精准养分管理精准农业中几种关键设备的原理与应用张 宁，白由路，姜 城（中国农业科学院土壤肥料研究所，北京 100081） 精确农业（Precision Agriculture）的含义就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，最大限度地优化各项农业投入，以获取最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境，保护土地等农业自然资源。精确农业是现有农业生产措施与新近发展的高新技术的有机结合[1]。目前精准农业主要从两个方面进行，一是基于地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、遥感技术（RS）和计算机自动控制系统的精准农业，也就是所谓的基于“3S”的精准农业；二是基于传感器技术的精准农业[2~3]。目前，基于管理的对象不同，采用的技术基础各异。但无论其基于的技术如何，最终实现的是对农业措施的变量控制。本文就目前精准农业中常用的几种关键设备作以简单介绍，旨在为普及和应用精准农业技术服务。 1 实时和后差分式全球定位系统 全球卫星定位系统（Global Positioning System）精准农业的关键设备之一，为了提高其定位精度，目前常采用差分式全球卫星定位系统（Differential Global Positioning System），简称 DGPS。美国 Trimble 公司生产的 AgGPS132 农用全球定位系统，包括有接收天线与接收机组成（图 1），天线可以安上立柱插在背包上，由人背着流动。也可以安装在磁铁座上吸在汽车或拖拉机顶上。在基准点使用时，可安装在三脚架上，天线的作用是让接收机实时收到多颗卫星的信号。不采用差分定位时，测定误差一般在 10 米以上，对精确定位来讲精度是不够的。差分式全球定位系统的精度的可达到厘米级，农用的也达到亚米级精度。其原理是基于干扰信号同步发射原则，由两台 GPS 接收机同时工作，一台安置在已知坐标的基准站上，另一台用于未知坐标点的定位。基准站收到卫星定位信号后，经与已知坐标校正，得到干扰信号，并通过发射电台，送至移动站，移动站在收到卫星定位信号的同时，也需收到基准站的干优信号，经差分校正就可以得到准确的大地坐标。所以，与 AgGPS132 全球卫星定位系统相配套的有 RFM96S 信号发射台和 RFM96W 信号接收器（图 1）。 (图：图 1 Trimble Ag132 型差分式 GPS 接收机及 RFM96S 信号发射台 RFM96W 信号接收器) 上述系统的差分校正与卫星信号接收基本上是同步的，因此称实时差分全球卫星定位系统。与此对应的是后差分式全球卫星...
