適合大農制、高能源投入經營系統的合理化作物生產技術
基本精神:
農地的自然條件是不均勻的,因此各種耕種的措施最好能依各區的個別需要,作最適當的投入。
定義:
在某特定農地上,配合各區的特殊情況,以最佳的科技,包括資訊的收集、分析、以及決策等,來釐定個別的土壤與作物管理方式,並且進行個別的耕作措施,以期達到資源的最佳利用,此種農耕技術稱為精準農業。
精準農業作業系統的六大要素:
- 全球定位系統 Global Positioning System,
GPS
- 遙感探測 Remote Sensing
- 農耕資料庫
- 土壤資料庫
- 地理資訊系統 Geographic Information
Systems, GIS
- 自動化農機操作系統。
由一套軟硬體將此六大要素整合串連,以進行偵
(檢) 測、整理、分析、決策及作業等。
精準農業作業系統的數據管理:數據蒐集、數據分析與研判、應用
全球定位系統 Global Positioning System,
GPS:
利用衛星(NAVSTAR)
精確地計算定出地表任何地方的位置。地表接收器接受衛星的訊息,由三個不同衛星與該接收器的距離,利用三角方式可以計算出該接收器的位置,若接收四個衛星,則可以定出接收器位置的海拔。
遙感探測 Remote Sensing:
利用遠距波長接收器來分析地表的各種反應,例如Advanced
Thermal and Land Applications Sensor (ATLAS)
可以接受15個頻道,包括可見光(0.4-0.7 micron)、紅外光(0.8-2.4
micron)、thermal (8-12.5
micron)等波長範圍。根據所要判斷的對象(例如植物會強烈反射0.7
micron的波長),擷取所需要的的波長吸收數據,將地表的狀況以綠紅藍等三種顏色呈現出來。Thermal
bands可用來測定植物體的溫度,用來測定是否缺水(植物體較熱)。
作物產量圖 Yield
Mapping:
利用裝備有定位系統,以及產量紀錄系統的聯合收穫機,每1.2秒鐘自動紀錄地點以及該地點的產量,最後將全區細部的產量以統計方法計算出等產量圖。
管理區(Management zone) 的規劃:
1. 設定整個田區,2. 蒐集田區的各項資訊,3.
計算評估小區的生產力以及所需的管理策略, 4. 劃分不同的管理區
田區資訊包括:
- 下雨前後裸露土壤的空照圖
- 地表圖
- 土壤調查資料與土壤分析數據
- 各季節的植被空照圖
- 田區邊緣
- 產量圖
- 土壤異狀區(如坑洞、圍籬等)圖
- 病蟲害調查紀錄
- 排水管資料
- 過去田區管理歷史,包括作物種類、施肥狀況、過去是否為道路或灌溉水溝....等
資料層 (data layers):
同一田區的不同資訊構成該田區的若干資料層,藉此進行資料的總體評估
地理資訊系統 Geographic Information
Systems, GIS:
是一套軟體系統,用來整合、計算、分析同一地區的多層次資料。
管理資訊系統 Management Information System, MIS:
根據地理資訊,再配合作物模式、經驗、農場管理系統等,可以導出某特定方塊上農藝操作的最佳決策。
自動化農機操作系統:
配合衛星定位系統的農機具,在操作到某定點時,根據衛星定位探測到正確位置,然後經由地理資訊系統、管理資訊系統等軟體即時計算出所應該進行的該定點正確操作,例如特定的施肥量。
參考資料
劉天成 2000
我國精準農業的發展方向與策略。農政與農情2000年一月。
NESPAL 精準農業網路
http://www.nespal.org/tapac/whatisprecag.html
http://www.nespal.org/tapac/educationalmaterials.html
Precision Agriculture (NASAGlobal Hydrology and Climate Center)
http://wwwghcc.msfc.nasa.gov/precisionag/