精准农业是按照田间每一操作单元的具体条件,精细准确地调整各项土壤和作物管理措施,最大限度地优化使用各项农业投入,以获取最高的产量和效益,同时保护农业生态环境,保护土地等农业自然资源。其核心技术是“3S”(GPS、GIS、RS)技术和计算机自动控制系统。
全球卫星定位系统(GPS)是利
用地球上空的24颗通讯卫星和地面上的接收站及用户设备等,组成的高精度、全天候、全球性的精确定位系统。该技术主要用于田间信息的采集以及田间操作的准确定位。
地理信息系统(GIS)是对各种空间数据进行管理,通过把地形地貌、土壤类型、土壤测试结果、化肥农药使用情况以及产量等数据输入GIS系统,对这些信息进行加工处理,绘制信息电子地图,并抽取相关信息提供给施肥专家系统等决策支持系统,形成施肥、灌水、喷药等田间操作决策。
遥感(RS)和传感器监测系统,主要用于数据采集及田间作业监测,现代遥感技术已可达到1米以下分辨率,通过多波段的遥感、遥测,能够获得多时段的大量的地面信息。传感器的应用能够及时获得相关的信息,例如产量、水分等。
精准农业发源于美国。精准农业技术得益于海湾战争后GPS技术的民用化。1993年,精准农业技术首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验,结果当年用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右,而且减少了化肥施用总量。1995年,美国开始在全国范围的农场中推广装备有全球卫星定位系统的联合收割机,标志着精准农业技术的诞生。