精准农业技术与装备
国家高技术研究发展计划（863计划）
现代农业技术领域“精准农业技术与装备”重大项目
课题申请指南
一、指南说明
精准农业是基于3S技术、决策支持技术和智能装备对农业生产进行定量决策、变量投入并定位精确实施的现代农业生产管理技术系统，它充分体现了因地制宜、科学管理的思想理念，可以最大限度挖掘耕地生产潜力、实现农业生产要素高效利用，对于提高我国农业现代化水平，提升农业国际竞争力具有重大意义。
本项目针对“十一五”我国现代农业发展的战略需求，围绕进一步提升农业科技自主创新和转化应用能力、提高科技进步对农业增长的贡献率和农业资源利用效率，突破精准农业农田信息采集、智能变量农业装备、精准生产管理决策模型、精准农业集成技术等一批重大共性关键技术，构建支持我国主要大田作物、设施农业精准生产的重大技术、重大产品和重大系统原型，全面提升我国农业科技的原始创新能力；根据国际精准农业发展现状和我国农业生产的实际特点，提出我国精准农业技术框架、技术规范及评价指标体系，指导和规范我国精准农业发展；建立一批精准农业技术集成和应用示范基地，初步形成我国主要农作物和设施农业精准生产作业技术系统，提高农业综合生产能力，引领我国现代农业的发展。
此次发布的是现代农业技术领域“精准农业技术与装备”重大项目课题申请指南，拟支持7个研究课题，包括：（1）车载农田土壤信息快速获取关键技术与产品研发；（2）多平台作物生长信息快速获取关键技术与产品研发；（3）精准农业生产设计与管理决策模型技术研究；（4）农田作业机械智能导航控制技术与产品研发；（5）精准农业智能变量作业装备研究开发；（6）精准农业技术集成平台研究与开发；（7）精准作业系统构建与应用示范。
本重大项目安排国拨经费0.56亿元。
二、指南内容
课题1. 车载农田土壤信息快速采集关键技术与产品研发
研究目标：面向精准农业生产管理和精准调控需要，研究高效、实用、低成本的车载农田土壤信息快速
获取技术，开发相关技术产品，构建服务于处方农作的土壤水分、养分信息快速获取系统。
主要研究内容：围绕解决精准农业农田土壤水分、氮素信息快速获取的技术问题，研究车载农田土壤水分、压实及电导率等信息快速采集技术系统；多测量指标、适应性强的土壤信息复合传感器及其生产工艺和制备方法；基于GPS的车载土样快速采集设备；土壤氮素快速获取技术产品；基于无线传感器网络的大田土壤信息监测传输技术。
主要考核指标：申请国家发明专利4-6项，制定相关技术规范3-5项。开发土壤水分、压实和电导率车载测定技术设备各1套，开发产品化土壤信息复合传感器1-2种，车载GPS土样快速采集设备1-2套，土壤氮素快速获取技术产品1-2套，土壤农田信息快速获取无线传感器网络系统1套，相关技术产品在项目示范区得到应用。精度要求：车载土壤水分误差±3%以内，车载土壤电导率误差±5%以内，土壤采样效率较传统采样提高10倍以上。
支持年限：5年
经费来源及构成：本课题国拨经费为350万元，地方、企业配套和单位自筹350万元。
课题2.多平台作物信息快速获取关键技术与产品研发
研究目标：面向作物精准生产管理和调控的需要，研究先进、实用的多平台作物信息快速获取技术，开发相关技术产品，构建作物长势、营养状况的信息快速获取技术系统。
主要研究内容：研究“星-机-地”多平台的作物生长和病虫害信息遥感获取技术，建立定量遥感反演模型，构建基于低空遥感平台的作物信息快速获取技术系统；研究作物水分胁迫指数、氮素/色素、叶面积和生物量等农学参量的快速获取传感器和采集仪器；研究开发基于无线传感器网络的大田作物信息监测传输技术。
主要考核指标：申请国家发明专利4-6项，制定相关技术规范5-8项。建立基于低空遥感平台的作物信息快速获取技术系统1-2套，开发近地作物水分、营养、生物量信息等快速获取技术产品与设备3-4套，作物信息快速获取无线传感器网络系统1套，相关技术产品在项目示范区得到应用。作物水分测量误差±3%以内，主要农学参数测量误差±8%以内，仪器成本较国外降低30%以上。
支持年限：5年
经费来源及构成：本课题国拨经费为350万元，地方、企业配套和单位自筹350万元。
课题3. 精准农业生产设计与管理决策模型技术研究
