精準農業(yè)與3s技術精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的精準農業(yè)與3s技術主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：精準農業(yè)與3s技術范文
1.1精準農業(yè)的定義精準農業(yè)的生產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,坡度等)等;可控因素又稱為“后天”因素,包括品種、肥料、農藥、水分等。精準農業(yè)生產的目的在于科學認識不可控因素(土壤、氣象),合理調配可控因素(肥、水、種、藥),優(yōu)化作物生長條件,使經濟效益和生態(tài)效益達到最優(yōu)。簡單來說,精準農業(yè)是指基于環(huán)境的時空變異性分析,在正確的時間和地點以正確的方式投入正確的生產資料數量,最終獲得最佳的效益。
1.2精準農業(yè)問題的分類精準農業(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;另一類是從動態(tài)角度按生產環(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,重點要解決的問題包括品種選擇、精準施肥、病蟲害預測和產量預測等。從氣象方面來看,要解決的問題主要包括氣溫預測和降雨量預測。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,在精準農業(yè)中對氣象方面的研究相對較少。
1.3重要的精準農業(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致的相似的作物生產潛力、養(yǎng)分利用效率和環(huán)境效應的子區(qū)域。科學、合理的管理分區(qū)可以指導用戶以管理分區(qū)為單元,進行土壤和作物農學參數采樣,并根據不同單元間的空間變異性,實施變量投入、精準管理決策,這樣既能提高土壤養(yǎng)分利用效率、管理精度和農產品產量、品質,又能節(jié)省資源,獲得較好的經濟效益,達到保護農業(yè)資源和環(huán)境質量的目的。研究表明,管理分區(qū)可以作為網格采樣的一種替換手段在變量施肥中應用。土壤分類和地力評價與管理分區(qū)密切相關,可被認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。與品種選擇密切相關的3個概念是品種布局、品種搭配和良種良法配套。品種布局是指依據當地的土壤因素和氣象因素,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的品種,合理的品種搭配有助于降低風險。良種良法配套是指依據不同的品種特性采取不同的栽培措施,做到因種栽培,具體包括根據品種耐密性確定種植密度、根據品種喜肥特性進行施肥、根據生育期確定播種期、根據抗病性確定栽培管理辦法等。在品種確定以后,還有2個問題需要解決,即在時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精準施肥。精準施肥是精準農業(yè)技術中的核心內容,其基本思想是通過GPS在農田地塊上劃分網格,在網格內采樣、測土、化驗,依據土測值利用定量施肥模型獲取網格內的施肥量,最后通過變量施肥機進行精準施肥。實踐證明,精準施肥可以節(jié)約肥料、增加糧食產量、均衡土壤養(yǎng)分、減少環(huán)境污染。
1.3.4病蟲害預測。病蟲害預測是玉米精準生產決策中的重要環(huán)節(jié)。準確的病蟲害預測可以使生產者及時地采取相應措施,從而減少產量損失。病蟲害預測的內容主要包括發(fā)生期、發(fā)生量、分布區(qū)、危害程度和損失的預測。其中,發(fā)生期和發(fā)生量的預測、預報更具實際意義。影響病蟲害發(fā)生的因素主要有:病原物和蟲源(病原物的數量、飛散和傳播;害蟲越冬、繁殖數量以及發(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,現有的預測基本都采取了簡化方法,即以氣象因素來預測病蟲害的發(fā)生。
1.3.5產量預測及影響因素分析。產量是精準農業(yè)的出發(fā)點和落腳點,準確的產量預測可以為管理區(qū)劃分、品種選擇和精準施肥等提供依據。產量的影響因素分析有助于找到影響產量的限制因子,從而有針對性地采取措施減少或消除這種限制因子,達到提高產量的目的。
2精準農業(yè)的特點
2.1時空性作物生長與時間和空間密切相關,隨時間的改變和空間位置的不同而呈現出不同的屬性和狀態(tài),這就是農業(yè)生產的時空性。3s技術(GPS、GIS和RS)是處理時空信息的有力工具,在精準農業(yè)中具有廣泛的應用。3S技術的相互作用,形成了“一個大腦,兩只眼睛”的框架[5]。其中,GIS是核心,相當于“一個大腦”,用于空間信息的分析和處理;GPS和RS相當于“兩只眼睛”,向GIS提供區(qū)域信息以及空間定位。基于農業(yè)生產的時空性特點,王生生等開發(fā)了數字農業(yè)時空信息管理平臺,該平臺可以對多源、異構的農業(yè)時空數據和推理分析方法進行集中、統(tǒng)一的規(guī)范化管理[6]。張偉建立了集成3S技術的數字農業(yè)空間信息管理平臺,在上海市數字農業(yè)示范區(qū)進行應用,取得了良好的效果[7]。時空推理和空間數據挖掘與3S技術緊密相關,是近年來的研究熱點。王娟等探討了GIS與空間數據挖掘集成在農業(yè)中的應用[8]。充分利用空間數據挖掘和時空推理的理論成果,集成3S技術應用于精準農業(yè)中是未來的研究方向。
2.2不確定性農業(yè)生產復雜多變,農業(yè)生產對象的運動具有隨機性,人們對農業(yè)生產對象的認知具有模糊性和灰色性(不完全性),這就是農業(yè)生產的不確定性。MAT-THEWL等介紹了精準農業(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]。隨機性和模糊性的共同點是:都是針對不確定現象,都是用[0,1]來度量不確定性。不同點是:隨機性是由于條件不充分導致對象的不確定性,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、模糊數學和灰色系統(tǒng)理論是處理不確定信息的3個基本工具,分別用于處理信息的隨機性、模糊性和灰色性。①模糊數學著重研究“認知不確定”問題,其研究對象具有“內涵明確、外延不明確的特點”。對于這類問題,模糊數學主要是憑經驗借助于隸屬函數進行處理。②概率統(tǒng)計研究的是“隨機不確定”現象,著重于考察“隨機不確定”現象的歷史統(tǒng)計規(guī)律。其出發(fā)點是大樣本,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、內涵不明確”的特點[10]。
3精準農業(yè)決策需求與智能技術的結合
基于精準農業(yè)決策需求和精準農業(yè)特點,需要確定相應的智能求解技術。精準農業(yè)與智能決策的結合主要有3個步驟。第一,從精準農業(yè)的角度確定決策需求,并根據每種需求的性質對需求進行分類;第二,從計算機的角度確定智能計算方法,并根據每種方法的功能對方法進行分類;第三,根據分類結果取交集,即可得到精準農業(yè)與智能決策的結合。精準農業(yè)決策需求與智能計算方法的結合點或交集主要包括:關聯(lián)、分類、聚類、評判和預測等。關聯(lián)是指對數據間的相關性進行分析,如相關分析、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據出發(fā),為下一個未知類別的數據歸類;聚類是指從一系列未知類別信息的數據出發(fā),分析其可以聚成幾類,以及哪些數據屬于同一類;評判是指按照給定的條件對事物的優(yōu)劣、好壞進行評比、判別;預測問題可以歸為2種:一種是因果預測,即基于因果關系數據由過去的因預測將來的果;另一種是時間序列預測,即基于時間序列數據由過去的果預測將來的果。可以得到精準農業(yè)決策需求所對應的智能求解方案。精準農業(yè)決策需求與智能計算方法的結合屬于多對多的關系,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)的劃分可采用神經網絡、模糊聚類等多種方法求解,而神經網絡方法可用于管理區(qū)劃分、病蟲害預測等。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,要綜合考慮現有數據屬性、數據量、算法的效率和算法的準確度等,然后再從中選擇一種相對較好的方法。事實上,精準農業(yè)與智能決策結合的重要任務之一就是要根據現有數據的情況,對多種可能的方法進行測試和比較,并從中選擇最適合當前數據的方法。一般情況下,通過標準數據集對相關智能決策技術進行測試和比較,通過應用數據集進行精準農業(yè)應用。
4精準農業(yè)問題的求解
從計算機的角度看,精準農業(yè)的智能求解主要有3種情況。第一,將傳統(tǒng)的、已經實現的智能決策技術應用于精準農業(yè);第二,對原有的智能決策技術進行改進,使其效率更高,更適合于某個精準農業(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進行相關問題的求解。
4.1精準農業(yè)問題的求解層次數據、知識、決策是精準農業(yè)問題求解的3個層次,三者間的關系如圖2所示。有一部分簡單數據、經驗知識和已知決策可直接為用戶所用,而大多數情況下,數據都要經過數據挖掘形成知識,再經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現,就形成了智能決策支持系統(tǒng);為了實現軟件開發(fā)的標準化、規(guī)范化,需要軟件工程方法的指導。
4.2主要智能決策技術及其在精準農業(yè)中的應用
4.2.1神經網絡。人工神經網絡是一個大規(guī)模自組織、自適應的非線性動力系統(tǒng),能較好地模擬人的思維,具有大規(guī)模并行協(xié)同處理能力及較強的容錯、聯(lián)想和學習能力,能依據一定的學習算法自動地從訓練事例中學習,并根據外界環(huán)境的變化調整自己的行為。神經網絡經常和遺傳算法、模糊計算配合使用,三者合在一起又稱為軟計算方法[11]。軟計算通過對不確定、不精確及不完全真值的容錯以取得低代價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、腦結構、進化和免疫等)來有效處理不確定性信息。軟計算方法的以上特征,適應于農業(yè)生產的不確定性。神經網絡的功能主要有分類、聚類、預測等,可用于土壤分類、管理區(qū)劃分、病蟲害預測和產量預測等。單個神經網絡具有不穩(wěn)定性,為了進一步提高神經網絡的預測精度和泛化能力,可引入神經網絡集成技術。神經網絡集成是由Hansen與Salamon在1990年提出的,旨在通過訓練多個神經網絡并將其進行組合來提高神經網絡系統(tǒng)的泛化能力[12]。
4.2.2貝葉斯網。貝葉斯網方法是20世紀80年展起來的,最早由JudeaPearl于1986年提出,當時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,并且在工業(yè)控制、醫(yī)療診斷等領域的許多智能系統(tǒng)中得到了應用。貝葉斯網絡作為圖形模型的一種,具有圖形模型的大多數性質,圖形模型是概率理論和圖論的結合。他們提供了一種自然的工具來處理貫穿于應用數學和工程中的2個問題———不確定性和復雜性。一個復雜系統(tǒng)是由多個簡單部分構成的。概率理論提供了各個部分聯(lián)合起來的粘合劑,保證系統(tǒng)作為整體是一致的,并提供模型到數據的接口;圖論則提供了一個可以訴求于知覺的界面,人們可以通過它將高度互動化的變量集和數據結構模型化。貝葉斯網具有雙向推理能力,既可以用于預測也可以用于診斷。貝葉斯網還具有分類功能。有代表性的分類器包括樸素貝葉斯分類器和TAN分類器,兩者都是貝葉斯網的特例[13]。由于貝葉斯網的建造需要大量數據,而農業(yè)數據獲取相對困難,因此,貝葉斯網在精準農業(yè)中的應用還不多見。在國外,F.trai將貝葉斯網應用于冬小麥產量預測,KristianKristensen等將貝葉斯網應用于大麥麥芽生產決策,均取得了很好的效果[14-15]。而在國內,幾乎沒有相關研究。隨著3S技術的發(fā)展,獲取大量農業(yè)數據已經成為可能,將貝葉斯網與遙感結合應用于精準農業(yè)是一個發(fā)展趨勢[16]。另外,在數據量相對不足的情況下,可以采用一定的方法簡化貝葉斯網建造的復雜性,如充分利用領域專家的先驗知識,采用“噪音“或和“分離”技術等[17]。總之,貝葉斯網在精準農業(yè)中必將具有良好的發(fā)展前景。
4.2.3灰色系統(tǒng)理論。灰色系統(tǒng)理論由我國學者鄧聚龍教授于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)實現對現實世界的確切描述和認識。由于農業(yè)系統(tǒng)具有復雜性,對于農業(yè)生產者來說,信息是殘缺不全的,內部特征“若明若暗”。因此,農業(yè)是一個典型的灰系統(tǒng),農業(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)理論在處理農業(yè)不確定性信息方面更具有優(yōu)勢和獨到性。這是因為:首先,在農業(yè)生產過程中,存在著大量不確定現象,要獲取足夠的數據,并使其具有典型的概率分布特征是相當困難的;其次,概率統(tǒng)計方法要求試驗設計復雜,且基本假定過于嚴格,而實際很難辦到。灰系統(tǒng)理論的主要功能有關聯(lián)分析、聚類、預測、評判等。可用于產量影響因素分析、品種評價、病蟲害預測等。
4.3精準農業(yè)智能決策系統(tǒng)精準農業(yè)決策需求的實現,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)依賴于大量數據的獲取,三者之間的關系見圖3。這是一個具有沙漏計時器形狀的技術體系,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、異構數據(信息獲取層),對上要解決各種需求。由于農業(yè)生產的復雜性,數據獲取相對困難,大部分知識都是以經驗的形式存在于人的頭腦中,因此,早期的智能決策系統(tǒng)主要是知識驅動的,以農業(yè)專家系統(tǒng)的開發(fā)和應用為主要標志,側重于軟件的實現,這一階段可稱為智能農業(yè)階段。隨著3S技術的發(fā)展,采集和獲取大量屬性或空間數據成為可能,因此,后期的智能決策系統(tǒng)主要是數據驅動的,以3S技術的開發(fā)和應用為主要標志,側重于軟硬件的結合,這一階段可稱為精準農業(yè)階段。當前的農業(yè)智能決策系統(tǒng)側重于數據驅動和知識驅動的集成。在數據量豐富的場合主要采用采用數據驅動模型,在知識量豐富的場合主要采用知識驅動模型。智能決策系統(tǒng)的發(fā)展趨勢主要有3個方面: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,如面向服務的分布式精準農業(yè)信息平臺[21];三是網絡化,如基于網絡的作物品種選擇信息系統(tǒng)[22].
