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本文導讀目錄：

1、北斗在手　麥收無憂

2、北斗定位水稻機械智能除草機顯身手

北斗在手　麥收無憂 ♂

北斗在手　麥收無憂

近日，江蘇省連云港市崗埠農(nóng)場王溝分場，收割機穿梭在麥田搶收小麥。江蘇連云港市370余萬畝小麥全面進入收獲期，當?shù)爻浞职l(fā)揮農(nóng)機合作社和農(nóng)機戶夏收主力軍作用，積極落實訂單式作業(yè)、托管作業(yè)，推行機械化收割、還田、播種一條龍服務，為即將到來的水稻大面積機插秧做好充分準備，力爭奪取夏糧和秋糧雙豐收?！」⒂窈汀z

麥收大忙時節(jié)，在金色的田野里，一輛輛收割機忙碌作業(yè)，在中國農(nóng)業(yè)大學信電樓，北斗團隊10多名師生也在日夜奮戰(zhàn)。團隊每日發(fā)布的“麥收快訊”成為今年“三夏”機手們手中的“利器”?！胞準湛煊崱敝饕ㄟ^“精準農(nóng)業(yè)技術裝備分會”微信公眾號發(fā)布，首次集成了國內(nèi)主流小麥收割機制造企業(yè)的北斗定位數(shù)據(jù)，在國際上也是首次實現(xiàn)國家級大范圍農(nóng)機數(shù)據(jù)共享和大數(shù)據(jù)應用服務。發(fā)布內(nèi)容主要包括“中國小麥收割作業(yè)熱點圖”“中國小麥收割作業(yè)每日進度動圖”“中國小麥收割作業(yè)效率圖”等。

“結合熱點圖，機手可以更加及時、全面地掌握各地麥熟日期和農(nóng)機分布等信息，做到眼觀六路、耳聽八方，眼中有圖、心中不慌。每日發(fā)布的‘快訊’中都有我們的聯(lián)系方式，麥收結束后，機手可以向團隊索要作業(yè)軌跡、面積報表，總結經(jīng)驗與得失，改進下一年度的跨區(qū)路線和計劃。”中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院北斗團隊牽頭人、中國農(nóng)機工業(yè)協(xié)會精準農(nóng)業(yè)技術裝備分會秘書長吳才聰告訴記者。

北斗團隊的“十二時辰”

北斗團隊辦公室里的緊張與忙碌程度一點不遜色于麥收“戰(zhàn)場”。團隊每天18∶00點啟動大數(shù)據(jù)自動挖掘程序，23∶00前后完成數(shù)據(jù)分析和報告生成，經(jīng)吳才聰最終審核后，于次日8∶00發(fā)布。為確保數(shù)據(jù)準確無誤，團隊每天21∶00舉行全體組員參加的調(diào)度會，交叉審核各項數(shù)據(jù)的真實性與合理性。之后，還要隨機抽取100輛收割機，人工統(tǒng)計作業(yè)面積，與算法獲得的作業(yè)面積進行比對，不斷優(yōu)化算法參數(shù)。

海量數(shù)據(jù)是如何獲取的呢？“‘麥收快訊’的數(shù)據(jù)來源于農(nóng)機制造企業(yè)在收割機上安裝的北斗終端。在‘北斗精準農(nóng)業(yè)應用’國家重大項目的支持下，濰柴雷沃重工股份有限公司、江蘇沃得農(nóng)業(yè)機械有限公司、中聯(lián)農(nóng)業(yè)機械股份有限公司和中國一拖集團有限公司等農(nóng)機制造企業(yè)在收割機出廠前安裝了北斗遠程運維終端?！眳遣怕敻嬖V記者，今年麥收高峰期，單天最多有2.37萬輛收割機上報了數(shù)據(jù)，約占全國小麥收割機總量的10％。

數(shù)據(jù)又是如何形成報告的呢？“收割機工作時，北斗終端實時采集收割機的位置與工況數(shù)據(jù)，通過SIM卡回傳至企業(yè)數(shù)據(jù)平臺；企業(yè)平臺將數(shù)據(jù)實時轉(zhuǎn)發(fā)至中國農(nóng)業(yè)大學建設的國家農(nóng)機作業(yè)大數(shù)據(jù)中心，北斗團隊據(jù)此挖掘數(shù)據(jù)，形成‘麥收快訊’分析報告?！眳遣怕斦f。

談及發(fā)布“麥收快訊”的初衷，吳才聰表示，小麥跨區(qū)機收是典型的農(nóng)機社會化服務，“三夏”期間，數(shù)十萬臺收割機“南征北戰(zhàn)”，對我國糧食顆粒歸倉起到了重大作用。但二十余年來，因缺乏相應技術手段，有關部門還無法全面、準確和及時地掌握收割機時空分布和麥收進度，難以為機手提供高質(zhì)量的信息和保障服務。因此，農(nóng)機制造企業(yè)的“三包”服務和收割機機手的跨區(qū)轉(zhuǎn)移存在較大的盲目性和不確定性?！翱鐓^(qū)機收意義重大，但指導手段相對落后、無序流動嚴重、存在一定浪費。”吳才聰說，“麥收快訊”通過運用北斗時空大數(shù)據(jù)，試圖從宏觀、中觀和微觀層面，服務農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門、農(nóng)機制造企業(yè)、農(nóng)機合作社和收割機機手，以全面把握麥收熱點、麥收進度、跨區(qū)方向，提升全國麥收效率，降低行業(yè)共性成本，減少農(nóng)機尾氣排放。

