精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)精選(九篇)
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第1篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
1.1精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的定義精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)要素由不可控因素和可控因素組成。不可控因素又稱為“先天”因素,包括氣象(氣溫、降雨等)、土壤(母質(zhì),坡度等)等;可控因素又稱為“后天”因素,包括品種、肥料、農(nóng)藥、水分等。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的在于科學(xué)認(rèn)識不可控因素(土壤、氣象),合理調(diào)配可控因素(肥、水、種、藥),優(yōu)化作物生長條件,使經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益達(dá)到最優(yōu)。簡單來說,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是指基于環(huán)境的時(shí)空變異性分析,在正確的時(shí)間和地點(diǎn)以正確的方式投入正確的生產(chǎn)資料數(shù)量,最終獲得最佳的效益。
1.2精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)問題的分類精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究對象可用2種方式分類。一類是從靜態(tài)角度按生產(chǎn)要素分,可分為土壤、作物和氣象3種要素或者分為生物(作物)和環(huán)境(土壤、氣象)2種要素;另一類是從動(dòng)態(tài)角度按生產(chǎn)環(huán)節(jié)分,可分為播種、施肥、灌溉、噴藥和收獲。從土壤方面來看,要解決的主要問題包括土壤類型分類、地力分級、管理分區(qū)劃分、養(yǎng)分插值等。從作物方面來看,要解決的主要問題如表1所示,其中,重點(diǎn)要解決的問題包括品種選擇、精準(zhǔn)施肥、病蟲害預(yù)測和產(chǎn)量預(yù)測等。從氣象方面來看,要解決的問題主要包括氣溫預(yù)測和降雨量預(yù)測。與土壤因素相比,氣象因素的空間變異性很小,且更不容易控制,因此,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中對氣象方面的研究相對較少。
1.3重要的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策需求
1.3.1管理分區(qū)。管理分區(qū)就是由相似的地貌或土壤狀況所導(dǎo)致的相似的作物生產(chǎn)潛力、養(yǎng)分利用效率和環(huán)境效應(yīng)的子區(qū)域?？茖W(xué)、合理的管理分區(qū)可以指導(dǎo)用戶以管理分區(qū)為單元,進(jìn)行土壤和作物農(nóng)學(xué)參數(shù)采樣,并根據(jù)不同單元間的空間變異性,實(shí)施變量投入、精準(zhǔn)管理決策,這樣既能提高土壤養(yǎng)分利用效率、管理精度和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、品質(zhì),又能節(jié)省資源,獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到保護(hù)農(nóng)業(yè)資源和環(huán)境質(zhì)量的目的。研究表明,管理分區(qū)可以作為網(wǎng)格采樣的一種替換手段在變量施肥中應(yīng)用。土壤分類和地力評價(jià)與管理分區(qū)密切相關(guān),可被認(rèn)為是一種廣義的管理分區(qū)。
1.3.2品種選擇。品種選擇是精量播種的前提和基礎(chǔ)。與品種選擇密切相關(guān)的3個(gè)概念是品種布局、品種搭配和良種良法配套。品種布局是指依據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥酪蛩睾蜌庀笠蛩?確定適宜的推廣品種。品種搭配是指在同一地區(qū),有主次地搭配種植具有不同特點(diǎn)的品種,合理的品種搭配有助于降低風(fēng)險(xiǎn)。良種良法配套是指依據(jù)不同的品種特性采取不同的栽培措施,做到因種栽培,具體包括根據(jù)品種耐密性確定種植密度、根據(jù)品種喜肥特性進(jìn)行施肥、根據(jù)生育期確定播種期、根據(jù)抗病性確定栽培管理辦法等。在品種確定以后,還有2個(gè)問題需要解決,即在時(shí)間上需要確定適宜的播期,在空間上需要確定合理的種植密度。
1.3.3精準(zhǔn)施肥。精準(zhǔn)施肥是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)中的核心內(nèi)容,其基本思想是通過GPS在農(nóng)田地塊上劃分網(wǎng)格,在網(wǎng)格內(nèi)采樣、測土、化驗(yàn),依據(jù)土測值利用定量施肥模型獲取網(wǎng)格內(nèi)的施肥量,最后通過變量施肥機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)施肥。實(shí)踐證明,精準(zhǔn)施肥可以節(jié)約肥料、增加糧食產(chǎn)量、均衡土壤養(yǎng)分、減少環(huán)境污染。
1.3.4病蟲害預(yù)測。病蟲害預(yù)測是玉米精準(zhǔn)生產(chǎn)決策中的重要環(huán)節(jié)。準(zhǔn)確的病蟲害預(yù)測可以使生產(chǎn)者及時(shí)地采取相應(yīng)措施,從而減少產(chǎn)量損失。病蟲害預(yù)測的內(nèi)容主要包括發(fā)生期、發(fā)生量、分布區(qū)、危害程度和損失的預(yù)測。其中,發(fā)生期和發(fā)生量的預(yù)測、預(yù)報(bào)更具實(shí)際意義。影響病蟲害發(fā)生的因素主要有:病原物和蟲源(病原物的數(shù)量、飛散和傳播;害蟲越冬、繁殖數(shù)量以及發(fā)育速度、遷飛)、寄主和食料(受害作物品種、生長狀況、發(fā)育期)以及環(huán)境條件(氣象、土壤、天敵)。由于影響病蟲害發(fā)生的相關(guān)因素眾多,而環(huán)境條件中的氣象因素(溫度、濕度、降雨量等)又是影響病蟲害發(fā)生最主要的因素,因此,現(xiàn)有的預(yù)測基本都采取了簡化方法,即以氣象因素來預(yù)測病蟲害的發(fā)生。
1.3.5產(chǎn)量預(yù)測及影響因素分析。產(chǎn)量是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn),準(zhǔn)確的產(chǎn)量預(yù)測可以為管理區(qū)劃分、品種選擇和精準(zhǔn)施肥等提供依據(jù)。產(chǎn)量的影響因素分析有助于找到影響產(chǎn)量的限制因子,從而有針對性地采取措施減少或消除這種限制因子,達(dá)到提高產(chǎn)量的目的。
2精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)
2.1時(shí)空性作物生長與時(shí)間和空間密切相關(guān),隨時(shí)間的改變和空間位置的不同而呈現(xiàn)出不同的屬性和狀態(tài),這就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時(shí)空性。3s技術(shù)(GPS、GIS和RS)是處理時(shí)空信息的有力工具,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。3S技術(shù)的相互作用,形成了“一個(gè)大腦,兩只眼睛”的框架[5]。其中,GIS是核心,相當(dāng)于“一個(gè)大腦”,用于空間信息的分析和處理;GPS和RS相當(dāng)于“兩只眼睛”,向GIS提供區(qū)域信息以及空間定位?；谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時(shí)空性特點(diǎn),王生生等開發(fā)了數(shù)字農(nóng)業(yè)時(shí)空信息管理平臺,該平臺可以對多源、異構(gòu)的農(nóng)業(yè)時(shí)空數(shù)據(jù)和推理分析方法進(jìn)行集中、統(tǒng)一的規(guī)范化管理[6]。張偉建立了集成3S技術(shù)的數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺,在上海市數(shù)字農(nóng)業(yè)示范區(qū)進(jìn)行應(yīng)用,取得了良好的效果[7]。時(shí)空推理和空間數(shù)據(jù)挖掘與3S技術(shù)緊密相關(guān),是近年來的研究熱點(diǎn)。王娟等探討了GIS與空間數(shù)據(jù)挖掘集成在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[8]。充分利用空間數(shù)據(jù)挖掘和時(shí)空推理的理論成果,集成3S技術(shù)應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中是未來的研究方向。
2.2不確定性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)復(fù)雜多變,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對象的運(yùn)動(dòng)具有隨機(jī)性,人們對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對象的認(rèn)知具有模糊性和灰色性(不完全性),這就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不確定性。MAT-THEWL等介紹了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中不確定性的來源,并給出了不同類別不確定性的處理方法[9]。隨機(jī)性和模糊性的共同點(diǎn)是:都是針對不確定現(xiàn)象,都是用[0,1]來度量不確定性。不同點(diǎn)是:隨機(jī)性是由于條件不充分導(dǎo)致對象的不確定性,是對“因果律”的突破;模糊性是由于外延模糊而引起對象的不確定性,是對“排中律”的突破。概率統(tǒng)計(jì)、模糊數(shù)學(xué)和灰色系統(tǒng)理論是處理不確定信息的3個(gè)基本工具,分別用于處理信息的隨機(jī)性、模糊性和灰色性。①模糊數(shù)學(xué)著重研究“認(rèn)知不確定”問題,其研究對象具有“內(nèi)涵明確、外延不明確的特點(diǎn)”。對于這類問題,模糊數(shù)學(xué)主要是憑經(jīng)驗(yàn)借助于隸屬函數(shù)進(jìn)行處理。②概率統(tǒng)計(jì)研究的是“隨機(jī)不確定”現(xiàn)象,著重于考察“隨機(jī)不確定”現(xiàn)象的歷史統(tǒng)計(jì)規(guī)律。其出發(fā)點(diǎn)是大樣本,并要求對象服從某種典型分布。③灰色系統(tǒng)著重研究“小樣本”、“貧信息”不確定性問題,研究對象通常都是“部分信息已知、部分信息未知”的,具有“外延明確、內(nèi)涵不明確”的特點(diǎn)[10]。
3精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策需求與智能技術(shù)的結(jié)合
基于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策需求和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)特點(diǎn),需要確定相應(yīng)的智能求解技術(shù)。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與智能決策的結(jié)合主要有3個(gè)步驟。第一,從精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的角度確定決策需求,并根據(jù)每種需求的性質(zhì)對需求進(jìn)行分類;第二,從計(jì)算機(jī)的角度確定智能計(jì)算方法,并根據(jù)每種方法的功能對方法進(jìn)行分類;第三,根據(jù)分類結(jié)果取交集,即可得到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與智能決策的結(jié)合。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策需求與智能計(jì)算方法的結(jié)合點(diǎn)或交集主要包括:關(guān)聯(lián)、分類、聚類、評判和預(yù)測等。關(guān)聯(lián)是指對數(shù)據(jù)間的相關(guān)性進(jìn)行分析,如相關(guān)分析、主成分分析、層次分析等;分類是指從一系列給定類別信息的數(shù)據(jù)出發(fā),為下一個(gè)未知類別的數(shù)據(jù)歸類;聚類是指從一系列未知類別信息的數(shù)據(jù)出發(fā),分析其可以聚成幾類,以及哪些數(shù)據(jù)屬于同一類;評判是指按照給定的條件對事物的優(yōu)劣、好壞進(jìn)行評比、判別;預(yù)測問題可以歸為2種:一種是因果預(yù)測,即基于因果關(guān)系數(shù)據(jù)由過去的因預(yù)測將來的果;另一種是時(shí)間序列預(yù)測,即基于時(shí)間序列數(shù)據(jù)由過去的果預(yù)測將來的果?？梢缘玫骄珳?zhǔn)農(nóng)業(yè)決策需求所對應(yīng)的智能求解方案。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策需求與智能計(jì)算方法的結(jié)合屬于多對多的關(guān)系,即一種決策需求可用多種智能方法求解,而一種智能方法也可用于求解多種決策需求。如管理分區(qū)的劃分可采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊聚類等多種方法求解,而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可用于管理區(qū)劃分、病蟲害預(yù)測等。需要說明的是,盡管一種決策需求可采用多種方法求解,但具體采用何種方法,要綜合考慮現(xiàn)有數(shù)據(jù)屬性、數(shù)據(jù)量、算法的效率和算法的準(zhǔn)確度等,然后再從中選擇一種相對較好的方法。事實(shí)上,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與智能決策結(jié)合的重要任務(wù)之一就是要根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的情況,對多種可能的方法進(jìn)行測試和比較,并從中選擇最適合當(dāng)前數(shù)據(jù)的方法。一般情況下,通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)集對相關(guān)智能決策技術(shù)進(jìn)行測試和比較,通過應(yīng)用數(shù)據(jù)集進(jìn)行精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用。
4精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)問題的求解
從計(jì)算機(jī)的角度看,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的智能求解主要有3種情況。第一,將傳統(tǒng)的、已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的智能決策技術(shù)應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè);第二,對原有的智能決策技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),使其效率更高,更適合于某個(gè)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)需求;第三,如果前2種方式都行不通或者可能有更好的方法,則可以提出一種新的智能決策技術(shù)進(jìn)行相關(guān)問題的求解。
4.1精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)問題的求解層次數(shù)據(jù)、知識、決策是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)問題求解的3個(gè)層次,三者間的關(guān)系如圖2所示。有一部分簡單數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)知識和已知決策可直接為用戶所用,而大多數(shù)情況下,數(shù)據(jù)都要經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘形成知識,再經(jīng)過知識工程方法形成決策,并最終為用戶所使用。上述過程通過軟件來實(shí)現(xiàn),就形成了智能決策支持系統(tǒng);為了實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,需要軟件工程方法的指導(dǎo)。
4.2主要智能決策技術(shù)及其在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
4.2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)大規(guī)模自組織、自適應(yīng)的非線性動(dòng)力系統(tǒng),能較好地模擬人的思維,具有大規(guī)模并行協(xié)同處理能力及較強(qiáng)的容錯(cuò)、聯(lián)想和學(xué)習(xí)能力,能依據(jù)一定的學(xué)習(xí)算法自動(dòng)地從訓(xùn)練事例中學(xué)習(xí),并根據(jù)外界環(huán)境的變化調(diào)整自己的行為。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常和遺傳算法、模糊計(jì)算配合使用,三者合在一起又稱為軟計(jì)算方法[11]。軟計(jì)算通過對不確定、不精確及不完全真值的容錯(cuò)以取得低代價(jià)的解決方案和魯棒性,它模擬自然界中智能系統(tǒng)的生化過程(人的感知、腦結(jié)構(gòu)、進(jìn)化和免疫等)來有效處理不確定性信息。軟計(jì)算方法的以上特征,適應(yīng)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不確定性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能主要有分類、聚類、預(yù)測等,可用于土壤分類、管理區(qū)劃分、病蟲害預(yù)測和產(chǎn)量預(yù)測等。單個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有不穩(wěn)定性,為了進(jìn)一步提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測精度和泛化能力,可引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成是由Hansen與Salamon在1990年提出的,旨在通過訓(xùn)練多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并將其進(jìn)行組合來提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的泛化能力[12]。
4.2.2貝葉斯網(wǎng)。貝葉斯網(wǎng)方法是20世紀(jì)80年展起來的,最早由JudeaPearl于1986年提出,當(dāng)時(shí)主要用于處理人工智能中的不確定性信息。隨后它逐步成為了處理不確定性信息的主流技術(shù),并且在工業(yè)控制、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域的許多智能系統(tǒng)中得到了應(yīng)用。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)作為圖形模型的一種,具有圖形模型的大多數(shù)性質(zhì),圖形模型是概率理論和圖論的結(jié)合。他們提供了一種自然的工具來處理貫穿于應(yīng)用數(shù)學(xué)和工程中的2個(gè)問題———不確定性和復(fù)雜性。一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)是由多個(gè)簡單部分構(gòu)成的。概率理論提供了各個(gè)部分聯(lián)合起來的粘合劑,保證系統(tǒng)作為整體是一致的,并提供模型到數(shù)據(jù)的接口;圖論則提供了一個(gè)可以訴求于知覺的界面,人們可以通過它將高度互動(dòng)化的變量集和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型化。貝葉斯網(wǎng)具有雙向推理能力,既可以用于預(yù)測也可以用于診斷。貝葉斯網(wǎng)還具有分類功能。有代表性的分類器包括樸素貝葉斯分類器和TAN分類器,兩者都是貝葉斯網(wǎng)的特例[13]。由于貝葉斯網(wǎng)的建造需要大量數(shù)據(jù),而農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)獲取相對困難,因此,貝葉斯網(wǎng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用還不多見。在國外,F.trai將貝葉斯網(wǎng)應(yīng)用于冬小麥產(chǎn)量預(yù)測,KristianKristensen等將貝葉斯網(wǎng)應(yīng)用于大麥麥芽生產(chǎn)決策,均取得了很好的效果[14-15]。而在國內(nèi),幾乎沒有相關(guān)研究。隨著3S技術(shù)的發(fā)展,獲取大量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)已經(jīng)成為可能,將貝葉斯網(wǎng)與遙感結(jié)合應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是一個(gè)發(fā)展趨勢[16]。另外,在數(shù)據(jù)量相對不足的情況下,可以采用一定的方法簡化貝葉斯網(wǎng)建造的復(fù)雜性,如充分利用領(lǐng)域?qū)＜业南闰?yàn)知識,采用“噪音“或和“分離”技術(shù)等[17]。總之,貝葉斯網(wǎng)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中必將具有良好的發(fā)展前景。
