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No023 专题:利用技术创造一个不让任何人掉队的可持续发展社会

编号023

特色:利用技术创建一个不让任何人掉队的可持续发展社会

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卫星定位精度大幅提高

TM──即使您粘贴卫星图像,从 3D 坐标创建地图似乎也很困难。稻田不一定是平坦的,绘制稻田或建在斜坡上的田地(例如山区的梯田)可能会很困难。

野口 ──即使您拍摄卫星图像,它也不是准确的地图,除非您创建 3D 地图。必须结合小面积测量技术来绘制三维地图。

TM──卫星定位精度正在从GPS(全球定位系统)转向Multi-GNSS(全球导航卫星系统),精度显着提高。与以前相比有何变化?

野口 ──GPS 仅使用美国卫星,但 GNSS 通过结合日本 Michibiki、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯和中国北斗等多个国家的卫星来实现高精度位置检测。如果我们拥有如此大量的高精度位置探测卫星,我们将能够随时随地获得高精度的位置信息,并将这些信息稳定地用于农业。除了利用这些卫星进行高精度的位置探测外,我们还需要提高卫星上时钟的精度,建立大气层和电离层的数学模型,这些模型的精度也得到了提高。

当我开始这项研究时,GPS精度很差,很多时候无法使用,所以我们必须安装基站来提高精度*1即便如此,卫星与地面的距离太远,修正也有极限。如今,利用卫星信号载波相位进行干涉定位,提高了卫星定位的精度,对地观测卫星的分辨率也提高了,达到了遥感技术可以利用的水平。与此同时,农业机械的机器人化、无人化、利用遥感获取空间数据也成为可能。

对野口教授、山崎先生和萨哈先生的采访于2020年7月2日远程进行。
对野口教授、山崎先生和萨哈先生的采访于 2020 年 7 月 2 日远程进行。<

农业与可持续发展目标之间的平衡很重要

TM──我知道农用车辆机器人可以提高农业生产力,但我认为它与可持续发展目标或环境没有任何联系。

野口 ──可持续发展目标有 17 个目标,其使命是实现一个多元化和包容性的可持续社会。其中,消除饥饿的目标正是改善粮食状况。然而,这还不是全部。更全面地说,全球可持续发展包括能源、水、当前传染病、生物多样性等多种问题。其中之一是粮食问题。

野口 ──我们必须意识到,即使我们能够提供100%的食物,也不意味着我们就能实现可持续发展目标。特别是水和环境问题。食物和水问题相互作用。这是因为粮食生产使用大量的水。环境和食品问题之间也存在联系。生产食物意味着控制生物的进化,在某些方面是以牺牲生物多样性为代价的。这导致环境破坏。因此,在考虑总体平衡的同时,研究理想的粮食稳定生产具有重要意义。例如,需要找到在生产粮食的同时最大限度地减少水的使用的方法,以及在实现农业的同时最大限度地减少对环境的影响的方法。不用说,我们想以低成本制作美味的食物。研究必须牢记这些事情。

日本是一个农业工人短缺的发达国家

TM──说到日本农业,我们经常听到农民老龄化、后继无人的说法。我觉得车载机器人将有助于解决农业劳动力短缺的问题。

野口 ──这个问题也关系到可持续发展目标之一的稳定社会的实现,而日本的农业劳动力短缺是一个领先于世界其他国家的问题。我认为车载机器人是实现这一点的有效手段。我也相信这可以解决提高日本粮食自给率的问题。

TM──当前的前沿研究是什么?

野口 ──简而言之,就是智慧农业。由于人口老龄化,预计到2030年农业工人数量将比现在减少40%。据说到2050年这一数字将减少80%,因此我们需要在人口较少、能源较少的大面积地区开展精准农业。要实现这一目标,机器人不仅要执行简单的任务,还要执行融入人类智慧的智能农业。也就是说,我们需要进化农业机器人,发展智能农业机器人。

迄今为止支持世界各地农业生产的技术创新是机械尺寸的不断增大。通过获得强大的权力,一个人就提高了农业生产力并提供了食物。这就变成了第二产业、第三产业,机器越来越大,但是现在能做大到有限了。如果太大的机械移动,会损坏田地,使作物根部难以生长。

[脚注]

*1
差分 GPS 技术可以通过计算地面基站信号与卫星信号之间的差异来提高定位精度。为了更准确地了解地面基站的位置,可以通过将来自卫星的信号与来自已知位置的基站的信号之间的差异来减小误差。
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