精准农业中的gps技术

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1、《精准农业》课程论文《精准农业》课程论文题目：现代精准农业中的GPS技术姓名凡绍录学号2009014871专业班级地信091班指导教师高义民老师日期2012.10.196《精准农业》课程论文6《精准农业》课程论文目录1GPS简介及其定位原理31.1GPS简介31.2GPS定位原理与方法31.2.1定位原理31.2.2定位方法32GPS在现代精准农业中的应用42.1农田定位42.1.1田地边界层42.1.2采样层52.1.3作业层52.2农机作业导航52.2.1精准施肥52.2.2精准灌溉52.2.3精准喷药52.2.4精准耕作52.3农田产量监测63　结语

2、66《精准农业》课程论文现代精准农业中的GPS技术摘要：GPS技术是现代精准农业应用研究的核心问题，笔者介绍了GPS的起源、定位原理和误差来源，并就GPS在精准农业中的几种应用进行了重点论述，最后对其应用前景作出了展望。关键词：GPS；精准农业；应用研究随着科技的发展和农业生产市场化程度的提高，农业生产中降低成本、提高产出率、发展优质高效农业以及农业可持续发展等方面的要求，迫切呼唤新型农业的出现。基于这种想法，美国率先提出了精准农业构想，以智能化监控技术以及农业专家系统共同构成了精准农业早期技术基础。随后，美国将GPS(全球定位系统)技术应用到农业生产领域

3、，标志着精准农业技术体系的初步形成，1992年4月在美国召开第1次精准农业学术研讨会，精准农业这一概念逐渐被人们所接受。精准农业(PrecisionAgricultural)是指以信息技术支持现代化农业操作与管理，依据农作物生长的土壤性状以及温度、湿度、光照等影响因素，调节对作物的投入，并对耕地和作物长势进行定量、实时诊断，提高土壤生产力，实现农业的优质、高产、低耗和环保的可持续发展。其技术支持主要是GPS，核心是实时测知作物个体或小群体或平方米尺度小地块生长及疫病的实际情况，进而确定针对性的农业措施，在取得最优效果和付出最低代价的同时，减少污染，保护生态

4、，实现农业的可持续发展。1GPS简介及其定位原理1.1GPS简介全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)是20世纪70年代由美国国防部研制，历时20余年，耗资数百亿美元，于1994年全面建成并投入使用。GPS系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统，具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。GPS系统由空间卫星星座、地面控制系统、用户接收机系统3部分组成。其卫星星座部分由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，卫星有6个轨道面，高度2020

5、0km，轨道倾角55°，卫星运行周期11h58min，载波频率为1575.42MHz和1227.60MHz。卫星通过天顶时，卫星可见时间为5h，在地球表面任何时刻，在高度角15°以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。1.2GPS定位原理与方法1.2.1定位原理GPS利用距离交会原理进行定位。GPS接收机以测量无线电信号的传输时间来量测距离，以距离来判定卫星在太空中的位置。假设第1颗卫星在20000km高处，首先以20000km为半径，以此卫星为球心得一球面，使一个人位于球面上。再假设第26《精准农业》课程论文颗卫星距离该人20100km，同样再

6、以20100cm为半径，以第2颗卫星为圆心作一球面，使该人位于球面上。这样该人处于这2颗球所交集的圆周上。再以第3颗卫星做精密定位，假设高度20200km，即可进一步缩小范围到2点位置上，但其中一点非该人所在的位置，是位于太空中的某一点。因此，根据该人到地心的距离，就可舍去其中一点，选择另一点为实际位置点。如果要获得更精确的定位，则还需要再测量第4颗卫星。1.2.2定位方法根据定位模式，GPS定位方法分为绝对定位和相对定位2种。①绝对定位。又称为单点定位，这是一种采用一台接收机进行定位的模式，它所确定的是接收机天线的绝对坐标。GPS采用WGS-84坐标系，

7、所以单点定位求出的结果属该坐标系的坐标，但可通过坐标转换获得所需坐标系统的坐标。优点:作业方式简单，一台GPS接收机即可作业，点位三维坐标实时显示，数据处理简单。缺点:定位精度低，为10～30m。应用范围:绝对定位一般用于导航和精度要求不高的应用中，如船舶导航；地质矿产勘探；暗礁、浮标定位；海洋捕鱼；旅游、越野导航定位；低精度测量等。②相对定位。又称为差分定位(DifferentialGPS，DGPS)，这种定位模式采用2台以上的接收机，同时对一组相同的卫星进行观测，以确定接收机天线间的相互位置关系。优点:由于采用同步观测资料进行相对定位，使卫星钟误差、星

8、历误差、信号在大气中传播误差可得到消除或大幅度削弱。所以，可获得较