4.2.3灰色系統(tǒng)理論?；疑到y(tǒng)理論由我國學(xué)者鄧聚龍教授于1982年提出,其研究對象是“部分信息已知、部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統(tǒng),通過對“部分”已知信息的生成、開發(fā)實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界的確切描述和認(rèn)識。由于農(nóng)業(yè)系統(tǒng)具有復(fù)雜性,對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者來說,信息是殘缺不全的,內(nèi)部特征“若明若暗”。因此,農(nóng)業(yè)是一個(gè)典型的灰系統(tǒng),農(nóng)業(yè)系統(tǒng)和灰色系統(tǒng)理論具有天然的聯(lián)系。與概率論相比,在某些場合,灰色系統(tǒng)理論在處理農(nóng)業(yè)不確定性信息方面更具有優(yōu)勢和獨(dú)到性。這是因?yàn)?首先,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,存在著大量不確定現(xiàn)象,要獲取足夠的數(shù)據(jù),并使其具有典型的概率分布特征是相當(dāng)困難的;其次,概率統(tǒng)計(jì)方法要求試驗(yàn)設(shè)計(jì)復(fù)雜,且基本假定過于嚴(yán)格,而實(shí)際很難辦到。灰系統(tǒng)理論的主要功能有關(guān)聯(lián)分析、聚類、預(yù)測、評判等?？捎糜诋a(chǎn)量影響因素分析、品種評價(jià)、病蟲害預(yù)測等。
4.3精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)智能決策系統(tǒng)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)決策需求的實(shí)現(xiàn),需要智能決策系統(tǒng)的開發(fā),而智能決策系統(tǒng)的開發(fā)依賴于大量數(shù)據(jù)的獲取,三者之間的關(guān)系見圖3。這是一個(gè)具有沙漏計(jì)時(shí)器形狀的技術(shù)體系,在該體系中,智能決策系統(tǒng)處于核心地位(信息處理層),它對下要處理各種多源、異構(gòu)數(shù)據(jù)(信息獲取層),對上要解決各種需求。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的復(fù)雜性,數(shù)據(jù)獲取相對困難,大部分知識都是以經(jīng)驗(yàn)的形式存在于人的頭腦中,因此,早期的智能決策系統(tǒng)主要是知識驅(qū)動(dòng)的,以農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用為主要標(biāo)志,側(cè)重于軟件的實(shí)現(xiàn),這一階段可稱為智能農(nóng)業(yè)階段。隨著3S技術(shù)的發(fā)展,采集和獲取大量屬性或空間數(shù)據(jù)成為可能,因此,后期的智能決策系統(tǒng)主要是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的,以3S技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用為主要標(biāo)志,側(cè)重于軟硬件的結(jié)合,這一階段可稱為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)階段。當(dāng)前的農(nóng)業(yè)智能決策系統(tǒng)側(cè)重于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和知識驅(qū)動(dòng)的集成。在數(shù)據(jù)量豐富的場合主要采用采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型,在知識量豐富的場合主要采用知識驅(qū)動(dòng)模型。智能決策系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要有3個(gè)方面:一是集成性,如集成GIS的空間決策支持系統(tǒng)[18-20];二是分布式,如面向服務(wù)的分布式精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息平臺[21];三是網(wǎng)絡(luò)化,如基于網(wǎng)絡(luò)的作物品種選擇信息系統(tǒng)[22].
第2篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
[關(guān)鍵詞] 地理信息系統(tǒng) GIS 精細(xì)農(nóng)業(yè)
[中圖分類號] S126 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2014)04-0017-01
一、地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)（GIS）：美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會(huì)（FIC-CDC）關(guān)于GIS的定義及概念框架， FIC-CDC認(rèn)為GIS是由計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。
二、精細(xì)農(nóng)業(yè)
精細(xì)農(nóng)業(yè)是綜合應(yīng)用地球空間信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助決策技術(shù)、農(nóng)業(yè)工程技術(shù)等現(xiàn)代高新科技以獲得“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式和技術(shù)體系。運(yùn)用全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)（RS）、傳感器及檢測系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制器及變量執(zhí)行設(shè)備等信息技術(shù)，對大田作物生產(chǎn)實(shí)施監(jiān)控，從而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，最大限度地保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約資源，保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
三、GIS在精細(xì)農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用分析
地理信息系統(tǒng)萌芽于20世紀(jì)60年代，我國在80年代開始了這方面的研究和應(yīng)用。
1.GIS在農(nóng)業(yè)土地地塊等級分類中的應(yīng)用
利用GIS設(shè)定農(nóng)業(yè)用地的取樣位置，對農(nóng)業(yè)用地的營養(yǎng)成分的抽樣采集或者農(nóng)業(yè)用地的年平均產(chǎn)量的數(shù)據(jù)整理，在Arcmap中借助于SQL語言的編輯篩選功能，從而把收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，以達(dá)到農(nóng)業(yè)土地地塊的分類分級的效果。
2.GIS在農(nóng)業(yè)病蟲害防治
在農(nóng)業(yè)病蟲害防治方面，主要是利用GIS與GPS、RS的有機(jī)結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的，通過全球定位系統(tǒng)（GPS）和遙感技術(shù)（RS）把該區(qū)域內(nèi)的農(nóng)作物的長勢情況以圖像數(shù)據(jù)的方式傳輸給GIS，通過GIS軟件對于圖片強(qiáng)大的分析系統(tǒng)，分析出病蟲害的傳播、遷移、擴(kuò)散規(guī)律和種群分布空間動(dòng)態(tài)以及病蟲害的發(fā)生和環(huán)境關(guān)系，對病蟲害進(jìn)行全方位、立體掌握[1]，根據(jù)GIS圖像數(shù)據(jù)的顏色值變化趨勢從而能夠準(zhǔn)確的對于農(nóng)作物的病蟲害狀況做出判斷，適時(shí)地采取有效的病蟲害防治措施。
3.GIS在農(nóng)產(chǎn)品估產(chǎn)方面的應(yīng)用
GIS與GPS、RS相結(jié)合，通過遙感技術(shù)（GPS）采集清晰的圖像信息，全球定位系統(tǒng)（RS）進(jìn)行精準(zhǔn)圖像定位，通過數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析和輸出地面的要素資料，獲得實(shí)況信息，再利用GIS對于采集到的信息進(jìn)行高精度提取農(nóng)作物的種植面積，遙感估產(chǎn)區(qū)劃，估產(chǎn)產(chǎn)量分布圖的生成與輸出[2]。在我國，玉米、小麥、水稻等多種農(nóng)作物已經(jīng)用到遙感估產(chǎn)。
4.GIS在農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸和銷售方面的應(yīng)用
在GIS中，通過對農(nóng)產(chǎn)品集聚地和農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)缆返姆植?，利用ArctoolBox，建立消費(fèi)群體和運(yùn)輸距離的緩沖區(qū)以及消費(fèi)目標(biāo)領(lǐng)域的地區(qū)分布等級，還可以利用ArctoolBox中的疊置分析，添加農(nóng)產(chǎn)品銷售和運(yùn)輸條件限制以及與其他農(nóng)產(chǎn)品競爭力的權(quán)重系數(shù)，GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能通過限制條件的疊加可以發(fā)生地區(qū)顏色的變化，從而可以很直觀地分析出農(nóng)產(chǎn)品的銷售最佳途徑。
四、國外精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
精細(xì)農(nóng)業(yè)首先出現(xiàn)在美國，而法國對于GIS在精細(xì)農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，尤其是聯(lián)合收獲機(jī)產(chǎn)量圖生成以及質(zhì)量測定、施肥機(jī)械及電子化植保機(jī)械利用GPS和GIS系統(tǒng)進(jìn)行變量作業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)[3]。法國在實(shí)現(xiàn)精細(xì)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的同時(shí)，還經(jīng)常與其他國家經(jīng)常進(jìn)行精細(xì)農(nóng)業(yè)這方面的科研和合作交流，在實(shí)現(xiàn)精細(xì)農(nóng)業(yè)推廣方面提供了有效的技術(shù)支持。
五、GIS的前景展望
1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技術(shù)的集成成為一種必然趨勢
建立基于“3S”的空間決策支持系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分間利用管理實(shí)時(shí)化、一體化、空間化。例如：利用GPS精確定位系統(tǒng)，在小麥或者玉米的收割過程中，均勻分布產(chǎn)量測試點(diǎn)，收集產(chǎn)量測試點(diǎn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，把收集來的數(shù)據(jù)輸入到GIS中與其原有的數(shù)據(jù)（土壤的PH值、土壤成分表等數(shù)據(jù)）進(jìn)行匯總疊加，從而分析出農(nóng)業(yè)用地中各種因素對農(nóng)作物產(chǎn)量帶來的影響，進(jìn)而及時(shí)有效地做出解決方案，提高農(nóng)產(chǎn)品的單位面積產(chǎn)量。
2.GIS與專家系統(tǒng)（ES）結(jié)合組成的智能GIS系統(tǒng)將成為未來解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域空間復(fù)雜問題的重要途徑。
利用GIS作為有效的交流平臺，廣泛開展農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究，建立成熟的基于GIS的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和數(shù)據(jù)分析的專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)，利用智能型的GIS系統(tǒng)來解決精細(xì)農(nóng)業(yè)中復(fù)雜難題。
3.GIS系統(tǒng)的發(fā)展將促使“3S”系統(tǒng)的快速集成
“3S”系統(tǒng)將為精細(xì)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、自動(dòng)分析、自動(dòng)處理和應(yīng)用提供決策支持，提高“3S”的集成度，推動(dòng)精細(xì)農(nóng)業(yè)在中國的快速發(fā)展。
六、結(jié)束語
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，人口數(shù)量位居世界第一，而人均國土占有面積卻很少，精細(xì)農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢在于既能提高糧食單位面積產(chǎn)量又能減少人力物力，因此精細(xì)農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為了當(dāng)代中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而GIS在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用推動(dòng)了我國精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，只有把GIS和GPS、RS相結(jié)合組成的“3S”系統(tǒng)，甚至與專家系統(tǒng)（ES）、決策支持系統(tǒng)相聯(lián)系應(yīng)用到精細(xì)農(nóng)業(yè)，參與到農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品估產(chǎn)、采集和銷售等領(lǐng)域中，才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化、產(chǎn)量化和規(guī)?；?，在減少資源投入的同時(shí)又保證了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭宇鳴、李淑斌、肖植文、劉振環(huán) GIS在農(nóng)業(yè)病蟲害信息管理中的應(yīng)用 農(nóng)機(jī)化研究，2011
[2]饒衛(wèi)民、章家恩、肖紅生、胡月明 地理信息系統(tǒng)（GIS）在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀概述 云南地理環(huán)境研究，2004
[3]張曉輝、李汝莘 法國的精細(xì)農(nóng)業(yè)研究及應(yīng)用現(xiàn)狀 農(nóng)機(jī)化研究，2002
第3篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS） 和全球定位系統(tǒng)（GPS） 已走過了各自的獨(dú)立發(fā)展階段，在各技術(shù)取得成就的同時(shí)，科學(xué)家和應(yīng)用部門逐漸地認(rèn)識到單獨(dú)地運(yùn)用其中的一種技術(shù)往往不能滿足一些應(yīng)用工程的需要。隨著全球變化研究、資源與環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測、災(zāi)害防治等國際關(guān)注的點(diǎn)問題的提出， 人們迫切希望能具有提供全方位的準(zhǔn)實(shí)時(shí)或?qū)崟r(shí)的地面觀測信息的能力。遙感對地觀測技術(shù)整體的"時(shí)效性"距全球變化研究及環(huán)境、資源、災(zāi)害動(dòng)態(tài)監(jiān)測的需求尚有一段距離。"3S"技術(shù)就是為了適應(yīng)這一要求而產(chǎn)生的。
二、"3S"技術(shù)在林業(yè)中的應(yīng)用
1、促進(jìn)林業(yè)現(xiàn)代化管理
隨著"3S"技術(shù)的逐步應(yīng)用，RS能迅速獲取大范圍信息，GPS能準(zhǔn)確獲取具體定位信息，GIS能對RS 和GPS 獲取的信息迅速作出反應(yīng)，進(jìn)行綜合管理。"3S"的同步應(yīng)用，不但能實(shí)現(xiàn)森林資源和經(jīng)營狀況的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測和管理，還能通過對森力資源內(nèi)部各方面的全面有效監(jiān)管，具體落實(shí)山頭的林地、濕地、沙地以及生物多樣性等林業(yè)資源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)對森林資源與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的綜合分析和掌握，對造林地塊和造林方式進(jìn)行詳細(xì)分析， 對林木的生長情況進(jìn)行預(yù)測和模擬，實(shí)現(xiàn)造林決策的規(guī)劃圖，完善知識庫，實(shí)現(xiàn)森林資源的合理優(yōu)化配置。p少不必要的資源消耗，大大降低了生產(chǎn)成本，提高了林業(yè)生產(chǎn)率，逐步轉(zhuǎn)變林業(yè)的粗放經(jīng)營方式，走上精準(zhǔn)經(jīng)營之路，促進(jìn)森林資源的現(xiàn)代化管理。
2、實(shí)現(xiàn)林業(yè)的無紙化辦公
2009年，中國林業(yè)門戶網(wǎng)的改版與整合，林業(yè)內(nèi)網(wǎng)辦公平臺的推行使用，林業(yè)信息專網(wǎng)及政務(wù)公開平臺的擴(kuò)建，建立起了覆蓋全國全省級林業(yè)主管部門及國家林業(yè)局京內(nèi)外各直屬單位的林業(yè)專網(wǎng)系統(tǒng)。通過建設(shè)各類門戶網(wǎng)站、辦公資源網(wǎng)站和信息管理系統(tǒng)以及專業(yè)辦公數(shù)據(jù)庫，為我國林業(yè)系統(tǒng)搭建了技術(shù)先進(jìn)、功能相對完善的網(wǎng)絡(luò)信息平臺，實(shí)現(xiàn)了各類數(shù)據(jù)的便捷收集、存儲(chǔ)、傳輸、處理和等，極大的提高了工作效率，基本實(shí)現(xiàn)了無紙化辦公。
3、監(jiān)測林業(yè)資源動(dòng)態(tài)
各級林業(yè)部門圍繞"精準(zhǔn)林業(yè)"的和新要求在調(diào)查中利用先進(jìn)的信息技術(shù)，比如遙感技術(shù)、無人機(jī)、地面近景攝影、三維激光掃描、GPS定位等技術(shù)獲取了精確的數(shù)據(jù)，并運(yùn)用GIS將屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，制作完成森林資源的檔案管理和林業(yè)專題圖。通過對各類圖形的分析能實(shí)現(xiàn)林業(yè)資源數(shù)據(jù)以及檔案的一體化查詢，能在地圖上轉(zhuǎn)化查詢結(jié)果。對原始資料數(shù)據(jù)和各類動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的分析，還有助于建立森林防火預(yù)警體系、林業(yè)有害生物監(jiān)控體系等，使得森林火災(zāi)救助、林業(yè)病蟲火害防治、林地荒漠化預(yù)防、以及瀕危動(dòng)植物保護(hù)等問題逐漸得到控制。
"3S"技術(shù)中，作為單項(xiàng)的GPS、RS、G IS在林業(yè)中已各自取得輝煌的成就，例如，GPS用播造林輔助導(dǎo)航，樣地野外定位，伐區(qū)測定邊界和面積，林業(yè)工程測量等，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。RS 在我國林業(yè)中的應(yīng)用更是令人矚目，"三北"防護(hù)林遙感綜合調(diào)查在兩年時(shí)間查清了占全國60% 面積的"三北"地區(qū)森林、土地、草場等再生資源的數(shù)量，并對"三北"的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行了評價(jià)。使國家有關(guān)部門在短時(shí)間里掌握了如此大面積的資源狀況及變化情況，對人跡稀少、常規(guī)方法難以調(diào)查的地區(qū)，RS 更顯其威力。
GIS 的應(yīng)用也由當(dāng)初的簡單查詢和制圖制表發(fā)展為森林經(jīng)營管理的重要工具， 除了完成常規(guī)的數(shù)據(jù)管理功能外，可方便地在空間屬性數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立生長、預(yù)測、經(jīng)營、決策等專業(yè)模式，通過對各種經(jīng)營過程進(jìn)行模擬比較和評價(jià)，選擇出最優(yōu)經(jīng)營方案，并通過與RS 的結(jié)合作出了許多區(qū)域性的森林資源、土地資源的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測。
隨著"3S"技術(shù)的日益成熟和實(shí)用化，其具有實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)獲取信息、處理信息的能力，必將給林業(yè)生產(chǎn)開拓一塊嶄新的天地。從"3S"技術(shù)的特點(diǎn)和林業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)容分析，可以預(yù)見。
4、建立森林資源地理信息系統(tǒng)
（一）基本數(shù)據(jù)庫的建立
（1）基礎(chǔ)資源分布地圖的形成和數(shù)據(jù)庫的建立
（a）自然資源地圖；（b）自然地理地圖；（c）社會(huì)經(jīng)濟(jì)地圖；（d）森林經(jīng)營地圖。
（2）屬性數(shù)據(jù)庫建立
"二類"查數(shù)據(jù)目前在我國大都采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫，每個(gè)小班調(diào)查卡片為數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)記錄，經(jīng)輸入、檢查、修改，建成小班調(diào)查因子數(shù)據(jù)庫和樣地調(diào)查數(shù)據(jù)庫。在數(shù)據(jù)庫中：數(shù)據(jù)項(xiàng)，每項(xiàng)為調(diào)查因子。為實(shí)現(xiàn)屬性庫與圖形庫的聯(lián)結(jié)，對應(yīng)于圖形庫中的關(guān)鍵字，在小班數(shù)據(jù)庫中增加了一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)ID；記錄：以小班記錄或樣地記錄為單位；文件：以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）或林場（采育場）為單位，文件以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）或林場（采育場）名稱命名。
（二）林業(yè)結(jié)構(gòu)的科學(xué)調(diào)整
（1） 森林樹種的結(jié)構(gòu)調(diào)整
