專題導讀——丘陵山區智慧農業技術與機械

專題導讀——丘陵山區智慧農業技術與機械

楊福增1，俞高紅2

1.西北農林科技大學 機械與電子工程學院，陝西楊淩 712100，中國; 2. 浙江理工大學 機械工程學院，浙江杭州 310018，中國

丘陵山區是大陸重要的果蔬茶和糧油生産基地，但由于地形複雜、地塊碎小、坡陡路窄，導緻傳統的農業生産方式效率低下、用工成本增高。丘陵山區的機械化、智能化是未來農機行業研究和發展的熱點之一。為推進丘陵山區特色農業的機械化、智能化與智慧化，提高丘陵山區農業生産效率，本期“丘陵山區智慧農業技術與機械”專題收錄9篇相關優秀論文成果，報道了丘陵山區現代農業發展新技術的研究進展。

西北農林科技大學楊福增教授團隊總結了丘陵山地拖拉機調平及防翻系統的研究現狀，并指出了未來丘陵山地拖拉機調平、防翻預警及無人化、自動化技術的發展方向。

土壤是農業最基本的生産資料，其品質與農業高效生産和可持續發展密切相關。北京市農林科學院智能裝備技術研究中心張瑞瑞研究員團隊總結了目前用于農田土壤理化參數資訊擷取的主要技術，并依據未來研究的側重方向提出結合農田環境的作業需求的發展建議。遙感技術為丘陵山區耕地資訊實時擷取和農田宜機化整治提供了技術支撐。四川農業大學李豪博士團隊基于高分辨率的高分六号遙感影像，運用四種新型深度學習模型實作丘陵耕地資訊識别，并與土地覆寫産品SinoLC-1的識别精度進行對比分析。為解決複雜的地形條件、種植環境導緻傳統遙感資料和監測方法難以開展梯田自動化提取問題，雲南大學張軍副研究員團隊以休耕期梯田高分六号影像建構語義分割資料集，提出一種使用輕量級網絡MobileNet v2作為骨幹網絡改進的DeepLab v3+模型，在高分辨率遙感影像中精準提取梯田面積。為探究生态風險與丘陵山區耕地坡度之間的關系，中國農業大學王天一副教授團隊基于2010年和2020年土地利用資料，利用景觀格局指數評價了重慶市潼南區農田宜機化整治前後耕地生态風險并分析生态風險與耕地坡度的相關性，作為精準指導丘陵山區農田宜機化整治的重要依據。

為解決多車編隊協同控制中通信延時的問題及其補償政策，上海交通大學貢亮教授團隊研究了一種模型預測控制器（MPC）延時補償器的農機多機編隊行駛的軌迹跟蹤方法。西南大學冀傑副教授團隊設計了一種滿足自主割草等複雜作業要求的自适應時域MPC控制器，以解決傳統路徑跟蹤MPC機器人在曲線路徑作業過程中的跟蹤效果和适應性較差的問題。智能農業機器人導航定位在農業環境中容易受到樹木遮擋、電磁幹擾等因素影響，中國汽車工程研究院股份有限公司潘登工程師團隊提出一種基于三維雷射雷達（LiDAR）與慣性測量單元（IMU）資訊融合的農業機器人定位方法，滿足農業機器人在弱衛星導航信号環境下自主作業的定位要求。針對氣送式油菜直播機作業過程中粉塵影響種子流檢測性能、監測系統難以适應不同幅寬播種行數等問題，華中農業大學丁幼春教授團隊設計了一種流檢測裝置與播量監測終端構成的油菜播種機除塵式播量監測系統。

西北農林科技大學“丘陵山地機器-土壤-作物綜合實驗平台”

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