GNSS导航技术在精准农业中的应用探讨

马晓燕

摘要：卫星导航技术是实现精准农业发展的基本组成要素之一，是实现农作物土壤监测、农机定位、自动化作业的基础。最近几年，随着精河县先进农业技术不断发展和应用，对GNSS导航技术定位精确度提出了更高的要求，依靠卫星导航技术实现分米乃至厘米级别的定位精度成为发展精准农业的基本保障。近些年，随着中国北斗卫星导航系统的完善建设和发展，卫星导航技术更加精细化，为地区乃至整个国家实现精准农业提供了可能，满足了发展精准农业高定位，低成本的需求。

关键词： GNSS导航技术；精准农业；应用分析

精准农业是将导航、通信和自动化技控制技术运用于农业生产，利用现代化农业机械设备和监控体系开展田间农作物的管理，并结合不同地块的实际情况和作物生长环境因地制宜的开展田间施肥、耕地、施药等管理工作[1]。发展精准农业的本质目的是为了降低产业投入量，利用有限的土地资源和农业作业条件生产出最高产量的农作物，提高农作物产量和品质，保护农田生态环境，促进农业产业实现可持续发展。

精准农业体系包含了卫星导航系统、地理信息系统、遥感系统、管理系统和自动化控制系统等几个部分。卫星导航系统是发展精准农业的基础，在农业信息定位、农业机械化自动控制、农业病虫害防治方面发挥着无比重要的作用。最近几年，随着中国北斗卫星导航系统建设进一步完善，GNSS导航技术必将成为仅就精准农业发展的核心，对农业可持续发展将会产生深远影响。

一、精河县精准农业发展现状

精河县精准农业的突破口就在于实现农业机械化、信息化与节水灌溉，以北斗卫星定位系统为基础的农机自动驾驶系统在精河县推广使用，将会大大推进精河县精准农业的发展步伐。当今精准农业是世界农业发展的潮流，我们积极研发具有中国自主知识产权的自动驾驶系统和传统人工机械播种相比较，自动驾驶播种能够更加高效的开展工作，种子浪费率较低，对实现农业增产增收，促进农业可持续发展有着极大的帮助。将先进的卫星导航技术应用到精河县精准农业体系中，势必会对地区中农业生产模式产生深远变革。

最近几年，在党中央和政府部门强有力支撑下，中国自主研发的具有自主知识产权的北斗卫星导航系统在中国农业领域逐渐得到了应用，从过去单纯的对农业进行信息定位，发展到现在将卫星导航技术和液压控制技术、电子自动化控制技术和传感器控制技术有效结合，实现了对地区农业的全面覆盖监控，现代农业作业逐渐向着自动化方向转变[2]。新疆精河县精准农业发展过程中，始终坚持发展以精准选种、播种、施肥、灌溉、田间管理和收获等几大技术为主的精准农业生产体系，在国内始终处于发展的领先地位。

精河县在发展精准农业过程中，积极将中国自主研发北斗卫星导航系统应用到精准农业生产体系总。从2014年开始，地区就开始了农机自动化驾驶示范推广工作，并将该项技术和设备应用到农作物播种作业中。在推广上述农业生产技术的同时，建立了农机设备远程监控系统，并投入到精准农业生产體系中，整个监控体系依托北斗卫星导航系统为其提供定位服务，用精准化的技术打造新型现代农业新旗帜。

二、GNSS导航技术在精准农业中的具体应用

1、变量施肥播种机的应用

精准农业变量控制的出发点是将农业地块细分成一个个小的田地，按照小模块化田地收取相应的信息，然后结合不同地块之间的差异性作出最终的决策。也就是结合当前地块土壤养分含量情况、农作物生长需求等田间基本状态信息，制定出田间的施肥量和播种时间，并有针对性的进行实施和作业。但是在不同的农田，农田信息分布空间存在经较大的差异性，导致了单位网络作业面积的大小难以统一，存在较大的差异性，这就需要结合网格的大小采用不同精度的GNSS导航数据。

2、在联合收获机方面的应用

在联合收割基本上安装GNSS导航系统，机械设备在进行农作物收获过程中，利用GNSS导航技术和产量传感器，获得不同农田地区、不同农田地块的农作物产量分布情况，然后通过系统对数据进行整理和分析之后，生成农作物产量分布图。接着将影响农作物产量的因素数据传输到计算机系统中，通过对数据进行对分析，按照需求性原则，分阶段投入，并且综合分析某一个农田和农作物中产量提高和减产情况，最后制定更加科学的中田间投入方式。同时，利用农作物产量分布图，可以很好的控制联合收割机的行驶速度、宽幅，从而提高机械利用效率，达到最佳的收获效果。

3、在精准施药方面的应用

精准施药是利用GNSS导航监测技术，监测农作物病虫草害的发生情况，从而保证及时用药。通过利用GNSS导航技术连接高质量和高分辨率的视频摄像系统，拍摄图像并进行图像分析，从而帮助相关部门获取相关原始数据，监测大田农作物的生长情况，掌握田间病虫草害的分布位置和分布情况，通过连续性的拍摄可以探索害虫迁徙的路线，种群舒朗和危害程度，这是预测预报的新手段。

拍摄还能够掌握病害和草害的分布情况和流行趋势，针对最后分析结果，如果飞机药物使用完毕，再次加满进行施药过程中，系统能够精确定位上次施药停止的点，确保不会重复施药。总之，GNSS导航技术在精准农业生产方面有着很广泛的应用前景，在未来需要我们加强研究和分析，提高系统的利用率。

参考文献

[1] 贠 敏. 让种田精准高效—卫星导航技术在精准农业中的应用[J]. 卫星应用，2015，06：19-23.

[2] 胡静涛，高 雷，白晓平，等. 农业机械自动导航技术研究进展[J]. 农业工程学报，2015，10：1-10.