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数字化灌溉—高效灌溉未来十年的展望
来源: | 作者:武汉睿农科技有限公司 | 发布时间: 2023-11-24 | 983 次浏览 | 分享到:
随着高新技术的应用,基础硬件的发展,新的物联网产品不断推出,以节水灌溉为基础的高效灌溉开始步入数字化时代。数字化灌溉将是中国灌溉事业未来十年的发展重点,作者对此进行深入分析。带着对这些问题的探讨,我们一起来看看数字化灌溉技术应用未来十年的发展前景。


可以进一步说,作物数学模型是将大数据应用于作物生长模型的具体体现。事实上,在大数据时代,人们不再研究用固定公式和程序表达的对象数字特征。

十年后要讨论的作物生长模型,无法想象在大数据时代,作物模型仍然是一个固定公式,有固定参数,用它还可以得到一个能够反映真实作物生长的模型。我们应该想象得到,作物生长在现实世界中不可能有固定的增长模式。因为作物生长是一个复杂的过程,影响因素很多,而且这些影响因素也是随机变化的,所以影响因素的程度和数据,也是一个随机变量。

在当今大数据时代,农作物的数学模型应该是一个不断迭代和升级的模型,但它有规律可循。


未来十年后,引入人工智能分析,通过学习足够数量的样本,机器可以从数据中训练出自己构建的模型。人工智能应用到作物生育期判断中来,通过特定作物生育期的图像数据,让计算机自动学习,最终训练出自动识别作物生育期的能力,从而确定各生育期如何施用肥料。

决策引擎采用人工智能包括机器学习、图像识别和专家系统等先进技术手段,人工智能技术进行作物缺水、耗水量和大元素营养成分缺失图像分析,判断作物缺素或缺水的程度是智能决策平台技术创新的挑战。


未来技术的应用

未来十年,数字技术在农业生产上的应用才是智慧农业或者说数字农业的关键,其余只能算是IT行业技术之农业行业的应用而已。用遥感技术进行作物产量预测方法将非常流行,同时采用水肥一体化技术提高作物产量的技术发展也很快。

遥感技术在灌溉技术的应用提高作物生长模型的优化精度,很明显,数字灌溉技术中的作物模型生长期的数据读取,让模型更加精准,智能化的决策更加能够提高作物的产量和品质。

遥感技术应用的作物种植面积比较大,能够保证在大面积时估算的相对误差比较少。

精准灌溉技术应用于作物种植的面积相对比较小,需要保证在小面积时候也能够准确的预测作物的产量或品质。

灌溉技术利用作物模型进行调参作为基础模型,是采用小面积的,精度更高的无人机或者摄像头采集现场图片,通过作物生长图片进行模型输入参数预测和调整。


数字灌溉技术作物模型应用的技术手段:

通过传感器和摄像头收集温湿度、土壤水分、CO2和辐射数据,叶、茎、根系和果实生长形态图像数据并进行作物模型参数校准。

 利用机器学习图像实现生育期的识别。通过土壤水分得到各生长期需水量,得到生长期的需水量规律。找出作物需肥规律,实现按作物产量和品质需要施用的主要元素肥料的决策。

 通过水分含量的变化分析得到作物需水量预报数据。

通过大数据分析找出作物对常规肥料的需肥规律。