“利器”何“利”之有

“‘麥收快訊’作為大數(shù)據(jù)中心首次推出的大數(shù)據(jù)專題應用，今年能夠成功發(fā)布，離不開全行業(yè)的支持和幫助。國家農(nóng)機作業(yè)大數(shù)據(jù)的建設是幾代農(nóng)機人孜孜以求的夢想，是在我國自主建設的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)開啟全球服務的背景下，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、財政部和國家發(fā)改委等多部委聯(lián)合支持下建設的具有非凡意義的重大成果?！眳遣怕斒指锌?，首先，中國農(nóng)業(yè)大學根據(jù)農(nóng)機作業(yè)大數(shù)據(jù)的應用場景，設計和構建了大數(shù)據(jù)構架，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)接入、清洗、存儲、處理與發(fā)布的一條龍服務。其次，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機械化總站整體調(diào)度農(nóng)機制造企業(yè)，在數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、項目調(diào)度等方面保障數(shù)據(jù)傳輸。最后，中國農(nóng)業(yè)大學北斗團隊研發(fā)了高效精確的大數(shù)據(jù)挖掘算法，可自動提取收割機的作業(yè)時長、作業(yè)里程和作業(yè)面積等數(shù)據(jù)。

“‘麥收快訊’是為跨區(qū)機手、農(nóng)機企業(yè)和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門量身定制的?！眳遣怕斦f，在麥收期間，基于作業(yè)熱點圖，機手可以更加精確地判斷跨區(qū)的時機和距離；農(nóng)機企業(yè)可以圍繞熱點區(qū)域提供精準的“三包”服務；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門可以提供及時有效的交通疏導和應急保障等服務。麥收結束后，經(jīng)深度挖掘，還可以量化評價我國農(nóng)機分布均衡性、農(nóng)機利用率和農(nóng)機作業(yè)效益，揭示我國農(nóng)機社會化服務的現(xiàn)狀、特征和問題，為我國農(nóng)機購置補貼和農(nóng)機作業(yè)補貼等政策的優(yōu)化提供決策參考。

談及數(shù)據(jù)的代表性，吳才聰表示，“麥收快訊”雖然獲取的農(nóng)機數(shù)量有限，但在整體規(guī)律和趨勢的把握上，具有小數(shù)據(jù)或人工調(diào)查無法比擬的優(yōu)勢。今年發(fā)布的“麥收快訊”涵蓋了河南、山東、河北、安徽、江蘇、湖北6個小麥主產(chǎn)省，涉及5-10公斤/秒喂入量的各類機型共139個。“‘麥收快訊’的覆蓋范圍取決于近兩年收割機的銷售分布，但更主要的是取決于機手的跨區(qū)意愿和行為。”吳才聰指出，由于上線農(nóng)機數(shù)量多于經(jīng)典抽樣統(tǒng)計所需的樣本量，因此“麥收快訊”具有堅實的科學依據(jù)。此外，從農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門、農(nóng)機企業(yè)、收割機機手和相關單位與個人的反映來看，熱點圖能夠真實地反應小麥收割機的分布和作業(yè)情況。

北斗，明天更美好

“在我國，農(nóng)機作業(yè)大數(shù)據(jù)的應用剛剛起步。此次‘麥收快訊’小試牛刀，即已顯現(xiàn)出大數(shù)據(jù)的作用和意義?！眳遣怕斒中牢?，但相比小數(shù)據(jù)而言，大數(shù)據(jù)的開發(fā)利用不僅僅是數(shù)據(jù)量更大了，更關鍵的是高性能服務器的算力和大數(shù)據(jù)挖掘的算法要跟上，特別是需要一支穩(wěn)定的專業(yè)隊伍，能夠圍繞農(nóng)機作業(yè)主要環(huán)節(jié)開發(fā)相應的算法和模型，向各級部門提供持續(xù)的大數(shù)據(jù)分析服務。

“數(shù)據(jù)的穩(wěn)定獲取是團隊目前面臨的最大挑戰(zhàn)?！眳遣怕斕寡?，數(shù)據(jù)獲取是有成本的，如何讓數(shù)據(jù)提供者獲得應有的回報，需要團隊深入思考和面對。“我們初步考慮成立數(shù)據(jù)提供者聯(lián)盟，分享數(shù)據(jù)存儲資源、算力資源和挖掘模型，降低行業(yè)共性成本，形成行業(yè)合力，構建可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)機作業(yè)大數(shù)據(jù)生態(tài)。”

