iSCAN Multi-Sensor ระบบสำรวจและทำแผนที่คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของดินหลายพารามิเตอร์

คำนำ

การเกษตรที่แม่นยำเป็นจุดร้อนของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์การเกษตรระหว่างประเทศในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและเป็นแนวโน้มใหม่ในการพัฒนาการเกษตรของโลกในปัจจุบัน นักวิจัยต้องการลดต้นทุนการผลิตด้วยการใช้ระบบเทคโนโลยีการเกษตรที่แม่นยำ,ยกระดับและรักษาเสถียรภาพผลผลิตและคุณภาพสินค้าเกษตร,เพิ่มรายได้ทางเศรษฐกิจ,ลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

เกลือในดินความชื้นปริมาณอินทรียวัตถุความหนาแน่นของดินโครงสร้างพื้นผิว ฯลฯ ล้วนมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงการนำไฟฟ้าของดินในระดับที่แตกต่างกัน โดยการวัดการนำไฟฟ้าของดินสามารถให้พื้นฐานที่สำคัญสำหรับการวิเคราะห์ผลผลิตการประเมินความสามารถในการผลิตของดินและการพัฒนาใบสั่งยาที่แม่นยำสำหรับการปฏิสนธิ การสำรวจตัวอย่างแบบดั้งเดิมไม่เพียง แต่ใช้เวลานานและความพยายาม แต่ยังเนื่องจากความหนาแน่นของการสุ่มตัวอย่างต่ำเกินไปไม่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเวลาและพื้นที่ในลักษณะของดินของแปลงได้อย่างแท้จริง ระบบการวัดความนำไฟฟ้าของดินแบบลากจูงซึ่งรวมกับยานยนต์เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัย

iSCANสำหรับการนำไฟฟ้าของดินในพื้นที่ขนาดใหญ่ (เอซี),อินทรียวัตถุในดิน (โอเอ็ม), อุณหภูมิดินและการสำรวจความชื้นของดิน, ทั้งดำเนินการลากจูงโดยรถแทรกเตอร์หรือรถกระบะ (ต้องเลือกวงเล็บ) และยังสามารถติดตั้งในเครื่องจักรกลการเกษตรเช่นเมล็ด - เสร็จสิ้นการสำรวจพื้นที่เกษตรกรรมในขณะที่การดำเนินการเพาะปลูก, มีความยืดหยุ่นและสะดวกสบาย; ซึ่งรุ่นอัพเกรดiSCAN+เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้นของดินเพิ่มเติม (อุณหภูมิและความชื้นเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการงอกของเมล็ดและการเปิดตัว)

การวัดค่าการนำไฟฟ้าของดินโดยในแหล่งกำเนิดเอซี、โอเอ็มค่าอุณหภูมิและความชื้นการใช้ประโยชน์จีพีเอสซอฟต์แวร์การทำแผนที่และการวางตำแหน่งและการประมวลผลข้อมูล (บริการประมวลผลข้อมูลค่าธรรมเนียม) สามารถทำแผนที่การกระจายสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของดินการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมสะท้อนถึงพื้นผิวของดินความเค็มความเป็นด่างความจุของน้ำความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกความลึกของราก ฯลฯ เหมาะสำหรับการสาธิตการวิจัยและการจัดการที่ดินและการวางแผนการใช้ที่ดินในด้านการเกษตรที่แม่นยำการสำรวจดินและการเกษตรแหล่งกักเก็บคาร์บอน (การประมาณปริมาณสำรองคาร์บอนในดิน)

2017-2018ปีในสหรัฐอเมริกา4จำนวนรัฐทั้งหมด15ที่ดินแปลงหนึ่ง ใช้ประโยชน์iSCANระบบทำการสำรวจและเปรียบเทียบกับข้อมูลอุปกรณ์มือถือเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่มีความสัมพันธ์เชิงเส้นที่ดีมาก

ภาพด้านบนแสดงแคนซัส40แผนที่สำรวจที่ดิน

คุณสมบัติหลัก

1. iSCANสามารถทำแผนที่ดินได้ในเวลาเดียวกันเอซีค่า,โอเอ็มค่า,iSCAN+จากนั้นมีค่าอุณหภูมิและความชื้นของผิวดินเพิ่มขึ้น