第2篇：精準農業(yè)與3s技術范文
[關鍵詞] 地理信息系統(tǒng) GIS 精細農業(yè)
[中圖分類號] S126 [文獻標識碼] 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)邦數字地圖協(xié)調委員會（FIC-CDC）關于GIS的定義及概念框架， FIC-CDC認為GIS是由計算機硬件、計算機軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設計支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規(guī)劃和管理問題。
二、精細農業(yè)
精細農業(yè)是綜合應用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、農業(yè)工程技術等現代高新科技以獲得“高產、優(yōu)質、高效”的現代農業(yè)生產模式和技術體系。運用全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術（RS）、傳感器及檢測系統(tǒng)、計算機控制器及變量執(zhí)行設備等信息技術，對大田作物生產實施監(jiān)控，從而提高農作物的產量和質量，最大限度地保護生態(tài)環(huán)境，節(jié)約資源，保證農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
三、GIS在精細農業(yè)方面的應用分析
地理信息系統(tǒng)萌芽于20世紀60年代，我國在80年代開始了這方面的研究和應用。
1.GIS在農業(yè)土地地塊等級分類中的應用
利用GIS設定農業(yè)用地的取樣位置，對農業(yè)用地的營養(yǎng)成分的抽樣采集或者農業(yè)用地的年平均產量的數據整理，在Arcmap中借助于SQL語言的編輯篩選功能，從而把收集到的數據進行分類，以達到農業(yè)土地地塊的分類分級的效果。
2.GIS在農業(yè)病蟲害防治
在農業(yè)病蟲害防治方面，主要是利用GIS與GPS、RS的有機結合來實現的，通過全球定位系統(tǒng)（GPS）和遙感技術（RS）把該區(qū)域內的農作物的長勢情況以圖像數據的方式傳輸給GIS，通過GIS軟件對于圖片強大的分析系統(tǒng)，分析出病蟲害的傳播、遷移、擴散規(guī)律和種群分布空間動態(tài)以及病蟲害的發(fā)生和環(huán)境關系，對病蟲害進行全方位、立體掌握[1]，根據GIS圖像數據的顏色值變化趨勢從而能夠準確的對于農作物的病蟲害狀況做出判斷，適時地采取有效的病蟲害防治措施。
3.GIS在農產品估產方面的應用
GIS與GPS、RS相結合，通過遙感技術（GPS）采集清晰的圖像信息，全球定位系統(tǒng)（RS）進行精準圖像定位，通過數據的采集、存儲、分析和輸出地面的要素資料，獲得實況信息，再利用GIS對于采集到的信息進行高精度提取農作物的種植面積，遙感估產區(qū)劃，估產產量分布圖的生成與輸出[2]。在我國，玉米、小麥、水稻等多種農作物已經用到遙感估產。
4.GIS在農產品的運輸和銷售方面的應用
在GIS中，通過對農產品集聚地和農產品運輸道路的分布，利用ArctoolBox，建立消費群體和運輸距離的緩沖區(qū)以及消費目標領域的地區(qū)分布等級，還可以利用ArctoolBox中的疊置分析，添加農產品銷售和運輸條件限制以及與其他農產品競爭力的權重系數，GIS強大的數據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產品的銷售最佳途徑。
四、國外精細農業(yè)發(fā)展現狀
精細農業(yè)首先出現在美國，而法國對于GIS在精細農業(yè)方面的應用技術已經相當成熟，尤其是聯(lián)合收獲機產量圖生成以及質量測定、施肥機械及電子化植保機械利用GPS和GIS系統(tǒng)進行變量作業(yè)已經成為現實[3]。法國在實現精細農業(yè)現代化的同時，還經常與其他國家經常進行精細農業(yè)這方面的科研和合作交流，在實現精細農業(yè)推廣方面提供了有效的技術支持。
五、GIS的前景展望
1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技術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), 實現系統(tǒng)各部分間利用管理實時化、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，均勻分布產量測試點，收集產量測試點的產量數據，把收集來的數據輸入到GIS中與其原有的數據（土壤的PH值、土壤成分表等數據）進行匯總疊加，從而分析出農業(yè)用地中各種因素對農作物產量帶來的影響，進而及時有效地做出解決方案，提高農產品的單位面積產量。
2.GIS與專家系統(tǒng)（ES）結合組成的智能GIS系統(tǒng)將成為未來解決農業(yè)領域空間復雜問題的重要途徑。
利用GIS作為有效的交流平臺，廣泛開展農業(yè)專家系統(tǒng)的研究，建立成熟的基于GIS的數據自動采集和數據分析的專家系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)，利用智能型的GIS系統(tǒng)來解決精細農業(yè)中復雜難題。
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)將為精細農業(yè)數據的自動采集、自動分析、自動處理和應用提供決策支持，提高“3S”的集成度，推動精細農業(yè)在中國的快速發(fā)展。
六、結束語
我國是一個農業(yè)大國，人口數量位居世界第一，而人均國土占有面積卻很少，精細農業(yè)的優(yōu)勢在于既能提高糧食單位面積產量又能減少人力物力，因此精細農業(yè)已經成為了當代中國農業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而GIS在農業(yè)上的應用推動了我國精細農業(yè)的發(fā)展，只有把GIS和GPS、RS相結合組成的“3S”系統(tǒng)，甚至與專家系統(tǒng)（ES）、決策支持系統(tǒng)相聯(lián)系應用到精細農業(yè)，參與到農業(yè)氣象服務、農產品估產、采集和銷售等領域中，才能實現農業(yè)數字化、產量化和規(guī)模化，在減少資源投入的同時又保證了農產品的產量和質量。
參考文獻
[1]鄭宇鳴、李淑斌、肖植文、劉振環(huán) GIS在農業(yè)病蟲害信息管理中的應用 農機化研究，2011
[2]饒衛(wèi)民、章家恩、肖紅生、胡月明 地理信息系統(tǒng)（GIS）在農業(yè)上的應用現狀概述 云南地理環(huán)境研究，2004
[3]張曉輝、李汝莘 法國的精細農業(yè)研究及應用現狀 農機化研究，2002
第3篇：精準農業(yè)與3s技術范文
遙感（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS） 和全球定位系統(tǒng)（GPS） 已走過了各自的獨立發(fā)展階段，在各技術取得成就的同時，科學家和應用部門逐漸地認識到單獨地運用其中的一種技術往往不能滿足一些應用工程的需要。隨著全球變化研究、資源與環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、災害防治等國際關注的點問題的提出， 人們迫切希望能具有提供全方位的準實時或實時的地面觀測信息的能力。遙感對地觀測技術整體的"時效性"距全球變化研究及環(huán)境、資源、災害動態(tài)監(jiān)測的需求尚有一段距離。"3S"技術就是為了適應這一要求而產生的。
二、"3S"技術在林業(yè)中的應用
1、促進林業(yè)現代化管理
隨著"3S"技術的逐步應用，RS能迅速獲取大范圍信息，GPS能準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，進行綜合管理。"3S"的同步應用，不但能實現森林資源和經營狀況的實時、動態(tài)監(jiān)測和管理，還能通過對森力資源內部各方面的全面有效監(jiān)管，具體落實山頭的林地、濕地、沙地以及生物多樣性等林業(yè)資源的基礎數據，從而實現對森林資源與社會、經濟、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行詳細分析， 對林木的生長情況進行預測和模擬，實現造林決策的規(guī)劃圖，完善知識庫，實現森林資源的合理優(yōu)化配置。p少不必要的資源消耗，大大降低了生產成本，提高了林業(yè)生產率，逐步轉變林業(yè)的粗放經營方式，走上精準經營之路，促進森林資源的現代化管理。
2、實現林業(yè)的無紙化辦公
2009年，中國林業(yè)門戶網的改版與整合，林業(yè)內網辦公平臺的推行使用，林業(yè)信息專網及政務公開平臺的擴建，建立起了覆蓋全國全省級林業(yè)主管部門及國家林業(yè)局京內外各直屬單位的林業(yè)專網系統(tǒng)。通過建設各類門戶網站、辦公資源網站和信息管理系統(tǒng)以及專業(yè)辦公數據庫，為我國林業(yè)系統(tǒng)搭建了技術先進、功能相對完善的網絡信息平臺，實現了各類數據的便捷收集、存儲、傳輸、處理和等，極大的提高了工作效率，基本實現了無紙化辦公。
3、監(jiān)測林業(yè)資源動態(tài)
各級林業(yè)部門圍繞"精準林業(yè)"的和新要求在調查中利用先進的信息技術，比如遙感技術、無人機、地面近景攝影、三維激光掃描、GPS定位等技術獲取了精確的數據，并運用GIS將屬性數據和空間數據進行管理，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現林業(yè)資源數據以及檔案的一體化查詢，能在地圖上轉化查詢結果。對原始資料數據和各類動態(tài)數據的分析，還有助于建立森林防火預警體系、林業(yè)有害生物監(jiān)控體系等，使得森林火災救助、林業(yè)病蟲火害防治、林地荒漠化預防、以及瀕危動植物保護等問題逐漸得到控制。
"3S"技術中，作為單項的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，取得良好的經濟效益。RS 在我國林業(yè)中的應用更是令人矚目，"三北"防護林遙感綜合調查在兩年時間查清了占全國60% 面積的"三北"地區(qū)森林、土地、草場等再生資源的數量，并對"三北"的生態(tài)環(huán)境進行了評價。使國家有關部門在短時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)方法難以調查的地區(qū)，RS 更顯其威力。
GIS 的應用也由當初的簡單查詢和制圖制表發(fā)展為森林經營管理的重要工具， 除了完成常規(guī)的數據管理功能外，可方便地在空間屬性數據基礎上建立生長、預測、經營、決策等專業(yè)模式，通過對各種經營過程進行模擬比較和評價，選擇出最優(yōu)經營方案，并通過與RS 的結合作出了許多區(qū)域性的森林資源、土地資源的動態(tài)化監(jiān)測。
隨著"3S"技術的日益成熟和實用化，其具有實時或準實時獲取信息、處理信息的能力，必將給林業(yè)生產開拓一塊嶄新的天地。從"3S"技術的特點和林業(yè)生產的內容分析，可以預見。
4、建立森林資源地理信息系統(tǒng)
（一）基本數據庫的建立
（1）基礎資源分布地圖的形成和數據庫的建立
（a）自然資源地圖；（b）自然地理地圖；（c）社會經濟地圖；（d）森林經營地圖。
（2）屬性數據庫建立
"二類"查數據目前在我國大都采用關系數據庫，每個小班調查卡片為數據庫中的一個記錄，經輸入、檢查、修改，建成小班調查因子數據庫和樣地調查數據庫。在數據庫中：數據項，每項為調查因子。為實現屬性庫與圖形庫的聯(lián)結，對應于圖形庫中的關鍵字，在小班數據庫中增加了一個數據項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)結構的科學調整
（1） 森林樹種的結構調整
采用數字林業(yè)技術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、產業(yè)經濟分布結構以及社會經濟需求進行空間屬性分析并以此來進行河岸防護林，自然保護區(qū)等公益林和經濟建設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）樹齡組成結構調整
