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中國的垂直農(nóng)業(yè)研究
首先,2003年,華南師范大學引進的中科院院士孫儒泳就曾向廣東省政府打報告要求在廣州市蓋樓建立生態(tài)循環(huán)種養(yǎng)模式的科研項目。當時的目的是為了解決土地越來越少、人們的食物供應問題,盡管沒有提出垂直農(nóng)業(yè)這個概念,但意思是一樣的,所以說中國在垂直農(nóng)業(yè)方面的研究還要早于美國人(他們是2009年提出這個概念)。
第二,近10年來,廣東農(nóng)墾在甘蔗大面積種植園中已經(jīng)成功引進了以色列滴灌技術(shù)[3],通過在大田中的探頭感應,可以分析出什么地方需要水分。在控制室就可以對需要水分的地方實施滴灌。從理論方面分析,所謂垂直農(nóng)業(yè)的概念,其實就是應用植物營養(yǎng)學、計算機網(wǎng)絡技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)的“精準農(nóng)業(yè)”,就像美國亞桑納大學環(huán)境控制農(nóng)業(yè)中心的主任吉恩賈克梅里認為的那樣:通過在室內(nèi)種植植物,其環(huán)境可被前所未有地進行精確控制。所以,從這個意義上講,廣東農(nóng)墾在垂直農(nóng)業(yè)中的設施農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)的應用方面也是走在世界農(nóng)業(yè)科學前列的。
第三,前幾年,廣東省農(nóng)科院作物所在白云區(qū)鐘落潭建立了廣州金穎園農(nóng)科旅游度假區(qū),采用溫室大棚技術(shù),將營養(yǎng)液直接輸送到各式農(nóng)作物的根系,這種做法也是垂直農(nóng)業(yè)應用的一種。這方面的應用還有很多[4],比如中國科學院華南植物園投資3億多建設的熱帶雨林、濕地等模擬環(huán)境,它們大多作為少年兒童課外實習基地,但由于電費、營養(yǎng)液等花費巨大,現(xiàn)在很多都支撐不下來,不再對外展示。最近,根據(jù)中國園林資料網(wǎng)2011年7月8日消息:山東首家實行全程智能化控制的立體垂直農(nóng)業(yè)示范園日前開工建設。智能化立體垂直農(nóng)業(yè)不僅可以充分利用空間進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn),還可以對栽培作物的生長環(huán)境進行全程監(jiān)控。雖然垂直農(nóng)業(yè)節(jié)省了傳統(tǒng)農(nóng)場使用機械、農(nóng)藥、除草劑、化肥、運輸和其他方面的成本,其中還包括作物減產(chǎn)的成本。但這些不能證明垂直農(nóng)場在能源和金錢上具有競爭力。其實在城市核心建造高大復雜的建筑物,以及在高端基礎設施和安全密閉負壓通風設備的探測和維護等方面會耗費更大的能源和金錢。所以,目前“垂直農(nóng)業(yè)”仍處于概念階段,還沒有成型的應用模式,具體實施起來會遇到一些障礙。最大的障礙是水和能源這兩個必要條件的來源問題?!按怪鞭r(nóng)業(yè)”需要有完善的城市污水循環(huán)利用和能源供應系統(tǒng)作為配套。
熱帶亞熱帶地區(qū)發(fā)展垂直農(nóng)業(yè)的思考
“垂直農(nóng)業(yè)”作為一種獲取食物和有效利用廢棄物的全新概念,對世界人口增長所帶來的土地和水資源的緊張的今天是一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的新思路,正在引起越來越多人的關注。中國熱帶亞熱帶地區(qū)是中國經(jīng)濟發(fā)展相對快速的區(qū)域,因而土地資源非常珍貴。廣東省的情況不用說了,土地資源空間已經(jīng)越來越有限,而隨著海南建設國際旅游區(qū),海南省的土地資源也將會緊張。隨著東盟國際合作的開展,其他亞熱帶地區(qū)如廣西云南也同樣會出現(xiàn)土地高度緊張的問題。按照計算,同樣面積的垂直農(nóng)業(yè)耕作的產(chǎn)能是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的16倍,(一年收成4次,密植2倍,每個耕作面是2層的架子,則4×2×2=16),也就是說如果是30層樓的垂直農(nóng)業(yè),一畝垂直農(nóng)業(yè)所占的土地面積抵得上16×30=480畝傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕地。這里還不算因為室內(nèi)種植帶來的增產(chǎn)效果,比如增加二氧化碳濃度至1000ppm可以帶來作物最佳生長。因此,從增加熱帶亞熱帶地區(qū)土地利用率來說,是很有必要研究一下垂直農(nóng)業(yè)的可能性的。
第二,相對中國其他地區(qū)(溫寒地帶),光溫水條件相對優(yōu)越。這樣在建造和實施垂直農(nóng)業(yè)的時候,耗費的能源應該會相對少一些。所以,在我們國家要引入垂直農(nóng)業(yè),我們認為應該是熱帶亞熱帶地區(qū)先行為好。
第三,垂直農(nóng)業(yè)是個系統(tǒng)工程,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學技術(shù)的綜合應用,要引入垂直農(nóng)業(yè),將不得不引入無土栽培技術(shù)、精準農(nóng)業(yè)技術(shù)、設施農(nóng)業(yè)技術(shù)等項目。如上述所提及,在精準農(nóng)業(yè)的應用方面,華南師范大學、廣東農(nóng)墾、廣東省農(nóng)科院和廣州市農(nóng)科院、華南農(nóng)業(yè)大學植物營養(yǎng)研究室,甚至中國科學院的一些重要研究結(jié)構(gòu)已經(jīng)建立了一定的基礎或者取得了一些成果。
關鍵詞物聯(lián)網(wǎng);現(xiàn)代農(nóng)業(yè);應用
中圖分類號F323.3文獻標識碼A文章編號 1007-5739(2013)12-0329-02
ResearchonApplicationofInternetofThingsTechnologyinModernAgriculture
YU Shuang-jie
(Yangling Jinghua Agricultural Science and Technology Inverstment Services Co.,Ltd.,Yangling Shaanxi 712100)
AbstractThe internet of things technology was regarded as the third world technology innovation in the world information technology industries after computer and internet,which had become a necessary trend of the world information network development. The concept and the system architecture of the internet of things technology were explained.Its application in modern agriculture was introduced,so as to promote the development of modern agricultural technology.
