“3S”技術(shù)在蔬菜病蟲害綠色防控中的應(yīng)用

王克曉 周蕊 王茜

摘要 ? ?推進(jìn)蔬菜病蟲害綠色防控是貫徹“預(yù)防為主、綜合防治”植保方針，實(shí)施“生態(tài)農(nóng)業(yè)”戰(zhàn)略的重要舉措，而殺蟲燈物理誘控技術(shù)是綠色防控技術(shù)中的一項(xiàng)重要措施。本文利用“3S”技術(shù)，對殺蟲燈布置點(diǎn)位進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。結(jié)果表明，與現(xiàn)場已設(shè)實(shí)際點(diǎn)位相比，基于“3S”信息技術(shù)在露地種植模式下進(jìn)行殺蟲燈點(diǎn)位布設(shè)規(guī)劃在基地面積覆蓋度和作用范圍重疊率方面更優(yōu)，可達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 ? ?“3S”技術(shù);綠色防控;殺蟲燈點(diǎn)位

中圖分類號 ? ?S127 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）18-0231-01 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

蔬菜病蟲害綠色防控是持續(xù)控制蔬菜病蟲害，確保蔬菜生產(chǎn)安全、質(zhì)量安全和農(nóng)業(yè)生態(tài)安全的重要手段。推進(jìn)蔬菜綠色防控是貫徹“預(yù)防為主、綜合防治”方針，實(shí)施“生態(tài)農(nóng)業(yè)”戰(zhàn)略的重要舉措[1]。目前，比較成熟的蔬菜病蟲害綠色防控技術(shù)主要有理化誘控、生物防治、生態(tài)控制及科學(xué)用藥技術(shù)[2]。其中，物理誘控技術(shù)以殺蟲燈誘殺、色板誘殺和防蟲網(wǎng)等3種方式為主。殺蟲燈是一種利用昆蟲夜間趨光習(xí)性對昆蟲進(jìn)行誘殺的物理防治技術(shù)，具有誘殺效率高、對環(huán)境無污染、能有效減少化學(xué)農(nóng)藥使用量等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛運(yùn)用于農(nóng)林害蟲的調(diào)查研究和防控中[3]。長期以來，露地種植模式下殺蟲燈點(diǎn)位布設(shè)受人為因素影響較大，隨意性較大，且對于殺蟲燈如何合理布局才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效缺少針對性的研究討論?！?S”技術(shù)是集遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和全球定位系統(tǒng)（GPS）為一體的現(xiàn)代空間信息技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中[4-6]。利用“3S”技術(shù)在大田露地種植模式下科學(xué)、合理地確定殺蟲燈布設(shè)點(diǎn)位，精準(zhǔn)放樣是推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化的重要內(nèi)容。

本文以重慶市某農(nóng)作物蔬菜改良基地為例，利用“3S”技術(shù)，對殺蟲燈布置點(diǎn)位進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，確保蔬菜基地安裝的殺蟲燈實(shí)現(xiàn)全覆蓋，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能的目標(biāo)。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?基地底圖資料獲取

Google Earth含有豐富的高分辨率衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，其衛(wèi)星影像的分辨率可以達(dá)到亞米級，已經(jīng)在影像制圖等方面得到廣泛的應(yīng)用[7]。目前，谷歌地球?qū)⒂跋窨臻g分辨率分為20個級別，不同級別衛(wèi)星影像所對應(yīng)的分辨率不同。該蔬菜基地位于重慶市璧山區(qū)七塘鎮(zhèn)內(nèi)，面積約19.4 hm2。所需要的基地遙感影像底圖資料是通過LocaSpaceViewer 3.7獲取的Google第18級影像，空間分辨率0.6 m，并以1 m分辨率的GF-2影像為基準(zhǔn)進(jìn)行幾何校正。

1.2 ? ?殺蟲燈點(diǎn)位規(guī)劃設(shè)計(jì)