森林資源樹齡搭配結構的調整，應當充分利用GIS和相關的數字技術，從保證森林資源的可持續(xù)發(fā)展、社會經濟效益和生態(tài)效益的角度為出發(fā)點，以地區(qū)地形地貌、樹木立地條件、林種分布特點、林木生長各個階段的特點為客觀依據來科學確定合理的齡組結構、林種組成和林木調整計劃和方案，已達到和實現各齡組、各林種比重逐步趨向合理、科學，加速林木成熟，使林業(yè)真正發(fā)揮出它應有的生態(tài)效益、經濟效益和生產潛力。
三、結論
3S技術還可對土地資源、土地利用、農業(yè)布局、產量數據庫，森林、草地數據庫及其信息服務和決策支持系統(tǒng)；重點地區(qū)荒漠化檢測分析；植被動態(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：精準農業(yè)與3s技術范文
摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“數字農業(yè)”的內涵…………………………………………………………1
2國外“數字農業(yè)”關鍵技術發(fā)展與應用……………………………………………1
2.1美國………………………………………………………………………………………1
2.2英國………………………………………………………………………………………2
2.3德國………………………………………………………………………………………2
3我國發(fā)展“數字農業(yè)”的緊迫性…………………………………………………2
4“數字農業(yè)”的發(fā)展趨勢………………………………………………………………3
4.1農業(yè)生產全流程智能化將逐步成為現…………………………………………………3
4.2農產品流通電商化發(fā)展將更加迅猛……………………………………………………3
4.3農業(yè)多元化公共服務將更加完善………………………………………………………4
5 “數字農業(yè)”的實踐策略……………………………………………………………4
5.1實現農業(yè)農村業(yè)務數字化和可視化……………………………………………………4
5.2推動數字農業(yè)技術創(chuàng)新…………………………………………………………………5
5.3提高農業(yè)農村經營管理數字化水平…………………………………………………5
結語…………………………………………………………………………………………6
致謝………………………………………………………………………………………7
參考文獻……………………………………………………………………………………8
摘 要
數字農業(yè)是將信息作為農業(yè)生產要素，用現代信息技術對農業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業(yè)。數字農業(yè)使信息技術與農業(yè)各個環(huán)節(jié)實現有效融合，對改造傳統(tǒng)農業(yè)、轉變農業(yè)生產方式具有重要意義。本文總結了國外“數字農業(yè)”關鍵技術發(fā)展與應用,結合我國發(fā)展數字農業(yè)的緊迫性與當前數字農業(yè)的發(fā)展趨勢,對我國“數字農業(yè)”的發(fā)展提出了幾條實踐策略。
關鍵詞：數字農業(yè)；農業(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“數字農業(yè)”發(fā)展趨勢與策略
1“數字農業(yè)”的內涵
“數字農業(yè)”是農業(yè)數字經濟的重要實踐。當前，學術界和工業(yè)界尚未能夠對數字農業(yè)形成統(tǒng)一的定義。通用名稱包括信息農業(yè)，精確農業(yè)，“ Internet + 農業(yè)”等等。本文中提到的數字農業(yè)基于農業(yè)信息化，在農業(yè)鏈的所有環(huán)節(jié)中都強調了下一代信息技術的重要作用，代表了農業(yè)產業(yè)的新視野。現代農業(yè)與信息化的緊密結合使可以充分利用數字技術。數字技術在促進農業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，并且不斷的提高現代農業(yè)產業(yè)的數字化水平，支持農村戰(zhàn)略的實施。
2國外“數字農業(yè)”關鍵技術發(fā)展與應用
2.1美國
美國完善的農業(yè)產業(yè)基礎和數字技術體系促進農業(yè)發(fā)展。美國數字農業(yè)發(fā)展建立在農業(yè)生產高度專業(yè)化、規(guī)模化、企業(yè)化的基礎上，已經建成了完善的現代農業(yè)技術應用與管理系統(tǒng)。自20世紀90年代起，美國已開始應用數字農業(yè)技術，包括應用遙感技術對作物生長過程進行檢測和預報、在大型農機上安裝GPS設備、應用GIS處理和分析農業(yè)數據等，對大田作物進行生產前、中、后期的全面監(jiān)測與管理。在21世紀初已經實現“3S”技術、智能機械系統(tǒng)和計算機網絡系統(tǒng)在大農場中的綜合應用，智能機械已經進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準農業(yè)系統(tǒng)，基于物聯(lián)網技術與“3S”技術搭建的新型精準農業(yè)管理系統(tǒng)，用以進行精細農作、農機管理、農藝管理和計劃管理，可繪制農場產量的“數字地圖”，在機械化生產大農場中的市場占有率達到了65％以上。在大數據、物聯(lián)網等數字技術飛速發(fā)展的助推下，美國數字農業(yè)技術已與農業(yè)生產的產前、產中、產后形成緊密銜接，應用范疇覆蓋從作物生長的微觀監(jiān)測到宏觀農業(yè)經濟分析。此外，美國也已形成完善的技術服務組織網絡，美國服務類企業(yè)與公益機構可為經營主體提供較為完善的技術服務，例如美國農業(yè)技術服務組織（FSA）為農民提供豐富的信息。
2.2英國
英國信息化技術應用助推精準農業(yè)。信息化技術推動英國農業(yè)向數字化、智能化、精準化的方向發(fā)展。英國農村地區(qū)信息化基礎設施完備，互聯(lián)網、4G信號已實現基本覆蓋。在此基礎上，精準農業(yè)技術得以實現在農業(yè)的全方位應用，如借助遙感技術進行作物生產監(jiān)測與產量預報、農業(yè)資源調查、農業(yè)生態(tài)環(huán)境評價和災害監(jiān)測等；英國Massey Ferguson公司研發(fā)的“農田之星”信息管理系統(tǒng)，借助傳感識別技術和GPS技術能夠更為精準地進行種植和養(yǎng)殖作業(yè)、數據記錄分析和制定解決方案；智能機械已基本裝備衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電腦控制和軟件應用系統(tǒng)，能夠根據不同位置、不同質量的地塊情形實現自動化、精準化、變量化作業(yè)，同時可以采集作物信息用以制作電子地圖和調整生產策略。2013年英國啟動《農業(yè)技術戰(zhàn)略》，提出了應用大數據、物聯(lián)網技術和智能技術進一步發(fā)展精準農業(yè)，從而提升農業(yè)生產效率，如借助GateKeeper專家系統(tǒng)提供輔助決策和農場管理、LELY擠奶機器人等智能化設備在養(yǎng)殖場中的應用、自動感知技術在施肥施藥機械上的應用、二維碼技術在農產品產銷環(huán)節(jié)的廣泛應用等。
2.3德國
德國關鍵技術與設備的積極研發(fā)與推廣。在歐盟農業(yè)共同政策對數字農業(yè)的支持下，德國積極發(fā)展高水平數字農業(yè)，在農業(yè)生產高度機械化的基礎上，建立完善的計算機支持和輔助決策系統(tǒng)，提供數字農業(yè)綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持數字農業(yè)核心技術與智能設備研發(fā)，并由大型企業(yè)牽頭，如德國拜耳公司投資2 億歐元支持數字農業(yè)布局，已在60多個國家提供數字化解決方案，并旗下Xarvio品牌推廣數字農業(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，幫助農民優(yōu)化田塊單獨管理和農田統(tǒng)籌優(yōu)化。擁有百年歷史的德國農業(yè)機械制造商CLAAS集團結合第四代移動通信技術和傳感器技術，實現收割過程的全面自動化。
3我國發(fā)展“數字農業(yè)”的緊迫性
今年雖然受到疫情影響，但我國大部分農產品仍然是一個“大年”，怎樣解決需求下降、部分市場關閉、物流受阻等難題，把農貨順利賣出去，讓農民實現豐產又豐收？加速數字農業(yè)發(fā)展是不二法門。
農業(yè)長期保持著傳統(tǒng)形態(tài)，技術進步一直較慢，特別是進入信息化時代后，農業(yè)技術滯后帶來的產業(yè)發(fā)展差距愈發(fā)顯著。隨著數字經濟的興起，越來越多的領域引入互聯(lián)網、大數據、人工智能等技術，實現了智能化、數字化重塑，生產率大幅度提高。2019 年，我國服務業(yè)、工業(yè)數字經濟滲透率分別為 37.8%、19.5%，但農業(yè)只有 8.2%，數字化改造的空間很大，需盡快趕上信息社會的發(fā)展步伐。
農業(yè)數字化轉型是農業(yè)現代化的必然選擇，也是破解目前農業(yè)難題的一劑良方，瞄準這個主攻方向，無疑將為農業(yè)高質量發(fā)展提供新動能，給予農民更多獲得感。對廣大農民來講，農產品銷售難的問題最頭疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬。可以說，農業(yè)數字化水平滯后，農產品質量不穩(wěn)定、難以標準化、產銷信息不對稱等是導致農產品銷售難的主因。顯然，加快技術與傳統(tǒng)農業(yè)的融合，打造數字農業(yè)，對產業(yè)鏈進行全方位的數字化改造，使得傳統(tǒng)農業(yè)脫胎換骨，插上科技的翅膀騰飛，已成為農業(yè)發(fā)展新趨勢。
4“數字農業(yè)”的發(fā)展趨勢
4.1農業(yè)生產全流程智能化將逐步成為現實
物聯(lián)網技術在現代農業(yè)生產設施和設備領域中的應用極大地提高了現代農業(yè)生產設施和設備的數字和智能水平，實現了整個農業(yè)生產過程的數字化控制，實現了農業(yè)智能化生產和管理。它可以解決由托管服務流程引起的一系列問題。在種植業(yè)中，重點是如何精確控制生產環(huán)節(jié)，例如育苗，播種，施肥，灌溉和病蟲害防治。當前，荷蘭，日本，以色列和其他國家正在使用大數據，人工智能和信息技術來促進數字化，精確化和智能化作物種植的發(fā)展。
4.2農產品流通電商化發(fā)展將更加迅猛
電子商務的飛速發(fā)展為農產品流通提供了新的平臺和基礎。例如，美國著名的新鮮食品電子商務公司LocalHarvest是一個平臺，該平臺整合了有機農業(yè)的上下游，并連接了中小型農場和消費者。LocalHarvest平臺基于從相關農場收集的基本信息來支持地圖搜索系統(tǒng)，使消費者能夠搜索本地社區(qū)周圍的農場并購買難以保存的新鮮農產品，例如蔬菜和禽蛋。農產品在快速物流系統(tǒng)下，可以快速送到消費者家中，從而大大提高農產品物流的效率和質量。
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，重構產業(yè)鏈，培植人才，發(fā)力促進農產品上行。以河北省為例，近年來積極引入農業(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、農產品品牌孵化、新農商人才培養(yǎng)等領域，合力打造河北數字農業(yè)“新基建”。可以看到，利用大數據和分布式人工智能技術匹配優(yōu)化資源，將需求傳導給供給端，有效緩解了供需信息不對稱造成的產銷脫節(jié)。在互聯(lián)網科技力量的加持下，傳統(tǒng)農業(yè)的“痛點”也得到有效解決，進一步打開了農產品從田間到餐桌的通路。
隨著電商農產品銷量的快速增長，廣大農民亦受益匪淺，農業(yè)生產模式發(fā)生重大變化，以需求引導生產、訂單式農業(yè)逐漸成為主流，精準種植、數字營銷提升了農民收入水平，促進更多農民融入數字農業(yè)的場景里。以往很多滯銷農產品位于貧困地區(qū)，數字農業(yè)重塑產業(yè)鏈，幫助貧困戶掌握技術、融入市場，實現了造血扶貧。實踐證明，此種創(chuàng)新扶貧模式具有很強的活力。比如，拼多多的“農地云拼”模式得到國務院扶貧辦的肯定，榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創(chuàng)新獎”。截至 2019 年底，拼多多平臺直連的農業(yè)生產者超過 1200 萬人，累計帶貧人數超百萬。