Key wordsthe internet of things;modern agriculture;application
近年來,我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展速度加快,農(nóng)業(yè)機械化、信息化和網(wǎng)絡化的農(nóng)業(yè)發(fā)展能力有了顯著的增強,要進一步加快農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進程就要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高度信息化、智能化以及網(wǎng)絡化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技可以實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的智能化培育,更好地保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全,方便快捷地追溯農(nóng)產(chǎn)品以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息等。農(nóng)業(yè)作為民生的基礎國家產(chǎn)業(yè),其現(xiàn)代化發(fā)展的程度直接關系到一個國家發(fā)展的強弱。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研中的引入與實際應用,為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供了可行的技術(shù)支持。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以改變粗放的農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理方式,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,加強農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測等方面[1-2]。該文對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展領域的應用進行深入的分析,論述其可行性以及在我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設中的應用前景。
1物聯(lián)網(wǎng)的概念及體系結(jié)構(gòu)
1.1物理網(wǎng)的概念及體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)本身是針對特定管理對象的“有限網(wǎng)絡”,是以實現(xiàn)控制和管理為目的,通過傳感、識別器和網(wǎng)絡將管理對象連接起來,實現(xiàn)信息感知、識別、情報處理、態(tài)勢判斷和決策執(zhí)行等智能化的管理和控制[3]。2009年,在無錫市發(fā)表的“感知中國”的重要講話為我國物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)研究做出方向性指導,物聯(lián)網(wǎng)基礎被列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)即是將物品通過信息傳感設備(射頻識別裝置、基于光聲電磁的傳感器、3S技術(shù)、激光掃描器等)與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合、處理,并通過操作終端,實現(xiàn)智能化識別和管理的科學技術(shù)。其技術(shù)的簡單含義便是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”,其核心仍然是互聯(lián)網(wǎng),借由互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)基礎得以延伸和擴展,其獨特性在于其用戶延伸和擴展到任何物體與物體之間進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是在已經(jīng)發(fā)展起來的傳感、識別、接入網(wǎng)、通訊網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、智能控制系統(tǒng)等技術(shù)基礎上的信息集成、發(fā)展和全面提升。
1.2物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)
物聯(lián)網(wǎng)主要分為3個層次:第1層次為傳感器網(wǎng)絡,包括RFID(radio frequency identification)、條形碼、傳感器等設備在內(nèi)的傳感器網(wǎng)絡,其作用是實現(xiàn)信息的感知、識別、篩選和采集;第2層次為信息傳輸網(wǎng)絡,即信息通道,以實現(xiàn)遠(近)距離信息的傳輸與共享;第3層次為信息應用網(wǎng)絡,其主要作用是通過數(shù)據(jù)的處理和反饋來提供人們所需的各種信息服務。物聯(lián)網(wǎng)的3個層次使得其可以實現(xiàn)整個網(wǎng)絡系統(tǒng)的信息感知,方便、快捷的信息傳遞以及有效的系統(tǒng)智能反饋處理。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的實際應用
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化領域有廣泛的實際應用,如智能化信息管理系統(tǒng)、遠程生產(chǎn)監(jiān)控和遙感系統(tǒng)、食品的安全追溯系統(tǒng)等。通過物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和信息存儲系統(tǒng)可以分析總結(jié)出植物生長對外界溫度、濕度、光照度、土壤肥沃度等的需求規(guī)律和數(shù)值范圍,實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的精準科學控制;通過智能分析和實時控制系統(tǒng),能夠準確地把握植物生長對環(huán)境因素各項指標的要求,并作出相應的調(diào)整,以達到產(chǎn)量的增加和質(zhì)量的提高等。
2.1物聯(lián)網(wǎng)在精準農(nóng)業(yè)中的應用
中國在精準農(nóng)業(yè)方面已經(jīng)取得了較高的水平,并廣泛地應用于生產(chǎn)實踐。精準農(nóng)業(yè)技術(shù)是一種以信息為基礎的農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng),其利用傳感器以及監(jiān)測技術(shù)來獲得土地的必要數(shù)據(jù),根據(jù)影響農(nóng)作物生長的環(huán)境因素之前的相互作用關系,做出合理的管理措施,對作物的投入和作業(yè)進行量化控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在精準農(nóng)業(yè)上的具體應用途徑為:應用地理信息系統(tǒng)將作物生長信息進行資料采集,制成具有時效性和可操作性的田間管理信息系統(tǒng),在此基礎上通過全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡控制系統(tǒng),按照作物生長的具體條件,對資源的投入量進行量化控制,達到減少投入成本、提高單位產(chǎn)量、保護農(nóng)業(yè)資源和維護農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量的目的[4]。我國在國家精準農(nóng)業(yè)研究示范基地進行了一系列農(nóng)業(yè)定量遙感試驗。結(jié)果表明:示范區(qū)的農(nóng)作物產(chǎn)量相對提高15%~20%,經(jīng)濟效益提高10%,設施成本降低10%,經(jīng)濟效益提高18%。精準農(nóng)業(yè)在中國的發(fā)展可以采用以下2種模式:一是充分利用地理信息系統(tǒng),將農(nóng)作物的生長決定因素(土壤類型、質(zhì)地、pH值、有機質(zhì)含量、地下水分布等)信息輸入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,并構(gòu)建接收各種定位動態(tài)數(shù)據(jù)的接口,實現(xiàn)農(nóng)作物的定位定量施肥灌溉,以地理信息系統(tǒng)為基礎,操作的農(nóng)業(yè)高度集約化農(nóng)區(qū);二是將信息技術(shù)與現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機械設施相結(jié)合,將定位、定量灌溉、施肥、施藥等生產(chǎn)密切結(jié)合,制定一套行之有效的精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),推動農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進程。
