GPS 和 GIS 整合在精準農業
上的應用
國立台灣大學生物產業機電工程學系 陳韋戎 林達德 盧福明
什麼是精準農業 ?
精準農業 (Precision Farming) 是一種新形 態的農業作業方式，使用了許多新技術包含 :
全球定位系統 (Global Position Systems)
地理資訊系統 (Geographic Information Systems)
遙測 (Remote Sensing)
GIS &GPS Data Collection
研究目的
1.發展出一套能夠整合 GPS 和 GI
S 的系統，以利於往後各方面
上的應用。
2.評估 GPS 的精度在農業上應用
的可行性。
實驗儀器
TwinHead Slimnote GX 筆記型電腦
配備為 Pentium II 400 MHz 、 RAM 128MB
、 HD 6GB ，使用 Windows 98 的作業系
統，執行整個以 GIS 為主體的程式以及
處理分析 GPS 所接收到訊號。
AgGPS 132 Receiver
Trimble 公司為農業上應
用所設計的 GPS ，可以
連接到各種相容的儀器上
包括我們所使用的筆記型
電腦，並即時的輸出我們
所需要的定位資訊。
實驗儀器
MapObjects
為 ESRI 公司一個專門
用來開發 GIS 系統的
輔助軟體，有利於各種
特殊情況下的應用。
實驗儀器
單點的定位測量
即在同一個點以 GPS 不斷的收集定位資
訊，理論上所得到的定位點會固定，但
是會由於 GPS 有其不可抗拒的誤差，而
使定位點有所偏移。
實驗方法
即時動態的測試
即將 GPS 架設在車輛上做測試，
觀察其在 GIS 地圖中相合的情形。
結果與討論
GPS 通訊
座標轉換
通訊界面
經由標準的
RS232
界面來做電腦以
及 GPS 之間訊息的傳遞。 GPS 可以
輸出一個標準規格的字串讓電腦接收
，為
NMEA-0183
。
$GPGGA,064913.00,2457.652363,N,121 31.643750,E,1,07,1.0,23.18,M,15.34 ,M,,*58 $GPVTG,0.0,T,,,000.00,N,000.00,K,A *40 $GPGSA,A,3,06,08,09,10,17,24,26,,, ,,,2.1,1.0,1.9*3A $GPRMC,064913,V,2457.652363,N,1213 1.643750,E,000.00,0.0,060700,3.1,W ,N*2B
NMEA-0183 字串
NMEA-0183 字串
區域 描述 1 時間，格式為 hhmmss.ss 2 GPS 狀態 A: 有效狀況 V: 接受錯誤 3 緯度的座標，格式為 dddmm.mmmmmm 4 緯度方向， N 是北緯， S 是南緯座標轉換
WGS8
4
大地基準的轉換
地圖投影
二度分帶橫麥
卡托投影
GPS 精度測
試
幾個影響 GPS 精度的因子 :
Satellite Clock Error SV Ephemeris Error Ionospheric Refraction Tropospheric Refraction Receiver Noise
GPS 精度測試一 地點 : 台灣大學
GPS 精度測試二 地點 : 台灣大學
無 SA 效應的 GPS 測
試
GPS 精度測試三 地點 : 台大安坑農場
實驗方法 : 單點定位
GPS 精度測試四 地點 : 台大農機系
實驗方法 : 單點定位
GPS 精度測試五 地點 : 台灣大學
GPS 精度測試六 地點 : 台北市區
GPS 精度測試七 地點 : 台大安坑農場
GPS 精度測試七 地點 : 台大安坑農場