2. การสำรวจและทำแผนที่ภาคสนามของทุ่งนา: ด้วยระบบออนบอร์ดไปข้างหน้าในทุ่งนาจะได้รับค่าการนำไฟฟ้าและพิกัดทางภูมิศาสตร์ (ลองจิจูดและลองจิจูด) ทันทีแต่ละเฮกตาร์สามารถวัดได้120-240ข้อมูลจุดตัวอย่าง

3. การวัดโดยวิธีการสัมผัสโดยตรงเอซี（ความนําไฟฟ้า), การวัดโดยทั่วไปจะไม่ได้รับผลกระทบจากแม่เหล็กไฟฟ้าอุปกรณ์ต่อพ่วงและไม่จำเป็นต้องสอบเทียบสะท้อนถึงพื้นผิวของดินคุณสมบัติความเค็ม

4. วิส-นิร์เซ็นเซอร์สเปกตรัมแบบคู่ซึ่งสามารถให้สารอินทรีย์ในดินผ่านการประมวลผลข้อมูลโดยศูนย์ประมวลผลข้อมูลโอเอ็ม（สารอินทรีย์) ค่าที่สะท้อนให้เห็นถึงแร่ธาตุไนโตรเจนในดินการเจาะน้ำของดินการเจริญเติบโตของรากและความสามารถในการกักเก็บน้ำของดิน

ดัชนีทางเทคนิค

1. วงดนตรีคู่วิส-นิร์เซนเซอร์, การสะท้อนสเปกตรัมของชั้นผิวดินชั้นล่างของพืชที่ตายแล้วของพืชแผนที่ในแหล่งกำเนิด

2. ความยาวคลื่นแสงที่มองเห็นได้:660 นาโนเมตรความยาวคลื่น NIR:940 นาโนเมตร; แหล่งกำเนิดแสง:ไฟ LED

3. เครื่องตรวจจับสเปกตรัม:5.76 มมไดโอดไวต่อแสง

4. ยกเว้นผ่านวงดนตรีคู่วิส-นิร์สเปกตรัมเซนเซอร์ความหนาแน่นสูงในแหล่งสำรวจและการวิเคราะห์ดินโอเอ็มนอกค่าและแผนภูมิการกระจายสามารถวัดการวาดพร้อมกันในครั้งเดียวเอซี，iSCAN+สามารถติดตั้งเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้นของดินได้และสามารถบันทึกข้อมูลการวัดและแผนที่การกระจายแบบเรียลไทม์

5. การ์มิน GPS 15X: ความแตกต่างจีพีเอสความแม่นยำของตำแหน่งดีกว่า3ข้าว

6. อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์:NMEA 4 เอกซ์ปิดผนึก, อินเตอร์เฟซกันน้ำเกรดทหาร

7. คอลเลกชันดิจิตอล:PIC 80 พินไมโครโปรเซสเซอร์,1Hzอัตราการได้มา, จอแสดงผลแบ็คไลท์, แหล่งจ่ายไฟ12VDC，5A

8. ซอฟต์แวร์การทำแผนที่แสดงทันทีเอซีค่าและการสะท้อนสเปกตรัมและดาวน์โหลดข้อมูลตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ (ลองจิจูดและละติจูด) และค่าการวัดลงในคอมพิวเตอร์และทำแผนที่การกระจายสองมิติโดยอัตโนมัติ (การสะท้อนสเปกตรัมจะต้องผ่านการประมวลผลและการวิเคราะห์ผ่านศูนย์ประมวลผลข้อมูลของ บริษัทโซมค่า)

9. เอซีการทำแผนที่สามารถเกิดขึ้นได้0－60 ซม.การทำแผนที่การนำไฟฟ้าของดินผิวดิน

10. โอเอ็มความลึกของการวัด:38－76 มม

11. ความยาว: รุ่นเครื่องจักรเกษตร145ซม.; ลากรุ่น259ซม

12. ความกว้าง: รุ่นเครื่องจักรเกษตร31 ซม.;รุ่นลากจูง127ซม.

