几种物理技术在农业中的应用及展望(4)

遥感技术也得到了飞速发展。遥感是20 世纪60年代发展起来的对地观测综合性技术，是应用探测器，不与探测目标相接触而从远处把目标的电磁波特性记录下来，通过分析，揭示出物体的特征性质及其变化的综合性探测技术。作物长势信息反映作物生长的状况和趋势，是农情信息的重要组成部分。遥感技术具有宏观、适时和动态的特点，利用遥感数据进行作物的监测是目前应用成熟的技术。遥感监测能够时刻准确地监测到作物的发展状况，一旦发现问题可以快速及时地解决，避免不少损失，使国家更好地发展。

2.1 电磁方面的应用

2.1.1 农作物长势监测指标

作物长势受到光、温、土壤、水、气（CO2）、肥、病虫害、灾害性天气、管理措施等诸多因素的影响，是多因素综合作用的结果。在作物生长早期主要是为了反映作物苗情的好坏，在作物生长的中后期反映了作物生长形式和产量的多少。作物的成长过程是一个复杂的生理生态过程啊。遥感技术通过作物的一些生长特征来进行表现。

2.1.2 农作物长势监测方法

农作物长势监测主要包括实时监测和过程监测。实时监测是利用实时NDVI图像来进行表现，通过与去年或者是多年的平均值与某一年进行对比来反映作物的生长。过程监测主要是监测作物生长的过程，通过持续nDVI图像来构建作物的生长过程。这个过程是随着时间变化来监测的，在生产期内监测人员通过卫星的绿度值来判断作物的展示。卫星可以准确无误的记录错误的一些数量值，监测人员可以通过这些数值构建时间变化曲线和与历年的进行比较，比如高产年低产年等。通过这些图像，监测人员可以对作物的生产情况和产量进行评估[2]。

2.2 未来前景与发展

主要有以下几个方面：（1）未来的卫星将具有更好的空间和光谱分辨率。发射更多的卫星也将提高时间分辨率；（2）遥感数据交付给客户的时间将会改善。我们有一天会有实时的卫星遥感系统；（3）大学研究将更多地关注土壤和作物变化的诱因，以判断变化。也会更加重视从大学到商业农业企业的技术转移；（4）决策支持系统将成为将收集的空间数据转化为农民及详细管理建议的主要环节。决策支持系统将为农民增加遥感数据的最大价值；（5）精准农业遥感的未来将取决于最终用户农民的需求。现在，农业用遥感仍处于商业发展的早期阶段，农业生产者的经济利益尚未得到证实；（6）遥感数据和与精准农业相关的其他系统的成本将下降到符合收益。随着越来越多的农业信息技术公司进入市场，未来可能会发生这种情况。

3 力学

3.1 力学方面的应用

传统农业生产中涉及的农具多种多样、纷繁复杂，文章仅选取5种加以介绍，为了增加行文的科学性，分别命名如下：（1）可拆卸式复杂曲线割麦专用镰刀；（2）基于杠杆原理的自锁式麦捆装车技术；（3）基于涡流效应的除尘去杂质簸箕；（4）自适应01 开关控制下的活塞式风箱；（5）循环冲击载荷下的?头抗疲劳连接技术。

3.1.1 可拆卸式复杂曲线割麦专用镰刀

可拆卸式复杂曲线割麦专用镰刀，因其形似胳膊肘，俗称“肘肘”，是小麦收割过程中使用的专用镰刀，在小麦收割过程中，镰刀面临着麦秆干硬、收割强度大、使用时间集中等苛刻服役环境，这些不利因素对镰刀刀刃的硬度提出了严苛要求，限于传统加工水平及经济条件，一般采用含碳量较高的硬脆钢制造刀片。即使如此，割麦过程中刀刃磨损依然很快（一般4 ~ 5个小时即需要打磨刃片），整体服役寿命一般仅为1 ~ 2季。若刀片和刀把为一体化连接，频繁淘汰刀片的同时也会淘汰掉服役状态良好的刀把，显然会造成极大浪费。因此，可拆卸式的构型可以兼顾经济性及生产效率。

刀把设计为曲线主要原因有两点：提高刀把末端的施力点以缓解疲劳。传统农业生产中，要求收割的麦秆越长越好，换言之，留在地里的麦茬越短越好。前者是因为麦秆可以作为牲口的饲料，后者则是为接下来播种玉米提供便利。在这种情况下，割麦时要求刀刃越低越好。显然，对直线刀把而言，割麦人就需要最大限度地弯腿弯腰，在夏季烈日暴晒的环境下，极易疲劳。显然，刀把设计为曲线时，可显著提高刀把末端施力点，使割麦人腿部较为舒展，从而有利于缓解割麦人的疲劳。割麦过程中，采用可拆卸式复杂曲线专用镰刀，既兼顾了经济性与高效性，又有利于缓解割麦人的疲劳并保证其在长时间重复割麦动作中的安全。

文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0412/474.html