4.3農業(yè)多元化公共服務將更加完善
通過將移動互聯(lián)網和大數據等頂尖技術運用在農業(yè)公共服務，農業(yè)服務也更加便利和靈活。這也是數字農業(yè)發(fā)展的重要趨勢。一些國家為了促進數字農業(yè)的發(fā)展，在農業(yè)信息化和農業(yè)公共服務方面做出了很多努力。
5 “數字農業(yè)”的實踐策略
5.1實現農業(yè)農村業(yè)務數字化和可視化
加快建立涵蓋農業(yè)資源，農村產業(yè)，生產管理，產品質量，農業(yè)機械設備和農村治理的數據庫。利用地理空間信息技術和遙感技術整合空間數據，獲取耕地資源，漁業(yè)水資源，糧食生產功能區(qū)，現代化農業(yè)園區(qū)，特色農產品優(yōu)勢區(qū)，特色鮮明的農業(yè)村莊，生產經營實體，村莊分布等數據。地圖存儲在數據庫中，使農業(yè)和農村資源數據立體化。通過集成的農業(yè)調度系統(tǒng)，現場定點監(jiān)控系統(tǒng)，集成的遙感信息，無人機觀測和地面?zhèn)鞲衅骶W絡，可以建立農作物的空間分布。通過農作物的空間分布，重大自然災害和其他動態(tài)空間圖，形成了一個一體化的全域地理信息圖，為農業(yè)生產和管理的科學指導奠定了堅實的數據基礎。
5.2推動數字農業(yè)技術創(chuàng)新
創(chuàng)新，始終是鄉(xiāng)村振興的內生動力。要實現鄉(xiāng)村振興，離不開“數字農業(yè)”助力。手機變成新農具、直播成了新農活、數據成為新農資，隨著農業(yè)新業(yè)態(tài)新模式競相涌現，數字經濟發(fā)展紅利惠及三農必將更加給力，而農業(yè)信息技術已然成為數字農業(yè)發(fā)展的關鍵支持。未來依靠農業(yè)科學院和大學等農業(yè)科學研究和技術開發(fā)機構來充分發(fā)揮農業(yè)科技企業(yè)作為創(chuàng)新主題的作用，促進數字農業(yè)領域的“產學研”合作，并著重于先進技術和核心技術。為了提高對關鍵技術的了解和研發(fā)，精確操作和智能決策的數字化管理，智能設備的變量修改和應用，農產品的靈活處理，區(qū)塊鏈等技術，3S 加速，智能識別，模型仿真，智能控制和其他軟件和硬件產品數字農業(yè)的綜合應用，了解數字農業(yè)技術標準和規(guī)范體系的建立，數字農業(yè)技術創(chuàng)新以及應用服務系統(tǒng)的持續(xù)改進。
5.3 提高農業(yè)農村經營管理數字化水平
當前，就中國電子政務項目的發(fā)展而言，農業(yè)部門中的電子政務服務水平不能完全滿足領導決策應用程序和公共商務應用程序的功能要求。農業(yè)信息服務的總體水平有待進一步提高。同時，這意味著中國農業(yè)信息服務具有巨大的發(fā)展和利用空間。因此，有必要進一步擴大移動互聯(lián)網技術，云計算，大數據等先進技術在農業(yè)信息服務領域的應用，并通過建立靈活，便捷，高效，透明的農業(yè)生產經營管理體系，為農民提供更多便捷和信息服務。在信息公開，政府公共關系，信息服務，辦公室工作等方面，充分利用農民信箱和便攜式農業(yè)和農村地區(qū)的服務功能，提高了園藝，畜牧，水產品，田間管理和智能化管理水平。著眼于整個農業(yè)產業(yè)鏈的要求，以提高勞動生產率，研究和推廣適用于不同地形和環(huán)境的農業(yè)機械，并進一步促進農業(yè)“機器換人”。
結 語
數字農業(yè)的發(fā)展實現了對農業(yè)生產的自動，精確控制，智能和科學管理，提高了農業(yè)的可控性，降低了生產成本，并減少了環(huán)境污染，使農業(yè)向精準，環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。此外，農村電子商務的發(fā)展可以有效克服農業(yè)產業(yè)化經營的不利因素，可以簡化交易聯(lián)系，提高交易效率，降低成本，消除農民對庫存余額的擔憂，并縮短生產周期。努力為農民提供更多的商機。由于時間和空間的限制，內容的選擇空間也越來越廣，這對于提高農業(yè)生產經營管理人員的科學文化素養(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、領導、同事、同學和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導和幫助，不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識，讓我非常感動，在此向幫助和指導過我的各位老師表示最衷心的感謝!
同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學者，本文引用了數位學者的研究文獻，如果沒有各位學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。
同時也要感謝我的領導、同事、同學和朋友，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。由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友不吝批評與指教。
參考文獻
[1] 周清波 , 吳文斌 , 宋茜 . 數字農業(yè)研究現狀和發(fā)展趨勢分析 [J].中國農業(yè)信息 ,2019,30(01), 第 5-13 頁 .
[2] 施威 , 曹成銘 .“互聯(lián)網 + 農業(yè)產業(yè)鏈”創(chuàng)新機制與路徑研究 [J].理論探討 ,2019(06), 第 110-114 頁 .
第5篇：精準農業(yè)與3s技術范文
1農業(yè)信息化建設的內容
農業(yè)信息化對整個社會的信息化發(fā)展有著重要的推動作用,目前農業(yè)生產中已經逐漸應用到了遙感、網絡共享、信息處理、通訊、RFID等技術,農業(yè)信息化建設能夠促使農業(yè)生產、加工到銷售的各個環(huán)節(jié)緊密的聯(lián)系在一起,從而促進農業(yè)經濟的繁榮發(fā)展。農業(yè)信息化建設的內容主要包括以下幾個方面。
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為農業(yè)生產對自然環(huán)境的依賴度較大,氣候、濕度、溫度、光照、溫差、降水、土壤等因素都對農業(yè)生產的實際情況有極大的影響,因此為了促進農業(yè)的健康發(fā)展,應當根據當地的實際情況建立農業(yè)資源信息庫,為農業(yè)生產提供給必要的關于資源與環(huán)境的信息。除了靜態(tài)的信息展示外,還應當有動態(tài)化的信息收集,保證農民能夠獲得實時有效的信息,從而提高農業(yè)生產的科學性與有效性。
1.2生產管理信息化
在現代化發(fā)展的過程中,農產品生產與加工的目的主要是為了投入市場進行銷售,在這個過程中如果沒有合理的規(guī)劃與管理,那么就很容易導致生產、銷售等環(huán)節(jié)相互之間的脫節(jié),最終阻礙農業(yè)經濟的進一步發(fā)展。因此在農業(yè)發(fā)展的過程中應當對生產以及經營的過程予以全面的信息化管理,對農作物種植、農田管理、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,促進農業(yè)生產水平的提升,實現對農業(yè)成本的節(jié)約以及對農業(yè)經濟效益的提升,最終實現農業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
1.3經濟發(fā)展信息化
經濟發(fā)展上的信息化是指農戶、農村企業(yè)等各單位實現網絡的全面覆蓋,促進信息的共享與交流,通過通信設備,普通農戶以及農業(yè)生產企業(yè)都能夠獲得關于交通、環(huán)境、資源、經濟建設等多方面的實時消息,同時通過網絡平臺,農戶等還可以了解到政府最近的農業(yè)政策與農業(yè)信息,從而對自身的農業(yè)生產經營活動作出相應的調整,保證生產經營行為與國家的建設發(fā)展方向具有一致性。另外,信息化的網絡通信平臺還能夠加強農村與外界的溝通,這在一定程度上有利于吸引外部企業(yè)對農業(yè)生產建設進行投資。
1.4科技教育信息化
科技教育方面的信息化發(fā)展有利于為農業(yè)生產培養(yǎng)具有高素質的人才,人才是推動農業(yè)發(fā)展的主要動力,因此需對人才的培養(yǎng)予以高度關注,教育的信息化發(fā)展能夠使農民接觸到先進的技術,從而提高農業(yè)生產的科技化水平。科技的信息化是指利用以網絡為依托的信息技術手段,將先進的農業(yè)技術整合至網絡平臺,使農民或從事農業(yè)生產的相關人員能夠在網絡上學習到先進的農業(yè)技術并進行信息交流,從而推動農業(yè)科研的發(fā)展與建設。
2物聯(lián)網技術的發(fā)展現狀
2.1物聯(lián)網技術概況
物聯(lián)網屬于一種“有限網絡”,管理、控制等操作都針對特定的對象展開,它能利用網絡、識別器與傳感技術將不同的管理對象連接到一起,從而對對象進行決策、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)網中蘊含著大量的信息數據,因此對信息處理技術、網絡技術以及通訊技術的要求與需求均相對較高。物聯(lián)網技術可謂是信息產業(yè)發(fā)展的第三次浪潮,這一技術的發(fā)展不僅能夠推動進行的經濟投資產生,還能夠使經濟運行的效率得到提升,因此其效應具有雙重性。物聯(lián)網技術可實現人與物、人與人以及物與物之間交互聯(lián)系,它以互聯(lián)網技術為基礎并對互聯(lián)網技術進行了有效的延伸。物聯(lián)網技術不是一種全新的技術手段,而是對具有先進性的計算機技術的整合,針對不同領域的需求,技術的應用會做相應的調整。
2.2物聯(lián)網技術對農業(yè)信息化的影響
隨著物聯(lián)網技術的進一步發(fā)展,農業(yè)領域在信息化建設的過程中也開始應用這一技術手段,而農業(yè)具有一定的復雜性,影響因素較多,經營較為分散且生產流程較長,利用物聯(lián)網技術能夠對農業(yè)的發(fā)展情況進行整合,促進綠色農業(yè)、高效農業(yè)的發(fā)展。在物聯(lián)網技術的基礎之上,農業(yè)信息化建設主要表現在農產品的身份標識編碼上,農產品自產生起就被賦予了唯一的、區(qū)別于其它產品的標識編碼,其信息資料可通過RFID技術進行采集與儲存,如果某一環(huán)節(jié)需要對產品予以數據分析,那么可通過對產品ID的分析或者對代碼的解析來獲得相關的信息資料,通過這種方式可以有效的對物品做出識別與判斷,同時可以對產品進行全程的跟蹤與管理。具體的以物聯(lián)網為基礎的農業(yè)信息化結構如圖2所示。
3物聯(lián)網技術在農業(yè)信息化建設中的應用情況
3.1農業(yè)節(jié)水灌溉
生產過程中對物聯(lián)網技術應用最為突出的環(huán)節(jié)當屬節(jié)水灌溉環(huán)節(jié),我國水資源分布不均,整體上呈現出匱乏的狀態(tài),為了滿足農業(yè)生產的需求,研究人員應當通過先進的技術手段創(chuàng)新灌溉方式,使灌溉既能夠滿足農業(yè)生產的需求,又能夠實現水資源節(jié)約的目的。在物聯(lián)網技術的支持下,農業(yè)灌溉可以應用具有自動化特征的控制系統(tǒng)進行操作,整個系統(tǒng)包括四個環(huán)節(jié),第一是信息采集,研究人員首先應當對水資源的情況進行了解,因此需采集相關的信息資料;第二是分析加工,利用這一系統(tǒng)能夠對采集到的信息進行分析,剔除無效信息,并對有效信息進行整合;第三是指導實踐,整合后的信息能夠為灌溉工作的展開提供有效的指導,使農業(yè)生產人員能夠確定灌溉量與灌溉方法;第四是信息反饋,物聯(lián)網系統(tǒng)平臺能夠對灌溉進度與效果進行有效的反饋,用戶也可以在這一平臺上對灌溉信息進行查詢。山西省應縣的水資源就嚴重匱乏,為滿足農業(yè)灌溉的需求,相關人員利用物聯(lián)網技術建設了完善的灌溉控制系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠滿足制定用水計劃、管理水費、記錄灌溉進度、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,相關信息可通過RFID技術獲得,數據的傳輸、水泵的控制都可以通過物聯(lián)網技術完成,人力、物力、財力等方面的投入均相對較少,這一系統(tǒng)的使用使農業(yè)現代化與信息化的水平有了較大程度的提升。