研究目标：以农业生产管理的精准决策模型及决策支持系统为基础，集成作物生长模型和作物专家系统的优点，构建普适性和实用性的作物生产方案设计与管理决策模型，支持精准农业系统中的变量处方生成。
主要研究内容：研究小麦、水稻、玉米、大豆精准生产管理的知识表达技术，构建精准作物栽培方案设计模型、肥水运筹方案设计模型、病虫草害管理决策模型、作物生长指标动态模型、作物生产力分析评价模型，实现不同条件下农作物精准生产管理方案的优化设计；研究精准农业生产中作物生长诊断与动态调控技术，重点建立基于农田实时信息的作物养分诊断与施肥调控模型、水分诊断与灌溉调控模型、抗逆栽培调控模型，实现精准农业生产管理决策的过程化和动态化；研究主要农作物精准管理模型中主要参数的定量化和规范化估算技术与方法，提出适宜于不同品种类型、生态区域和生产系统的模型参数库；进一步研制综合性精准农业生产方案设计和动态调控系统，并通过与精准农业技术系统的有效集成，实现主要农作物生产全过程变量管理处方的数字化生成。
主要考核指标：建立普适性和实用性的小麦、水稻、玉米、大豆精准农业生产设计模型和管理决策模型系统，能可靠地支持我国主要农区的精准生产管理决策，并通过与精准农业技术平台的有效集成，实现全过程变量处方生成的定量化和参数化。建立主要农作物精准生产管理的系统模型4套、应用系统4个、子模型构件20个、模型参数库4个，申报国家软件著作权登记8个。研究成果在项目示范区和精准农业技术集成平台中得到应用。
支持年限：5年
经费来源及构成：本课题国拨经费为600万元。
课题4. 农田作业机械智能导航控制技术与产品研发
研究目标：研究基于GPS定位系统、作业机械运动姿态传感器融合技术和机器视觉技术的农田作业机械智能导航控制技术；研究开发配套我国中小幅宽施肥、播种、施药机具作业辅助导航系统产品；研究适合我国精准农业GPS定位导航的低成本解决方案。
主要研究内容：
（1）农用辅助导航监视系统：研究基于GPS定位系统的农田作业机械导航控制技术，开发配套我国中小幅宽播种、施肥、施药机具作业的农用辅助导航监视系统，提高农机作业装备作业质量和智能化水平。
（2）基于多传感器融合的智能导航系统：研究基于定位系统、作业机械运动姿态传感器融合技术和机器视觉等技术的农机作业智能导航控制技术，开发适合不同生产规模的农田作业机械智能导航系统。
（3）研发农用虚拟差分GPS技术及产品：研究农用虚拟差分GPS技术，开发低成本定位技术产品，
以满足精准农业实践中各种农田作业的需求。
（4）不同作业导航系统集成应用：针对不同作业机具和作业条件，应用示范农用辅助导航监视系统和基于多传感器融合的自动导航系统，评价不同条件下作业导航系统的实际应用效果。
主要考核指标：开发基于多传感器融合农田作业智能导航技术与产品4个，在项目示范区中得到应用；申报国家发明专利4项、软件著作权登记4项，技术规范2项。要求在机械正常作业速度下，施肥和施药导航控制误差小于1米，较国外同类产品成本下降30%以上。
支持年限：5年
经费来源及构成：本课题国拨经费为350万元，地方、企业配套和单位自筹350万元。
课题5. 精准农业智能变量作业装备研究开发
研究目标：研制适合主要农作物精准生产的系列化智能精准播种机和插秧设备、智能变量喷药机、智能变量施肥机、智能测产系统，研究开发实时自动控制软件和硬件产品。
主要研究内容：
（1）智能变量播种和智能插秧机：研究开发适合主要农作物智能变量播种及水稻智能插秧装备，根据播种、插秧密度作业处方图，实现自动和半自动调整播种量和插秧密度，提高播种、插秧质量。
（2）智能变量施肥机：研究开发适合不同经营规模条件的主要农作物智能变量施肥装备，根据作物产量和土壤养分分布等农田信息生成的作业处方图，实现自动和半自动调整施肥量，提高施肥的科学性。
（3）智能变量施药机：根据我国不同农区农田作业管理的实际需要和作业特点，开发配套国产主流施药机的变量作业装备，结合自动控制技术和智能化自动识别技术，研制适合我国主要农作物精准变量施药作业机具。
（4）智能测产系统：研究开发与国产小麦、水稻、大豆联合收获机主流机型配套的作物产量、水分等传感器，研究开发收割面积测量、产量空间分布处理软件，形成实用化测产系统与产品。