2.2物聯(lián)網(wǎng)在食品安全追溯中的實際應用
在食品安全控制和追溯中引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以加大對農(nóng)副產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通整個流程的監(jiān)管,降低食品安全隱患。2009年“金卡豬”正式出現(xiàn)在市場上,市民購買貼有“電子身份證”的豬肉時更放心。所謂的“金卡豬”便是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采用RFID電子標簽對生豬的飼養(yǎng)、防疫滅菌、產(chǎn)品加工、食品流通等各個環(huán)節(jié)實行全面的信息監(jiān)控,將每頭豬的信息都儲存在芯片中,制成電子耳標和體標。市民在購買豬肉時,只需要通過銷售店中的電子讀寫器掃描條形碼,便能查出豬肉的生產(chǎn)廠家、屠宰時間、檢疫時間、飼養(yǎng)場環(huán)境等詳細信息,從而建立“從農(nóng)場到餐桌”的食品供應鏈跟蹤和可追溯系統(tǒng),達到科學的全程化飼養(yǎng)監(jiān)控、安全生產(chǎn)監(jiān)控、市場化可追溯的高質(zhì)量、高水平、高效益的生產(chǎn)目標。實踐應用方面,國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)中心應用安全溯源系統(tǒng),條碼生成與打印以國際通用的EAN/UCC為編碼基礎,用戶只需填入相關產(chǎn)地、地塊等信息,即可自動生成條碼并打印出來。2006年中國水產(chǎn)業(yè)推出魚類產(chǎn)品智能防偽卡,實現(xiàn)水產(chǎn)品的全程質(zhì)量跟蹤管理[5]。2009年10月,江蘇大閘蟹利用RFID信息追溯系統(tǒng)實現(xiàn)其產(chǎn)品的質(zhì)量可追蹤性、食品安全性以及食品質(zhì)量的可驗證保證系統(tǒng)。
2.3物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測中的應用
信息除在精準農(nóng)業(yè)中監(jiān)測農(nóng)作物的害蟲、土壤的酸堿度和施肥狀況等外,還包括從種子選擇到病蟲害防治,從幼苗培育到收割入庫等方面。信息監(jiān)測范圍涵蓋廣義農(nóng)業(yè)的各個方面,包括畜牧業(yè)、農(nóng)副產(chǎn)品加工業(yè)及漁業(yè)等[6]。
3結(jié)語
物聯(lián)網(wǎng)是全球未來四大技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應用是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要,也是衡量一個國家未來農(nóng)業(yè)發(fā)展水平的一個重要標志。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能有效地提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,為農(nóng)民創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學化、精準化、智能化、機械化和規(guī)范化。
4參考文獻
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關鍵詞:精準農(nóng)業(yè);變量施肥;決策系統(tǒng);變量控制
中圖分類號:F147.2 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20151232011
引言
施肥獲取高產(chǎn)是當代農(nóng)民的一個共識,傳統(tǒng)施肥易造成局部平均,由于土壤肥力千差萬別,平均施肥易造成不足或過量,不但不能增加產(chǎn)量,反而會造成資源利用不合理、污染環(huán)境。長此以往,過量的化肥引起土壤有機質(zhì)缺失、破壞生態(tài)環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等問題。西方發(fā)達國家針對以上問題,對農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀進行分析,將施肥方式改由定量投入轉(zhuǎn)為變量投入。從而活化了土壤,節(jié)約了資源,修復了環(huán)境,提高了品質(zhì)。變量施肥自動控制技術(shù)是實現(xiàn)精準施肥的橋梁,是集農(nóng)田信息采集、分析決策等技術(shù)和農(nóng)業(yè)工程裝備技術(shù)的優(yōu)化組合[1]。本文在前人的基礎上,概述變量施肥自動控制的概念、發(fā)展現(xiàn)狀及其技術(shù)理論體系,立足當下,展望未來。
1 變量施肥及自動控制技術(shù)
1.1 概念
所謂變量施肥,就是以不同的空間單元為基準,根據(jù)產(chǎn)量數(shù)據(jù)和其他多層數(shù)據(jù)(土壤特性、病蟲草害、氣候等信息)的疊加分析為依據(jù),建立作物生長模型、作物專家系統(tǒng),以高產(chǎn)、優(yōu)產(chǎn)、環(huán)保為目的,因地適宜的為作物全面平衡施肥[2]。
1.2 自動控制技術(shù)體系
變量施肥自動控制有2種形式,實時控制施肥,根據(jù)監(jiān)測土壤的實時傳感器信息,控制并調(diào)整肥料的投入數(shù)量,或根據(jù)實時監(jiān)測的作物光譜信息分析調(diào)節(jié)施肥量;處方信息控制施肥,依據(jù)決策分析后的電子地圖提供處方信息,對大田中肥料的撒施量進行定位調(diào)控,這是目前國內(nèi)外研究最廣的方式。處方信息控制施肥是依據(jù)GIS獲取的處方信息和GPS獲取的田間位置信息,由變量控制器搜集處理相關信息,分析后控制相應執(zhí)行機構(gòu)進行變量作業(yè)[3]。如圖1所示
2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.1 國外研究現(xiàn)狀
美國大型變量施肥的典型代表是John Deere公司的播種施肥車,拖拉機機頭安有AgGPS132接收機、尾翼安有無數(shù)個電控無級變速器,工作翼展達25m,駕駛室內(nèi)有各種儀器,可以通過屏幕監(jiān)控施肥處方圖及施肥機行走路線[4]。
日本研制出適用水稻的施肥系統(tǒng)。該系統(tǒng)小巧輕便,該機自帶GPS,駕駛室內(nèi)有監(jiān)視器,可以查詢作業(yè)處方圖,基于GIS信息,機具前進速度,通過監(jiān)視器查詢儲存在地圖中相應的處方來控制排肥 [2]。
德國AMAZONE公司基于植物葉片反射原理,利用高光譜氮營養(yǎng)診斷,研制出了一款變量施肥機,通過安裝在拖拉機頭部的高光譜測量儀,實時測得作物冠層的NDVI值,通過作物追肥模型計算出氮素的追肥量,經(jīng)中央處理器處理成數(shù)字脈沖信號,通過執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)精準變量施肥[4]。
俄羅斯全俄農(nóng)機化研究所研制的變量施肥機,利用電磁鐵和共振片原理,通過控制安裝在施肥口電磁鐵的電磁頻率,產(chǎn)生不同的震動,來控制施肥口的開啟和閉合,施肥量從而得到自動控制[2]。
2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
近年來,變量施肥技術(shù)在國內(nèi)興起一股學習潮流,高校和科研院率先取得一些成果。汪懋華作為學科領軍人,較早地進行了該方面的研究。
國家農(nóng)業(yè)工程研究中心在田間進行了小麥精準施肥;選取2個完全不同處理的地塊,拖拉機上裝有AgGPS170,執(zhí)行機構(gòu)選用電控液壓馬達,于2003年研制出了《精準變量懸耕施肥機》,并獲得發(fā)明專利[3]。
