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加拿大運用無人機等新科技,發展精準農業
 

【CTIMES/SmartAuto 林彥伶 報導】   2018年08月01日 星期三

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行政院刻正發展產業創新計畫,而科技部推動「智慧科技於農業生產之應用」專案計畫,即在藉由智慧化農業創新科技的投入,建立安全便利的農作環境,減少極端氣候造成之農損、紓解農村高齡化及從農人力短缺、提升水資源之有效利用、解決農業廢棄物處理等問題,達成資源循環利用、農業永續之目標。

回想一下,是不是曾經在超市看過「加拿大非基改黃豆」的商品標籤?在國人心中好山好水的加拿大,是全球首屈一指農業大國。除了黃豆外,以我們生活中必須的食用油為例,依OECD最新統計,加國油菜籽油出口量佔了全球總量的54%。對一個土地面積全球第2,但人口數僅約3700萬的國家而言,持續運用科技輔助農業是必要的,這亦為加拿大發展精準農業(Precision Agriculture)的主要原因之一。

精準農業對全球不斷成長的人口而言,是一項至關重要的技術,因為透過科技,精確判斷生產農作物和畜牧所需資源,可以幫助農民同時保證食品供應安全、衛生以及盡可能提高生產力,精準農業的發展除了確保糧食生產無虞外,同時也可以保護自然環境,永續經濟發展。

實際應用在農作物栽種方面,透過空中無人機(UAV)與衛星測繪等科技可針對廣大農場的特定區域蒐集數據,這樣精準的數據可幫助農民在正確的時間和地點投入水分和肥料等最大化土地資源效用,並降低成本同時也可減少對環境衝擊。在畜牧方面,精準農業可運用科技模擬並預防疾病產生,讓動物更健康、更具產值。

加國產、官、學、研各界共同長期投入精準農業基礎研究,證實科技結合農業具有相當前景及潛在商機。

以自然科學暨工程研究委員會(NSERC)補助Durham College與Woodleigh農作公司合作進行一項運用無人機發展精準農業的計畫(Use of Unmanned Aerial Vehicles for precision Agriculture)為例,Woodleigh一直使用常態化差值植生指標(Normalized Difference Vegetative Index, NDVI) 和近紅外線(near-infrared , NIR)來監測農作物,運用科技監測可以覆蓋的檢查範圍更廣並可降低人為錯誤。

但目前應用軟體無法將NDVI圖像與農場管理軟體相結合, Woodleigh公司認為若可研發新的軟體以因應業界需求,將使加國精準農業技術向前大步邁進,因此該公司找了NSERC精準農業及環境技術學院工業研究主席Duncan博士及其團隊進行合作研究計畫,開發可處理來自無人機蒐集之數據並提供高解析度圖像的軟體,將蒐集來的數據轉換為有效訊息,以繪製管理區域地圖,提供農民參考運用。

因為農民比過去任何時候對於資訊需求及要求都更高、更複雜,目前的研究方向則從無人機拍圖像轉向數據分析。一家名為Precision Hawk的企業,最近與農業實驗室A&L Canada合作,將A&L的地面採樣數據與Precision Hawk的無人機圖像整合在一起。。

Resson則是一家航空影像分析公司,使用機器學習(Machine learning)技術來檢測和分類同一季內對生物和非生物的有害因素,如植物病害、蟲害或缺水等。Resson農業管理與分析系統(RAMAS)利用包括地面相機和無人機在內的多個平台拍攝圖像後,加以分析,因為它能檢測和定位異常情況,使農民能夠追蹤單一植物的生長情況進行必要處理,這個成果可超越現行NDVI技術。

加國政府投資學界進行研究及邀集業界共同發展創新科技的作法,值得我相關單位及學者參考。

關鍵字: 無人機  智慧農業  機器學習  科技部 
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