主要考核指标：开发变量播种、智能插秧机产品各1套以上，播种实施误差±5%以内；变量施肥机产品2套以上，施肥实施误差±5%以内；变量施药机产品2套以上，施药实施误差±6%以内；与国产主流机型配套分别适合小麦、水稻和大豆的智能测产系统各1套，智能测产误差±5%以内。申报国家发明专利6项、软件著作权登记8项，制订技术规范8项。要求变量播种、智能插秧、变量施肥、变量施药机推广40-50套；在国产联合收割机上安装智能测产系统50-60套。
支持年限：5年
经费来源及构成：本课题国拨经费为1350万元，地方、企业配套和单位自筹1350万元。
课题6. 精准农业技术集成平台研究与开发
研究目标：建立面向精准农业应用的农田管理数据库结构规范及数据交换和通讯标准，基于面向对象技术构建多源数据融合分析组件；研究适合我国大中型拖拉机及作业机组的电子监视、作业控制电子控制单元通讯协议标准；制定变量播种/智能插秧、变量施肥、变量施药的通用作业规范；构建通用化、标准化的精准农业技术集成平台。
主要研究内容：
（1）标准规范制定：数据标准、模型接口、软构件标准、控制总线标准的研究制定。研究制定数据采集、存储、交换标准；精准决策模型接口标准；研究并确立不同子系统之间的标准化接口和系统整体集成的框架结构；制定一套适合我国大中型拖拉机及作业机组的电子监视、作业控制电子控制单元通讯协议标准；制定变量施肥、变量播种、变量喷药的通用作业规范。
（2）多源数据融合与分析技术：研究农业3S应用服务系统的数据组织结构、数据采集规范、数据交换标准和数据融合技术等内容，建立服务于精准生产的多源数据融合与管理分析平台，实现农田数据共享和数据交换。
（3）决策支持与处方生成技术：以精准农作决策模型为核心，结合GIS技术、人工智能技术，建立综合性精准决策支持与处方图生成系统，实现主要农作物生产全过程变量管理处方的数字化生成，以及变量处方与变量实施控制单元的有机融合。
（4）智能装备精准作业支撑技术：研究精准农业变量作业机械智能系统现场总线技术、电子作业控制单元（ECU）技术，研发变量作业机械设备网络化、智能化、分布式控制系统；开发可对农业机械进行监视、辅助作业和变量实施的车载嵌入式监控终端；研究农田信息无线通讯与传输技术，实现农田信息与作业处方的无线传输和远程通讯；构建面向不同作物的精准生产技术系统和应用型作业系统。
主要考核指标：形成信息管理-处方决策-精准变量作业各环节有机衔接的精准农业集成系统，构建形成适合我国主要作物的精准农业生产技术体系，并可以投入实际运行。提出精准农业系统相关技术规范10-15项，建立面向不同类型作物精准生产过程的农田空间信息数据库3-5个，开发精准农业农田空间信息管理、分析与决策支持软件系统4个，开发面向农田多源空间数据分析的软件构件8-10个，开发主要作物变量管理处方软件系统4个，申请软件著作权8-10项。研究成果要在项目示范区中得到应用。
支持年限：5年
经费来源及构成：本课题国拨经费为600万元。
课题7. 精准作业系统构建与应用示范
研究目标：选择机械化生产条件较好、有一定生产规模的地区，进行小麦、玉米、大豆、水稻等大田作物精准作业系统的构建与应用示范区建设。同时选择设施农业基础好、资金配套能力强和有一定技术开发能力的省市，进行设施农业精准生产系统的构建与应用示范。
主要研究内容：
（1）分别以小麦、玉米、大豆、水稻规模化生产为前提，构建农田信息采集系统及作物信息获取技术系统，建立作物生产环境空间信息数据库和数据更新系统；建立设施农业生物信息、环境信息采集体系，实现数据信息的实时采集、传输和管理。
（2）基于本项目其他课题研究成果，配置相关的农业机械装备，集成开发本地化小麦、玉米、水稻、大豆精准生产管理决策和处方生成系统，形成完整的作物精准生产技术系统和运行体系，并进行应用示范和周边辐射；建立设施农业精准智能决策与控制系统，进行设施农业精准作业的综合应用示范。
（3）建立我国小麦、玉米、水稻、大豆等大田作物及设施农业精准生产技术体系、技术规范和推广应用模式。
（4）开展精准农业定点科学数据的积累，并进行精准农业技术的综合效益评价。