“未來，我們將針對機手、農(nóng)機合作社、農(nóng)機制造企業(yè)及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門的應用需求，匯聚農(nóng)田分布、作物分布、農(nóng)機分布、天氣云圖、機收價格等信息，形成綜合性、實時性與公益性的農(nóng)機作業(yè)大數(shù)據(jù)平臺?！眳遣怕斦f，當然，平臺不會包羅萬象，而是定位于數(shù)據(jù)的匯聚與分享，為行業(yè)提供基礎數(shù)據(jù)產(chǎn)品和分析報告。此外，還將根據(jù)有關各方的應用需求和數(shù)據(jù)的可獲得性，采取先急后緩、先易后難、分步實施的原則，開展專題性的大數(shù)據(jù)挖掘與分析。目前已列入計劃的是“稻收快訊”“玉收快訊”。

最后，吳才聰建議道，要深刻認識到大數(shù)據(jù)應用的復雜性和艱巨性，要準確把握大數(shù)據(jù)獲取、管理、處理與利用的基本規(guī)律，切實將農(nóng)機手、農(nóng)機合作社與農(nóng)機制造企業(yè)的利益放到第一位，讓有關各方主動分享數(shù)據(jù)和獲得良好收益，形成健康持續(xù)的農(nóng)機作業(yè)大數(shù)據(jù)生態(tài)。

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北斗定位水稻機械智能除草機顯身手 ♂

北斗定位水稻機械智能除草機顯身手

　　?8月16日，記者來到浙江蕭山區(qū)橋里村江蘇省農(nóng)科院承擔的水稻機械除草示范田，看到一臺白色的智能除草機正不停穿行在田間，機過草無，且秧苗完好無損。

正在現(xiàn)場組織示范的揚州大學教授張瑞宏說：“這是我們科研團隊最新研制出的北斗定位水稻機械智能除草機，這項技術涉及北斗定位、信息學、控制學、機械學、作物栽培等多個學科，團隊攻克了農(nóng)機農(nóng)藝融合研究與開發(fā)等多方面技術障礙，機具行走精準，機械除草效果好，不但不傷苗，還有松土促苗作用，將為我國糧食生產(chǎn)實現(xiàn)大幅減藥提供新的技術保障?！?/p>

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記者了解到，目前我國長江中下游地區(qū)水稻生長正處于關鍵時期，但由于前期雨水多，近期溫度高、濕度大，田間雜草瘋長，嚴重影響水稻的高產(chǎn)高效。為此，糧食主產(chǎn)區(qū)的種植基地和種糧大戶，不得不多次采用化學除草劑噴施殺草。令人擔憂的是，除草劑雖然殺死了雜草，但也使秧苗受到傷害，每次用藥后秧苗會發(fā)黃，幾天以后才由黃轉(zhuǎn)青，同時藥劑對土壤也造成很大污染。

“近年來，我們?yōu)榱朔N植有機稻米，有時也采用人工下地除草，可一個工人每天只能除0.8畝，每人每天要支付200元工資，致使糧食生產(chǎn)成本居高不下。”橋里村種糧大戶鄭來興說，“今年，這項新技術裝備應用后，省工省時，又節(jié)約生產(chǎn)成本，給我們帶來了‘及時雨’，讓農(nóng)民夢寐以求的愿望終于實現(xiàn)。”

江蘇省農(nóng)科院植保所李永豐研究員告訴科技日報記者，施用化學除草劑是治理稻田雜草最主要的技術措施，但是抗藥性雜草種群增加，特別是除草劑的投施量增加，已經(jīng)成為我國稻田農(nóng)藥穩(wěn)定減量亟待解決的生產(chǎn)問題。因此，去年以來，江蘇省農(nóng)科院和揚州大學科研團隊合作，重點組織開展物理除草技術的研究，經(jīng)過反復攻關與試驗，應用北斗定位技術，終于在國內(nèi)首先研制出北斗定位水稻機械智能除草機。

“我們采用安裝北斗農(nóng)機自動導航儀的6行插秧機插秧，首先將插秧機的栽插軌跡數(shù)據(jù)存儲起來，這就把所插秧苗植株的地理位置信息進行了記錄。除草作業(yè)時，再給除草機安裝上北斗導航裝置，并把前面插秧機軌跡數(shù)據(jù)導入除草機北斗導航儀的中央控制數(shù)字處理器中，就可使除草機按照插秧機的軌跡精準地在秧行間行走，使得在不碰苗、不傷苗的情況下，快速進行機械除草成為可能?！睆埲鸷暾f。

李永豐認為，北斗定位水稻機插機除草技術是我國北斗應用的一個重要分支。應用機械技術對稻田雜草進行控制，具有化學除草劑零投入、控草效果好以及對周圍環(huán)境友好等優(yōu)點，將使水稻種植過程免受除草劑污染，這是一項純正的綠色控草技術，今后，在農(nóng)業(yè)科技部門支持下，做好推廣應用，將帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。