面對農業就業人口短缺及高齡化的產業挑戰，除了透過農業機械化提升作業效率外，隨著科技快速發展與硬體成本逐漸降低，近年來農業從業人員也積極應用自動化無人載具技術與開發智慧化農機，以取代人力重複性工作，更希望透過各項感測器與智慧科技的協力，實現精準農業，全面提升農業生產效率和減少勞動力需求，進而提升產業競爭力。

為了充分應用智慧化農機具實踐精準農業的目標，必須仰賴精準定位技術與定位基站資源的輔助，本期電子報將介紹農業即時動態定位(Real Time Kinematic, RTK)技術以及農業部建置之RTK基礎資源、階段成果與應用發展案例，期待透過各項案例分享，帶給讀者一窺RTK技術與農業創新典範思考。

邁向精準定位

在農業應用中，傳統的全球定位系統(Global Positioning System, GPS)技術雖然在導航與基本方位追蹤具有優勢，然而受限於GPS定位精度約為5~10公尺，無法滿足在自動化播種、農藥噴灑等需要高精準度的作業應用。為了使智慧農機達成精準作業的目標，則需要RTK定位技術的輔助。

RTK定位技術利用地面基站提供的差分數據來加強GPS定位的精度，實現公分級的定位準確度，能夠適用於精準的地形量測、工程施工或高精度農業作業等應用情境。RTK系統通常由兩部分組成：固定的基站和移動的接收設備。基站固定在已知位置，持續接收衛星信號並計算出誤差修正值，這些修正值通過無線電或網路傳輸到移動接收設備，移動接收設備結合這些修正值來校正自身的定位結果，從而達到高精準度的定位效果。

為了實現各項精準定位的農業應用，農業部已透過前瞻基礎建設計畫於轄下單位分別建置18個平地基站、17個高山基站，共35個RTK地面基站，完成農業應用RTK的基礎資源建置，提供使用者只需透過行動網路與接受訊號設備，無需自行架設固定式基站，即能取用RTK服務。同時為確保農機使用RTK資源時的資訊安全，針對感測設備、網路設備、應用設備、資訊資產、資訊流程等各環節完成資安場域驗證。

精準定位與農機應用

有了RTK定位技術的輔助，能夠大幅提升農業作業的精準度和效率。目前農試所已透過整合RTK於水稻聯合收穫機、玉米採穗機、水稻插秧機、曳引機、噴藥機、施肥機、田間自走車等各式農機，進行田間試驗作業，目標協助減少農機在播種、噴藥、施肥和收獲過程中作業軌跡重疊的問題，進而提升機器效率與降低燃料成本，以提升田間工作效益。

以農藥噴灑為例，目前市場上已經有許多農民應用無人植保機於田間進行農藥噴灑作業，除了省時、省力、省水的作業優勢外，在導入RTK定位技術達到公分級的定位精度後，能夠使無人植保機在田間依規劃好的路徑精準導航，實現自動化操作，大幅提升作業效率，並避免重複噴灑或漏噴的情況，降低農藥成本與作業時間，促進農產品生產安全。

而在收穫作業上，除了透過RTK能夠精準的執行作業外，更能夠應用RTK記錄軌跡並整合感測設備，進一步分析田間產量，如：農試所便透過於具秤重功能之水稻聯合收割機安裝RTK及資料擷取系統，記錄田間作業軌跡與推算採收重量資訊，繪製水稻田間收量圖，以利掌握土地利用情形。

農業已經進入了一個智慧化和數據化的新時代，透過RTK技術的輔助，農業機械能夠實現高度精準的作業，大幅提升農業生產的效率和品質。而隨著智慧農機市場的蓬勃發展，除了大型農機外，面對不同生產環境的需求，也逐步提供多架次小型輕巧的農機應用架構，未來透過整合高精準度的定位技術和各種感測器，實現精確識別每塊田區的栽培現況，協助農民精確進行田間管理，達到最佳的生產效益，帶領農業朝精準、高效、智慧化的方向邁進。

參考資料：