主要考核指标：
（1）分别建立小麦、玉米、大豆、水稻等精准生产系统的全程技术试验区1000亩以上、核心技术示范区1万亩以上、关键技术辐射推广区10万亩以上；建立设施农业精准生产技术全程技术试验区500亩以上、核心技术应用示范区1000亩以上、关键技术辐射推广区5000亩以上。
（2）建立可业务化运行的小麦、玉米、大豆、水稻精准生产技术系统和田间精准作业系统，技术系统内核心技术产品国产化率达到50%以上；建立设施农业精准生产信息采集系统、生产技术系统和精准作业系统，系统内核心技术产品国产化率达到80%以上，实现设施农业精准生产各环节的数字化设计和远程分布式调控。
（3）示范区内化肥和农药利用率提高10%以上，劳动生产率平均提高20%，显著提高农业生产综合效益（设施农业达到20%以上）。
（4）通过实践总结，初步建立适合我国国情的大田作物及设施农业精准生产技术体系、技术规范和应用推广模式。
（5）在精准农业全程技术试验区和核心技术示范区内，系统积累科学数据和技术档案，对实施精准农业的经济、社会、生态等综合效益做出科学评价。
支持年限：5年
经费来源及构成：本课题国拨经费为2000万元，要求课题承担单位及地方政府配套经费与国拨经费的比例不低于3∶1。
三、注意事项
1.课题5由具有实力的大型企业牵头、联合科研院所/大学承担，要求课题承担单位有承担国家级科研项目的经验和良好信誉，具有较强的产业化能力，能够为课题实施提供充足的配套经费，配套经费与国拨经费比例不低于1:1。
2.除课题7外，为保持课题研究成果的系统性和完整性，要求申报单位必须针对课题的全部研究内容提出申请，不能只申请课题部分内容。
3.课题7由相关省市科技主管部门组织科研院所/大学/企业申报。
（1）申报示范区建设的省市，省级主管领导高度重视，由当地省级有关部门出具配套证明，以附件形式与课题申请书一并上报；
（2）申报示范区建设的省市，要求已具备较好的实施精准的机械设备和配套条件，前期有雄厚的工作基础和科学数据积累，有一支从事精准农业工作的稳定队伍；
（3）申报示范区建设的省市，应突出重点和特色，以小麦、玉米、水稻、大豆中1种大田作物或设施农业生产为主开展精准作业系统的集成示范。
（4）申请示范区课题名称规范写法：对于大田作物：XXX作物精准作业系统构建与应用示范；对于设施农业：XXX省（市）设施农业精准生产技术系统构建与应用示范。
第二课精准农业的技术体系
第二课、精准农业的技术体系 精准农业是在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式，其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统，是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。 1、现代信息技术 精准农业从90年代开始在发达国家兴起，目前已成为一种普遍趋势，英美法德等国家纷纷采用先进的生物、化工乃至航天技术使精准农业更加“精准”。美国把曾在海湾战争中运用过的卫星定位系统应用于农业，这项技术被称为“精准种植”，即通过装有卫星定位系统的装置，在农户地里采集土壤样品，取得的资料通过计算机处理，得到不同地块的养分含量，精准度可达1～3平方米。技术人员据此制定配方，并输入施肥播种机械的电脑中。这种机械同样装有定位系统，操作人员进行施肥和播种可以完全做到定位、定量。还可将卫星定位系统安装在联合收割机上，并配置相连的电子传感器和计算机，收割机工作时可自动记录每平方米农作物产量、土壤湿度和养分等的精准数据。 现代信息技术的特点是应用地理信息系统将土壤和作物信息资料整理分析，制成具有时效性和可操作性的田间管理信息系统，在此基础上，利用全球卫星定位系统、遥感技术以及计算机自动控制技术，根据空间每一操作单元的具体条件，通过调整资源投入量，达到增加产量、减少投入、保护农业资源和环境质量的目的。同时在农田经营管理决策的环节上，可根据不同情况选择“单纯获取高产”，“以适量投入，获取较好经营利润”或“减少资源消耗、保护生态环境”等多种不同优化目标。