13. ความสูง:110 ซม.

14. น้ำหนัก:147 กิโลกรัม

15. ความเร็วในการวัด: ถึง24 กม. / ชั่วโมง

16. อุณหภูมิในการทำงาน:-20－70°ซี

อินเตอร์เฟซซอฟต์แวร์

แหล่งกำเนิด

สหรัฐอเมริกา

ตัวเลือกข้อเสนอทางเทคนิค

1) สามารถเลือกโมดูลการวิเคราะห์ฟีโนไทป์ของพืชผลการวิเคราะห์ดัชนีคลอโรฟิลล์ของพืชดัชนีแอนโธไซยานินดัชนี flavonoids และNสถานะทั่วไป ฯลฯ

2) อุปกรณ์เสริมสำหรับการถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรดเพื่อศึกษาความชื้นในดินการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมีผลต่อการหายใจ

3) สามารถเลือกได้ECODRONE®แพลตฟอร์มโดรนบรรทุกเซ็นเซอร์ถ่ายภาพความร้อนสเปกตรัมและอินฟราเรดสูงเพื่อการวิจัยรูปแบบเวลาและอวกาศ

อ้างอิงบางส่วน

1. Adamchuk, V.I., J.W. Hummel, M.T. Morgan, S.K. อุปดายา 2004. เซนเซอร์ดินในการเดินทางสําหรับการเกษตรที่แม่นยำ คอมพิวเตอร์ อิเล็กทรอน เกษตร 44:71–91.

2. คริสตี้ ซีดี 2008 การวัดคุณสมบัติของดินในเวลาจริงโดยใช้การตรวจสอบความสะท้อนใกล้อินฟราเรดในขณะเดินทาง คอมพิวเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์ในเกษตร 61:1. หน้า 10-19

3. ครัว, N.R., S.T. Drummond, E.D. Lund, K.A. Sudduth, G.W. Buchleiter. 2003. ความนําไฟฟ้าของดินและคุณสมบัติของดินและภูมิทัศน์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตสําหรับสามระบบดินและพืชที่แตกต่างกัน เอกรอน จ. 95:483–495.

4. Kweon, G, E.D. Lund และ C.R. Maxton 2013. การตรวจจับสิ่งอินทรีย์ของดินและความสามารถในการแลกเปลี่ยนแคทอน ด้วยการนําไฟฟ้าและเซ็นเซอร์ออปติคในขณะเดินทาง Geoderma 199:80–89.

5. ลันด์, E.D. 2008 การนําไฟฟ้าดิน หน้า 137-146 ใน: S. Logsdon et al. (แก้ไข) วิทยาศาสตร์ดิน ขั้นตอนโดยขั้นตอนการวิเคราะห์สนาม SSSA, แมดิสัน, ไวไซล์

6. ลันด์ อีดี ซีอาร์ แม็กซ์ตัน ทีเจย์ ลันด์ 2015. การรับประกันคุณภาพข้อมูล และให้แผนที่ที่สามารถใช้ได้โดยใช้ระบบหลายเซ็นเซอร์ ขั้นตอนการประชุมเชิงปฏิบัติการระดับโลกเกี่ยวกับการตรวจจับดินใกล้ชิด ฮังโจวจีน 266-278.

7. เอริค ลันด์ เชส แม็กซ์ตัน 2019. การเปรียบเทียบการประเมินสารอินทรีย์โดยใช้เทคโนโลยีการตรวจจับใกล้เคียงที่ติดตั้งสองฟาร์ม การประชุมเชิงปฏิบัติการโลกครั้งที่ 5 เกี่ยวกับการรับรู้ดินใกล้เคียง P35-40

8. โจสเอปาโล โมลิน เทอาโก โรดริเกส ทาวาเรส 2019. ระบบเซ็นเซอร์สําหรับการวางแผนที่คุณสมบัติความอุบูรณ์ของดิน: ความท้าทาย, ความก้าวหน้า, และมุมมองในดินเขตร้อนของบราซิล วิศวกร Agryc. vol.39.