3.2產品安全監(jiān)管
隨著生活水平的提升,人們對食品質量與安全問題的關注度越來越高,尤其是毒豆芽、毒奶粉等問題被曝光后,消費者希望食品生產環(huán)節(jié)能夠更加的科學化與規(guī)范化,此時相關部門也相應的加強了食品安全質量監(jiān)管的力度。在農業(yè)生產方面,物聯(lián)網技術的發(fā)展為農業(yè)產品生產提供了新的監(jiān)管途徑,即可以利用RFID技術對產品從生產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應用于農業(yè)生產,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。我國對這一技術的應用始于2009年,為了保證豬肉的質量,研究人員推出了“金卡豬”,即利用RFID技術為豬貼上對應的“電子身份證”,從而實現對豬從飼養(yǎng)、防疫、加工,到流通與銷售的整個過程的監(jiān)控。這一監(jiān)控過程的完成主要依賴于EPC標準以及RFID技術。
3.3農畜產品流通
農產品流通的過程主要包括四個環(huán)節(jié),第一是在產地的處理,第二是裝載運輸,第三是在批發(fā)市場的銷售,第四是在零售市場的銷售,為了保證農畜產品不脫離監(jiān)管的范圍,物聯(lián)網技術發(fā)揮了巨大的作用,物聯(lián)網技術具有聯(lián)網、識別以及追溯的功能,因此在整個流通的過程中相關人員都能夠對農畜產品的去向予以全面的監(jiān)控。產品信息采集的過程不會耗費過多的時間,因此不會影響農畜產品的銷售過程,同時物聯(lián)網技術能夠使農畜產品供應鏈共享與集成的水平得到有效的提升。在物聯(lián)網技術的支持下,農產品流通過程可以形成一條信息鏈,無論是生產環(huán)節(jié)還是產品供應環(huán)節(jié),相關人員都需要先對產品的信息進行采集并上傳至對應的數據庫,保證信息更新的及時性與信息存儲的有效性。為了保證數據信息的安全性,數據庫會設置密碼,只有在供應鏈上的各個環(huán)節(jié)上才能夠對密碼進行共享。
3.4質量安全追溯
物聯(lián)網技術在提高農業(yè)產品質量與安全中的作用較為顯著,質量安全追溯的過程中,物聯(lián)網技術形成了高水平的技術體系,該體系由信息采集、傳輸、查詢這三個層次組成。首先,是采集信息的過程,以蔬菜生產為例,生產人員會將生產基地劃分為不同的地塊,然后對各地塊做編碼處理,并為之匹配相應的IC卡,生產過程中的每項產品都會被賦予對應的電子標簽,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,通過終端進行操作能夠簡化數據采集與存儲的過程,避免投入過多的人力與財力,且數據收集的準確性將會得到較大的提升。其次是傳輸信息的過程,在生產基地,信息的收集通過終端與IC卡完成,IC卡相當于信息存儲的中介,而信息傳輸最終的目的地應當是當地的農業(yè)數據庫,因此應當定期對IC卡中的數據信息進行處理,即利用RFID技術將其通過計算機設備與網絡傳輸到物聯(lián)網信息數據庫平臺。最后是查詢信息的過程,在農產品投入市場時間,相關人員可將物聯(lián)網上存儲的追溯碼進行轉換并生成標有追溯碼的標簽,并將這一標簽準確的粘貼到產品外包裝上,消費者可以通過物聯(lián)網平臺對產品信息進行查詢。
3.5農業(yè)信息共享
農業(yè)信息共享能夠加強農業(yè)生產企業(yè)與農民之間的交流,從而激發(fā)新的思想與新技術,可建立市級、縣級、鄉(xiāng)級等多層次的信息平臺,這樣既能保證農業(yè)政策與信息的上傳下達,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農業(yè)生產的進一步發(fā)展。例如廣西省玉林市就利用物聯(lián)網技術打造了特色的農業(yè)信息服務體系,實現四級信息網聯(lián)動,即在市級設立農業(yè)信息中心,在縣級設立農業(yè)服務平臺,在鄉(xiāng)級或鎮(zhèn)級設置農業(yè)信息站,在村內設置信息員,這種服務體系的設置充分考慮了各級單位的實際情況,層級清晰,職責明確。具體來說,網絡信息平臺由各農業(yè)企業(yè)的網站以及特色的農業(yè)網站組成,各網站根據自身的定位與需求設置了不同的板塊,例如玉林市博白縣的竹芒編企業(yè)的門戶網站上就設置了聲訊服務、網絡銷售等眾多模塊,同時為了滿足對外銷售的需求,網站還有專門的英文版。
3.6精準農業(yè)發(fā)展
精準農業(yè)是農業(yè)精細化發(fā)展的目標之一,在信息化的發(fā)展過程中,相關人員可對農業(yè)生產過程予以定時、定量、定位以及空間變異管理。通過網絡技術、通信技術、定位技術、遙感技術等先進的信息化技術,農業(yè)生產者可以對農產品生產環(huán)境與條件予以綜合性的分析,如氣候、溫度、濕度、土壤等,并根據分析的結果制定合理的生產方案,對溫度、濕度等指標的制定都可以是定量的,總的來說,通過利用物聯(lián)網技術,農業(yè)可以實現精準化發(fā)展,農業(yè)生產者能夠科學的設定生產目標、對生產中的問題進行定位診斷、對生產方案進行優(yōu)化,并可利用先進的技術手段對農業(yè)發(fā)展予以科學、規(guī)范的管理，使農業(yè)生產不僅能夠取得較高的經濟效益,還能夠獲得環(huán)境效益,實現經濟與環(huán)境的共贏。3S技術是精準農業(yè)在發(fā)展的過程中應用最多的技術手段,3S技術包括遙感技術、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)。具體來說,在農業(yè)生產過程中,物聯(lián)網技術可以標識出相關物體,然后感知物體的基本情況,通過對決策終端、顯示設備、計算機以及智能接口的連接實現信息資源的雙向反饋,最終保證對農業(yè)生產過程的管控。
第6篇：精準農業(yè)與3s技術范文
【關鍵詞】精準農業(yè)；技術體系；發(fā)展現狀
1 精準農業(yè)產生的原因
精確農業(yè)（precision agriculture）是由美國農業(yè)工作者在20世紀九十年代初倡導并實施的。精準農業(yè)的興起主要有兩個原因：一是可持續(xù)農業(yè)為世人所接受。傳統(tǒng)農業(yè)的發(fā)展在很大程度上依賴于化肥、農藥的大量投入的增加而實現。但是由于化學物質的過量投入造成生態(tài)環(huán)境污染和農產品質量下降，高能耗的生產方式導致農業(yè)生產效益低下。在當今農產品市場競爭日趨激烈的時代，急需精準農業(yè)這種新的生產模式來適應農業(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的產生以及民用化。前者給精準農業(yè)的產生提供了思想準備，后者給精準農業(yè)的實現提供了技術準備。
2 精準農業(yè)內涵及其關鍵技術
精準農業(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)數據采集技術、決策支持系統(tǒng)（DSS）、變量控制技術等現代高新技術獲取農田小區(qū)作物產量和影響作物生產的環(huán)境因素（如土壤結構、地形、植物營養(yǎng)、含水量、病蟲草害等）實際存在的空間及時間差異性信息，分析影響小區(qū)產量差異的原因，并采取技術上可行、經濟上有效的調控措施，區(qū)域對待，按需實施定位調控的“處方農業(yè)”。其技術體系由信息數據采集、信息數據處理和決策生成、決策實施等3個環(huán)節(jié)組成的[1]。如圖1所示：
圖1 精準農業(yè)技術體框架
2.1 地理信息系統(tǒng)（GIS）
地理信息系統(tǒng)是用于輸入、存儲、查詢、分析、和顯示地理數據的計算機系統(tǒng)[2]。地理信息系統(tǒng)開始應用于農業(yè)領域是在20世紀70年代，最先應用在耕地調查、土地資源評價、農業(yè)資源信息管理等方面。到20世紀90年代以后，地理信息系統(tǒng)開始廣泛的應用于農業(yè)領域，和全球定位系統(tǒng)、遙感、計算機網絡技術、自動控制等技術緊密地結合起來，主要用于采集、建立影響農田小區(qū)作物生產的地理環(huán)境數據、土壤數據、作物苗情數據、病蟲害數據、作物產量等空間數據庫。并且進行空間信息的地理統(tǒng)計處理、圖形處理和表達等，為分析空間和時間差異性和實施調控提供決策方案。
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)星在全球范圍進行定位、導航的系統(tǒng)。利用全球定位系統(tǒng)快速準確的定位系統(tǒng)可以實時的用于農田面積精準測量、農藥化肥的精準噴灑，在作物收獲時不僅可以精準收獲還可以不斷地記錄下幾乎每平方米的產量和其他信息。不僅有助于提高作物的產量還可以降低因化肥農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，不與目標物體直接接觸，通過傳感器收集被測目標所發(fā)射出來的電磁波能量而加以記錄并形成影響，以供有關專業(yè)進行信息識別、分類、和分析的一門技術學科[3]。因此遙感技術是未來精準農業(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據的重要工具。主要用于土壤數據采集、農業(yè)資源監(jiān)測、作物產量預測、農情預報等方面。
2.4 專家系統(tǒng)（ES）
專家系統(tǒng)是一個能夠利用某個領域人類專家水平的知識和經驗來解決領域問題的智能計算機程序系統(tǒng)。一般是由知識獲取、知識庫、推理機和人機界面等幾個部分組成的。20世紀70年代專家系統(tǒng)在農業(yè)領域初次應用，隨著農業(yè)專家系統(tǒng)的不斷發(fā)展，專家系統(tǒng)在農業(yè)領域中的應用越來越廣泛，已經由單一的施肥、灌溉、病蟲害等服務擴展到播前、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)是一種以計算機為輔助工具，應用決策科學以及有關科學的理論與方法，以人機交互方式輔助決策者解決半結構或非結構化的決策問題的信息系統(tǒng)。在精準農業(yè)技術體系中，決策支持系統(tǒng)可以根據農作物的生長情況、環(huán)境因素、結合經濟分析以及作物生長相關的數據進行決策，并且根據專家知識，對不同的決策給出最優(yōu)方案，從而指導田間操作。
2.6 作物模擬模型（CGSM）
作物模擬模型，是指能夠定量和動態(tài)地描述作物的生長、發(fā)育和產量形成過程及其對環(huán)境反應的計算機模擬程序[4]。作物模擬技術是60年代初在歐洲及美國出現的[5]，主要通過作物模擬模型研究不同播種時期、不同作物密度以及灌溉時間、灌溉次數、肥料使用量在不同的環(huán)境狀況下對作物布局和產量的影響。現在將作物生長模擬模型與專家系統(tǒng)、多媒體技術、網絡技術、3S技術等技術相結合使得作物模擬模型在生產力預測預警、品種設計與評價、時空尺度分析、環(huán)境效應評估等方面發(fā)揮更大的作用。
3 我國精準農業(yè)的發(fā)展現狀
我國在1994年就提出在我國進行精準農業(yè)研究應用的建議，但是由于當時條件的限制，并沒有引起有關部門的重視。近幾年隨著信息技術的快速發(fā)展，信息技術在農業(yè)上的應用也得到了重視。國家計委劉江副主任訪美后，認為我們應該跟蹤國際農業(yè)生產技術的前沿領域，開展“精準農業(yè)”的研究應用。科技部徐冠華副部長在談發(fā)展“數字地球”時認為，“精準農業(yè)”是中國“數字地球”發(fā)展戰(zhàn)略的切入點之一。國家在863計劃中已列入了精準農業(yè)的內容，國家計委和北京市政府共同出資在北京搞精準農業(yè)示范區(qū)。中科院也把精準農業(yè)列入知識創(chuàng)新工程計劃，我國精準農業(yè)的思想已經為科技界和社會廣為接受，并在實踐上有一些應用。但是“精準農業(yè)”在理論上目前還是一些概念性的東西，沒有建立先進的體系，不足以對指導精準農業(yè)進行深入研究和實踐運作。且我國發(fā)展精準農業(yè)存在諸多限制因素：1）農田類型多種多樣、分布零星、人均耕地面積較少不利于聯(lián)合作業(yè)機械的實施。2）農業(yè)機械化水平較低且農業(yè)科技投入不足精準農業(yè)技術一時很難推廣。3）農民的信息意識不強、科研成果實用性不足高投入的精準農業(yè)在我國的多大部分很難付諸實施。所以我國精準農業(yè)的發(fā)展還處在起步階段。
【參考文獻】
[1]徐國強，高獻坤，田輝，侯瑞娟，余泳昌.精細農業(yè)研究[J].農機化研究，2001，01.