这项技术的构成包括空间定位的农作物产量信息采集技术和土壤信息定时采集技术、农田地理信息系统定时更新技术及空间定位的农业投入控制系统等。 2、生物技术 现代生物技术从广义上讲主要包括基因工程、细胞工程和微生物工程等，最富有生命力的核心技术是基因工程。现代生物技术最显著的特点是打破了远缘物种不能杂交的禁区，即用新的生物技术方法开辟一个世界性的新基因库源泉，用新方法把需要的基因组合起来，培育出抗病性更强、产量更高、品质更好、营养更丰富，且生产成本更低的新作物、新品种；另外还具有节约能源、连续生产、简化生产步骤、缩短生产周期、降低生产成本、减少环境污染等功效。如美国把血红蛋白转移到玉米中，不仅保持了玉米的高产性能，而且提高了它的蛋白含量。抗虫害转基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美国、阿根廷、加拿大数百万公顷土地上试种。 微生物农业是以微生物为主体的农业。微生物在合成蛋白质、氨基酸、维生素、各种酶方面的能力比动物、植物高上百倍；微生物还可利用有机废弃物，变废为宝、保护生态环境。利用有益微生物，不仅可获得大量生物量，用于制作食用蛋白质以及脂肪、糖类等专门食品，而且在生物防治、土壤改良方面也有突出表现。日本研制的EM（含80余种微生物的生物制剂），被称为可以挽救地球的有效微生物群。施用EM可少用或不用化肥、农药和抗生素药物，净化环境。
定位技术在精准农业中的应用
定位技术在精准农业中的应用 学院：水利与建筑 班级：工程管理1404 姓名：徐田文 学号：A13140654
定位技术在精准农业中的应用 徐田文 （东北农业大学水利与建筑学院工程管理1404 徐田文 A13140654） [摘要] GPS在现代精准农业中具有核心地位，为精准农业提供实时高效准确的点位信息，为农机作业提供高效导航信息，没有GPS定位系统，现代精准农业也就无从谈起。随着精准农业向着更加精准的方向发展， GPS定位系统将会得到更加普遍的应用，将在现代化农业中起到愈加主导的作用。 [关键词] GPS 精准农业应用 1.GPS简介及其定位原理 1.1 GPS定义 利用GPS定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称GPS。GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，它极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。 1.2 GPS发展 GPS的前身是美国军方研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit)，1958年研制，1964年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS的研制埋下了铺垫。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的
巨大缺陷。美国海陆空三军及民用部门都感到迫切需要一种新的卫星导航系统。 为此，美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的用12到18颗卫星组成10000km 高度的全球定位网计划，并于1967年、1969年和1974年各发射了一颗试验卫星，在这些卫星上初步试验了原子钟计时系统，这是GPS精确定位的基础。而美国空军则提出了621-B的以每星群4到5颗卫星组成3至4个星群的计划，这些卫星中除1颗采用同步轨道外其余的都使用周期为24h的倾斜轨道，该计划以伪随机码(PRN)为基础传播卫星测距信号，其强大的功能，当信号密度低于环境噪声的1%时也能将其检测出来。伪随机码的成功运用是GPS得以取得成功的一个重要基础。