吉林大學張書慧等制造了由GPS,單片機、施肥決策卡及播種施肥機等4部分組成的系統(tǒng),該系統(tǒng)以AT89C52為中心,拖拉機速度不同,施肥量不同,施肥量可以讀取決策卡獲得。單片機依據(jù)決策卡及拖拉機速度,輸出不同信號給排肥軸,從而變化出不同的排肥量。
黑龍江八一農(nóng)墾大學 [4]基于PID算法,利用差分GPS定位、GIS確定不同單元的施肥量,結(jié)合農(nóng)、機、電3種優(yōu)勢,加入PID算,實現(xiàn)了三者一體化。黑龍江友誼農(nóng)場引進美國CASE公司先進設備,示范D-GPS糾偏差分站,區(qū)域自主進行,取得了一定的成功。
河北農(nóng)業(yè)大學邵利敏、王秀[5]等基于PLC原理,實現(xiàn)了變量施肥控制系統(tǒng)的設計與試驗,采用無損光電檢查技術(shù),通過歸一化植被差異指數(shù)測量儀實時獲取歸一化植被差異指數(shù),依據(jù)該值的大小,傳送給中央處理器,處理器依據(jù)模糊控制算法,結(jié)合施肥機具行進速度,輸出PWM信號給電磁閥,控制施肥口不同的施肥量。
張睿等于2012年設計了一種變量施肥拋撒機,其原理基于配方圖,變量效果較好,均勻性強,在拖拉機速度較慢時,誤差較小[6]。
郎春玲等于2013年主要研究深施型液態(tài)施肥機,調(diào)節(jié)誤差極低,精度平均可達 98%,該系統(tǒng)設計合理,使用極其方便[6]。
3 機械及控制技術(shù)存在的問題
由于我國變量施肥技術(shù)處于起步階段,沒有被大范圍使用。針對不同農(nóng)作物,沒有對應的裝備?,F(xiàn)如今存在如下問題:
實時控制施肥處于研究階段,瓶頸在于傳感器的研發(fā)與電子技術(shù)的應用。遙感技術(shù)成本高,不利于推廣。
機械部件存在許多問題,機械設備不先進,或操作不友好,需要自主研發(fā)更本土化的設備。
自動變量施肥變量比較單一,需要向多變量或自動施肥的方向發(fā)展。
專家決策分析系統(tǒng)更新速率慢,需求數(shù)據(jù)多且不易測得,模擬的結(jié)果與實際存在較大誤差。
變量農(nóng)機具較發(fā)達國家起步晚,差距巨大。常用儀器接口不兼容,沒有統(tǒng)一標準,不能共享數(shù)據(jù),人工維護成本高。
4 應用展望
變量施肥作為一種新興的技術(shù),在國外發(fā)達國家已初具規(guī)模,但在當代中國,尚處于試驗階段,應該深入研究,大力推廣,尤其是系統(tǒng)集成和應用。研究出基于微機控制的精量施肥控制系統(tǒng)、供肥系統(tǒng)和分肥限量系統(tǒng);快速研發(fā)出功能健全的施肥控制系統(tǒng);能準確快速地檢測農(nóng)田養(yǎng)分含量是我們的當務要事。同時研發(fā)施肥設備,降低生產(chǎn)成本,方便易用,并且能為農(nóng)民所掌握,且最終能大面積得到推廣。一定要學習借鑒國外的先進經(jīng)驗,結(jié)合我國土壤墑情,加強跨區(qū)域、品種的聯(lián)合作業(yè)機的研究力度。從而實現(xiàn)資源更好的有效、高效利用,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。
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一、金融精準扶貧的相關概念
(一)金融扶貧的概念
金融扶貧是指金融機構(gòu)在資金方方對農(nóng)村貧困人口的支持與幫助,從而增強的農(nóng)村貧困農(nóng)戶的內(nèi)生發(fā)展動力,達到其穩(wěn)定脫貧和可持續(xù)發(fā)展。主要表現(xiàn)為:(1)對貧困地區(qū)發(fā)放扶貧貼息貸款。(2)對貧困地區(qū)的信貸政策支持。(3)改善貧困地區(qū)金融基礎設施。(4)加大金融對貧困地區(qū)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的支持。
(二)金融精準扶貧的內(nèi)涵
金融精準扶貧是指利用科學的方法和程序,對不同貧困地區(qū)的貧困村和貧困戶進行準確界定,依據(jù)貧困的原因進行分類管理,并依據(jù)動態(tài)化的準入與退出機制進行定量考核,從而實現(xiàn)當?shù)亟鹑谫Y源的最優(yōu)配置與貧困地區(qū)人口的徹底脫貧致富。其特點是精確界定、分類管理與動態(tài)考核。
二、新疆金融精準扶貧的實踐情況
(一)推行聯(lián)動機制,加強扶貧合力
一方面,專門成立了自治區(qū)金融支持脫貧攻堅工作領導小組,協(xié)調(diào)區(qū)市縣三級金融扶貧的有序開展。另一方面,推行金融扶貧主辦行制度,指定主辦行,開展金融扶貧縣試點工作,實現(xiàn)集中地方資源與金融扶貧工作方式的創(chuàng)新。
(二)出臺金融扶貧的具體政策
新疆出臺了《金融支持新疆脫貧攻堅“十三五”規(guī)劃(2016~2020年)》、《2016年新疆金融助推脫貧攻堅工作計劃》、《自治區(qū)扶貧小額信貸貼息資金及風險補償金管理辦法》等文件,在金融方面出臺一些支持南疆經(jīng)濟社會發(fā)展的細則,擴大信貸對南疆貧困地區(qū)的支持力度,實行差別化授信評級,保證貧困地區(qū)貸款的正常投放。
(三)推出一系列金融產(chǎn)品
推出一批符合新疆實際的具有地域特色金融模式,國家開發(fā)銀行主導的巴里坤縣金融扶貧模式、農(nóng)信社吉木乃縣金融扶貧模式和中國進出口銀行扶貧龍頭企業(yè)帶動貧困戶模式都取得了好評。
(四)“訪惠聚”平臺助力,金融精準扶貧績效凸顯
利用駐村工作組優(yōu)勢,積極開展金融扶貧工作,實現(xiàn)金融服務的精準進村、精準扶貧。各金融機構(gòu)積極與駐村工作組進行對接,推出符合農(nóng)牧民需求的“訪惠聚”專項優(yōu)惠貸款等特色金融產(chǎn)品,得到了廣大農(nóng)牧民的積極響應。
三、新疆金融精準扶貧的難點
(一)貧困地區(qū)金融體系不健全
新疆貧困地區(qū)多集中在南疆連片特困地區(qū),特殊的自然地理因素加大了南疆三地州金融機構(gòu)運營、開發(fā)和管理成本,運營成本比平原地區(qū)高,但利潤率卻不到平原地區(qū)的一半,甚至出現(xiàn)虧損,從而使金融基礎設施很不完善。
(二)金融扶貧產(chǎn)品和服務單一
大部分銀行在農(nóng)村金融市場業(yè)務的占比不高,而農(nóng)信社等金融服務機構(gòu)自身能力有限,提供的金融產(chǎn)品和服務單一。農(nóng)村金融服務機構(gòu)提供的貸款主要以短期小額信用貸款和聯(lián)保貸款為主,貧困地區(qū)企業(yè)和農(nóng)民的資金需求得不到有效滿足。
(三)政策紅利釋放不到位
短期的扶貧貼息貸款與種養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)周期極不匹配,貧困農(nóng)牧戶持續(xù)生產(chǎn)資金需求不能滿足,導致扶貧貸款政策的實施效果大打折扣。貧困地區(qū)地區(qū)人口金融知識匱乏,對政府出臺的金融扶貧政策知曉率不高,大部分貧困戶尚無主動利用金融扶貧政策資金發(fā)展生產(chǎn)的主觀能動性,嚴重依賴村干部推廣宣傳。
(四)脫貧人口的退出與返貧之間矛盾的協(xié)調(diào)困難
精準扶貧不僅要加強對扶貧對象的有效監(jiān)測與考核,還要重點注意的是脫貧人口的及時退出,讓需要得到幫助的貧困人口及時進入得到扶助,但目前因災返貧、因病返貧、因?qū)W返貧、因婚返貧等現(xiàn)象的出現(xiàn),使得脫貧人口的及時退出實施起來比較困難。盡管脫貧人口的再返貧可被二次界定為新的扶貧對象,但由于退出造成的扶貧幫困的中斷,存在時空差使得再次被認定為扶貧對象難度加大。返貧人口的出現(xiàn),一方面造成前期的幫扶成效的消失,另一方面也使精準扶貧的總體進程減速。因此,及時合理解決脫貧人口的及時退出與返貧再生之間的矛盾是當前金融精準扶貧的重要難點。
四、加強新疆金融精準扶貧的對策建議
(一)推進普惠金融工程建設
一是增加貧困地區(qū)金融機構(gòu)的數(shù)量,特別貧困地區(qū)的金融機構(gòu)必須優(yōu)先擴充。二是推進農(nóng)村支付服務環(huán)境建設的縱深發(fā)展,進一步推動銀行卡助農(nóng)取款服務點行政村全覆蓋工作的實施,解決貧困農(nóng)村地區(qū)各項支農(nóng)補貼發(fā)放小額提現(xiàn)與轉(zhuǎn)賬不方便的問題。
(二)加大對貧困地區(qū)金融知識的普及
一是依托訪惠聚平臺的優(yōu)勢,開展金融知識的宣傳教育,加強運用金融信貸的意識,提高運用信貸工具的能力;二是通過建設農(nóng)民培訓學校,使貧困群體加強金融教育的學習,最終達到解決貧困地區(qū)農(nóng)牧民貸款困難的問題。
(三)開展金融精準扶貧工程