采用數(shù)字林業(yè)技術(shù)中的緩沖分析方法對林業(yè)中不同區(qū)域的森林資源分布狀況和自然條件、氣候變化、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)分布結(jié)構(gòu)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求進(jìn)行空間屬性分析并以此來進(jìn)行河岸防護(hù)林，自然保護(hù)區(qū)等公益林和經(jīng)濟(jì)建設(shè)用林等非公益林的合理規(guī)劃、比例分布，也可以更加有針對性的確定林種的布局。
（2）樹齡組成結(jié)構(gòu)調(diào)整
森林資源樹齡搭配結(jié)構(gòu)的調(diào)整，應(yīng)當(dāng)充分利用GIS和相關(guān)的數(shù)字技術(shù)，從保證森林資源的可持續(xù)發(fā)展、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的角度為出發(fā)點(diǎn)，以地區(qū)地形地貌、樹木立地條件、林種分布特點(diǎn)、林木生長各個(gè)階段的特點(diǎn)為客觀依據(jù)來科學(xué)確定合理的齡組結(jié)構(gòu)、林種組成和林木調(diào)整計(jì)劃和方案，已達(dá)到和實(shí)現(xiàn)各齡組、各林種比重逐步趨向合理、科學(xué)，加速林木成熟，使林業(yè)真正發(fā)揮出它應(yīng)有的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)潛力。
三、結(jié)論
3S技術(shù)還可對土地資源、土地利用、農(nóng)業(yè)布局、產(chǎn)量數(shù)據(jù)庫，森林、草地?cái)?shù)據(jù)庫及其信息服務(wù)和決策支持系統(tǒng)；重點(diǎn)地區(qū)荒漠化檢測分析；植被動(dòng)態(tài)分析；參與國家基本資源環(huán)境信息分析決策系統(tǒng)的建立等。
第4篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵…………………………………………………………1
2國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用……………………………………………1
2.1美國………………………………………………………………………………………1
2.2英國………………………………………………………………………………………2
2.3德國………………………………………………………………………………………2
3我國發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性…………………………………………………2
4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢………………………………………………………………3
4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)…………………………………………………3
4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛……………………………………………………3
4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善………………………………………………………4
5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐策略……………………………………………………………4
5.1實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化……………………………………………………4
5.2推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新…………………………………………………………………5
5.3提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營管理數(shù)字化水平…………………………………………………5
結(jié)語…………………………………………………………………………………………6
致謝………………………………………………………………………………………7
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………8
摘 要
數(shù)字農(nóng)業(yè)是將信息作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，用現(xiàn)代信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)對象、環(huán)境和全過程進(jìn)行可視化表達(dá)、數(shù)字化設(shè)計(jì)、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)使信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)有效融合，對改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。本文總結(jié)了國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用,結(jié)合我國發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的緊迫性與當(dāng)前數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢,對我國“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展提出了幾條實(shí)踐策略。
關(guān)鍵詞：數(shù)字農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)信息化；發(fā)展策略
Abstract
Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.
Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy
淺析“數(shù)字農(nóng)業(yè)”發(fā)展趨勢與策略
1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵
“數(shù)字農(nóng)業(yè)”是農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要實(shí)踐。當(dāng)前，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界尚未能夠?qū)?shù)字農(nóng)業(yè)形成統(tǒng)一的定義。通用名稱包括信息農(nóng)業(yè)，精確農(nóng)業(yè)，“ Internet + 農(nóng)業(yè)”等等。本文中提到的數(shù)字農(nóng)業(yè)基于農(nóng)業(yè)信息化，在農(nóng)業(yè)鏈的所有環(huán)節(jié)中都強(qiáng)調(diào)了下一代信息技術(shù)的重要作用，代表了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的新視野?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)與信息化的緊密結(jié)合使可以充分利用數(shù)字技術(shù)。數(shù)字技術(shù)在促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，并且不斷的提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平，支持農(nóng)村戰(zhàn)略的實(shí)施。
2國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
2.1美國
美國完善的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和數(shù)字技術(shù)體系促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。美國數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展建立在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度專業(yè)化、規(guī)?；⑵髽I(yè)化的基礎(chǔ)上，已經(jīng)建成了完善的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用與管理系統(tǒng)。自20世紀(jì)90年代起，美國已開始應(yīng)用數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)，包括應(yīng)用遙感技術(shù)對作物生長過程進(jìn)行檢測和預(yù)報(bào)、在大型農(nóng)機(jī)上安裝GPS設(shè)備、應(yīng)用GIS處理和分析農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)等，對大田作物進(jìn)行生產(chǎn)前、中、后期的全面監(jiān)測與管理。在21世紀(jì)初已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“3S”技術(shù)、智能機(jī)械系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在大農(nóng)場中的綜合應(yīng)用，智能機(jī)械已經(jīng)進(jìn)入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與“3S”技術(shù)搭建的新型精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，用以進(jìn)行精細(xì)農(nóng)作、農(nóng)機(jī)管理、農(nóng)藝管理和計(jì)劃管理，可繪制農(nóng)場產(chǎn)量的“數(shù)字地圖”，在機(jī)械化生產(chǎn)大農(nóng)場中的市場占有率達(dá)到了65％以上。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的助推下，美國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后形成緊密銜接，應(yīng)用范疇覆蓋從作物生長的微觀監(jiān)測到宏觀農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)分析。此外，美國也已形成完善的技術(shù)服務(wù)組織網(wǎng)絡(luò)，美國服務(wù)類企業(yè)與公益機(jī)構(gòu)可為經(jīng)營主體提供較為完善的技術(shù)服務(wù)，例如美國農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)組織（FSA）為農(nóng)民提供豐富的信息。
2.2英國
英國信息化技術(shù)應(yīng)用助推精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。信息化技術(shù)推動(dòng)英國農(nóng)業(yè)向數(shù)字化、智能化、精準(zhǔn)化的方向發(fā)展。英國農(nóng)村地區(qū)信息化基礎(chǔ)設(shè)施完備，互聯(lián)網(wǎng)、4G信號已實(shí)現(xiàn)基本覆蓋。在此基礎(chǔ)上，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的全方位應(yīng)用，如借助遙感技術(shù)進(jìn)行作物生產(chǎn)監(jiān)測與產(chǎn)量預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評價(jià)和災(zāi)害監(jiān)測等；英國Massey Ferguson公司研發(fā)的“農(nóng)田之星”信息管理系統(tǒng)，借助傳感識別技術(shù)和GPS技術(shù)能夠更為精準(zhǔn)地進(jìn)行種植和養(yǎng)殖作業(yè)、數(shù)據(jù)記錄分析和制定解決方案；智能機(jī)械已基本裝備衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電腦控制和軟件應(yīng)用系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同位置、不同質(zhì)量的地塊情形實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、變量化作業(yè)，同時(shí)可以采集作物信息用以制作電子地圖和調(diào)整生產(chǎn)策略。2013年英國啟動(dòng)《農(nóng)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略》，提出了應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，如借助GateKeeper專家系統(tǒng)提供輔助決策和農(nóng)場管理、LELY擠奶機(jī)器人等智能化設(shè)備在養(yǎng)殖場中的應(yīng)用、自動(dòng)感知技術(shù)在施肥施藥機(jī)械上的應(yīng)用、二維碼技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用等。
2.3德國
德國關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的積極研發(fā)與推廣。在歐盟農(nóng)業(yè)共同政策對數(shù)字農(nóng)業(yè)的支持下，德國積極發(fā)展高水平數(shù)字農(nóng)業(yè)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上，建立完善的計(jì)算機(jī)支持和輔助決策系統(tǒng)，提供數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持?jǐn)?shù)字農(nóng)業(yè)核心技術(shù)與智能設(shè)備研發(fā)，并由大型企業(yè)牽頭，如德國拜耳公司投資2 億歐元支持?jǐn)?shù)字農(nóng)業(yè)布局，已在60多個(gè)國家提供數(shù)字化解決方案，并旗下Xarvio品牌推廣數(shù)字農(nóng)業(yè)，通過XarvioScouring識別系統(tǒng)高效識別和分析作物生長和病蟲害信息，幫助農(nóng)民優(yōu)化田塊單獨(dú)管理和農(nóng)田統(tǒng)籌優(yōu)化。擁有百年歷史的德國農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商CLAAS集團(tuán)結(jié)合第四代移動(dòng)通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)收割過程的全面自動(dòng)化。
3我國發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性
今年雖然受到疫情影響，但我國大部分農(nóng)產(chǎn)品仍然是一個(gè)“大年”，怎樣解決需求下降、部分市場關(guān)閉、物流受阻等難題，把農(nóng)貨順利賣出去，讓農(nóng)民實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)又豐收？加速數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展是不二法門。
農(nóng)業(yè)長期保持著傳統(tǒng)形態(tài)，技術(shù)進(jìn)步一直較慢，特別是進(jìn)入信息化時(shí)代后，農(nóng)業(yè)技術(shù)滯后帶來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距愈發(fā)顯著。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的興起，越來越多的領(lǐng)域引入互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能化、數(shù)字化重塑，生產(chǎn)率大幅度提高。2019 年，我國服務(wù)業(yè)、工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)滲透率分別為 37.8%、19.5%，但農(nóng)業(yè)只有 8.2%，數(shù)字化改造的空間很大，需盡快趕上信息社會(huì)的發(fā)展步伐。
農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇，也是破解目前農(nóng)業(yè)難題的一劑良方，瞄準(zhǔn)這個(gè)主攻方向，無疑將為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供新動(dòng)能，給予農(nóng)民更多獲得感。對廣大農(nóng)民來講，農(nóng)產(chǎn)品銷售難的問題最頭疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬?？梢哉f，農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平滯后，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、難以標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)銷信息不對稱等是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品銷售難的主因。顯然，加快技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的融合，打造數(shù)字農(nóng)業(yè)，對產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行全方位的數(shù)字化改造，使得傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)脫胎換骨，插上科技的翅膀騰飛，已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展新趨勢。
4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢
4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)實(shí)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用極大地提高了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備的數(shù)字和智能水平，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的數(shù)字化控制，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)和管理。它可以解決由托管服務(wù)流程引起的一系列問題。在種植業(yè)中，重點(diǎn)是如何精確控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)，例如育苗，播種，施肥，灌溉和病蟲害防治。當(dāng)前，荷蘭，日本，以色列和其他國家正在使用大數(shù)據(jù)，人工智能和信息技術(shù)來促進(jìn)數(shù)字化，精確化和智能化作物種植的發(fā)展。
4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛
電子商務(wù)的飛速發(fā)展為農(nóng)產(chǎn)品流通提供了新的平臺和基礎(chǔ)。例如，美國著名的新鮮食品電子商務(wù)公司LocalHarvest是一個(gè)平臺，該平臺整合了有機(jī)農(nóng)業(yè)的上下游，并連接了中小型農(nóng)場和消費(fèi)者。LocalHarvest平臺基于從相關(guān)農(nóng)場收集的基本信息來支持地圖搜索系統(tǒng)，使消費(fèi)者能夠搜索本地社區(qū)周圍的農(nóng)場并購買難以保存的新鮮農(nóng)產(chǎn)品，例如蔬菜和禽蛋。農(nóng)產(chǎn)品在快速物流系統(tǒng)下，可以快速送到消費(fèi)者家中，從而大大提高農(nóng)產(chǎn)品物流的效率和質(zhì)量。
值得欣喜的是，近年來，全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源，重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈，培植人才，發(fā)力促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品上行。以河北省為例，近年來積極引入農(nóng)業(yè)電商龍頭企業(yè)，與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作，持續(xù)在直播助農(nóng)、農(nóng)產(chǎn)品品牌孵化、新農(nóng)商人才培養(yǎng)等領(lǐng)域，合力打造河北數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”?？梢钥吹剑么髷?shù)據(jù)和分布式人工智能技術(shù)匹配優(yōu)化資源，將需求傳導(dǎo)給供給端，有效緩解了供需信息不對稱造成的產(chǎn)銷脫節(jié)。在互聯(lián)網(wǎng)科技力量的加持下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的“痛點(diǎn)”也得到有效解決，進(jìn)一步打開了農(nóng)產(chǎn)品從田間到餐桌的通路。
隨著電商農(nóng)產(chǎn)品銷量的快速增長，廣大農(nóng)民亦受益匪淺，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生重大變化，以需求引導(dǎo)生產(chǎn)、訂單式農(nóng)業(yè)逐漸成為主流，精準(zhǔn)種植、數(shù)字營銷提升了農(nóng)民收入水平，促進(jìn)更多農(nóng)民融入數(shù)字農(nóng)業(yè)的場景里。以往很多滯銷農(nóng)產(chǎn)品位于貧困地區(qū)，數(shù)字農(nóng)業(yè)重塑產(chǎn)業(yè)鏈，幫助貧困戶掌握技術(shù)、融入市場，實(shí)現(xiàn)了造血扶貧。實(shí)踐證明，此種創(chuàng)新扶貧模式具有很強(qiáng)的活力。比如，拼多多的“農(nóng)地云拼”模式得到國務(wù)院扶貧辦的肯定，榮獲了今年的“全國脫貧攻堅(jiān)組織創(chuàng)新獎(jiǎng)”。截至 2019 年底，拼多多平臺直連的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者超過 1200 萬人，累計(jì)帶貧人數(shù)超百萬。
4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善
通過將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等頂尖技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)公共服務(wù)，農(nóng)業(yè)服務(wù)也更加便利和靈活。這也是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。一些國家為了促進(jìn)數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)公共服務(wù)方面做出了很多努力。