[2]Kang-tsung Chang.地理信息系統(tǒng)導論[M].陳建飛，等，譯.北京：科學出版社.
[3]張學檢，李曉瑞.精準農業(yè)及其支撐技術[J].甘肅農業(yè)科技，2006.
第7篇：精準農業(yè)與3s技術范文
關鍵詞：馬鈴薯;信息技術;發(fā)展趨勢
信息技術的實現主要依靠微電子技術、通信技術、計算機技術和網絡技術等。農業(yè)方面的信息技術的應用是實現農業(yè)信息化的過程，實質上是對傳統(tǒng)農業(yè)的改造，通過運用計算機網絡技術、3S技術、智能控制技術、通信技術等多種技術，來獲得農業(yè)相關數據信息，利用信息產業(yè)的發(fā)展加速我國傳統(tǒng)農業(yè)，提高農業(yè)生產效率、生產力水平以及競爭力，加快我國農業(yè)由傳統(tǒng)農業(yè)向現代農業(yè)轉變的步伐，從而實現跨越式的發(fā)展。
一、馬鈴薯信息化技術概述
1、馬鈴薯信息化技術概念
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、適應性強、分布廣、營養(yǎng)豐富以及耐儲藏等特點，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，除薯條、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)產品。所以，馬鈴薯產業(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構、增加農民收入、提高全民素質以及帶動國民經濟相關產業(yè)發(fā)展具有重要的意義。
馬鈴薯信息化技術是指馬鈴薯信息的采集技術（傳感、遙測、遙感、及攝像、掃描技術）、信息的處理技術（信息識別、轉換、加工和存儲技術）以及信息模擬技術于一體的技術體系。包括信息基礎技術、信息系統(tǒng)技術以及信息應用技術三個層次，這三個層次相互關聯(lián)，缺一不可。開發(fā)馬鈴薯產業(yè)信息化技術是農業(yè)現代信息技術和馬鈴薯信息技術相結合的產物，是將馬鈴薯相關信息通過計算機信息采集、信息的存儲與傳輸處理、通信、網絡、多媒體、人工智能、物聯(lián)網、3S（遙感技術，簡稱“RS”;地理信息系統(tǒng)，簡稱“GIS”;全球定位系統(tǒng)，簡稱“GPS”）等技術在馬鈴薯產業(yè)領域的移植、消化、吸收、改造和集成的結果，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。通過運用這些技術手段，能夠把馬鈴薯信息資源中有用的數據進行自動、快速、有效地采集并存儲起來，通過整理與分析，去尋找產業(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
馬鈴薯屬于農業(yè)產業(yè)，與農業(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用。農業(yè)的增長從主要依賴自然資源轉向主要依賴信息資源，馬鈴薯信息技術運用使馬鈴薯產業(yè)相關信息的獲得以及資源的利用更加方便、精細和快捷。通過傳感、遙測和識別等技術發(fā)展成為一種遠距離和測量的信息獲取技術，地球表面的相關馬鈴薯電磁波信息就會被多種傳感接收，然后對所接收到的信息進行掃描、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）馬鈴薯生產基礎裝備信息化。微型計算機技術的發(fā)展使得馬鈴薯田間數據的采集與高效處理成為可能，因此，很多農業(yè)機械上運用傳感器與控制技術。隨著電子信息科技的進步，農業(yè)裝備具有智能化的特征，更易于相互通信，直到現在，技術裝備有著更多的創(chuàng)新技術，提高技術裝備作業(yè)的性能;節(jié)約成本，進行環(huán)境友好型農作;對作業(yè)過程中的精確操作;改善勞動者的操作條件以及精細農作的智能控制等。
（3）馬鈴薯生產基礎操作自動化。近年來，隨著科學技術的不斷更新與發(fā)展，農業(yè)的生產模式也隨之不斷的變換。使用網絡的聯(lián)機檢索育種者可以在任何時候通過電腦輸入新信息到數據庫，不僅可以得到自己所需農作物的相關信息，還可以將自己所知道的信息進行分享。比如栽培階段，自動化灌溉就很大一部分的實現了資源的節(jié)省與優(yōu)化。要想實現農業(yè)現代化，發(fā)展高效農業(yè)、精準農業(yè)，灌溉管理自動化是其重要手段，可以實現水資源的有效利用。再如農作物土壤量以及生長動態(tài)，也可以運用自動化管理來優(yōu)化資源的配置。收獲莊稼階段，運用遙感遙測技術，也能實現自動化控制。利用機器視覺技術來識別作物的顏色、形狀和大小，將信息反映到中央計算機。通過中央計算機的數據和情報確定作物成熟與否，如果成熟，便啟動收割機，實現自動化收獲莊稼。
（4）馬鈴薯產業(yè)經營管理的網絡化。所謂網絡化管理，是指將原本分散的信息通過先進的技術組建成一個網絡來進行管理的一種管理模式。馬鈴薯管理的網絡化也就是建立馬鈴薯信息管理系統(tǒng)，它是在農業(yè)信息化和農業(yè)現代化的基礎之上建立的基礎性工程。該系統(tǒng)采用先進的網絡技術，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）建立多種數據資源在內的馬鈴薯信息數據庫，使馬鈴薯信息智能化，通過對馬鈴薯信息數據庫進行全方位、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及其管理的科學性、系統(tǒng)性和實用性。
（5）馬鈴薯產業(yè)及相關產業(yè)的從事人員不斷增加。隨著農業(yè)信息化、自動化、網絡化的發(fā)展，從事農業(yè)的人員不僅僅是農村農民，還包括許多的技術人員以及企業(yè)家。由于信息化的發(fā)展以及許多高新技術的運用，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，增加技術的投入，且實現優(yōu)質高產，因此，從事馬鈴薯相關產業(yè)的人員不斷增加。
二、馬鈴薯信息化技術應用
馬鈴薯信息化的技術體系是為馬鈴薯信息的獲取、處理、管理和應用提供方法和技術支持，主要以“3S”（遙感技術，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）技術為平臺，以信息獲取和管理為手段，對馬鈴薯資源動態(tài)變化和總體發(fā)展狀況進行實時、準確、全面的監(jiān)測、分析、評估，并提供預警和決策支持。重點發(fā)展領域包括馬鈴薯資源狀態(tài)與利用監(jiān)測，農情動態(tài)與生產力監(jiān)測，生態(tài)環(huán)境監(jiān)測預警，綜合空間信息管理系統(tǒng)等。為了推動馬鈴薯生產的優(yōu)質化、標準化、規(guī)模化和產業(yè)化的發(fā)展，將3S技術與專家決策系統(tǒng)（圖3）相結合，運用于馬鈴薯的生產，使得馬鈴薯生產效率更高，成本更低，決策更加科學。
首先利用3S技術對馬鈴薯種植地區(qū)進行實時監(jiān)測，為專家系統(tǒng)的建立作數據上的積累。利用遙感與GPS技術對馬鈴薯種植區(qū)進行地形地貌與氣候條件進行信息獲取。播種期，利用3S技術實時監(jiān)測，包括對土壤肥力、不同種植區(qū)的生態(tài)、種植密度、施肥的數量與時間、病蟲害的防治等。再將所得數據錄入地理信息系統(tǒng)，得出馬鈴薯種植區(qū)域相關數據，使得據此開發(fā)的專家系統(tǒng)更具適應與針對性。
引進國家農業(yè)信息化工程技術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/數據庫”3層網絡結構模型，以后臺數據庫管理為核心，在Web服務器上掛接服務構件，通過前臺瀏覽器管理和運行，運行速度快、穩(wěn)定，便于系統(tǒng)管理、升級和維護。
馬鈴薯專家系統(tǒng)采用模糊加權產生式規(guī)則：
W1×P1，W2×P2，…Wj×PjQ，CF，T，Wj為加權系數，Pj為前提條件，Q為結論，CF為規(guī)則可信度，T為條件域值。前提條件P的真度設為m，公式為：m=∑Wj×T（Pj）;結論Q的真實度設為m'，公式為：m'=m∧CF，其中∧為交型運算。
推理機制為加權模糊推理，即當前提條件P的真度m大于T時，該規(guī)則被激活，得出結論Q及其真度m'，即結論可信度。根據開發(fā)平臺PAID的結構，開發(fā)出用戶界面簡單、明了、容易操作。單機版界面主要有基本情況錄入、智能決策、基本情況查詢、決策結果查詢和馬鈴薯栽培技術;網絡版包括決策（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
中國馬鈴薯產業(yè)的發(fā)展離不開科學信息技術，基于馬鈴薯信息化背景下馬鈴薯產業(yè)的發(fā)展是現代農業(yè)發(fā)展的一項重要產業(yè)，馬鈴薯信息化是馬鈴薯產業(yè)的一項重要內容，在中國特色農業(yè)現代化的帶動下，也是實現馬鈴薯現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，但是單產水平不高，馬鈴薯信息化就是充分運用現代信息技術和信息資源，在馬鈴薯產業(yè)各個環(huán)節(jié)廣泛實現信息化管理與服務，不斷提高馬鈴薯單產水平和產業(yè)層次，加快馬鈴薯產業(yè)現代化進程。我國農業(yè)信息化建設的進程較慢，尤其是在薯類方面的應用，信息化水平有待大力提升。
1、智能化農業(yè)信息技術的延續(xù)發(fā)展
除數據庫、管理決策系統(tǒng)、專家系統(tǒng)這些人們熟知并且廣泛應用的農業(yè)信息技術之外，神經元網絡、機器學習、面向對象、多媒體及計算機視覺在農業(yè)中的應用日趨普遍。研究熱點包括各類媒體信息、數據表格、推理中間結果顯示、預制文本、路徑跟蹤和策略解釋等。從信息處理的環(huán)節(jié)上看，農業(yè)數據采集應用新的信息技術受到更多的關注。
2、不同類型技術在馬鈴薯中的交叉運用
專家系統(tǒng)由簡單向復雜發(fā)展，行業(yè)縱、橫向與其他信息技術結合是發(fā)展的必然趨勢。如RS、GPS、GIS與作物管理信息系統(tǒng)的結合、專家系統(tǒng)與模型的結合。GIS+GPS+
DSS（決策支持系統(tǒng)）的綜合作物生產管理集成系統(tǒng)，為馬鈴薯作物的播種、施肥、灌溉、病蟲草防治等實現精確管理提供技術決策支持。
3、進一步加強馬鈴薯數據共享中心的建設
我國數據中心的建設大大推動了科學數據的共享，但是距離現代農業(yè)建設的要求還相距甚遠。具體表現在數據來源少、質量差、數據資源不完整、更新較慢等。在數據的加工以及服務上還處在低級階段。而且大多數據都是小麥、玉米之類作物，馬鈴薯方面數據缺乏，對于2015年提出的馬鈴薯主糧化來說，數據更是很少、陳舊。所以加強馬鈴薯數據共享中心建設是非常有必要的，應該提供相關數據的匯集功能。
4、網絡技術與農業(yè)智能應用系統(tǒng)的結合
網絡信息資源將得到充分的開發(fā)，包括智能決策系統(tǒng)的網絡移植、區(qū)域性農業(yè)科技成果數據庫開發(fā)、農業(yè)市場經濟信息數據庫開發(fā)、區(qū)域性農業(yè)生產動態(tài)信息服務數據庫開發(fā)、農業(yè)科技政策及管理書籍庫開發(fā)、農業(yè)科技資源數據庫開發(fā)等等與智能產前監(jiān)控、產中生成電子標簽、產后物流可追溯、市場、超市識別、手機電子標簽查詢以及網絡投訴全部集成化。
四、總結
雖然我國已將信息化技術廣泛地應用于農業(yè)領域，尤其是玉米、小麥等作物，逐步向農業(yè)現代化步伐邁進，但是我們應該清醒地認識到信息的集成技術水平應用還不夠高，基于今年提出的馬鈴薯主糧化政策，馬鈴薯產業(yè)領域更是有待重視和提高，馬鈴薯信息化技術水平不夠高，信息技術應用有限，還有待進一步地創(chuàng)新與加強。因此，在馬鈴薯產業(yè)中，應該進一步地擴大技術規(guī)模，引入國外先進技術，將先進的信息技術與馬鈴薯產業(yè)進行有機的結合，使我國馬鈴薯產業(yè)早日走上全方位、高水平的信息化軌道。
參考文獻
[1] 趙春江、楊寶祝、李愛平等：網絡化、構件化農業(yè)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺（PAID）的研究與應用[J].高技術通訊，2002（3）.