構(gòu)建金融精準扶貧數(shù)據(jù)庫,精準定位金融扶貧對象。繼續(xù)發(fā)揮好金融扶貧主辦銀行和示范縣的模范帶頭作用,銀行業(yè)金融機構(gòu)要擴大對農(nóng)村貧困地區(qū)的信貸總量,優(yōu)化信貸結(jié)構(gòu)。依據(jù)不同貧困群體的現(xiàn)實狀況,專門設計金融產(chǎn)品和服務,從而擴大貧困地區(qū)的金融資源量,滿足貧困地區(qū)農(nóng)民生產(chǎn)生活的資金需求。
(四)推動產(chǎn)業(yè)化金融精準扶貧工程的實施
推進農(nóng)業(yè)的適度規(guī)模經(jīng)營,加強金融對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、初加工、深加工、新產(chǎn)品開發(fā)等方面的扶持,創(chuàng)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新模式。積極改善商貿(mào)物流金融體系,風險投資機構(gòu)要進入貧困地區(qū),促進企業(yè)管理現(xiàn)代化與技術(shù)革新,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的升級改造。構(gòu)建金融自助組織,支持產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。對貧困地區(qū)主導產(chǎn)業(yè)和區(qū)域特色產(chǎn)業(yè)實行產(chǎn)業(yè)鏈貸款模式,建立產(chǎn)、工、銷一體化機制,實現(xiàn)規(guī)模效應與集聚效應的協(xié)調(diào)發(fā)展。構(gòu)建新疆綜合金融服務平臺,依靠金融扶貧專家團的力量指導產(chǎn)業(yè)扶貧項目主體制作專業(yè)化、可操作的融資方案,以此來提升融資的成功率。
(五)構(gòu)建金融扶貧工作推進機制
一是實行部門聯(lián)動機制。加強政府部門與銀行、證券、保險等金融機構(gòu)的溝通協(xié)調(diào),發(fā)揮一行三局、金融機構(gòu)在脫貧攻堅金融服務工作的積極作用,達到政策協(xié)調(diào),信息分享,積極落實中央、自治區(qū)以及人民銀行關于金融扶貧的各項政策。二是完善管理制度。各個金融機構(gòu)要積極制定關于金融扶貧的各項計劃。各地、州、市也要結(jié)合實際,制定有效地實施方案和管理辦法來助力金融的精準扶貧。三是建立考核機制。通過構(gòu)建金融支持扶貧考核評估制度,明確目標與責任分工,獎罰分明,嚴格監(jiān)督,實行責任追究制度。自治區(qū)人民政府通過下達金融信貸任務,督促金融機構(gòu)支持貧困地區(qū)經(jīng)濟社會的發(fā)展。
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關鍵詞:低空遙感;農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù);無人機;農(nóng)情解析
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是人類賴以生存的傳統(tǒng)性社會生產(chǎn)活動,但由于其具有生產(chǎn)分散性、地域復雜性、災害突發(fā)性等特點,人們難以及時掌握農(nóng)業(yè)資源信息來推動生產(chǎn)發(fā)展。1970年代開始,隨著民用資源衛(wèi)星的出現(xiàn),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域最先開始利用遙感技術(shù)進行農(nóng)作物面積監(jiān)測和估產(chǎn)且效果顯著。近年來,無人機遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用發(fā)展迅速,憑借其靈活機動、操作簡單、成本低、獲取影像速度快且光譜分辨率更高等高空遙感無法比擬的優(yōu)勢,推動了精準農(nóng)業(yè)的調(diào)查、評價、監(jiān)測和管理。由于無人機遙感技術(shù)可對農(nóng)作物進行快速高效的動態(tài)實時監(jiān)測,它已經(jīng)成為當下農(nóng)業(yè)遙感領域的研究熱點。
1無人機遙感概述
1.1無人機發(fā)展歷程
1916年9月,無人機正式步入人們視線開始發(fā)展,2010年開始進入全民應用階段。目前無人機的應用已經(jīng)滲透到人類生活的方方面面,成為促進社會經(jīng)濟發(fā)展的重要增長點。無人機以其操作方便、靈活機動、實時精準等特點受到了越來越多的關注和得到了應用發(fā)展。我國的無人機發(fā)展雖起步較晚,近年來也獲得了一定的成果,開展了一系列卓有成效的應用研究,影像數(shù)據(jù)的監(jiān)測和獲取精度有了極大的提高。
1.2無人機低空遙感系統(tǒng)組成
具體的無人機低空遙感系統(tǒng)的組成部分有:無人機飛行平臺、微型傳感器負載、地面控制臺、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和影像處理系統(tǒng)等。在農(nóng)業(yè)資源領域,無人機的形狀大小、可載負荷量、飛行性能和航線規(guī)劃算法都對農(nóng)田資源的監(jiān)測獲取精度有著很大的影響。近年來隨著多種無人機平臺———如固定翼、單旋翼和多旋翼等無人機機型的出現(xiàn),各種問題和缺陷也逐漸顯露出來,農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)的發(fā)展面臨著新的機遇和挑戰(zhàn)。
2無人機農(nóng)業(yè)應用中的優(yōu)勢
相比于衛(wèi)星遙感,無人機有著獨特優(yōu)勢。(1)無人機作業(yè)自主化。農(nóng)業(yè)無人機由動力驅(qū)動,操作靈活,可以根據(jù)要求自主規(guī)劃最佳航行路線和拍攝角度,極大地彌補了傳統(tǒng)作業(yè)需要大量人力且效率低的缺點。(2)無人機獲取數(shù)據(jù)精準。低空無人機遙感技術(shù)可以憑無人機的近地攝影測量優(yōu)勢獲取更高精度的光譜影像,覆蓋范圍更廣,受到天氣和空間的影響更小,與“精細化農(nóng)業(yè)”的目標更加貼合。(3)無人機獲取數(shù)據(jù)實時、快速、成本低??梢詣討B(tài)連續(xù)監(jiān)測,利用所得影像的高光譜信息進行作物營養(yǎng)診斷、農(nóng)田系統(tǒng)檢測和種類細分、作物長勢動態(tài)信息獲取等技術(shù)操作。
3無人機低空遙感技術(shù)的主要應用
3.1農(nóng)業(yè)資源預測評估
糧食作物是維系社會正常運行的基礎,種植面積與長勢的波動影響著國家的穩(wěn)定。衛(wèi)星遙感在精確即時數(shù)據(jù)獲取方面有著明顯缺陷,無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要求。近年來,無人機遙感隨著技術(shù)的成熟,彌補了衛(wèi)星遙感的不足,其在農(nóng)作物長勢分析、養(yǎng)分和土壤水分分析等方面發(fā)揮著獨特優(yōu)勢。在不與農(nóng)作物直接接觸的情況下可以通過傳感器在低空獲取作物的電磁波信息并得到相關的指標數(shù)據(jù),然后用相應的定量分析方法對耕地生產(chǎn)力進行評價,且最終獲得的數(shù)據(jù)的空間分辨率可達到厘米級。參照劉忠等[1]的研究,將農(nóng)作物長勢關鍵參數(shù)劃分為形態(tài)指標、生理生化指標、脅迫指標和產(chǎn)量指標等4類。有關長勢參數(shù)反演的相關研究近年來在國內(nèi)外都是研究熱點,反演方法有形態(tài)特征提取法、輻射傳輸模型法等眾多針對不同情形的方法,選擇時要盡量避開其短板。
3.2農(nóng)業(yè)蟲草害遙感監(jiān)測
全世界每年由病害和蟲害導致的糧食減產(chǎn)仍然十分嚴重,在總產(chǎn)量中的占比約達到了1/4。目前國內(nèi)外對利用無人機遙感進行數(shù)據(jù)反演的研究有很多,但是還未形成規(guī)?;晒M行推廣,大部分是針對特定作物的監(jiān)測研究。在農(nóng)業(yè)蟲草害中,作物與雜草的識別不可或缺,針對此問題Inkyu等[2]提出了新的改進辦法,即利用站式滑動窗口的方式開發(fā)一種新的識別分離模型。在各研究中,對于蟲草害等信息光譜特征專門提取并進行遙感反演定性,若可更深入研究并加以推廣,可做到對災害的及時發(fā)現(xiàn)和防治,將對農(nóng)業(yè)發(fā)展有巨大的推動作用。
3.3精準農(nóng)業(yè)管理
