大数据传输功能的支持下,将采集的农业数据自动传输至云端系统,为农户、农机操作人员提供监控农田情况、作物生长状况的便捷方式。农户在农业生产经验与实时获取农业数据的支持下,灵活运用农业机械,实现精准施肥、精确播种与田间管理。
1.2数据自动分析,提高决策质量
将大数据、人工智能技术联合应用于农业机械作业自动化测量仪检测环节,能将数据自动分析与智能控制功能有机融合,帮助农户从众多数据中抓取关键信息,在据此进行农田管理的同时,人工智能技术能模仿农户处理一般问题的方式,针对分析得出的问题,进行智能化处理。
从农户田间管理的角度而言,农作物的生长需要满足其对水分、养料、温度等要素的需求,否则作物的生长会受到影响。大数据在农业机械作业自动化测量仪运行过程中的应用,能通过大数据分析,在将农田信息、作物生长信息实时采集、反馈给农民的同时,还能通过大数据分析,将重要的信息提供给农民,帮助其做出准确的决策,采取有效措施,针对性防范病虫害、自然灾害等风险。
1.3农机智能控制,提高作业水平
农业机械作业自动化测量仪在农田作业中应用,帮助农民掌握土壤温度、湿度以及作物生长情况等基本信息,帮助其根据作物生长状况,调整作业方案,是农业生产的重要工具之一。我国农业机械作业自动化测量仪的功能受到技术水平的影响,随着技术的不断进步,测量仪的发展历史从初级阶段向发展阶段、智能化阶段过渡(表1)。在大数据的支持下,农业机械作业自动化测量仪具备数据实时采集、自动分析、智能处理的功能,不仅能帮助农民全面掌握作业生长情况、农田基本信息,并在数据整合、分析的过程中,实现对农业机械的自动化控制,如,精准施肥、定点播种,提升田间机械作业的精确性,提高农业作业效率、生产水平。
2.基于大数据的农机作业自动化测量仪的应用策略
为了提高农业生产力,国家在各农业区普遍建设规模化农田,在这一过程中,配套使用自动化测量仪、传感器,实时采集农业数据、自动分析,并以分析结果做出决策,采取有效措施,解决农业机械作业的问题,或通过智能化控制,充分体现农业机械与农艺结合的作业优势,提高农业生产效率与质量。在政府的鼓励、引导、补贴与支持下,作为农业产区的乡村应加大对数据的重视度,从设备采购与更换、平台搭建、辅助测量以及大数据分析技术的具体应用四个方面入手,充分体现大数据支持下的农业机械作业自动化测量仪应用的价值。
2.1采购与更新设备
在规模化种植、自动化检测、智能化控制的农业机械作业过程中,各类农机设备不可或缺,尤其是测量仪、传感器,将其与农业机械设备配合使用,将其具体应用于农作物种植、田间管理以及收割各环节,在提高农业产量方面具有实际意义。因此,县乡政府应从宣传教育、技术下乡、财政补贴、税收优惠等方面入手,引导农户主动采购、及时更换农业机械设备,满足农业机械作业自动化测量仪应用的硬件条件。
一方面,政府充分发挥政策引导、财政补贴与支持的作用,设立支持农户采购农业机械设备的财政专项资金,将现代化农机设备、自动化测量仪以及高灵敏度的传感器等设备引入乡村,让其在农业生产、田间管理各环节充分发挥数据采集、分析与处理的作用。政府按照较高比例,与农户共同分担农业机械的采购支出,减轻农户采购农机设备的资金压力。另一方面,政府还要为乡村派遣专业的农业技术人员,指导农户根据当地的田地条件、气候条件,合理选择农机设备,以在复杂的田地环境中,有序开展机械播种、施肥、测量等工作。在大数据的支持下,充分体现测量仪的功能,要关注主客观条件,采用能适应潮湿、高温、颠簸等复杂环境的测量仪等农机设备,保证测量仪的应用,能实现对农田信息、农业数据的精准测量。
2.2搭建农田数据平台
基于大数据的农业机械作业自动化测量仪的应用,突出数据在支持农业决策、生产等方面的作用。这就需要根据大体积数据存储、分析、处理的需求,搭建农田数据平台,并建设电子数据库,确保实时采集的数据能自动上传至数据库,方便农民、技术人员取用。在当地政府的支持与引导下,农机企业、信息技术企业等主体加强联合,共同搭建农田数据平台,为测量、检测获取的农业数据、农田信息等提供存储、分析与利用的平台。测绘人员作为自动化测量的主体,应结合遥感技术、地理信息系统与数据库关联在一起,以现代技术,构建测量系统,并在其与农田数据平台之间增加外部接口,实现农业数据的稳定上传、安全存储。
2.3无人机助力辅助测量
在农机作业自动化测量的过程中,测绘人员还要运用无人机,从空中俯瞰的角度,测量获得更加全面的耕地俯瞰图、经纬度等信息;并将精确的经纬度直接输入测量仪中,帮助测量仪快速建立耕地实际范围。如,在耕地测量仪使用时,具有准确度高、速度快特点的小型无人机,能从俯视角度,观测耕地边缘,将获得的经纬度信息输入耕地测量仪,测量仪在此基础上,实现对耕地面积的准确测量。
因此,测绘人员应根据农机作业测量需求,从各种型号、参数的无人机中,选择能满足该需求的无人机,进行空中测量、测绘,为测量仪的自动化监测输入真实的经纬度信息,配合开展立体化的耕地数据监测。
2.4大数据分析技术应用
将大数据分析技术应用于农业机械作业自动化测量,着眼于其所具有的数据采集与传输、预处理与算法等功能,以大数据支持农业机械作业自动化测量仪精准测量、关键信息反馈。
一方面,数据采集与传输是农机作业自动化测量仪的一大重要功能,通过监测农机运行参数、田间信息与农作物生长数据,为农户、技术人员等制定并实施田间管理方案提供准确的依据。因此,在大数据分析技术的支持下,测量仪的使用应从数据的采集和传输入手,借助测量仪获取准确、全面的基础数据,提高农田作业决策水平,为农民作业、农机自动化控制发布正确的指令。
另一方面,在测量仪检测、采集并传输农田与农作物相关数据之后,还应对采集的数据进行清洗与预处理,从数据中去除异常值,填补缺失数据,保证数据完整、准确、真实,提高数据的质量,为决策、农业生产与农机控制提供可靠的数据支持。同时,在大数据支持下,农田数据平台算法的优化是提高农机控制智能化水平的关键。经过数据采集、传输、清洗、预处理、分析,农户、技术人员等从大体积的监测数据中获得可靠、真实的信息,并以此为依据,根据平台、系统算法,控制农机运行,实现自动驾驶拖拉机、精准施肥、智能化喷灌等。如,根据获取的有关土壤湿度、分析的作物需水量等数据,自动、智能控制灌溉设备,实现精准的农田灌溉,满足农作物生长对水资源的需求。
3.结束语
在大数据时代背景下,农业机械作业自动化测量仪的优化与应用,应重点关注大数据与大数据分析技术,充分运用现代技术,在数据这一重要资源的支持下,从设备采购与更换、平台搭建、辅助测量、大数据分析技术应用四个方面入手,逐步提升测量仪监测的全面性、准确性,辅助农户、技术人员获取真实、可靠的农田与农作物信息。
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