農業機械作業自動化耕地測量儀優化應用建議

趙小霞

[摘 要] 在農業發展過程中，精準丈量土地對于確定農業作業面積具有重要作用。當前，我國民眾仍使用傳統耕地測量方式，存在測量形式復雜、計量精準度較差、測量效率較低、測量數據存儲困難等諸多問題。基于此，本文針對傳統耕地測量方式存在的不足進行深入探討，并簡要分析農業機械作業自動化耕地測量儀的應用優勢及難點，繼而提出優化硬件設備、利用大數據技術構建測量系統、借助小型無人機進行輔助測量、農機作業實時跟蹤測量等優化建議，以期提升耕地測量精準度，為推進農業機械化發展提供一定助力。

[關鍵詞] 農業;耕地測量;機械自動化

[中圖分類號] S237 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-7909（2020）26-125-2

隨著農業機械技術的深入發展，我國農業機械化水平隨之提升，農業生產效率大大提升。而當前由于農民田地形狀、地形各不相同，難以實現精準計算耕地面積[1]。加之現階段我國農業機械耕地測量儀器設備存在測量精度較低、測量方式方法落后等問題，導致測算結果誤差較大。在此背景下，如何在農業機械自動化作業模式下精準測量耕地，實現土地面積精確計量和便于數據傳輸儲存，是技術人員研究的主要問題。

1 傳統耕地測量方式存在的問題

1.1 測量形式較為復雜

當前，多數民眾仍然使用傳統皮尺、長度計量設備丈量土地面積，在此過程中需要大量人工協同工作。測量之前，首先需要依據地理環境構建數學計算模型，繼而在嚴格的測量準則要求下進行測量、計算[2]。但是，海量的數據及復雜的地形導致耕地測量難度成倍增加。加之當前機械操作人員文化素養較低，在計算過程中差錯率較高，致使測量結果準確性不高。在此背景下，正常農業機械化作業受到一定限制，極大地阻礙了農業機械化水平的提升。

1.2 耕地計量精度較差

在以往的耕地測量過程中，機械化技術水平較低，測量設備精度較差。而且由于農村耕地地理環境復雜，可供取樣的數據點有限，難以實現科學定點取樣[3]。并且在計量過程中，所有的測量數據及計算結果均需要人工記錄，而在人工測量及記錄數據的過程中可能會產生小額誤差，誤差累計將會嚴重影響最終測量結果。由于測量結果存在誤差，極有可能影響土地劃分而引發矛盾。另外，由于測量人員往往身兼多職，在影響測量效率的同時影響測量精度。

1.3 測量數據存儲、計算困難

使用傳統機械設備進行耕地測量時，由于以往的設備并未設置數據存儲、計算、傳輸等功能，只能依靠人工記錄、測算結果，最終以報告形式向有關部門提交或者復印留存[4]。人工測算不僅存在計算誤差，而且由于紙質資料在耕地工作環境中可能會受損，影響計量結果。并且測量結果難以使用數字方式進行通信傳輸，進一步導致數據核算、存儲存在局限性，對于政府相關部門的工作開展有較大影響。

1.4 測量效率低下

在實際的耕地測量過程中，人工測量進度較為緩慢。特別是在我國云貴地區等植株相對較高的地區，測量人員攜帶儀器行走、擺放測量儀器時存在諸多不便。在農作物生長茂盛的季節，不僅導致測量時間延長，而且測量數據不夠準確。加之耕地測繪人員多數是農業部門的工作人員，不僅導致測繪存在失準問題，而且影響農業部門的工作效率。

2 農業機械作業自動化耕地測量儀的應用優勢及難點

2.1 保證耕地測量更加精準

在耕地測量中應用農業機械作業自動化耕地測量儀，可以有效提升農村耕地測量精準性。現代化測量儀器多數具有電子測距、測角功能，并且能通過計算機計算、存儲相關數據，切實保證測量數據的準確度。此外，多數地方政府已經開始著手與國外先進企業建立合作，共同開發農業機械作業自動化耕地測量儀，滿足農業耕地精準測量的需求。

但耕地測量常用儀器有農業作業面積測量儀，主要依靠GPS定位功能實現測量。但對于我國經濟發展滯后的鄉鎮而言，農業作業面積測量儀價格昂貴，難以實現大范圍使用，在一定程度上導致耕地測量精準的目標無法有效實現。