精準農(nóng)業(yè)管理是根據(jù)作物生長環(huán)境和自身特點的差異性進行精準的特定的管理,達到浪費少、成本低、收益高的目的。在李明等[3]的實驗研究中,對通過無人機遙感試驗得到的多幅有重疊區(qū)域的水稻地塊圖像,進行處理后建立的可識別二分類Logistic回歸模型準確率高,對各不同地塊的差異性比較具有參考價值。對無人機影像獲得的三種可見波段進行模型建立可達到高精度提取某種作物信息的效果。如綜合利用紅、綠、藍三個波段建立可見光差異植被指數(shù)模型,綠色健康植被信息的提取精度可達到90%。
4無人機農(nóng)業(yè)應用中的不足
由于無人機遙感技術(shù)仍是近年來的新興技術(shù),若要大規(guī)模推廣利用仍有許多局限性。無人機自身攜帶的GPS精度、天氣狀況、續(xù)航時間、通信距離等因素都會影響無人機遙感技術(shù)的適用性和實用性。針對單一無人機的作業(yè)能力,國內(nèi)外研究者提出了眾多解決方案,但尚未得出一個全面的結(jié)論,例如若提高機載設備的監(jiān)測精度往往又會減低其單次飛行時間。同時,農(nóng)田間環(huán)境千差萬別,對無人機的運行也是極大的挑戰(zhàn)。在面對復雜天氣時,體積小質(zhì)量輕的優(yōu)點反而成了劣勢,若不能做到隨時監(jiān)測就會降低無人機遙感的可靠性,惡劣條件下通信信號變?nèi)跻矔绊懙降涂諢o人機的運行。國內(nèi)外無人機遙感研究模型試驗的農(nóng)田范圍尚小,缺乏代表性。
關鍵詞:農(nóng)業(yè)信息化
一、農(nóng)業(yè)信息化的重要性
農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎,解決“三農(nóng)” 問題尤為重要。黨在xx屆五中全會提出要建設社會主義新農(nóng)村,并在xx屆三中全會對此進行全面闡述:要建設社會主義新農(nóng)村,就要優(yōu)化和調(diào)整農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu),要走機械化、產(chǎn)業(yè)化、信息化之路。
二十一世紀是信息的時代,世界在信息化,農(nóng)業(yè)也在信息化。因此,加強農(nóng)業(yè)信息化建設對于構(gòu)建和諧社會和建設社會主義新農(nóng)村意義重大。黨的xx大明確指出“信息化是我國加快實現(xiàn)工業(yè)化和現(xiàn)代化的必然選擇”,并把大力推進信息化作為本世紀頭20年經(jīng)濟建設和改革的主要任務之一。農(nóng)業(yè)信息化是國民經(jīng)濟和社會信息化的重要組成部分,以農(nóng)業(yè)信息化帶動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,對于促進國民經(jīng)濟和社會持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重大意義。
二、農(nóng)業(yè)信息化的概念
目前,學術(shù)界關于農(nóng)業(yè)信息化雖然還沒有一個公認的定義,農(nóng)業(yè)信息化的量化指標尚未確定,對于農(nóng)業(yè)信息化的涵義的認識還處在一個不斷發(fā)展的時期。但普遍認為,農(nóng)業(yè)信息化是指信息科學在農(nóng)業(yè)上得到廣泛應用,通過信息網(wǎng)絡把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、農(nóng)資及農(nóng)產(chǎn)品市場等領域、環(huán)節(jié)緊密地連接起來,成為一個有機的系統(tǒng)。
中國電子信息、產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院(XX)將農(nóng)業(yè)信息化定義為:利用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)產(chǎn)供銷及相關的管理和服務提供有效的信息支持,并提高農(nóng)業(yè)的綜合生產(chǎn)能力和經(jīng)營管理效率的相關產(chǎn)業(yè)的總稱。
雖然目前還不能就農(nóng)業(yè)信息化的概念達成共識,但是筆者通過閱讀大量的文獻發(fā)現(xiàn),農(nóng)業(yè)信息化的內(nèi)涵主要包含以下幾點:(1)信息和知識成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基本資源和發(fā)展動力,信息和技術(shù)咨詢服務業(yè)成為整個農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的基礎產(chǎn)業(yè);(2)農(nóng)業(yè)信息化不僅包括計算機技術(shù),還應包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)、光電技術(shù)、遙感技術(shù)等多項信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上普遍而系統(tǒng)應用的過程;(3)農(nóng)業(yè)信息化的內(nèi)涵至少應包括以下五個領域:農(nóng)民生活消費信息化,農(nóng)業(yè)基礎設施信息化,農(nóng)業(yè)科學技術(shù)信息化,農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理信息化,農(nóng)業(yè)資源環(huán)境信息化。”
近年來,隨著農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展,有關農(nóng)業(yè)信息化的新術(shù)語相繼出現(xiàn),為農(nóng)業(yè)信息化增添了新的內(nèi)容。主要包括:數(shù)字農(nóng)業(yè)、信息農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)、電腦農(nóng)業(yè)、數(shù)字鴻溝等概念。
三、浛洸農(nóng)業(yè)信息化開展現(xiàn)狀調(diào)查及分析
1、調(diào)研背景和目的
在國內(nèi)社會經(jīng)濟飛速發(fā)展的推動下,我國的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟呈現(xiàn)持續(xù)發(fā)展的態(tài)勢,并且農(nóng)業(yè)技術(shù)水平也有了較大的提升。目前大部分地區(qū)在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時,均將機械導航技術(shù)應用于其中,能夠大大提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的同時,還能為生產(chǎn)者創(chuàng)造更多的經(jīng)濟收益。對此,本文主要根據(jù)當前農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)的發(fā)展做如下分析,以期為今后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一定的參考依據(jù)。
關鍵詞:
農(nóng)業(yè)機械;導航技術(shù);發(fā)展
在我國農(nóng)業(yè)機械技術(shù)快速發(fā)展的背景下,機械導航技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用越來越廣泛,這對促進國內(nèi)農(nóng)業(yè)機械朝著現(xiàn)代化水平不斷發(fā)展,以及提高生產(chǎn)技術(shù)等起到關鍵性的作用。因此,進一步探究農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)發(fā)展非常有必要。
1農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)發(fā)展趨勢分析
1.1全面引入GPS系統(tǒng),達到精細化管理
在當前科學技術(shù)快速發(fā)展的推動之下,在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機械設備運行過程中,可充分結(jié)合GPS(全球衛(wèi)星定位)系統(tǒng)以及衛(wèi)星導航技術(shù)等,以便在農(nóng)業(yè)操作中實現(xiàn)精準、快速地定位,從而提升整合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械運行效率及運行準確性,最終達到精細化管理[1]。積極引入GPS系統(tǒng),可以準確地進行重復的農(nóng)業(yè)機械化操作,準確度可精確至米,按照土壤的土質(zhì)以及農(nóng)作物當前的生長需求,將所需要的各種元素進行相應投放的幾率也漸漸提升?,F(xiàn)階段,大部分民用的全球定位系統(tǒng)的發(fā)展日漸成熟,表明該系統(tǒng)在以往的農(nóng)業(yè)機械設備中的應用范圍也將慢慢擴發(fā),但是在應用過程中需關注的是,相關人員應按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化運行的具體情況,選用安全、高效的全球定位裝置及設備。
