精准农业 Precision Agriculture

内容

小农户农场为全球超过20亿人口提供支持,其中许多农场至今仍然依靠效率低下且对环境不可持续的农业生产方式。细微的农业(农作物和畜牧业)作法变化可以大大提高生产力和盈利能力。但由于当地条件和农民特征的差异,向农民提供标准化的农业建议的效果有限。传统的推广系统无法将这些信息整合并传播给农民,部分原因是农村地区的运营成本高昂。

精准农业(PA, precision agriculture),卫星农业或特定地点作物管理(SSCM, site specific crop management)是一种农业管理概念,其基于对作物间和田间变异的观察,测量和响应。 精确农业研究的目标是为整个农场管理定义决策支持系统(DSS, decision support system),以优化投入回报率,同时做好资源留存。

在发达国家新技术正在改变农业生产方式。在精准农业的加持下,农民可以更好地根据当地条件确定投入目标和管理决策。可惜的是在发展中国家,个体农户无法获得类似的技术支持,所幸几项技术创新创造了向农民提供定制信息的新机会,这些技术创新包括:

  • 带有光谱学的移动土壤分析实验室为获取高质量的土壤数据提供了可能;

  • 卫星和无人机拍摄技术使得从上方获取照片作为数据收集手段及验证数据信息变得可行;

  • 新的天气预报模型可以生成对农民有用的天气实时预测信息;

  • 手机的广泛使用促进了信息的传递和收集。

这些技术可以与研究相结合,以改善信息内容和消息传递的有效性:

  • 行为经济学可以改善信息传递并鼓励更多人采用该技术;

  • 社会学习理论可以促进相关信息的传播;

  • 大数据和机器学习可提供个性化建议;

  • A / B测试允许近乎即时的升级;

  • 随机对照试验(RCT)可进行更严格的评估。

NASA -- Images courtesy Susan Moran, Landsat 7 Science Team and USDA Agricultural Research Service.

NASA -- Images courtesy Susan Moran, Landsat 7 Science Team and USDA Agricultural Research Service.

这场源于无人机及卫星赋能的农业技术革命将广泛的影响到其他行业,包括云计算、云解决方案提供商、5G、出行行业、旅游及景区、安全防护、交通管控、城市规划、环境监测等领域。

趋势

无人机应用、卫星监测民用化、智能农业、云计算的民用化渗透、数据安全防护分级与管控系统完善、高精度传感器应用、商业化卫星运营、机器人、数据架构师、合成生物科学

相关信息

  1. Precision Agriculture-国际精密农业进展杂志

  2. 国际精准农业学会

相关案例

  1. NASA Harvest and CropX Partner to Support Sustainable Agriculture NASA HarvestNASA的食品安全和农业计划区)和CropX(农业土壤分析的全球领导者)于2021年3月29日宣布建立战略合作伙伴关系。NASA Harvest和CropX将共同为农民和行业专家提供所需的数据和信息,以通过节约资源和提高农作物产量来改善农业的可持续性。NASA Harvest的使命是通过使用卫星数据来改善粮食安全并促进可持续农业发展,支持农民的生产力,同时保护美国和全球的自然资源。结合CropX土壤数据监测的功能,CropX ag分析平台提供的全面洞察,以及NASA的地球观测卫星网络,这种伙伴关系将为全球政府和农民提供关键的信息,以支持科学的驱动决策。

  2. Azure FarmBeats 微软旗下的Azure FarmBeats是Azure Marketplace中提供的企业到企业产品/服务。 它允许跨提供商聚合农业数据集。 借助 Azure FarmBeats,你可以基于融合的数据集构建人工智能 (AI) 或机器学习 (ML) 模型。 通过使用 Azure FarmBeats,农业企业可以将精力集中在核心价值而非无差别的数据工程工作负荷上。

  3. 相关企业/组织/服务 Precision Agriculture for Development Precision Agriculture Decisive Farming ARTEMIS infarm Apeel Deere

变革性影响

精准农业的普及为卫星服务运营商,无人机厂商,云计算服务提供商,高精度传感器提供商,机器人厂商,生物学家、遗传学家、农业学家、数据安全专家等提供了广袤的市场和成长空间。科技使得农场不分地域国界而云端相连,数据共享,为农场主最大化收益提供可能的同时,也加速了还在奉行传统农业耕种地区的衰败。传统农业生产者大量驱散,流入新行业。而对于农业产品本身,由于精确农业赋能准确控制成品,单个产品的竞争力可能从传统的新鲜、口味、品相等赛道,转移至更具创意性的衍生品,如精确控制变量以获得独特的特征。

 

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