海军的计划主要用于为舰船提供低动态的2维定位，空军的计划能供提供高动态服务，然而系统过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用而且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的，所以1973年美国国防部将2者合二为一，并由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局(JPO)领导，还将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。该机构成员众多，包括美国陆军、海军、海军陆战队、交通部、国防制图局、北约和澳大利亚的代表。 最初的GPS计划在美国联合计划局的领导下诞生了，该方案将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星，地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。这样，粗码精度可达100m，精码精度为10m。由于预算压缩，GPS计划不得不减少卫星发射数量，改为将18颗卫星分布在互成60度的6个轨道上，然而这一方案使得卫星可靠性得不到保障。1988年又进行了最后一次修改：21颗工作星和3颗备用星工作在互成60度的6条轨道上。这也是GPS卫星所使用的工作方式。 GPS导航系统是以全球24颗定位人造卫星为基础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航定位系统。它由三部分构成，一是地面控制部分，由主控站、地面天线、监测站及通讯辅助系统组成。二是空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个轨道平面。三是用户装置部分，由GPS接收机和卫星天线组成。民用的定位精度可达10米内。 1.3 GPS原理及方法 1.3.1原理 GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合
精准农业在农业生产中的作用与发展前景
中国农业大学 课程论文 （2011 学年夏季学期） 论文题目：精准农业在农业生产中的作 用与发展前景 课程名称：农学夏季小学期 任课教师：诸庆全 班级：农学092班 学号：0901080304 姓名：石瑶
摘要：精准农业是20世纪80年代中期开始的，利用最新技术，通过改变利率和混合领域内的需求以提高化肥应用。目前，这一概念已经适应于各种领域，作物和国家。这一措施使其在不同的种植制度，地区和国家中有很大差别，但它是逐步实施或被世界各地评价的。目前我国关于精准农业的研究应用还处于起步阶段，精准农业技术的引进和应用会给我国农业发展带来新的机遇,为我国推广、应用和发展现代化农业起着示范和推动作用。其最重要的价值和意义就在于能够实现农业的科学化、标准化、定量化、高效化。可以说，精准农业将会成为农业史上一场伟大的革新。 关键词：精准农业技术、遥感系统、地理信息系统、全球定位系统技术变革 精准农业是当今世界农业发展的新潮流,是以信息为基础,利用传感器及现代先进的监测技术,完整、准确、及时的了解土地和作物的详细数据,结合精确时空统计分析,及时迅速的做出决策的一种农业管理系统。精准农业是当今世界农业最富有吸引力的前沿课题之一,代表了21 世纪全球农业发展的方向,是农业的一场革命,是面向21 世纪农业的新技术,对我国农业生产产生了深远影响。 一．精准农业的定义与技术基础 精准农业是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,其基本涵义是根据作物生长的土壤性状,调节对作物的投入,即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异,另一方面确定农作物的生产目标,进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”,调动土壤生产力,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益。 精准农业主要依靠3s（GPS、GIS、RS）技术来开展各项操作。①全球定位系统(GPS) 。GPS 是利用地球上空的通讯卫星、地面上的接收系统和用户设备等组成的高精度、全天候、全球性的精确定位系统。GPS 是精准农业的基础,主要用于实时、快速地进行田间信息的采集和田间操作的精确定位,在精准农业中发挥了重要作用,为农田信息定位,指挥农机行走和农机作业,同时对周边环境进行不定期监测定位,为农业专家系统提供有益的空间信息②地理信息系统(GIS) 。是基于计算机、数据库技术的数据管理技术。人们使用的地形图、专业图和文字表示的各种地理要素,储存在计算机内,通过计算机及数据库管理软件,可以对有关内容进行快速查