2.2 提升農業機械化水平

應用農業機械作業自動化耕地測量儀器，可以在一定程度上提升農業機械化水平。在當前“三農”問題仍舊難以緩解的態勢下，農業耕地測量問題是“三農”統計工作中較為復雜且工程量較大的問題之一，在很大程度上影響政府工作的開展。為有效解決農業耕地測量問題，勢必需要從多方著手提升測量精準度，進而完善對應統計工作。合理應用農業機械作業自動化耕地測量儀器，可以有效推動耕地測量工作高效開展，是提升農業機械化水平的重要舉措。

同樣，精準度較高的測量儀器價格昂貴，且多需要依靠進口方能獲得，導致其難以實現大范圍推廣、應用，對于國家農業化發展水平的提升具有不利影響。

3 農業機械作業自動化耕地測量儀優化應用建議

3.1 優化硬件設備

硬件設備的性能、質量、精密性均會影響測量精準度，選用精密的定位設備及測量設備是保證耕地測量數據精度的基礎[5]。因此，首先需要提升測量儀器的硬件水平，為精準測量提供硬件保障。由于野外測量工作必然會遭遇潮濕、高溫、顛簸等環境因素，因此選擇硬件時需考慮周全，選擇經久耐用的硬件設施。在合理保障硬件設備耐久性的基礎上，提升對應儀器的測量精準水平。

3.2 利用大數據技術構建測量系統

基于大數據的耕地測量需要穩定、存儲性能較高的數據庫作為核心支撐。通過使用數據庫技術，結合遙感（RS）及地理信息系統（GIS）技術構建測量系統，使用數字化手段實現精準數據記錄。測繪人員可上傳相關數據至大數據平臺，以此實現數據穩定、安全記錄和存儲。與此同時，可在大數據數據庫設計中加入SQL_ Server數據庫分析工具，簡化測繪人員重復性的數據處理工作。也可依據地理經緯進行地圖繪制，進一步為統計工作提供可視化輔助。

3.3 借助小型無人機進行輔助測量

鑒于耕地測量精準度要求較高，因而需要充分利用無人機測量技術。目前，小型無人機定位打點具備準確度較高、速度較快的顯著特點。利用小型無人機觀測耕地邊緣，繼而將其測量的經緯度直接輸入耕地測量儀中，能幫助快速建立耕地實際范圍圖，在此基礎上實現面積測量。

3.4 農機作業實時跟蹤測量

在耕地測量過程中，使用無人機類測量設備需要先繪制航線。但是，一般航線繪制需要人工輸入航線數據，極易引起測量誤差。因此，如果能采用農機自帶定位跟蹤設備，可以將測量儀中數據直接導入農業機械自動化測量設備中，繼而使用相應的計算機輔助測量軟件進行數據統計及結果儲存，以避免人工存在數據錄入誤差，大大提升最終的測量精準度，也可實現實時數據顯示、上傳測量數據。

4 結語

當前，我國農業機械化測量儀器設備精度較低，所使用的測量方法相對落后，導致數據統計與真實結果誤差較大，而且不具備測量過程跟蹤、網絡數據傳輸、計算機輔助測量等功能。通過對現階段我國耕地測量儀器現狀的研究，筆者提出了幾點建議，以期能提高耕地測量的精準度，并在一定程度上降低工作人員的工作強度。

參考文獻

[1]蘇曦.數據挖掘技術在農業機械質量控制中的應用探討[J].自動化與儀器儀表，2015（2）：147-149.

[2]熊中剛，吳廷強，賀娟，等.一種高速插秧機作業面積自動測量系統設計[J].計算機測量與控制，2015（8）：43-46.

[3]羅錫文，廖娟，鄒湘軍，等.信息技術提升農業機械化水平[J].農業工程學報，2016（20）：1-14.

[4]胡靜濤，高雷，白曉平，等.農業機械自動導航技術研究進展[J].農業工程學報，2015（10）：1-10.

[5]李建偉，周洪，趙漢雨，等.基于支持向量機的中國農業機械總動力預測[J].河南農業大學學報，2013（3）：296-300.