5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐策略
5.1實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化
加快建立涵蓋農(nóng)業(yè)資源，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)管理，產(chǎn)品質(zhì)量，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備和農(nóng)村治理的數(shù)據(jù)庫。利用地理空間信息技術(shù)和遙感技術(shù)整合空間數(shù)據(jù)，獲取耕地資源，漁業(yè)水資源，糧食生產(chǎn)功能區(qū)，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū)，特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)，特色鮮明的農(nóng)業(yè)村莊，生產(chǎn)經(jīng)營實(shí)體，村莊分布等數(shù)據(jù)。地圖存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，使農(nóng)業(yè)和農(nóng)村資源數(shù)據(jù)立體化。通過集成的農(nóng)業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，現(xiàn)場定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，集成的遙感信息，無人機(jī)觀測和地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)，可以建立農(nóng)作物的空間分布。通過農(nóng)作物的空間分布，重大自然災(zāi)害和其他動(dòng)態(tài)空間圖，形成了一個(gè)一體化的全域地理信息圖，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的科學(xué)指導(dǎo)奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
5.2推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新
創(chuàng)新，始終是鄉(xiāng)村振興的內(nèi)生動(dòng)力。要實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，離不開“數(shù)字農(nóng)業(yè)”助力。手機(jī)變成新農(nóng)具、直播成了新農(nóng)活、數(shù)據(jù)成為新農(nóng)資，隨著農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式競相涌現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展紅利惠及三農(nóng)必將更加給力，而農(nóng)業(yè)信息技術(shù)已然成為數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支持。未來依靠農(nóng)業(yè)科學(xué)院和大學(xué)等農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)來充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技企業(yè)作為創(chuàng)新主題的作用，促進(jìn)數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“產(chǎn)學(xué)研”合作，并著重于先進(jìn)技術(shù)和核心技術(shù)。為了提高對關(guān)鍵技術(shù)的了解和研發(fā)，精確操作和智能決策的數(shù)字化管理，智能設(shè)備的變量修改和應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的靈活處理，區(qū)塊鏈等技術(shù)，3S 加速，智能識別，模型仿真，智能控制和其他軟件和硬件產(chǎn)品數(shù)字農(nóng)業(yè)的綜合應(yīng)用，了解數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系的建立，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新以及應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)。
5.3 提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營管理數(shù)字化水平
當(dāng)前，就中國電子政務(wù)項(xiàng)目的發(fā)展而言，農(nóng)業(yè)部門中的電子政務(wù)服務(wù)水平不能完全滿足領(lǐng)導(dǎo)決策應(yīng)用程序和公共商務(wù)應(yīng)用程序的功能要求。農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的總體水平有待進(jìn)一步提高。同時(shí)，這意味著中國農(nóng)業(yè)信息服務(wù)具有巨大的發(fā)展和利用空間。因此，有必要進(jìn)一步擴(kuò)大移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，云計(jì)算，大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，并通過建立靈活，便捷，高效，透明的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理體系，為農(nóng)民提供更多便捷和信息服務(wù)。在信息公開，政府公共關(guān)系，信息服務(wù)，辦公室工作等方面，充分利用農(nóng)民信箱和便攜式農(nóng)業(yè)和農(nóng)村地區(qū)的服務(wù)功能，提高了園藝，畜牧，水產(chǎn)品，田間管理和智能化管理水平。著眼于整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的要求，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，研究和推廣適用于不同地形和環(huán)境的農(nóng)業(yè)機(jī)械，并進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)“機(jī)器換人”。
結(jié) 語
數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)，精確控制，智能和科學(xué)管理，提高了農(nóng)業(yè)的可控性，降低了生產(chǎn)成本，并減少了環(huán)境污染，使農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn)，環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。此外，農(nóng)村電子商務(wù)的發(fā)展可以有效克服農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的不利因素，可以簡化交易聯(lián)系，提高交易效率，降低成本，消除農(nóng)民對庫存余額的擔(dān)憂，并縮短生產(chǎn)周期。努力為農(nóng)民提供更多的商機(jī)。由于時(shí)間和空間的限制，內(nèi)容的選擇空間也越來越廣，這對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理人員的科學(xué)文化素養(yǎng)具有重要意義。
致 謝
在這篇論文的撰寫過程中，我遇到了很多的困難和障礙，但都在老師、領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強(qiáng)烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進(jìn)行指導(dǎo)和幫助，不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識，讓我非常感動(dòng)，在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝!
同時(shí)也要感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者，本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。
同時(shí)也要感謝我的領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學(xué)友不吝批評與指教。
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第5篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
1農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的內(nèi)容
農(nóng)業(yè)信息化對整個(gè)社會(huì)的信息化發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用,目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)逐漸應(yīng)用到了遙感、網(wǎng)絡(luò)共享、信息處理、通訊、RFID等技術(shù),農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)能夠促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工到銷售的各個(gè)環(huán)節(jié)緊密的聯(lián)系在一起,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展。農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。
1.1資源環(huán)境信息化
資源環(huán)境信息化的提出主要是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境的依賴度較大,氣候、濕度、溫度、光照、溫差、降水、土壤等因素都對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況有極大的影響,因此為了促進(jìn)農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展,應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況建立農(nóng)業(yè)資源信息庫,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供給必要的關(guān)于資源與環(huán)境的信息。除了靜態(tài)的信息展示外,還應(yīng)當(dāng)有動(dòng)態(tài)化的信息收集,保證農(nóng)民能夠獲得實(shí)時(shí)有效的信息,從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)性與有效性。
1.2生產(chǎn)管理信息化
在現(xiàn)代化發(fā)展的過程中,農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)與加工的目的主要是為了投入市場進(jìn)行銷售,在這個(gè)過程中如果沒有合理的規(guī)劃與管理,那么就很容易導(dǎo)致生產(chǎn)、銷售等環(huán)節(jié)相互之間的脫節(jié),最終阻礙農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。因此在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中應(yīng)當(dāng)對生產(chǎn)以及經(jīng)營的過程予以全面的信息化管理,對農(nóng)作物種植、農(nóng)田管理、畜牧養(yǎng)殖、環(huán)境監(jiān)測等過程予以統(tǒng)一的規(guī)范化監(jiān)督,促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提升,實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)成本的節(jié)約以及對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升,最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
1.3經(jīng)濟(jì)發(fā)展信息化
經(jīng)濟(jì)發(fā)展上的信息化是指農(nóng)戶、農(nóng)村企業(yè)等各單位實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋,促進(jìn)信息的共享與交流,通過通信設(shè)備,普通農(nóng)戶以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都能夠獲得關(guān)于交通、環(huán)境、資源、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等多方面的實(shí)時(shí)消息,同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)平臺,農(nóng)戶等還可以了解到政府最近的農(nóng)業(yè)政策與農(nóng)業(yè)信息,從而對自身的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)作出相應(yīng)的調(diào)整,保證生產(chǎn)經(jīng)營行為與國家的建設(shè)發(fā)展方向具有一致性。另外,信息化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺還能夠加強(qiáng)農(nóng)村與外界的溝通,這在一定程度上有利于吸引外部企業(yè)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建設(shè)進(jìn)行投資。
1.4科技教育信息化
科技教育方面的信息化發(fā)展有利于為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)培養(yǎng)具有高素質(zhì)的人才,人才是推動(dòng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?因此需對人才的培養(yǎng)予以高度關(guān)注,教育的信息化發(fā)展能夠使農(nóng)民接觸到先進(jìn)的技術(shù),從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技化水平?？萍嫉男畔⒒侵咐靡跃W(wǎng)絡(luò)為依托的信息技術(shù)手段,將先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)整合至網(wǎng)絡(luò)平臺,使農(nóng)民或從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)人員能夠在網(wǎng)絡(luò)上學(xué)習(xí)到先進(jìn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)并進(jìn)行信息交流,從而推動(dòng)農(nóng)業(yè)科研的發(fā)展與建設(shè)。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概況
物聯(lián)網(wǎng)屬于一種“有限網(wǎng)絡(luò)”,管理、控制等操作都針對特定的對象展開,它能利用網(wǎng)絡(luò)、識別器與傳感技術(shù)將不同的管理對象連接到一起,從而對對象進(jìn)行決策、識別、感知、態(tài)勢判斷等方面的控制與管理,其操作具有綜合性與智能化的特征。物聯(lián)網(wǎng)中蘊(yùn)含著大量的信息數(shù)據(jù),因此對信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通訊技術(shù)的要求與需求均相對較高。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可謂是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮,這一技術(shù)的發(fā)展不僅能夠推動(dòng)進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)投資產(chǎn)生,還能夠使經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效率得到提升,因此其效應(yīng)具有雙重性。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)人與物、人與人以及物與物之間交互聯(lián)系,它以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)并對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了有效的延伸。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不是一種全新的技術(shù)手段,而是對具有先進(jìn)性的計(jì)算機(jī)技術(shù)的整合,針對不同領(lǐng)域的需求,技術(shù)的應(yīng)用會(huì)做相應(yīng)的調(diào)整。
2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對農(nóng)業(yè)信息化的影響
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,農(nóng)業(yè)領(lǐng)域在信息化建設(shè)的過程中也開始應(yīng)用這一技術(shù)手段,而農(nóng)業(yè)具有一定的復(fù)雜性,影響因素較多,經(jīng)營較為分散且生產(chǎn)流程較長,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)r(nóng)業(yè)的發(fā)展情況進(jìn)行整合,促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)之上,農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)主要表現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品的身份標(biāo)識編碼上,農(nóng)產(chǎn)品自產(chǎn)生起就被賦予了唯一的、區(qū)別于其它產(chǎn)品的標(biāo)識編碼,其信息資料可通過RFID技術(shù)進(jìn)行采集與儲(chǔ)存,如果某一環(huán)節(jié)需要對產(chǎn)品予以數(shù)據(jù)分析,那么可通過對產(chǎn)品ID的分析或者對代碼的解析來獲得相關(guān)的信息資料,通過這種方式可以有效的對物品做出識別與判斷,同時(shí)可以對產(chǎn)品進(jìn)行全程的跟蹤與管理。具體的以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)信息化結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用情況
3.1農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉
生產(chǎn)過程中對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用最為突出的環(huán)節(jié)當(dāng)屬節(jié)水灌溉環(huán)節(jié),我國水資源分布不均,整體上呈現(xiàn)出匱乏的狀態(tài),為了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求,研究人員應(yīng)當(dāng)通過先進(jìn)的技術(shù)手段創(chuàng)新灌溉方式,使灌溉既能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求,又能夠?qū)崿F(xiàn)水資源節(jié)約的目的。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下,農(nóng)業(yè)灌溉可以應(yīng)用具有自動(dòng)化特征的控制系統(tǒng)進(jìn)行操作,整個(gè)系統(tǒng)包括四個(gè)環(huán)節(jié),第一是信息采集,研究人員首先應(yīng)當(dāng)對水資源的情況進(jìn)行了解,因此需采集相關(guān)的信息資料;第二是分析加工,利用這一系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉降男畔⑦M(jìn)行分析,剔除無效信息,并對有效信息進(jìn)行整合;第三是指導(dǎo)實(shí)踐,整合后的信息能夠?yàn)楣喔裙ぷ鞯恼归_提供有效的指導(dǎo),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員能夠確定灌溉量與灌溉方法;第四是信息反饋,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺能夠?qū)喔冗M(jìn)度與效果進(jìn)行有效的反饋,用戶也可以在這一平臺上對灌溉信息進(jìn)行查詢。山西省應(yīng)縣的水資源就嚴(yán)重匱乏,為滿足農(nóng)業(yè)灌溉的需求,相關(guān)人員利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)了完善的灌溉控制系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠滿足制定用水計(jì)劃、管理水費(fèi)、記錄灌溉進(jìn)度、上傳灌溉信息等用戶需求,這一系統(tǒng)由總控室、集中控制室、電氣控制柜以及水泵組成,相關(guān)信息可通過RFID技術(shù)獲得,數(shù)據(jù)的傳輸、水泵的控制都可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)完成,人力、物力、財(cái)力等方面的投入均相對較少,這一系統(tǒng)的使用使農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與信息化的水平有了較大程度的提升。
3.2產(chǎn)品安全監(jiān)管