[2] 廖桂平、官春云、陳社員：基于Web的油菜生產專家系統(tǒng)的研究與應用[J].農業(yè)系統(tǒng)科學與綜合研究，2005（1）.
[3] 廖月霞、唐貴成：紫薯高產栽培技術關鍵[J].中國農業(yè)信息，2014（6）.
[4] 李軍：農業(yè)信息技術開發(fā)原理與方法[M].北京：中國農業(yè)出版社，2013.
第8篇：精準農業(yè)與3s技術范文
【關鍵詞】農業(yè)工程；信息關鍵技術；應用；發(fā)展趨勢
隨著現代化社會的發(fā)展，信息技術的發(fā)展和應用日漸成熟。信息技術在農業(yè)工程中的應用，提高了農業(yè)生產效率，為現代農業(yè)的發(fā)展奠定基礎，成為現代農業(yè)發(fā)展的動力源，同時，信息技術在農業(yè)各領域中的應用，也為農業(yè)產業(yè)結構調整產生較大影響。基于信息技術對農業(yè)工程的重要性，本文主要探究信息關鍵技術在農業(yè)工程中的應用。
1農業(yè)信息化發(fā)展中的關鍵技術
1.1虛擬儀器技術。虛擬儀器技術在應用時需要同時結合硬件和軟件，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，比如同步和定時應用，軟件需要具備靈活高效能的特性，用戶可以根據需求創(chuàng)建界面，只有將高性能的硬軟件結合使用才能達成相應的應用目的，另外，為了使虛擬儀器技術達到最大化優(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用下，才能發(fā)揮虛擬儀器技術的高性能、高擴展性、高效率、高出色等優(yōu)勢。虛擬儀器技術結合計算機、儀器儀表以及傳感器等技術，可以在硬軟件的應用下模擬生產條件，并對生產信息進行跟蹤和記錄，在農業(yè)生產方面，可以提前模擬生產情況，并供專業(yè)人員分析和改良，提高農業(yè)生產力，實現對農業(yè)的智能化管理。1.2專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)通過獲取某一領域內專家的知識，并將這些專家知識進行對應編輯，并存放到知識庫中備用，以便于解決該領域在發(fā)展過程中遇到的問題，知識庫是整個專家系統(tǒng)的核心，同時，獨立于其他構成部分。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，需要調動知識庫內對應的知識，從而得到解決。推理機構相當于專家系統(tǒng)的管家，控制專家系統(tǒng)解決問題的整個過程，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。3S技術指遙感系統(tǒng)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS），當前，3S技術在農業(yè)工程中已經得到廣泛應用，下面對這三種技術進行詳細介紹。遙感技術（RS），即對大面積空間內的信息進行提取，形成相應的數字圖像，根據不同要求或者需求，對數字圖像進行加工，成為能夠被人們使用的信息。隨著技術的不斷發(fā)展，使用遙感技術獲取數字圖像的分辨率會越來越高，能夠為人們提供更加精確的信息。通過遙感技術獲得圖像需要進行加工和處理，處理方式主要有數字圖像預處理和數字圖像分類兩種，或者說這兩種處理方式也是不同的處理步驟，數字圖像預處理是對獲取的初始數據圖像進行初步處理，通過消除原始數據中的噪音、增加圖像視覺效果等，使目標呈現更加清晰，而數字圖像分類是在數字圖像預處理之后，也就是在獲得清晰的目標后，使用科學的方式對目標圖像分類，通過分類便于更加準確的獲取目標信息。地理信息系統(tǒng)（GIS），即能夠存儲空間信息和數據，使用圖形表達內容，具備空間分析、空間定位和檢索技術。全球定位系統(tǒng)（GPS），即可以對地面上任何一個點位進行定位，然后精準測算出該點位的坐標位置，具體精度為厘米數量級，使用全站儀或者激光測距儀就可以精準測量坐標距離。全球定位系統(tǒng)可以直接獲取某一點位的信息，結合遙感技術，可以對遙感技術下所獲得的定位數據進行校正，使信息更加精準。1.4數據挖掘技術。數據挖掘技術可以存儲所獲得的數據，并能夠對數據進行分類、分析和處理，其中，對數據的分析、挖掘數據背后隱藏的信息以及特征是關鍵，這樣才能實現數據的意義，為人們決策或者分析提供基礎。數據挖掘技術對于涉及信息廣的領域尤其重要，以農業(yè)為例，農業(yè)生產多樣復雜，通過現代化的手段或者技術獲取生產信息之后，要將數據及時入庫，在入庫的過程中，要做到智能化處理，即對信息或者數據進行分類、歸納、分析、整理以及智能化管理，并確定信息來源，建立對應的信息挖掘途徑，這個過程包含數據庫、統(tǒng)計學、人工智能等多個領域，最重要的是對數據進行挖掘，了解數據的特征以及涵義，為之后的決策打下基礎。1.5數據融合技術。數據處理技術是對信息進行自動化綜合處理，以傳感器為載體，通過傳感器獲取外部信息，并對所獲數據進行多級別、多層次和多方面處理，挖掘數據或者信息深層的含義，數據融合技術下使用傳感器綜合處理數據和單一的傳感器處理數據不同，前者對數據的處理和分析更加全面、完整，并實現了對傳感器的高效率運用。
2各項信息技術在農業(yè)工程中的應用
2.1虛擬儀器技術在農業(yè)工程中的應用。虛擬儀器技術將虛擬和智能結合，作為一種以計算機為載體的智能資源，在農業(yè)工程中得到深入應用，其中最常見的就是精密播種機虛擬儀器檢測系統(tǒng)和種子成長虛擬檢測系統(tǒng)。精密播種機虛擬儀器檢測系統(tǒng)通過自動化檢測和管理方式，從常規(guī)臺架試驗的所有項目獲得相應數據，并能夠展示相應數據，主要包含合格粒距平均值、落種性能以及種子落地速度，通過這些數據，可以了解播種情況，或者對有問題的播種進行及時處理，優(yōu)化播種工作，在實際操作過程中，使用者可以直觀的看到數據信息，并對數據進行記錄和分析，將數據和播種標準進行對比，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，然后根據模擬情況指導后續(xù)的實際種植。另外，虛擬儀器技術對水果分離和選配做出重要貢獻，以蘋果分選為例，在分選時使用蘋果分選系統(tǒng)，通過計算機展現圖像，對圖像進行分析，然后根據圖像情況確定閥門開關，便于在之后實現智能化、自動化分選。虛擬儀器技術在農業(yè)工程中的應用，大大提高了農業(yè)生產效率，并提高農業(yè)生產質量。2.2專家系統(tǒng)在農業(yè)工程中的應用。專家系統(tǒng)應用于農業(yè)工程中區(qū)別于傳統(tǒng)的農業(yè)，在傳統(tǒng)農業(yè)發(fā)展中解決問題主要以工作者的經驗為主，但是很多農業(yè)從業(yè)者的學歷較低，掌握的專業(yè)知識較少，在解決問題時容易受到限制。專家系統(tǒng)是通過建立專家知識庫，將農業(yè)生產和發(fā)展過程中遇到的問題進行轉化，明確需要哪些知識解決，并確定常用的專業(yè)知識，將知識調入專家知識庫中。現代農業(yè)中很多從業(yè)者基本以高學歷為主，專業(yè)性強，這一點和專家系統(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入專家知識庫中，方便在農業(yè)生產過程中使用。專家系統(tǒng)結構中，知識庫專門存放農業(yè)領域方面的專業(yè)知識，當遇到問題需要調動知識庫中的專業(yè)知識時，只需要工作人員輸入關鍵詞或者相關信息就可以，在這個過程中，推理機構控制專家系統(tǒng)工作的整個過程。2.33S在農業(yè)工程中的應用。遙感（RS）可以利用電磁波特性對物體以及所處的客觀環(huán)境進行監(jiān)測，獲取物體的信息，并能夠對物體進行精細化管理。在農業(yè)工程中，遙感技術主要通過遙感器發(fā)射信號，對農作物的耕作情況進行遠程管理，比如農作物生長情況、產量、種植密度、種植環(huán)境、自然災害情況，也可以對一定空間區(qū)域內進行全天候的實時精確監(jiān)控，掌握種植區(qū)域內自然條件以及土壤的變化情況，獲知可能發(fā)生的自然災害，并可以提前做好預防措施，遙感對農作物的遠程距離監(jiān)控也可以做到精確化，通過監(jiān)控了解農作物種植的詳細情況，為了解農作物生長環(huán)境打下基礎。地理信息系統(tǒng)（GIS）服務于農業(yè)的精細化耕作，對農業(yè)實行動態(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的自然條件、土壤條件以及病蟲草害情況等，然后將這些數據信息輸入到計算機中，計算機對這些數據進行分析和處理，實現對農業(yè)種植的動態(tài)化管理，這一應用可以判斷所在空間是否適合耕作，并能夠為精細化耕作做好準備。另外，地理信息系統(tǒng)也可以進行有效調查農業(yè)資源，通過處理空間內信息，獲得氣候圖、實時圖像，并進行相關處理，將氣候圖、實時圖像整合為空間數據庫，將空間數據庫和實際數據結合起來，實現農業(yè)資源的自動化管理。同時，也可以對現有的土地資源進行整合和分析，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，實現資源合理利用和布局，以及實現對土地資源的可持續(xù)利用。全球定位系統(tǒng)（GPS）可以精準確定空間內的某一位置，或者對某一物體進行精確定位，主要包含地面控制站、地面監(jiān)控站、空間導航衛(wèi)星等組成部分，目前主要使用美國的GPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在任何時間、任意氣象條件中接收4顆以上衛(wèi)星的信號，在農業(yè)工程中主要使用GPS定位作業(yè)者和作業(yè)機械的具置。另外，將遙感技術、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)結合應用在農業(yè)工程中，可以通過遙感獲得農作物的生長數據，使用地理信息系統(tǒng)獲取農作物種植地圖，然后在農機上安裝GPS，就可以指揮農機自動行走，完成耕地、播種、鋤草、灌溉等工作。2.4數據挖掘技術在農業(yè)工程中的應用。當前，農業(yè)現代化的發(fā)展使得很多農業(yè)數據以及信息變得越來越龐大、復雜，使用傳統(tǒng)的人工分析已經不能滿足現代化的要求，所以，需要使用現代化技術來儲存、分析數據。我國地域遼闊，農業(yè)種植面積大，并且不同區(qū)域的自然條件不同，在農業(yè)種植中面臨著很多變動因素，比如自然災害、土壤條件、病蟲草害等，要想科學的應對這些變動因素，就需要找到對應措施，并能夠預測事件的發(fā)生，做好預防措施。數據挖掘技術通過智能化、自動化、信息化的方式，將獲取的信息儲存起來，并對信息進行分類和分析，挖掘數據或者信息的延伸含義，以及數據呈現的特征，能夠對動態(tài)記錄和分析，并能夠根據變動情況及時更新數據，便于查詢和使用。2.5數據融合技術在農業(yè)工程中的應用。數據融合技術是對多個傳感器進行融合，實現對信息的智能化控制和管理，一般多傳感器信息融合技術主要用于精準農業(yè)關鍵技術的研究中，使用多傳感器信息融合技術可以實現對數據的智能檢測、管理和控制，而精準農業(yè)是對信息技術和人工智能技術的綜合應用，使用多傳感器融合技術可以大大提高精準農業(yè)研究的準確性。
3信息技術在農業(yè)工程中的發(fā)展趨勢及對策
隨著科學技術的不斷發(fā)展，現代農業(yè)向專業(yè)化、集成化、智能化方向發(fā)展，因此，現代農業(yè)是傳統(tǒng)農業(yè)的革命，改變了原有的生產和發(fā)展方式。我國是一個農業(yè)大國，疆域遼闊，農業(yè)種植面積大，農業(yè)在我國的產業(yè)發(fā)展中也占有重要位置，推動農業(yè)向現代化發(fā)展是必然趨勢，在這個過程中，也會遇到很多挑戰(zhàn)，因此，如何更好的利用信息技術，實現我國現代農業(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)達國家相比，現代化農業(yè)發(fā)展較為落后，同時，在農業(yè)機械化、農業(yè)生產規(guī)模、農民文化素質方面沒有達到理想水平。所以，需要建立具有中國特色的現代化農業(yè)體系，進行專業(yè)化理論研究，結合農業(yè)實際發(fā)展情況，推動現代化農業(yè)信息技術在農業(yè)生產和管理上的應用；大力培養(yǎng)農業(yè)專業(yè)化人才，提供農業(yè)勞動者的素質，使農業(yè)從業(yè)者具備處理、運用信息的能力；建設現代化農業(yè)信息網絡，讓大眾了解農業(yè)發(fā)展以及相關農產品，為農產品流通打好基礎；發(fā)揮政府的作用，并結合科研機構以及企業(yè)，共同為現代化農業(yè)努力，推動農業(yè)的現代化發(fā)展；提高使用信息技術的能力，信息技術是現代農業(yè)的重要組成部分，只有能夠綜合利用各種信息技術，才能不斷提高農業(yè)生產效率，推動農業(yè)現代化發(fā)展。
綜上所述，信息技術作為現代農業(yè)發(fā)展的必要組成部分，改變了農業(yè)生產方式，提高農業(yè)生產水平，對于我國的現代化農業(yè)建設具有重要影響。同時，信息技術為農業(yè)發(fā)展提供諸多優(yōu)勢條件，為現代農業(yè)發(fā)展提供更多方向，不僅降低農業(yè)從業(yè)者的勞動強度，還大大提高生產效率，使農業(yè)在我國的產業(yè)發(fā)展中貢獻更多力量。當前，在我國農業(yè)工程中已經應用很多信息技術，這些信息技術也為我國農業(yè)發(fā)展做出突出貢獻，但是，我國對信息技術的應用較晚，并且很多信息技術的使用需要投入大量資金、設備等，加之我國地域遼闊，不同地區(qū)的農作物種植環(huán)境不同，這也加大了信息技術的應用，所以，我國農業(yè)對信息技術的使用還不成熟，同時，沒有實現信息技術在農業(yè)發(fā)展中的全面普及。為此，相關工作者、研究者應該進一步研究設備的使用和更新，爭取能夠讓信息技術更快、更好、更全面的融入到現代化農業(yè)中，為構建具有中國特色的現代化農業(yè)體系做好鋪墊。
參考文獻：
[1]徐小淇，李燕凌.中國信息化與農業(yè)現代化協(xié)調發(fā)展研究——基于省域視角及2003—2016年數據的分析[J].湖南農業(yè)大學學報（社會科學版），2019，20（03）：58-66.