1.2引入傳感器、液壓技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實時監(jiān)控
農(nóng)業(yè)機械在整合運行過程中,以液壓技術(shù)對其進行相應的控制,其內(nèi)部以動力傳動為主,適合用來監(jiān)控生產(chǎn)過程,若同時與傳感技術(shù)進行有效結(jié)合,在會大大提升整個農(nóng)業(yè)機械設備運行的自動化。而且,還能使噴藥機、施肥機、播種機等完成自動化操作,按照所需配置的具體份量,在完成自動化監(jiān)控的過程中,可對相應的數(shù)據(jù)進行反饋及收集。通常情況下,相關人員可于收割機上面安裝一個小型傳感器,此傳感器能精準地采集到農(nóng)作物溫度、產(chǎn)量、水分等信息。此外,傳感器可以和其他類型的監(jiān)控儀器相互合作,從而實現(xiàn)對整個農(nóng)作物實時監(jiān)控,且做好數(shù)據(jù)信息的輸出、存儲、控制等。如果傳感器、液壓技術(shù)與GPS系統(tǒng)進行有效配合,不僅能準確地了解農(nóng)作物的空間位置,還能對農(nóng)作物的整個生長過程進行監(jiān)控。
1.3大力引入網(wǎng)絡信息技術(shù),實現(xiàn)生態(tài)化管理
農(nóng)業(yè)部門在整個農(nóng)業(yè)機械發(fā)展過程中,要想促進機械導航技術(shù)的快速發(fā)展,就必須創(chuàng)新農(nóng)業(yè)機械,這就必須要與當代計算機及網(wǎng)絡技術(shù)聯(lián)合應用。當前,很多新型的農(nóng)業(yè)機械化思想漸漸被應用到整個農(nóng)業(yè)管理中,其中,精準的農(nóng)業(yè)思想屬于一種完全超越之前相對集散式的農(nóng)業(yè)機械化生產(chǎn)概念的戰(zhàn)略思想,而這也沒目前交叉學科當中實現(xiàn)生產(chǎn)獲利的一個主要典范。而且,精準的農(nóng)業(yè)機械技術(shù)漸漸打破以往的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,可有效整合相關的生產(chǎn)資源,且起到一定的保護作用。同時還能降低整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本,提升生產(chǎn)效率,最終為農(nóng)戶創(chuàng)造更多的經(jīng)濟收益。需要重點關注的是,計算機及信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械中的有效運用,對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源起到一定的保護作用,同時確保土地運用的合理性,保護相關的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境不會受到破壞,最終促進農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)的健康、可持續(xù)發(fā)展[2]。這不僅是當前農(nóng)業(yè)部門較關注的一個生態(tài)問題,還是農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展的一個方向,實現(xiàn)信息、計算機、定位等技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效結(jié)合,對提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理質(zhì)量具有重要意義。
2當前農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)的具體應用
2.1用于指導農(nóng)業(yè)航空作業(yè)
農(nóng)業(yè)在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)期間,若想要實現(xiàn)航空作業(yè),則難度較大,且路線布置起來十分困難。因此,為較好地解決上述問題,進一步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,于操作時按照當?shù)鼐唧w的地形、氣候等,制定出相關的農(nóng)業(yè)作業(yè)軌跡,之后在應用GIS技術(shù)把具體信息保存起來。
2.2用于檢測土壤性質(zhì)
農(nóng)戶在完成機械化的整地以及播種前,可以選用一種合適的作物采樣車輛,并根據(jù)相應的要求于農(nóng)田當中采集所需土壤樣品。同時可在車輛上面配置相應的GPS計算機及接收機,并于計算機內(nèi)配置相應的GIS系統(tǒng),具體作用機制表現(xiàn)為:在采集樣品的過程中,GIS能夠準確地記錄下相應的采集點,之后經(jīng)室內(nèi)作業(yè)把所采集的土壤樣本性質(zhì)做相應的檢測,最終得出檢測結(jié)果,將其記錄于GIS當中,最終根據(jù)所檢測的結(jié)果,經(jīng)仔細分析及調(diào)整,制作出相應的圖標,以指導農(nóng)業(yè)機械設備作業(yè)[3]。
3結(jié)束語
綜上所述,本文重點分析農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)發(fā)展趨勢,具體包含以下方面:全面引入GPS系統(tǒng),達到精細化管理、引入傳感器、液壓技術(shù),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實時監(jiān)控、大力引入網(wǎng)絡信息技術(shù),實現(xiàn)生態(tài)化管理等,進一步了解現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)的具體應用情況,主要包括:農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)用于檢測土壤的性質(zhì)、用于指導農(nóng)業(yè)航空作業(yè)等方面。經(jīng)對本文進行闡述,重點凸顯導航技術(shù)在當前我國農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)、運行中,所表現(xiàn)出的優(yōu)勢,這對于之后進一步推動農(nóng)業(yè)機械導航技術(shù)發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展具有重要參考意義。
參考文獻:
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由于需要給作物提供最適宜的生長環(huán)境,設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)需要借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對溫室內(nèi)的光照、溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)實現(xiàn)精準控制。荷蘭的大型連棟溫室基本都配備了依據(jù)作物生長需求及室內(nèi)環(huán)境參數(shù)變化的通風、加溫、灌溉等裝備的調(diào)控系統(tǒng)。而我國的設施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前仍停留在對環(huán)境參數(shù)的采集、檢測的初級層面,沒有與環(huán)境調(diào)控、作物栽培等相關設備進行聯(lián)動,沒有真正意義實現(xiàn)科學決策和智能控制。在“西北非耕地溫室結(jié)構(gòu)與建造技術(shù)”項目中,項目組針對自行設計的裝配式示范溫室結(jié)構(gòu)和室內(nèi)配套的外保溫、內(nèi)保溫、頂通風裝備,研制了一套包含:感知、傳輸和應用三個層次的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng),實現(xiàn)了依據(jù)作物需求和室內(nèi)外參數(shù)變化,自行控制外保溫、內(nèi)保溫、頂通風等設備機構(gòu)的運行。