隨著生活水平的提升,人們對食品質(zhì)量與安全問題的關(guān)注度越來越高,尤其是毒豆芽、毒奶粉等問題被曝光后,消費(fèi)者希望食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠更加的科學(xué)化與規(guī)范化,此時(shí)相關(guān)部門也相應(yīng)的加強(qiáng)了食品安全質(zhì)量監(jiān)管的力度。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)提供了新的監(jiān)管途徑,即可以利用RFID技術(shù)對產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售的過程予以全面的管理與監(jiān)控,美國最先將這一技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),為了避免患有瘋牛病的牛流入市場,研究人員將RFID身份識別編碼從牛耳處植入,RFID系統(tǒng)中詳細(xì)記錄著每頭具有編碼的牛的資料信息,包括年齡、飼養(yǎng)情況、體重、患病史以及宰殺情況等。我國對這一技術(shù)的應(yīng)用始于2009年,為了保證豬肉的質(zhì)量,研究人員推出了“金卡豬”,即利用RFID技術(shù)為豬貼上對應(yīng)的“電子身份證”,從而實(shí)現(xiàn)對豬從飼養(yǎng)、防疫、加工,到流通與銷售的整個(gè)過程的監(jiān)控。這一監(jiān)控過程的完成主要依賴于EPC標(biāo)準(zhǔn)以及RFID技術(shù)。
3.3農(nóng)畜產(chǎn)品流通
農(nóng)產(chǎn)品流通的過程主要包括四個(gè)環(huán)節(jié),第一是在產(chǎn)地的處理,第二是裝載運(yùn)輸,第三是在批發(fā)市場的銷售,第四是在零售市場的銷售,為了保證農(nóng)畜產(chǎn)品不脫離監(jiān)管的范圍,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮了巨大的作用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有聯(lián)網(wǎng)、識別以及追溯的功能,因此在整個(gè)流通的過程中相關(guān)人員都能夠?qū)r(nóng)畜產(chǎn)品的去向予以全面的監(jiān)控。產(chǎn)品信息采集的過程不會(huì)耗費(fèi)過多的時(shí)間,因此不會(huì)影響農(nóng)畜產(chǎn)品的銷售過程,同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠使農(nóng)畜產(chǎn)品供應(yīng)鏈共享與集成的水平得到有效的提升。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下,農(nóng)產(chǎn)品流通過程可以形成一條信息鏈,無論是生產(chǎn)環(huán)節(jié)還是產(chǎn)品供應(yīng)環(huán)節(jié),相關(guān)人員都需要先對產(chǎn)品的信息進(jìn)行采集并上傳至對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫,保證信息更新的及時(shí)性與信息存儲(chǔ)的有效性。為了保證數(shù)據(jù)信息的安全性,數(shù)據(jù)庫會(huì)設(shè)置密碼,只有在供應(yīng)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)上才能夠?qū)γ艽a進(jìn)行共享。
3.4質(zhì)量安全追溯
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與安全中的作用較為顯著,質(zhì)量安全追溯的過程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形成了高水平的技術(shù)體系,該體系由信息采集、傳輸、查詢這三個(gè)層次組成。首先,是采集信息的過程,以蔬菜生產(chǎn)為例,生產(chǎn)人員會(huì)將生產(chǎn)基地劃分為不同的地塊,然后對各地塊做編碼處理,并為之匹配相應(yīng)的IC卡,生產(chǎn)過程中的每項(xiàng)產(chǎn)品都會(huì)被賦予對應(yīng)的電子標(biāo)簽,播種后每次施肥、澆水、除草的過程都需要通過終端記錄到IC卡中,通過終端進(jìn)行操作能夠簡化數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)的過程,避免投入過多的人力與財(cái)力,且數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性將會(huì)得到較大的提升。其次是傳輸信息的過程,在生產(chǎn)基地,信息的收集通過終端與IC卡完成,IC卡相當(dāng)于信息存儲(chǔ)的中介,而信息傳輸最終的目的地應(yīng)當(dāng)是當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫,因此應(yīng)當(dāng)定期對IC卡中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理,即利用RFID技術(shù)將其通過計(jì)算機(jī)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)轿锫?lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)庫平臺。最后是查詢信息的過程,在農(nóng)產(chǎn)品投入市場時(shí)間,相關(guān)人員可將物聯(lián)網(wǎng)上存儲(chǔ)的追溯碼進(jìn)行轉(zhuǎn)換并生成標(biāo)有追溯碼的標(biāo)簽,并將這一標(biāo)簽準(zhǔn)確的粘貼到產(chǎn)品外包裝上,消費(fèi)者可以通過物聯(lián)網(wǎng)平臺對產(chǎn)品信息進(jìn)行查詢。
3.5農(nóng)業(yè)信息共享
農(nóng)業(yè)信息共享能夠加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)與農(nóng)民之間的交流,從而激發(fā)新的思想與新技術(shù),可建立市級、縣級、鄉(xiāng)級等多層次的信息平臺,這樣既能保證農(nóng)業(yè)政策與信息的上傳下達(dá),還能夠保證政府對民意的深入了解,上下層通力合作共同推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。例如廣西省玉林市就利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打造了特色的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系,實(shí)現(xiàn)四級信息網(wǎng)聯(lián)動(dòng),即在市級設(shè)立農(nóng)業(yè)信息中心,在縣級設(shè)立農(nóng)業(yè)服務(wù)平臺,在鄉(xiāng)級或鎮(zhèn)級設(shè)置農(nóng)業(yè)信息站,在村內(nèi)設(shè)置信息員,這種服務(wù)體系的設(shè)置充分考慮了各級單位的實(shí)際情況,層級清晰,職責(zé)明確。具體來說,網(wǎng)絡(luò)信息平臺由各農(nóng)業(yè)企業(yè)的網(wǎng)站以及特色的農(nóng)業(yè)網(wǎng)站組成,各網(wǎng)站根據(jù)自身的定位與需求設(shè)置了不同的板塊,例如玉林市博白縣的竹芒編企業(yè)的門戶網(wǎng)站上就設(shè)置了聲訊服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)銷售等眾多模塊,同時(shí)為了滿足對外銷售的需求,網(wǎng)站還有專門的英文版。
3.6精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)精細(xì)化發(fā)展的目標(biāo)之一,在信息化的發(fā)展過程中,相關(guān)人員可對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程予以定時(shí)、定量、定位以及空間變異管理。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、定位技術(shù)、遙感技術(shù)等先進(jìn)的信息化技術(shù),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境與條件予以綜合性的分析,如氣候、溫度、濕度、土壤等,并根據(jù)分析的結(jié)果制定合理的生產(chǎn)方案,對溫度、濕度等指標(biāo)的制定都可以是定量的,總的來說,通過利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),農(nóng)業(yè)可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化發(fā)展,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者能夠科學(xué)的設(shè)定生產(chǎn)目標(biāo)、對生產(chǎn)中的問題進(jìn)行定位診斷、對生產(chǎn)方案進(jìn)行優(yōu)化,并可利用先進(jìn)的技術(shù)手段對農(nóng)業(yè)發(fā)展予以科學(xué)、規(guī)范的管理，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不僅能夠取得較高的經(jīng)濟(jì)效益,還能夠獲得環(huán)境效益,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的共贏。3S技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在發(fā)展的過程中應(yīng)用最多的技術(shù)手段,3S技術(shù)包括遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)。具體來說,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以標(biāo)識出相關(guān)物體,然后感知物體的基本情況,通過對決策終端、顯示設(shè)備、計(jì)算機(jī)以及智能接口的連接實(shí)現(xiàn)信息資源的雙向反饋,最終保證對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的管控。
第6篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
【關(guān)鍵詞】精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)；技術(shù)體系；發(fā)展現(xiàn)狀
1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的原因
精確農(nóng)業(yè)（precision agriculture）是由美國農(nóng)業(yè)工作者在20世紀(jì)九十年代初倡導(dǎo)并實(shí)施的。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的興起主要有兩個(gè)原因：一是可持續(xù)農(nóng)業(yè)為世人所接受。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展在很大程度上依賴于化肥、農(nóng)藥的大量投入的增加而實(shí)現(xiàn)。但是由于化學(xué)物質(zhì)的過量投入造成生態(tài)環(huán)境污染和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，高能耗的生產(chǎn)方式導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益低下。在當(dāng)今農(nóng)產(chǎn)品市場競爭日趨激烈的時(shí)代，急需精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)這種新的生產(chǎn)模式來適應(yīng)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要。二是全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感、人工智能等高新技術(shù)的產(chǎn)生以及民用化。前者給精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)生提供了思想準(zhǔn)備，后者給精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)準(zhǔn)備。
2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)內(nèi)涵及其關(guān)鍵技術(shù)
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)指的是利用全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、連續(xù)數(shù)據(jù)采集技術(shù)、決策支持系統(tǒng)（DSS）、變量控制技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)獲取農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量和影響作物生產(chǎn)的環(huán)境因素（如土壤結(jié)構(gòu)、地形、植物營養(yǎng)、含水量、病蟲草害等）實(shí)際存在的空間及時(shí)間差異性信息，分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，并采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，區(qū)域?qū)Υ葱鑼?shí)施定位調(diào)控的“處方農(nóng)業(yè)”。其技術(shù)體系由信息數(shù)據(jù)采集、信息數(shù)據(jù)處理和決策生成、決策實(shí)施等3個(gè)環(huán)節(jié)組成的[1]。如圖1所示：
圖1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體框架
2.1 地理信息系統(tǒng)（GIS）
地理信息系統(tǒng)是用于輸入、存儲(chǔ)、查詢、分析、和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[2]。地理信息系統(tǒng)開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域是在20世紀(jì)70年代，最先應(yīng)用在耕地調(diào)查、土地資源評價(jià)、農(nóng)業(yè)資源信息管理等方面。到20世紀(jì)90年代以后，地理信息系統(tǒng)開始廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，和全球定位系統(tǒng)、遙感、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制等技術(shù)緊密地結(jié)合起來，主要用于采集、建立影響農(nóng)田小區(qū)作物生產(chǎn)的地理環(huán)境數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)、作物苗情數(shù)據(jù)、病蟲害數(shù)據(jù)、作物產(chǎn)量等空間數(shù)據(jù)庫。并且進(jìn)行空間信息的地理統(tǒng)計(jì)處理、圖形處理和表達(dá)等，為分析空間和時(shí)間差異性和實(shí)施調(diào)控提供決策方案。
2.2 全球定位系統(tǒng)（GPS）
全球定位系統(tǒng)是指利用定位衛(wèi)星在全球范圍進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)。利用全球定位系統(tǒng)快速準(zhǔn)確的定位系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的用于農(nóng)田面積精準(zhǔn)測量、農(nóng)藥化肥的精準(zhǔn)噴灑，在作物收獲時(shí)不僅可以精準(zhǔn)收獲還可以不斷地記錄下幾乎每平方米的產(chǎn)量和其他信息。不僅有助于提高作物的產(chǎn)量還可以降低因化肥農(nóng)藥的過量使用而造成的環(huán)境污染。
2.3 遙感（RS）
遙感是指在一定的距離之外，不與目標(biāo)物體直接接觸，通過傳感器收集被測目標(biāo)所發(fā)射出來的電磁波能量而加以記錄并形成影響，以供有關(guān)專業(yè)進(jìn)行信息識別、分類、和分析的一門技術(shù)學(xué)科[3]。因此遙感技術(shù)是未來精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)主要采用的信息獲取手段，是支持大面積快速獲得田間數(shù)據(jù)的重要工具。主要用于土壤數(shù)據(jù)采集、農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測、作物產(chǎn)量預(yù)測、農(nóng)情預(yù)報(bào)等方面。
2.4 專家系統(tǒng)（ES）
專家系統(tǒng)是一個(gè)能夠利用某個(gè)領(lǐng)域人類專家水平的知識和經(jīng)驗(yàn)來解決領(lǐng)域問題的智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。一般是由知識獲取、知識庫、推理機(jī)和人機(jī)界面等幾個(gè)部分組成的。20世紀(jì)70年代專家系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域初次應(yīng)用，隨著農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的不斷發(fā)展，專家系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)由單一的施肥、灌溉、病蟲害等服務(wù)擴(kuò)展到播前、播種、施肥、灌溉、病蟲害、田間管理等全過程。
2.5 決策支持系統(tǒng)（DSS）
決策支持系統(tǒng)是一種以計(jì)算機(jī)為輔助工具，應(yīng)用決策科學(xué)以及有關(guān)科學(xué)的理論與方法，以人機(jī)交互方式輔助決策者解決半結(jié)構(gòu)或非結(jié)構(gòu)化的決策問題的信息系統(tǒng)。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中，決策支持系統(tǒng)可以根據(jù)農(nóng)作物的生長情況、環(huán)境因素、結(jié)合經(jīng)濟(jì)分析以及作物生長相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行決策，并且根據(jù)專家知識，對不同的決策給出最優(yōu)方案，從而指導(dǎo)田間操作。
2.6 作物模擬模型（CGSM）
作物模擬模型，是指能夠定量和動(dòng)態(tài)地描述作物的生長、發(fā)育和產(chǎn)量形成過程及其對環(huán)境反應(yīng)的計(jì)算機(jī)模擬程序[4]。作物模擬技術(shù)是60年代初在歐洲及美國出現(xiàn)的[5]，主要通過作物模擬模型研究不同播種時(shí)期、不同作物密度以及灌溉時(shí)間、灌溉次數(shù)、肥料使用量在不同的環(huán)境狀況下對作物布局和產(chǎn)量的影響?，F(xiàn)在將作物生長模擬模型與專家系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3S技術(shù)等技術(shù)相結(jié)合使得作物模擬模型在生產(chǎn)力預(yù)測預(yù)警、品種設(shè)計(jì)與評價(jià)、時(shí)空尺度分析、環(huán)境效應(yīng)評估等方面發(fā)揮更大的作用。
3 我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國在1994年就提出在我國進(jìn)行精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究應(yīng)用的建議，但是由于當(dāng)時(shí)條件的限制，并沒有引起有關(guān)部門的重視。近幾年隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用也得到了重視。國家計(jì)委劉江副主任訪美后，認(rèn)為我們應(yīng)該跟蹤國際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的前沿領(lǐng)域，開展“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的研究應(yīng)用?？萍疾啃旃谌A副部長在談發(fā)展“數(shù)字地球”時(shí)認(rèn)為，“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”是中國“數(shù)字地球”發(fā)展戰(zhàn)略的切入點(diǎn)之一。國家在863計(jì)劃中已列入了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的內(nèi)容，國家計(jì)委和北京市政府共同出資在北京搞精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)示范區(qū)。中科院也把精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)列入知識創(chuàng)新工程計(jì)劃，我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的思想已經(jīng)為科技界和社會(huì)廣為接受，并在實(shí)踐上有一些應(yīng)用。但是“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”在理論上目前還是一些概念性的東西，沒有建立先進(jìn)的體系，不足以對指導(dǎo)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)進(jìn)行深入研究和實(shí)踐運(yùn)作。且我國發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)存在諸多限制因素：1）農(nóng)田類型多種多樣、分布零星、人均耕地面積較少不利于聯(lián)合作業(yè)機(jī)械的實(shí)施。2）農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平較低且農(nóng)業(yè)科技投入不足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)一時(shí)很難推廣。3）農(nóng)民的信息意識不強(qiáng)、科研成果實(shí)用性不足高投入的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在我國的多大部分很難付諸實(shí)施。所以我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展還處在起步階段。
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[3]張學(xué)檢，李曉瑞.精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)及其支撐技術(shù)[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2006.