[2]石元春.我國農業(yè)的信息化改造，中國農業(yè)科學技術政策[M].北京：中國農業(yè)出版社，2017.
[3]聶磊.淺談農業(yè)信息技術在農業(yè)生產中的應用[J].農墾農機化，2018，12（09）：198-201.
[4]郝小華.機械工程智能化的發(fā)展趨勢探討[J].經營管理者，2015，11（12）：188.
第9篇：精準農業(yè)與3s技術范文
一、兵團精準農業(yè)技術體系的形成和主要內容
近7年，兵團精準農業(yè)技術體系經歷了從核心技術的提出到試驗、示范，從單項技術的開發(fā)到多項技術的集成創(chuàng)新，從小面積推廣到大面積應用，最終形成了一個完整的體系。
兵團精準農業(yè)技術體系來源于3個方面。第一是繼承和發(fā)展了兵團已經實施的種植業(yè)十大主體技術和棉花高密度高產栽培技術；第二是引進、吸收國內外的農業(yè)先進科學技術和裝備；第三是兵團科技人員和干部職工自己創(chuàng)新的科學技術和裝備。經過5年的試驗、示范、培訓、推廣，到2004年，兵團總結形成了包含精準農業(yè)核心技術體系、精準農業(yè)技術指標體系、精準農業(yè)技術規(guī)程體系和精準農業(yè)技術裝備體系的4個子系統(tǒng)構筑的比較完善的兵團精準農業(yè)技術體系，給新疆和兵團農業(yè)帶來了巨大的經濟、社會和生態(tài)效益。2004年，此項成果經農業(yè)部專家組鑒定，獲得兵團科技進步一等獎。
精準農業(yè)技術體系的核心是精準農業(yè)六項技術，包括精準種子工程技術、精準播種技術、精準灌溉技術、精準施肥技術、精準收獲技術、田間作物生長及環(huán)境動態(tài)監(jiān)測技術。它以精準灌溉和精準施肥為核心，以精準監(jiān)測為保證，以精準播種為接口，前接精準種子，后接精準收獲，將六大精準農業(yè)技術組裝成一個貫穿作物生產全過程的有機整體。
兵團精準農業(yè)技術體系由4個子系統(tǒng)構成，其中精準農業(yè)六項技術是體系的核心，提出干什么的問題；精準農業(yè)技術指標體系是考核精準農業(yè)六項技術是否“精準”的定量指標；精準農業(yè)技術規(guī)程體系用于規(guī)范精準農業(yè)六項技術實施過程中的技術操作，保證精準農業(yè)定量指標的實現；精準農業(yè)技術裝備體系是支撐精準農業(yè)六項技術準確實施的關鍵裝備。4個子系統(tǒng)相輔相成，互相促進，構成缺一不可的完整體系。
二、推廣精準農業(yè)技術體系的主要經驗和做法
l．開展農業(yè)“兩高、一優(yōu)、一低”豐產攻關活動，加大行政推動及技術服務力度。一是每年組織兩次全兵團范圍的農業(yè)新科學新技術推廣應用現場會，現場觀摩兵團精準農業(yè)技術的新進展和典型經驗；二是每年于棉花生產的關鍵時期，組織有關專家赴基層開展3次技術咨詢、指導服務活動、一次專項技術調研和一次高產田檢查驗收工作；三是組織石河子大學、塔里木大學、新疆農墾科學院的有關專家和技術人員到基層團場長期蹲點搞技術服務和培訓。
2，產、學、研結合，積極鼓勵創(chuàng)新，組織精準農業(yè)技術聯(lián)合攻關。一是產、學、研相結合，積極發(fā)揮兵團兩校一院和師農科所技術人才密集的優(yōu)勢，引導其與基層團場緊密合作，在精準農業(yè)六項技術的試驗、示范到大面積推廣的各個環(huán)節(jié)，展開聯(lián)合技術攻關和技術創(chuàng)新活動，解決了一個又一個技術難題，形成了一批技術成果和具有自我知識產權的產品；二是注重及時總結提高基層職工和技術人員的創(chuàng)新實踐。
3．積極引進國外先進技術和設備，并逐步消化、吸收，實現國產化。積極引進國外先進技術和先進裝備，豐富了精準農業(yè)技術的內容，拓寬了思路。如為實現機械采棉，引進了美國迪爾公司和凱斯公司的采棉機240臺，并積極與貴州航空工業(yè)集團公司合作，在石河子建廠進行采棉機國產化攻關。為了提高精準種子加工水平，積極引進美國、丹麥等國外先進的種子精選加工設備，對兵團17條種子加工生產線進行改造，使棉花種子田間發(fā)芽率達到92％以上，為精準播種技術的大面積推廣打好了基礎。
4．大力開展宣傳和培訓工作，使精準農業(yè)技術深入人心。一是兵團于每年年底召開一次精準農業(yè)技術研討會，每年編印一本《兵團精準農業(yè)技術研討會論文集》，及時總結當年兵團精準農業(yè)技術推廣的經驗；二是近幾年陸續(xù)編印了《精準農業(yè)技術系列叢書》《精準農業(yè)技術職工讀本》《兵團主要農作物精準栽培技術規(guī)程》等書籍，作為職工培訓的教材，增強了培訓的效果；三是充分利用電視、報紙、期刊等媒體大力宣傳兵團精準農業(yè)技術，向全國宣傳兵團精準農業(yè)技術的創(chuàng)新成果；四是利用冬春農閑季節(jié)，大力開展“科技之冬”“科技之春”活動，通過多層次、多方位的技術培訓，使廣大干部職工和技術人員掌握精準農業(yè)技術，運用精準農業(yè)技術，并不斷提高技術到位率。
5．注重技術成果的轉化，帶動一批支農產業(yè)迅速發(fā)展。近年來，通過科研院校、生產單位與相關企業(yè)的合作，與精準農業(yè)相關聯(lián)的一批支農產業(yè)孕育而生，并逐步發(fā)展壯大。如精準灌溉技術帶動了兵團節(jié)水器材和滴灌自動化設備產業(yè)的發(fā)展，并形成了“新疆天業(yè)”等一批支農龍頭企業(yè)；精準播種技術帶動了精準播種機具的生產，生產出氣吸式精準取種和鴨嘴式下種相結合的具有自主產權的棉花精量播種機械，壯大了一批機械制造企業(yè)；精準灌溉、精準施肥技術的推廣帶動了復合肥、滴灌專用肥產業(yè)的發(fā)展，催生了一批復合肥、專用肥生產企業(yè)，生產出一系列質量可靠、具有自主知識嚴權的滴灌專用肥品種，提高了農業(yè)社會化服務水平，推進了農業(yè)產業(yè)化的進程。
6．加大科技投入力度，加快精準農業(yè)技術研究和推廣速度。自1999年以來，兵團投入大量資金用于精準農業(yè)的研究試驗、示范和推廣工作。機采棉推廣之初，對試點單位給予資金補貼；在棉花膜下滴灌推廣之初，出臺了每畝地補貼100元的獎勵政策；對院校及精準農業(yè)技術相關研發(fā)單位給予資金支持，加快技術創(chuàng)新速度。
三、兵團精準農業(yè)技術的應用對推進兵團農業(yè)現代化的作用
兵團精準農業(yè)技術體系的形成和大面積推廣應用，提高了兵團農業(yè)科技裝備水平和農業(yè)科技含量，提高了農業(yè)機械化、信息化、自動化水平，職均經營規(guī)模擴大，完成了從“經驗農業(yè)”向精準農業(yè)的轉變。同時，精準農業(yè)是應用現代化高新技術的綜合系統(tǒng)工程，帶動了相關支農產業(yè)的發(fā)展，促進了農業(yè)產業(yè)化水平的提高，推進了兵團農業(yè)現代化進程。
1．從種植業(yè)十大主體技術到精準農業(yè)六項技術的推廣，表現出從定性技術到定位、定量、定時技術質變的特點，使兵團種植業(yè)技術躍上了新的平臺，進一步提高了兵團農業(yè)的工業(yè)化水平。
2．密切結合國情和兵團農業(yè)發(fā)展實際，形成了具有中國特色、走出科學試驗區(qū)和示范園區(qū)、能夠大面積推廣的精準農業(yè)技術體系，改造提升了集成型的精準農業(yè)技術裝備。
3．精準農業(yè)技術與高密度栽培模式結合，形成了具有核心技術支撐、關鍵技術配套、技術含量高、可控性強、能在不同條件下滿足作物生長發(fā)育水肥需求及調控作物生長，獲取優(yōu)質、高產、高效的標準化農業(yè)生產模式。
4．精準農業(yè)技術體系體現了可操作性、漸進性、系統(tǒng)性、開放性的實施特點，可不斷吸納和開發(fā)新技術、新裝備，不斷豐富內涵，不斷完善提高。在實踐中不斷發(fā)展。
5．推進了兵團第三次農業(yè)技術革命，帶動了精準農業(yè)相關產業(yè)的快速發(fā)展，提升了兵團現代農業(yè)裝備水平，使兵團農業(yè)生產力水平在較短時間內實現跨越式發(fā)展，加快了兵團農業(yè)現代化的步伐。