GIS空間分析作為“3S”技術(shù)的核心，通過空間信息分析平臺，可以對RS和GPS及其他來源的時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析、處理、集成管理等操作進(jìn)行信息提取，為科學(xué)決策提供依據(jù)。殺蟲燈燈光誘蟲的有效范圍是以害蟲可看見誘蟲光源的距離為半徑所作的圓，一般距離為80～100 m，有效面積2～3 hm2。本研究以Google高清遙感影像為底圖，以空間分析為手段，以規(guī)劃點(diǎn)位為中心，以95 m為有效作用半徑進(jìn)行基地范圍內(nèi)殺蟲燈有效作用全覆蓋點(diǎn)位規(guī)劃。

1.3 ? ?規(guī)劃點(diǎn)位精準(zhǔn)放樣實(shí)施

以基地高清影像為底圖，以精度夠用為原則，依托支持多星多頻的高精度GNSS定位設(shè)備，利用多基站網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行參考站（CORS）服務(wù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃點(diǎn)位定位放樣實(shí)施，點(diǎn)位誤差控制在0.5 m以內(nèi)。

2 ? ?結(jié)果與分析

圖1為基地范圍內(nèi)實(shí)際布設(shè)點(diǎn)位和規(guī)劃點(diǎn)位示意圖，可以看出，實(shí)際布設(shè)點(diǎn)位主要沿基地邊緣分布，基地外圍作業(yè)面相對較大，造成了浪費(fèi);規(guī)劃點(diǎn)位基本位于作業(yè)區(qū)內(nèi)部田間路旁，擴(kuò)大了每個點(diǎn)位有效作用面。以半徑95 m為有效作用范圍進(jìn)行空間疊加分析，現(xiàn)場實(shí)際布設(shè)點(diǎn)位 20個，面積遺漏0.93 hm2，覆蓋程度95.2%，范圍重疊度為73%。利用“3S”技術(shù)規(guī)劃布設(shè)點(diǎn)位13個，基地范圍內(nèi)無遺漏，覆蓋程度達(dá)到100%，點(diǎn)位有效作用范圍重疊度為54%（表1）。

通過對比，利用“3S”信息技術(shù)對基地殺蟲燈點(diǎn)位布置進(jìn)行優(yōu)化，可以確保在基地范圍內(nèi)全覆蓋的同時(shí)減少殺蟲燈使用數(shù)量，節(jié)約開支。

3 ? ?結(jié)論

本文通過RS底圖和GIS空間分析平臺，對殺蟲燈布設(shè)點(diǎn)位進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，并與現(xiàn)場實(shí)際已設(shè)點(diǎn)位進(jìn)行對比分析，證明基于“3S”技術(shù)布設(shè)點(diǎn)位規(guī)劃效果在基地面積覆蓋度和作用范圍重疊率等方面都優(yōu)于現(xiàn)場已設(shè)點(diǎn)位，并通過GPS技術(shù)精確定位放樣，可為已設(shè)殺蟲燈點(diǎn)位校正提供科學(xué)的參考依據(jù)，能夠經(jīng)濟(jì)、高效地服務(wù)于農(nóng)作物基地綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)。

4 ? ?參考文獻(xiàn)

[1] 白玉寶，楊文華.蔬菜病蟲害綠色防控技術(shù)[J].蔬菜，2014（8）：67-70.

[2] 周陽，趙中華，楊普云.以綠色防控促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)[J].中國植保導(dǎo)刊，2013，33（11）：75-78.

[3] 吳霜，劉劍飛，王之勁，等.菜地長波紫外線殺蟲燈下昆蟲多樣性研究[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，40（10）：25-32.

[4] 母金梅，申志永.3S技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程，2011，1（2）：68-70.

[5] 楊微，周宏璐，韓成偉，等.3S技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，34（6）：58-59.

[6] 李飛，楊小平，楊文華.淺談3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及面臨的問題[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，60（6）：110-111.

[7] 張世富.基于GoogleEarth的高分辨率影像獲取方法探討[J].電子技術(shù)，2013，42（12）：16-18.