第7篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
關(guān)鍵詞：馬鈴薯;信息技術(shù);發(fā)展趨勢
信息技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要依靠微電子技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。農(nóng)業(yè)方面的信息技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化的過程，實(shí)質(zhì)上是對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改造，通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、3S技術(shù)、智能控制技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)，來獲得農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，利用信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展加速我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、生產(chǎn)力水平以及競爭力，加快我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的步伐，從而實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
一、馬鈴薯信息化技術(shù)概述
1、馬鈴薯信息化技術(shù)概念
馬鈴薯是世界四大糧食作物之一，屬茄科草本植物，具有高產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)、分布廣、營養(yǎng)豐富以及耐儲(chǔ)藏等特點(diǎn)，是糧、菜、飼以及用于做工原料的多用型糧食作物。塊莖是所有禾谷類作物提供熱量最高的，在人民生活中占有舉足輕重的地位。馬鈴薯加工制品中，除薯?xiàng)l、薯片、全粉等食物之外，還可以加工成淀粉、葡萄糖、酒精等多種工業(yè)產(chǎn)品。所以，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的健康平穩(wěn)發(fā)展，對于馬鈴薯主糧化背景下改善居民膳食結(jié)構(gòu)、增加農(nóng)民收入、提高全民素質(zhì)以及帶動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的意義。
馬鈴薯信息化技術(shù)是指馬鈴薯信息的采集技術(shù)（傳感、遙測、遙感、及攝像、掃描技術(shù)）、信息的處理技術(shù)（信息識別、轉(zhuǎn)換、加工和存儲(chǔ)技術(shù)）以及信息模擬技術(shù)于一體的技術(shù)體系。包括信息基礎(chǔ)技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)以及信息應(yīng)用技術(shù)三個(gè)層次，這三個(gè)層次相互關(guān)聯(lián)，缺一不可。開發(fā)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)信息化技術(shù)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代信息技術(shù)和馬鈴薯信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是將馬鈴薯相關(guān)信息通過計(jì)算機(jī)信息采集、信息的存儲(chǔ)與傳輸處理、通信、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、3S（遙感技術(shù)，簡稱“RS”;地理信息系統(tǒng)，簡稱“GIS”;全球定位系統(tǒng)，簡稱“GPS”）等技術(shù)在馬鈴薯產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的移植、消化、吸收、改造和集成的結(jié)果，是系統(tǒng)、高效地開發(fā)和利用馬鈴薯信息資源的有效手段。通過運(yùn)用這些技術(shù)手段，能夠把馬鈴薯信息資源中有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)、快速、有效地采集并存儲(chǔ)起來，通過整理與分析，去尋找產(chǎn)業(yè)所存在的問題，繼而找出解決問題的方法。
2、馬鈴薯信息化特征
馬鈴薯屬于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，與農(nóng)業(yè)信息化特征有一定的共性，但也有所不同。
（1）馬鈴薯信息資源的充分的運(yùn)用。農(nóng)業(yè)的增長從主要依賴自然資源轉(zhuǎn)向主要依賴信息資源，馬鈴薯信息技術(shù)運(yùn)用使馬鈴薯產(chǎn)業(yè)相關(guān)信息的獲得以及資源的利用更加方便、精細(xì)和快捷。通過傳感、遙測和識別等技術(shù)發(fā)展成為一種遠(yuǎn)距離和測量的信息獲取技術(shù)，地球表面的相關(guān)馬鈴薯電磁波信息就會(huì)被多種傳感接收，然后對所接收到的信息進(jìn)行掃描、攝影、傳輸、處理以及整理分析，將這些信息加以充分的利用。
（2）馬鈴薯生產(chǎn)基礎(chǔ)裝備信息化。微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得馬鈴薯田間數(shù)據(jù)的采集與高效處理成為可能，因此，很多農(nóng)業(yè)機(jī)械上運(yùn)用傳感器與控制技術(shù)。隨著電子信息科技的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)裝備具有智能化的特征，更易于相互通信，直到現(xiàn)在，技術(shù)裝備有著更多的創(chuàng)新技術(shù)，提高技術(shù)裝備作業(yè)的性能;節(jié)約成本，進(jìn)行環(huán)境友好型農(nóng)作;對作業(yè)過程中的精確操作;改善勞動(dòng)者的操作條件以及精細(xì)農(nóng)作的智能控制等。
（3）馬鈴薯生產(chǎn)基礎(chǔ)操作自動(dòng)化。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與發(fā)展，農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式也隨之不斷的變換。使用網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)機(jī)檢索育種者可以在任何時(shí)候通過電腦輸入新信息到數(shù)據(jù)庫，不僅可以得到自己所需農(nóng)作物的相關(guān)信息，還可以將自己所知道的信息進(jìn)行分享。比如栽培階段，自動(dòng)化灌溉就很大一部分的實(shí)現(xiàn)了資源的節(jié)省與優(yōu)化。要想實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，發(fā)展高效農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，灌溉管理自動(dòng)化是其重要手段，可以實(shí)現(xiàn)水資源的有效利用。再如農(nóng)作物土壤量以及生長動(dòng)態(tài)，也可以運(yùn)用自動(dòng)化管理來優(yōu)化資源的配置。收獲莊稼階段，運(yùn)用遙感遙測技術(shù)，也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。利用機(jī)器視覺技術(shù)來識別作物的顏色、形狀和大小，將信息反映到中央計(jì)算機(jī)。通過中央計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)和情報(bào)確定作物成熟與否，如果成熟，便啟動(dòng)收割機(jī)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化收獲莊稼。
（4）馬鈴薯產(chǎn)業(yè)經(jīng)營管理的網(wǎng)絡(luò)化。所謂網(wǎng)絡(luò)化管理，是指將原本分散的信息通過先進(jìn)的技術(shù)組建成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行管理的一種管理模式。馬鈴薯管理的網(wǎng)絡(luò)化也就是建立馬鈴薯信息管理系統(tǒng)，它是在農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)之上建立的基礎(chǔ)性工程。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將收集到的馬鈴薯資源信息（包括馬鈴薯土壤、品種、氣象等信息）建立多種數(shù)據(jù)資源在內(nèi)的馬鈴薯信息數(shù)據(jù)庫，使馬鈴薯信息智能化，通過對馬鈴薯信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行全方位、多方向的交流與傳播，也就是具有瀏覽器功能的信息管理系統(tǒng)，從而提高馬鈴薯生產(chǎn)及其管理的科學(xué)性、系統(tǒng)性和實(shí)用性。
（5）馬鈴薯產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的從事人員不斷增加。隨著農(nóng)業(yè)信息化、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，從事農(nóng)業(yè)的人員不僅僅是農(nóng)村農(nóng)民，還包括許多的技術(shù)人員以及企業(yè)家。由于信息化的發(fā)展以及許多高新技術(shù)的運(yùn)用，馬鈴薯的選種育種、播種、生長以及收獲，越來越減少了人力的投入，增加技術(shù)的投入，且實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，因此，從事馬鈴薯相關(guān)產(chǎn)業(yè)的人員不斷增加。
二、馬鈴薯信息化技術(shù)應(yīng)用
馬鈴薯信息化的技術(shù)體系是為馬鈴薯信息的獲取、處理、管理和應(yīng)用提供方法和技術(shù)支持，主要以“3S”（遙感技術(shù)，簡稱“RS”;地理信息系統(tǒng)，簡稱“GIS”;全球定位系統(tǒng)，簡稱“GPS”）（見圖1、2）技術(shù)為平臺，以信息獲取和管理為手段，對馬鈴薯資源動(dòng)態(tài)變化和總體發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的監(jiān)測、分析、評估，并提供預(yù)警和決策支持。重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域包括馬鈴薯資源狀態(tài)與利用監(jiān)測，農(nóng)情動(dòng)態(tài)與生產(chǎn)力監(jiān)測，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警，綜合空間信息管理系統(tǒng)等。為了推動(dòng)馬鈴薯生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，將3S技術(shù)與專家決策系統(tǒng)（圖3）相結(jié)合，運(yùn)用于馬鈴薯的生產(chǎn)，使得馬鈴薯生產(chǎn)效率更高，成本更低，決策更加科學(xué)。
首先利用3S技術(shù)對馬鈴薯種植地區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，為專家系統(tǒng)的建立作數(shù)據(jù)上的積累。利用遙感與GPS技術(shù)對馬鈴薯種植區(qū)進(jìn)行地形地貌與氣候條件進(jìn)行信息獲取。播種期，利用3S技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，包括對土壤肥力、不同種植區(qū)的生態(tài)、種植密度、施肥的數(shù)量與時(shí)間、病蟲害的防治等。再將所得數(shù)據(jù)錄入地理信息系統(tǒng)，得出馬鈴薯種植區(qū)域相關(guān)數(shù)據(jù)，使得據(jù)此開發(fā)的專家系統(tǒng)更具適應(yīng)與針對性。
引進(jìn)國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心的專家系統(tǒng)開發(fā)平臺PAID4.0，該平臺采用“瀏覽器/Web/數(shù)據(jù)庫”3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，以后臺數(shù)據(jù)庫管理為核心，在Web服務(wù)器上掛接服務(wù)構(gòu)件，通過前臺瀏覽器管理和運(yùn)行，運(yùn)行速度快、穩(wěn)定，便于系統(tǒng)管理、升級和維護(hù)。
馬鈴薯專家系統(tǒng)采用模糊加權(quán)產(chǎn)生式規(guī)則：
W1×P1，W2×P2，…Wj×PjQ，CF，T，Wj為加權(quán)系數(shù)，Pj為前提條件，Q為結(jié)論，CF為規(guī)則可信度，T為條件域值。前提條件P的真度設(shè)為m，公式為：m=∑Wj×T（Pj）;結(jié)論Q的真實(shí)度設(shè)為m'，公式為：m'=m∧CF，其中∧為交型運(yùn)算。
推理機(jī)制為加權(quán)模糊推理，即當(dāng)前提條件P的真度m大于T時(shí)，該規(guī)則被激活，得出結(jié)論Q及其真度m'，即結(jié)論可信度。根據(jù)開發(fā)平臺PAID的結(jié)構(gòu)，開發(fā)出用戶界面簡單、明了、容易操作。單機(jī)版界面主要有基本情況錄入、智能決策、基本情況查詢、決策結(jié)果查詢和馬鈴薯栽培技術(shù);網(wǎng)絡(luò)版包括決策（在線決策和高級決策）、專家論壇、在線答疑、馬鈴薯栽培知識、系統(tǒng)管理和幫助。
三、馬鈴薯信息化的發(fā)展趨勢
中國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開科學(xué)信息技術(shù)，基于馬鈴薯信息化背景下馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)，馬鈴薯信息化是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在中國特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的帶動(dòng)下，也是實(shí)現(xiàn)馬鈴薯現(xiàn)代化的一條重要途徑。我國馬鈴薯雖然總種植面積位于世界前列，但是單產(chǎn)水平不高，馬鈴薯信息化就是充分運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息資源，在馬鈴薯產(chǎn)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)廣泛實(shí)現(xiàn)信息化管理與服務(wù)，不斷提高馬鈴薯單產(chǎn)水平和產(chǎn)業(yè)層次，加快馬鈴薯產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。我國農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的進(jìn)程較慢，尤其是在薯類方面的應(yīng)用，信息化水平有待大力提升。
1、智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的延續(xù)發(fā)展
除數(shù)據(jù)庫、管理決策系統(tǒng)、專家系統(tǒng)這些人們熟知并且廣泛應(yīng)用的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)之外，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、面向?qū)ο?、多媒體及計(jì)算機(jī)視覺在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用日趨普遍。研究熱點(diǎn)包括各類媒體信息、數(shù)據(jù)表格、推理中間結(jié)果顯示、預(yù)制文本、路徑跟蹤和策略解釋等。從信息處理的環(huán)節(jié)上看，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集應(yīng)用新的信息技術(shù)受到更多的關(guān)注。
2、不同類型技術(shù)在馬鈴薯中的交叉運(yùn)用
專家系統(tǒng)由簡單向復(fù)雜發(fā)展，行業(yè)縱、橫向與其他信息技術(shù)結(jié)合是發(fā)展的必然趨勢。如RS、GPS、GIS與作物管理信息系統(tǒng)的結(jié)合、專家系統(tǒng)與模型的結(jié)合。GIS+GPS+
DSS（決策支持系統(tǒng)）的綜合作物生產(chǎn)管理集成系統(tǒng)，為馬鈴薯作物的播種、施肥、灌溉、病蟲草防治等實(shí)現(xiàn)精確管理提供技術(shù)決策支持。
3、進(jìn)一步加強(qiáng)馬鈴薯數(shù)據(jù)共享中心的建設(shè)
我國數(shù)據(jù)中心的建設(shè)大大推動(dòng)了科學(xué)數(shù)據(jù)的共享，但是距離現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)的要求還相距甚遠(yuǎn)。具體表現(xiàn)在數(shù)據(jù)來源少、質(zhì)量差、數(shù)據(jù)資源不完整、更新較慢等。在數(shù)據(jù)的加工以及服務(wù)上還處在低級階段。而且大多數(shù)據(jù)都是小麥、玉米之類作物，馬鈴薯方面數(shù)據(jù)缺乏，對于2015年提出的馬鈴薯主糧化來說，數(shù)據(jù)更是很少、陳舊。所以加強(qiáng)馬鈴薯數(shù)據(jù)共享中心建設(shè)是非常有必要的，應(yīng)該提供相關(guān)數(shù)據(jù)的匯集功能。
4、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與農(nóng)業(yè)智能應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)合
網(wǎng)絡(luò)信息資源將得到充分的開發(fā)，包括智能決策系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)移植、區(qū)域性農(nóng)業(yè)科技成果數(shù)據(jù)庫開發(fā)、農(nóng)業(yè)市場經(jīng)濟(jì)信息數(shù)據(jù)庫開發(fā)、區(qū)域性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)信息服務(wù)數(shù)據(jù)庫開發(fā)、農(nóng)業(yè)科技政策及管理書籍庫開發(fā)、農(nóng)業(yè)科技資源數(shù)據(jù)庫開發(fā)等等與智能產(chǎn)前監(jiān)控、產(chǎn)中生成電子標(biāo)簽、產(chǎn)后物流可追溯、市場、超市識別、手機(jī)電子標(biāo)簽查詢以及網(wǎng)絡(luò)投訴全部集成化。
四、總結(jié)
雖然我國已將信息化技術(shù)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，尤其是玉米、小麥等作物，逐步向農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化步伐邁進(jìn)，但是我們應(yīng)該清醒地認(rèn)識到信息的集成技術(shù)水平應(yīng)用還不夠高，基于今年提出的馬鈴薯主糧化政策，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域更是有待重視和提高，馬鈴薯信息化技術(shù)水平不夠高，信息技術(shù)應(yīng)用有限，還有待進(jìn)一步地創(chuàng)新與加強(qiáng)。因此，在馬鈴薯產(chǎn)業(yè)中，應(yīng)該進(jìn)一步地?cái)U(kuò)大技術(shù)規(guī)模，引入國外先進(jìn)技術(shù)，將先進(jìn)的信息技術(shù)與馬鈴薯產(chǎn)業(yè)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，使我國馬鈴薯產(chǎn)業(yè)早日走上全方位、高水平的信息化軌道。
參考文獻(xiàn)
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第8篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè)工程；信息關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢
隨著現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用日漸成熟。信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力源，同時(shí)，信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域中的應(yīng)用，也為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生較大影響?；谛畔⒓夹g(shù)對農(nóng)業(yè)工程的重要性，本文主要探究信息關(guān)鍵技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。
1農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)
1.1虛擬儀器技術(shù)。虛擬儀器技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要同時(shí)結(jié)合硬件和軟件，并且對硬件軟件的要求較高，硬件為模塊化硬件，同時(shí)需要較高性能，使用模塊化硬件可以滿足全面需求，比如同步和定時(shí)應(yīng)用，軟件需要具備靈活高效能的特性，用戶可以根據(jù)需求創(chuàng)建界面，只有將高性能的硬軟件結(jié)合使用才能達(dá)成相應(yīng)的應(yīng)用目的，另外，為了使虛擬儀器技術(shù)達(dá)到最大化優(yōu)勢，還要使用具有集成作用的軟硬件平臺，在軟硬件以及軟硬件平臺的共同應(yīng)用下，才能發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)的高性能、高擴(kuò)展性、高效率、高出色等優(yōu)勢。虛擬儀器技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)、儀器儀表以及傳感器等技術(shù)，可以在硬軟件的應(yīng)用下模擬生產(chǎn)條件，并對生產(chǎn)信息進(jìn)行跟蹤和記錄，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，可以提前模擬生產(chǎn)情況，并供專業(yè)人員分析和改良，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)的智能化管理。1.2專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)通過獲取某一領(lǐng)域內(nèi)專家的知識，并將這些專家知識進(jìn)行對應(yīng)編輯，并存放到知識庫中備用，以便于解決該領(lǐng)域在發(fā)展過程中遇到的問題，知識庫是整個(gè)專家系統(tǒng)的核心，同時(shí)，獨(dú)立于其他構(gòu)成部分。專家系統(tǒng)是解決專業(yè)問題的主要系統(tǒng)，而知識庫就是解決問題的知識源，在遇到問題時(shí)，需要調(diào)動(dòng)知識庫內(nèi)對應(yīng)的知識，從而得到解決。推理機(jī)構(gòu)相當(dāng)于專家系統(tǒng)的管家，控制專家系統(tǒng)解決問題的整個(gè)過程，并了解用戶的需求，以及用戶為什么要解決這一問題。人機(jī)交互界面?zhèn)鬏斨饕畔⒁约敖鉀Q問題的過程，方便用戶查看和記錄。1.33S技術(shù)。3S技術(shù)指遙感系統(tǒng)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS），當(dāng)前，3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，下面對這三種技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹。遙感技術(shù)（RS），即對大面積空間內(nèi)的信息進(jìn)行提取，形成相應(yīng)的數(shù)字圖像，根據(jù)不同要求或者需求，對數(shù)字圖像進(jìn)行加工，成為能夠被人們使用的信息。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，使用遙感技術(shù)獲取數(shù)字圖像的分辨率會(huì)越來越高，能夠?yàn)槿藗兲峁└泳_的信息。通過遙感技術(shù)獲得圖像需要進(jìn)行加工和處理，處理方式主要有數(shù)字圖像預(yù)處理和數(shù)字圖像分類兩種，或者說這兩種處理方式也是不同的處理步驟，數(shù)字圖像預(yù)處理是對獲取的初始數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行初步處理，通過消除原始數(shù)據(jù)中的噪音、增加圖像視覺效果等，使目標(biāo)呈現(xiàn)更加清晰，而數(shù)字圖像分類是在數(shù)字圖像預(yù)處理之后，也就是在獲得清晰的目標(biāo)后，使用科學(xué)的方式對目標(biāo)圖像分類，通過分類便于更加準(zhǔn)確的獲取目標(biāo)信息。地理信息系統(tǒng)（GIS），即能夠存儲(chǔ)空間信息和數(shù)據(jù)，使用圖形表達(dá)內(nèi)容，具備空間分析、空間定位和檢索技術(shù)。全球定位系統(tǒng)（GPS），即可以對地面上任何一個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行定位，然后精準(zhǔn)測算出該點(diǎn)位的坐標(biāo)位置，具體精度為厘米數(shù)量級，使用全站儀或者激光測距儀就可以精準(zhǔn)測量坐標(biāo)距離。全球定位系統(tǒng)可以直接獲取某一點(diǎn)位的信息，結(jié)合遙感技術(shù)，可以對遙感技術(shù)下所獲得的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，使信息更加精準(zhǔn)。1.4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以存儲(chǔ)所獲得的數(shù)據(jù)，并能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分類、分析和處理，其中，對數(shù)據(jù)的分析、挖掘數(shù)據(jù)背后隱藏的信息以及特征是關(guān)鍵，這樣才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的意義，為人們決策或者分析提供基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對于涉及信息廣的領(lǐng)域尤其重要，以農(nóng)業(yè)為例，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多樣復(fù)雜，通過現(xiàn)代化的手段或者技術(shù)獲取生產(chǎn)信息之后，要將數(shù)據(jù)及時(shí)入庫，在入庫的過程中，要做到智能化處理，即對信息或者數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、歸納、分析、整理以及智能化管理，并確定信息來源，建立對應(yīng)的信息挖掘途徑，這個(gè)過程包含數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)學(xué)、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域，最重要的是對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，了解數(shù)據(jù)的特征以及涵義，為之后的決策打下基礎(chǔ)。1.5數(shù)據(jù)融合技術(shù)。數(shù)據(jù)處理技術(shù)是對信息進(jìn)行自動(dòng)化綜合處理，以傳感器為載體，通過傳感器獲取外部信息，并對所獲數(shù)據(jù)進(jìn)行多級別、多層次和多方面處理，挖掘數(shù)據(jù)或者信息深層的含義，數(shù)據(jù)融合技術(shù)下使用傳感器綜合處理數(shù)據(jù)和單一的傳感器處理數(shù)據(jù)不同，前者對數(shù)據(jù)的處理和分析更加全面、完整，并實(shí)現(xiàn)了對傳感器的高效率運(yùn)用。
2各項(xiàng)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用
2.1虛擬儀器技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。虛擬儀器技術(shù)將虛擬和智能結(jié)合，作為一種以計(jì)算機(jī)為載體的智能資源，在農(nóng)業(yè)工程中得到深入應(yīng)用，其中最常見的就是精密播種機(jī)虛擬儀器檢測系統(tǒng)和種子成長虛擬檢測系統(tǒng)。精密播種機(jī)虛擬儀器檢測系統(tǒng)通過自動(dòng)化檢測和管理方式，從常規(guī)臺架試驗(yàn)的所有項(xiàng)目獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，并能夠展示相應(yīng)數(shù)據(jù)，主要包含合格粒距平均值、落種性能以及種子落地速度，通過這些數(shù)據(jù)，可以了解播種情況，或者對有問題的播種進(jìn)行及時(shí)處理，優(yōu)化播種工作，在實(shí)際操作過程中，使用者可以直觀的看到數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，將數(shù)據(jù)和播種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，提高播種成功率。種子成長虛擬檢測系統(tǒng)是通過智能化的方式，模擬種子成長所需要的環(huán)境，一方面，可以減少投入實(shí)際投入成本，另一方面，可以提高種子成功率，在模擬狀態(tài)下優(yōu)化種子成長環(huán)境，然后根據(jù)模擬情況指導(dǎo)后續(xù)的實(shí)際種植。另外，虛擬儀器技術(shù)對水果分離和選配做出重要貢獻(xiàn)，以蘋果分選為例，在分選時(shí)使用蘋果分選系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)展現(xiàn)圖像，對圖像進(jìn)行分析，然后根據(jù)圖像情況確定閥門開關(guān)，便于在之后實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化分選。虛擬儀器技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，并提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。2.2專家系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。專家系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)工程中區(qū)別于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展中解決問題主要以工作者的經(jīng)驗(yàn)為主，但是很多農(nóng)業(yè)從業(yè)者的學(xué)歷較低，掌握的專業(yè)知識較少，在解決問題時(shí)容易受到限制。專家系統(tǒng)是通過建立專家知識庫，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展過程中遇到的問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化，明確需要哪些知識解決，并確定常用的專業(yè)知識，將知識調(diào)入專家知識庫中。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中很多從業(yè)者基本以高學(xué)歷為主，專業(yè)性強(qiáng)，這一點(diǎn)和專家系統(tǒng)的使用相符合，從業(yè)者的知識以及解決問題的方式都可以調(diào)入專家知識庫中，方便在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用。專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，知識庫專門存放農(nóng)業(yè)領(lǐng)域方面的專業(yè)知識，當(dāng)遇到問題需要調(diào)動(dòng)知識庫中的專業(yè)知識時(shí)，只需要工作人員輸入關(guān)鍵詞或者相關(guān)信息就可以，在這個(gè)過程中，推理機(jī)構(gòu)控制專家系統(tǒng)工作的整個(gè)過程。2.33S在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。遙感（RS）可以利用電磁波特性對物體以及所處的客觀環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，獲取物體的信息，并能夠?qū)ξ矬w進(jìn)行精細(xì)化管理。在農(nóng)業(yè)工程中，遙感技術(shù)主要通過遙感器發(fā)射信號，對農(nóng)作物的耕作情況進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，比如農(nóng)作物生長情況、產(chǎn)量、種植密度、種植環(huán)境、自然災(zāi)害情況，也可以對一定空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行全天候的實(shí)時(shí)精確監(jiān)控，掌握種植區(qū)域內(nèi)自然條件以及土壤的變化情況，獲知可能發(fā)生的自然災(zāi)害，并可以提前做好預(yù)防措施，遙感對農(nóng)作物的遠(yuǎn)程距離監(jiān)控也可以做到精確化，通過監(jiān)控了解農(nóng)作物種植的詳細(xì)情況，為了解農(nóng)作物生長環(huán)境打下基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)（GIS）服務(wù)于農(nóng)業(yè)的精細(xì)化耕作，對農(nóng)業(yè)實(shí)行動(dòng)態(tài)化和智能化管理。地理信息系統(tǒng)可以處理空間地域信息，獲取信息后能夠掌握空間地域內(nèi)的自然條件、土壤條件以及病蟲草害情況等，然后將這些數(shù)據(jù)信息輸入到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)種植的動(dòng)態(tài)化管理，這一應(yīng)用可以判斷所在空間是否適合耕作，并能夠?yàn)榫?xì)化耕作做好準(zhǔn)備。另外，地理信息系統(tǒng)也可以進(jìn)行有效調(diào)查農(nóng)業(yè)資源，通過處理空間內(nèi)信息，獲得氣候圖、實(shí)時(shí)圖像，并進(jìn)行相關(guān)處理，將氣候圖、實(shí)時(shí)圖像整合為空間數(shù)據(jù)庫，將空間數(shù)據(jù)庫和實(shí)際數(shù)據(jù)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的自動(dòng)化管理。同時(shí)，也可以對現(xiàn)有的土地資源進(jìn)行整合和分析，明確土地資源的使用情況，對土地資源重新規(guī)劃，避免資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)資源合理利用和布局，以及實(shí)現(xiàn)對土地資源的可持續(xù)利用。全球定位系統(tǒng)（GPS）可以精準(zhǔn)確定空間內(nèi)的某一位置，或者對某一物體進(jìn)行精確定位，主要包含地面控制站、地面監(jiān)控站、空間導(dǎo)航衛(wèi)星等組成部分，目前主要使用美國的GPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在任何時(shí)間、任意氣象條件中接收4顆以上衛(wèi)星的信號，在農(nóng)業(yè)工程中主要使用GPS定位作業(yè)者和作業(yè)機(jī)械的具置。另外，將遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用在農(nóng)業(yè)工程中，可以通過遙感獲得農(nóng)作物的生長數(shù)據(jù)，使用地理信息系統(tǒng)獲取農(nóng)作物種植地圖，然后在農(nóng)機(jī)上安裝GPS，就可以指揮農(nóng)機(jī)自動(dòng)行走，完成耕地、播種、鋤草、灌溉等工作。2.4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展使得很多農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)以及信息變得越來越龐大、復(fù)雜，使用傳統(tǒng)的人工分析已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的要求，所以，需要使用現(xiàn)代化技術(shù)來儲(chǔ)存、分析數(shù)據(jù)。我國地域遼闊，農(nóng)業(yè)種植面積大，并且不同區(qū)域的自然條件不同，在農(nóng)業(yè)種植中面臨著很多變動(dòng)因素，比如自然災(zāi)害、土壤條件、病蟲草害等，要想科學(xué)的應(yīng)對這些變動(dòng)因素，就需要找到對應(yīng)措施，并能夠預(yù)測事件的發(fā)生，做好預(yù)防措施。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過智能化、自動(dòng)化、信息化的方式，將獲取的信息儲(chǔ)存起來，并對信息進(jìn)行分類和分析，挖掘數(shù)據(jù)或者信息的延伸含義，以及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的特征，能夠?qū)?dòng)態(tài)記錄和分析，并能夠根據(jù)變動(dòng)情況及時(shí)更新數(shù)據(jù)，便于查詢和使用。2.5數(shù)據(jù)融合技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。數(shù)據(jù)融合技術(shù)是對多個(gè)傳感器進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)對信息的智能化控制和管理，一般多傳感器信息融合技術(shù)主要用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研究中，使用多傳感器信息融合技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的智能檢測、管理和控制，而精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是對信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的綜合應(yīng)用，使用多傳感器融合技術(shù)可以大大提高精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究的準(zhǔn)確性。
3信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的發(fā)展趨勢及對策
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向?qū)I(yè)化、集成化、智能化方向發(fā)展，因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的革命，改變了原有的生產(chǎn)和發(fā)展方式。我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，疆域遼闊，農(nóng)業(yè)種植面積大，農(nóng)業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也占有重要位置，推動(dòng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化發(fā)展是必然趨勢，在這個(gè)過程中，也會(huì)遇到很多挑戰(zhàn)，因此，如何更好的利用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的全球化、智能化、專業(yè)化是需要思考的重要問題。我國和發(fā)達(dá)國家相比，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展較為落后，同時(shí)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、農(nóng)民文化素質(zhì)方面沒有達(dá)到理想水平。所以，需要建立具有中國特色的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系，進(jìn)行專業(yè)化理論研究，結(jié)合農(nóng)業(yè)實(shí)際發(fā)展情況，推動(dòng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理上的應(yīng)用；大力培養(yǎng)農(nóng)業(yè)專業(yè)化人才，提供農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者的素質(zhì)，使農(nóng)業(yè)從業(yè)者具備處理、運(yùn)用信息的能力；建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，讓大眾了解農(nóng)業(yè)發(fā)展以及相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品，為農(nóng)產(chǎn)品流通打好基礎(chǔ)；發(fā)揮政府的作用，并結(jié)合科研機(jī)構(gòu)以及企業(yè)，共同為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)努力，推動(dòng)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展；提高使用信息技術(shù)的能力，信息技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，只有能夠綜合利用各種信息技術(shù)，才能不斷提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。