總體架構(gòu)方案
根據(jù)計算機網(wǎng)絡架構(gòu)模型的方法,結(jié)合裝配式示范溫室的結(jié)構(gòu)和環(huán)控設備,設計了配套的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu),如圖1所示。架構(gòu)分為3層:感知層、傳輸層、應用層。感知層主要負責采集溫室內(nèi)外的環(huán)境參數(shù);傳輸層主要負責將采集數(shù)據(jù)進行匯集傳輸;應用層主要負責在信息平臺上將獲得的數(shù)據(jù)進行處理分析,并做出決策,發(fā)送信號至環(huán)境調(diào)控設備,執(zhí)行開啟、關閉等動作。
數(shù)據(jù)的采集
根據(jù)溫室環(huán)境調(diào)控裝備的控制策略需求,選擇了室內(nèi)采集:空氣溫度、濕度、太陽輻射強度、10 cm基質(zhì)溫度、10 cm基質(zhì)含水率;室外采集:空氣溫度、濕度、太陽輻射強度、風速,共計9個環(huán)境參數(shù)。在傳感器的選擇上,根據(jù)溫室生產(chǎn)過程中對設備提出的需求,即適應高溫、高濕等惡劣生產(chǎn)環(huán)境,并且其精度、準確度、穩(wěn)定性、一致性等性能參數(shù)能滿足使用。項目按照了相應的傳感器,如圖2,圖3所示,利用其定時感知數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)的傳輸
該網(wǎng)絡主要實現(xiàn)溫室傳感器數(shù)據(jù)的采集并輸送至信息化處理平臺,以及將信息化處理平臺做出的決策傳輸至環(huán)境調(diào)控設備,執(zhí)行相應動作。選擇采用了基于低功耗個域網(wǎng)協(xié)議(ZigBee)和無線寬帶(WIFI)自組織網(wǎng)絡終端技術(shù)連接不同的傳感器設備,可以實現(xiàn)對溫室內(nèi)各種數(shù)據(jù)的自動獲取,并實現(xiàn)數(shù)據(jù)在溫室中繼設備匯聚,輸送至信息化處理平臺;然后再電控柜內(nèi)安裝自組織網(wǎng)絡中繼器,通過信息化平臺,將傳感器與環(huán)控裝備互動。如當室內(nèi)溫度過高時,溫度傳感器借助本網(wǎng)絡將室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)發(fā)送至信息化處理平臺,代入頂通風設備的控制策略,發(fā)送頂通風設備開啟指令,并傳輸至電控柜,從而驅(qū)動頂通風系統(tǒng)開啟。自組織網(wǎng)絡的特性提高了傳感器數(shù)據(jù)獲取的可靠性和溫室內(nèi)傳感器放置位置的靈活性。
信息化處理平臺
信息化處理平臺發(fā)揮著室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)的匯集顯示和環(huán)境調(diào)控設備的控制兩大功能。在數(shù)據(jù)顯示方面,可以實時呈現(xiàn)溫室采集的9項環(huán)境參數(shù),也可以存儲3年以上的歷史數(shù)據(jù)。在控制決策方面,可以將采集的數(shù)據(jù)代入外保溫、內(nèi)保溫、頂通風等設備的控制模式,做出下一步動作的判斷決策,給設備發(fā)出動作指令。
結(jié)論
項目根據(jù)非耕地裝配式示范溫室結(jié)構(gòu)和配套的環(huán)控裝備,開發(fā)了包括感知、傳輸、應用的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),搭建了數(shù)據(jù)顯示和控制管理的信息平臺,從而為實現(xiàn)非耕地日光溫室的精準化生產(chǎn)管理提供了重要的工具。但仍存在著諸如未將灌溉控制納入等缺陷,需要在未來的工作中進行優(yōu)化、完善。
【參考文獻】
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一、蒼溪縣旅游精準扶貧概況
蒼溪縣地處四川盆地北緣、秦巴山脈南麓、嘉陵江中游,幅員2330平方公里,轄39個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、802個村(社區(qū))???cè)丝?9 萬,其中農(nóng)業(yè)人口66.3萬。截止2015年6月30日,全縣有貧困村214個,貧困戶23196戶,貧困人口67946人。在貧困特征上,既有量大面寬、程度深的全省面臨的共性問題,也有邊遠分散、底薄災多、鞏固脫貧成果較艱巨的個性問題。
二、蒼溪縣旅游精準扶貧SWOT分析
(一)蒼溪縣鄉(xiāng)村旅游發(fā)展的優(yōu)勢
1.區(qū)位優(yōu)勢
蒼溪縣位于川東北深丘,跨東經(jīng)105°43′―106°28′,北緯31°37′―32°37′,周鄰5縣(市)1區(qū);處于廣元、綿陽、巴中、南充四市的中心腹地,三小時內(nèi)可達到成都、重慶,四小時內(nèi)鐵路、航空游可到達國內(nèi)絕大多數(shù)省會城市,是四川旅游北環(huán)線上的重要節(jié)點。
2.資源優(yōu)勢
作為紅四方面軍出發(fā)的紀念地、黃貓埡戰(zhàn)役紀念地的蒼溪縣,是全國百個紅色旅游景區(qū)之一和全國性的領導干部黨性教育基地和愛國主義示范基地,這里物阜天華,生態(tài)優(yōu)良,特產(chǎn)富饒,具有特色的紅色資源、生態(tài)資源、農(nóng)業(yè)資源和水利資源。
3.文化稟賦
古有“玉女鑿溪”、“火燒怪獸”的神話傳說;近有喚馬剪紙、川北燈戲的民間藝術(shù);今有每年舉辦的 “中國?蒼溪梨花節(jié)”。在境內(nèi)留下過足跡的有杜甫、陸游、張道陵等著名歷史文化人物,存有臨江寺、云臺山、西武當、白塔山等著名歷史文化景點,其中文化更是享譽全國。
(二)蒼溪縣鄉(xiāng)村旅游發(fā)展的劣勢
1.產(chǎn)品過于單一,特色氛圍不濃
鄉(xiāng)村有鄉(xiāng)村的氣息,有鄉(xiāng)村的人物,有田園的風光,有鄉(xiāng)土的風情,要充分體現(xiàn)出人文、藝術(shù)、風土景觀等鄉(xiāng)村特色,并以鄉(xiāng)村特色吸引客源,以鄉(xiāng)土文化促進發(fā)展,以鄉(xiāng)土風情提升魅力,推動鄉(xiāng)村旅游多元化發(fā)展。
2.認識片面,主體作用不足
在旅游業(yè)扶貧開發(fā)的過程中,人口的參與度直接決定了扶貧效果的好壞。蒼溪縣在鄉(xiāng)村旅游的特色資源和客源沒有正確的認識和評估,破壞了鄉(xiāng)村旅游特有的鄉(xiāng)土人情,失去了鄉(xiāng)村性和鄉(xiāng)村意識,更談不上積極性。
(三)蒼溪縣鄉(xiāng)村旅游發(fā)展的機遇
1.黨政重視,旅游投入逐年增大
2014年,國務院《關于促進旅游產(chǎn)業(yè)改革若干意見》(國發(fā)z2014{31號)首次提出了“旅游精準扶貧”的概念;2015年5月,旅游扶貧被列入我國精準扶貧十大工程之一。近年來,蒼溪縣委、縣政府也把旅游工作納入全縣工作的重中之重。在資金的投入上,每年都預算一定數(shù)額的專項資金,除此,還會對群眾的投資采取獎代補的方式,充分激發(fā)農(nóng)民的積極性。
2.消費觀念轉(zhuǎn)變
以前,人們追求的只是簡單的觀光旅游,現(xiàn)如今,更多的是向休閑與度假旅游、體驗旅游轉(zhuǎn)變。游客流向也已從過去的全部涌入大城市逐步向回歸大自然轉(zhuǎn)變,人們更多的是向往生態(tài)享受和精神滿足。
(四)蒼溪縣鄉(xiāng)村旅游發(fā)展的威脅
1.旅游競爭壓力大
廣元市的四縣中,劍閣縣有著國家AAAAA級景區(qū)劍門關;青川縣,唐家河、東河口、青溪古鎮(zhèn)發(fā)展勢頭良好;旺蒼縣,有蒼王峽、古城山等旅游品牌。三區(qū)中,朝天區(qū)有曾家山明月峽;利州區(qū)有皇澤寺、千佛崖;昭化區(qū)有昭化古城、平樂寺。而與蒼溪縣直線距離不到20公里的閬中市更是擁有中國保存最完整的四大古鎮(zhèn)之――閬中古城。
2.資源環(huán)境壓力大
目前,蒼溪縣鄉(xiāng)村旅游經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的壓力比較大。存在著生態(tài)破壞和環(huán)境污染的問題,所以要從人與自然和諧相處,保護生態(tài)環(huán)境的基礎上,科學的開展鄉(xiāng)村旅游,精準的進行旅游扶貧。
三、基于SWOT分析的戰(zhàn)略制定
總體上來說,蒼溪縣鄉(xiāng)村旅游精準扶貧目前的發(fā)展情況是優(yōu)勢多于劣勢,機遇多于威脅。因此要把劣勢轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢,抓住機遇,規(guī)避威脅,持續(xù)健康發(fā)展。