綜上所述，信息技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必要組成部分，改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，對于我國的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)具有重要影響。同時(shí)，信息技術(shù)為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供諸多優(yōu)勢條件，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供更多方向，不僅降低農(nóng)業(yè)從業(yè)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，還大大提高生產(chǎn)效率，使農(nóng)業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中貢獻(xiàn)更多力量。當(dāng)前，在我國農(nóng)業(yè)工程中已經(jīng)應(yīng)用很多信息技術(shù)，這些信息技術(shù)也為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展做出突出貢獻(xiàn)，但是，我國對信息技術(shù)的應(yīng)用較晚，并且很多信息技術(shù)的使用需要投入大量資金、設(shè)備等，加之我國地域遼闊，不同地區(qū)的農(nóng)作物種植環(huán)境不同，這也加大了信息技術(shù)的應(yīng)用，所以，我國農(nóng)業(yè)對信息技術(shù)的使用還不成熟，同時(shí)，沒有實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的全面普及。為此，相關(guān)工作者、研究者應(yīng)該進(jìn)一步研究設(shè)備的使用和更新，爭取能夠讓信息技術(shù)更快、更好、更全面的融入到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中，為構(gòu)建具有中國特色的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系做好鋪墊。
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第9篇：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)與3s技術(shù)范文
一、兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的形成和主要內(nèi)容
近7年，兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系經(jīng)歷了從核心技術(shù)的提出到試驗(yàn)、示范，從單項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)到多項(xiàng)技術(shù)的集成創(chuàng)新，從小面積推廣到大面積應(yīng)用，最終形成了一個(gè)完整的體系。
兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系來源于3個(gè)方面。第一是繼承和發(fā)展了兵團(tuán)已經(jīng)實(shí)施的種植業(yè)十大主體技術(shù)和棉花高密度高產(chǎn)栽培技術(shù)；第二是引進(jìn)、吸收國內(nèi)外的農(nóng)業(yè)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和裝備；第三是兵團(tuán)科技人員和干部職工自己創(chuàng)新的科學(xué)技術(shù)和裝備。經(jīng)過5年的試驗(yàn)、示范、培訓(xùn)、推廣，到2004年，兵團(tuán)總結(jié)形成了包含精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)核心技術(shù)體系、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)指標(biāo)體系、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)規(guī)程體系和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備體系的4個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)筑的比較完善的兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，給新疆和兵團(tuán)農(nóng)業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。2004年，此項(xiàng)成果經(jīng)農(nóng)業(yè)部專家組鑒定，獲得兵團(tuán)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的核心是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)六項(xiàng)技術(shù)，包括精準(zhǔn)種子工程技術(shù)、精準(zhǔn)播種技術(shù)、精準(zhǔn)灌溉技術(shù)、精準(zhǔn)施肥技術(shù)、精準(zhǔn)收獲技術(shù)、田間作物生長及環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)。它以精準(zhǔn)灌溉和精準(zhǔn)施肥為核心，以精準(zhǔn)監(jiān)測為保證，以精準(zhǔn)播種為接口，前接精準(zhǔn)種子，后接精準(zhǔn)收獲，將六大精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)組裝成一個(gè)貫穿作物生產(chǎn)全過程的有機(jī)整體。
兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系由4個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，其中精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)六項(xiàng)技術(shù)是體系的核心，提出干什么的問題；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)指標(biāo)體系是考核精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)六項(xiàng)技術(shù)是否“精準(zhǔn)”的定量指標(biāo)；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)規(guī)程體系用于規(guī)范精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)六項(xiàng)技術(shù)實(shí)施過程中的技術(shù)操作，保證精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)定量指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備體系是支撐精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)六項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)確實(shí)施的關(guān)鍵裝備。4個(gè)子系統(tǒng)相輔相成，互相促進(jìn)，構(gòu)成缺一不可的完整體系。
二、推廣精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的主要經(jīng)驗(yàn)和做法
l．開展農(nóng)業(yè)“兩高、一優(yōu)、一低”豐產(chǎn)攻關(guān)活動(dòng)，加大行政推動(dòng)及技術(shù)服務(wù)力度。一是每年組織兩次全兵團(tuán)范圍的農(nóng)業(yè)新科學(xué)新技術(shù)推廣應(yīng)用現(xiàn)場會(huì)，現(xiàn)場觀摩兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的新進(jìn)展和典型經(jīng)驗(yàn)；二是每年于棉花生產(chǎn)的關(guān)鍵時(shí)期，組織有關(guān)專家赴基層開展3次技術(shù)咨詢、指導(dǎo)服務(wù)活動(dòng)、一次專項(xiàng)技術(shù)調(diào)研和一次高產(chǎn)田檢查驗(yàn)收工作；三是組織石河子大學(xué)、塔里木大學(xué)、新疆農(nóng)墾科學(xué)院的有關(guān)專家和技術(shù)人員到基層團(tuán)場長期蹲點(diǎn)搞技術(shù)服務(wù)和培訓(xùn)。
2，產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合，積極鼓勵(lì)創(chuàng)新，組織精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。一是產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，積極發(fā)揮兵團(tuán)兩校一院和師農(nóng)科所技術(shù)人才密集的優(yōu)勢，引導(dǎo)其與基層團(tuán)場緊密合作，在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)六項(xiàng)技術(shù)的試驗(yàn)、示范到大面積推廣的各個(gè)環(huán)節(jié)，展開聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)和技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，解決了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難題，形成了一批技術(shù)成果和具有自我知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品；二是注重及時(shí)總結(jié)提高基層職工和技術(shù)人員的創(chuàng)新實(shí)踐。
3．積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，并逐步消化、吸收，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)裝備，豐富了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的內(nèi)容，拓寬了思路。如為實(shí)現(xiàn)機(jī)械采棉，引進(jìn)了美國迪爾公司和凱斯公司的采棉機(jī)240臺，并積極與貴州航空工業(yè)集團(tuán)公司合作，在石河子建廠進(jìn)行采棉機(jī)國產(chǎn)化攻關(guān)。為了提高精準(zhǔn)種子加工水平，積極引進(jìn)美國、丹麥等國外先進(jìn)的種子精選加工設(shè)備，對兵團(tuán)17條種子加工生產(chǎn)線進(jìn)行改造，使棉花種子田間發(fā)芽率達(dá)到92％以上，為精準(zhǔn)播種技術(shù)的大面積推廣打好了基礎(chǔ)。
4．大力開展宣傳和培訓(xùn)工作，使精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)深入人心。一是兵團(tuán)于每年年底召開一次精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)研討會(huì)，每年編印一本《兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)研討會(huì)論文集》，及時(shí)總結(jié)當(dāng)年兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的經(jīng)驗(yàn)；二是近幾年陸續(xù)編印了《精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)系列叢書》《精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)職工讀本》《兵團(tuán)主要農(nóng)作物精準(zhǔn)栽培技術(shù)規(guī)程》等書籍，作為職工培訓(xùn)的教材，增強(qiáng)了培訓(xùn)的效果；三是充分利用電視、報(bào)紙、期刊等媒體大力宣傳兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，向全國宣傳兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新成果；四是利用冬春農(nóng)閑季節(jié)，大力開展“科技之冬”“科技之春”活動(dòng)，通過多層次、多方位的技術(shù)培訓(xùn)，使廣大干部職工和技術(shù)人員掌握精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，運(yùn)用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，并不斷提高技術(shù)到位率。
5．注重技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化，帶動(dòng)一批支農(nóng)產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。近年來，通過科研院校、生產(chǎn)單位與相關(guān)企業(yè)的合作，與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相關(guān)聯(lián)的一批支農(nóng)產(chǎn)業(yè)孕育而生，并逐步發(fā)展壯大。如精準(zhǔn)灌溉技術(shù)帶動(dòng)了兵團(tuán)節(jié)水器材和滴灌自動(dòng)化設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并形成了“新疆天業(yè)”等一批支農(nóng)龍頭企業(yè)；精準(zhǔn)播種技術(shù)帶動(dòng)了精準(zhǔn)播種機(jī)具的生產(chǎn)，生產(chǎn)出氣吸式精準(zhǔn)取種和鴨嘴式下種相結(jié)合的具有自主產(chǎn)權(quán)的棉花精量播種機(jī)械，壯大了一批機(jī)械制造企業(yè)；精準(zhǔn)灌溉、精準(zhǔn)施肥技術(shù)的推廣帶動(dòng)了復(fù)合肥、滴灌專用肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，催生了一批復(fù)合肥、專用肥生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)出一系列質(zhì)量可靠、具有自主知識嚴(yán)權(quán)的滴灌專用肥品種，提高了農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)水平，推進(jìn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
6．加大科技投入力度，加快精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)研究和推廣速度。自1999年以來，兵團(tuán)投入大量資金用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究試驗(yàn)、示范和推廣工作。機(jī)采棉推廣之初，對試點(diǎn)單位給予資金補(bǔ)貼；在棉花膜下滴灌推廣之初，出臺了每畝地補(bǔ)貼100元的獎(jiǎng)勵(lì)政策；對院校及精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)相關(guān)研發(fā)單位給予資金支持，加快技術(shù)創(chuàng)新速度。
三、兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用對推進(jìn)兵團(tuán)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的作用
兵團(tuán)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的形成和大面積推廣應(yīng)用，提高了兵團(tuán)農(nóng)業(yè)科技裝備水平和農(nóng)業(yè)科技含量，提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械化、信息化、自動(dòng)化水平，職均經(jīng)營規(guī)模擴(kuò)大，完成了從“經(jīng)驗(yàn)農(nóng)業(yè)”向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是應(yīng)用現(xiàn)代化高新技術(shù)的綜合系統(tǒng)工程，帶動(dòng)了相關(guān)支農(nóng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化水平的提高，推進(jìn)了兵團(tuán)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。
1．從種植業(yè)十大主體技術(shù)到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)六項(xiàng)技術(shù)的推廣，表現(xiàn)出從定性技術(shù)到定位、定量、定時(shí)技術(shù)質(zhì)變的特點(diǎn)，使兵團(tuán)種植業(yè)技術(shù)躍上了新的平臺，進(jìn)一步提高了兵團(tuán)農(nóng)業(yè)的工業(yè)化水平。
2．密切結(jié)合國情和兵團(tuán)農(nóng)業(yè)發(fā)展實(shí)際，形成了具有中國特色、走出科學(xué)試驗(yàn)區(qū)和示范園區(qū)、能夠大面積推廣的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，改造提升了集成型的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備。
3．精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)與高密度栽培模式結(jié)合，形成了具有核心技術(shù)支撐、關(guān)鍵技術(shù)配套、技術(shù)含量高、可控性強(qiáng)、能在不同條件下滿足作物生長發(fā)育水肥需求及調(diào)控作物生長，獲取優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。
4．精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系體現(xiàn)了可操作性、漸進(jìn)性、系統(tǒng)性、開放性的實(shí)施特點(diǎn)，可不斷吸納和開發(fā)新技術(shù)、新裝備，不斷豐富內(nèi)涵，不斷完善提高。在實(shí)踐中不斷發(fā)展。
5．推進(jìn)了兵團(tuán)第三次農(nóng)業(yè)技術(shù)革命，帶動(dòng)了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，提升了兵團(tuán)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備水平，使兵團(tuán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，加快了兵團(tuán)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的步伐。