浅谈精准施肥技术
浅谈精准施肥技术 摘要:”精准施肥”的概念来源于精准农业。目前,精准农业已涉及到施肥、精量播种、作物病虫害防治、杂草防除和水分管理等农业生产的多个环节。从应用的广泛性上讲,又以精准农业土壤养分信息化管理系统和自动变量施肥技术(以下简称精准施肥技术)最为成熟。因此可以说,精准农业的核心技术是精准施肥技术。 关键词:农业施肥技术 “精准施肥”的概念来源于精准农业。精准农业是根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。它由现代信息技术支持的十个系统组成,即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、土壤养舂信息管理、网络化管理系统和培训系统。目前,精准农业已涉及到施肥、精量播种、作物病虫害防治、杂草防除和水分管理等农业生产的多个环节。而从研究和应用的广泛性上讲,又能精准农业土壤养分信息化管理系统和自动变量施肥技术(以下简称精准施肥技术)最为成熟。在土壤养分管理方面,发达国家已将土壤类型、土壤生产潜力、不同肥料的增产效应、不同作物的施肥模式、历年施肥和产量情况等。 1、精准施肥的主要技术要点 1.1采集和分析土壤养分 在开展精准施肥的种植区内,选点采集土壤农化样,化验分析并汇总有关数据,建立土壤类型及性状数据库。 1.2研究土壤施肥增产效应 根据小区多年施肥种植试验,研究土壤养分与施肥变量之间的产量变化关系,绘制有关土壤养分与施肥增产效益函数图,确认相关函数,获取施肥参数。 1.3拟定作物目标产量和需肥比例 根据生产要求拟定作物产量,再根据产量推算作物营养总需求量、土壤可能供给养分量和施肥量及比例。 1.4配制肥料 根据确定的地点和具体的作物目标产量,参照一季作物总施肥量及比例,选取合适的单质化肥,混配生产专用BB肥。 1.5确定施肥时期、地点和施用量
精准农业概述 何建华
第一章、精细农业概论讲稿 1.这本书是写给当前和有抱负的农民希望利用最新技术来管理作物生产。 精确农业的概念需要评估领域的一些高科技设备的使用条件、应用化学和肥料。 2. 通过使用技术如卫星定位系统、电子传感器、控制器、复杂的软件,可以创建一个非常详细的操作。 管理小范围内、减少化学品使用和提高生产力的领域是精密耕作方式的目标。 本课程的目的是让学生基本了解这个精准农业。 3. 如何决定是否进入精密农业? 如果决定采用精确农业技术,从哪里开始? 什么样的硬件才能改变应用程序的作物化学物质? 该软件能做什么来帮助把数据变成管理信息? 多少年才能建立一个真正的精准农业系统? 4. 通过学习技术、目前的功能和限制,大多数农民能够做出自己的决定。 5. 这本书的目的是介绍参与精确农业的基本概念和技术。 除了可作为农民的一个参考,还可以指导实践精确农业。 这本书适合作为农业、技术高中和大学课程的教科书。 6. 精确农业这个词对不同的人意味着不同的东西。 7. 精确农业操作执行的设备可接收来自卫星的信号。 8. 对一些人来说,精密农业意味着利用卫星、传感器、和地图做农民过去要做的工作。对其他人来说,这是一个未来农业的重要组成部分。 精密农业的定义:管理每个作物输入肥料多少、除草剂、杀虫剂、种子等等——在特定的基础上减少浪费,增加利润和保护环境。 9. 通过大面积管理,农夫花了更少的时间,每天管理更多土地。提高生产力的优势被认为远远超过任何受益的劳动密集型小规模管理及分场单位。
10. 今天,技术已达到一个水平,允许农民分析和处理先前存在但不可控的因素。 高效地处理变化的能力以获得最大化收益率一直是农民的愿望,特别是农民有限的土地资源。 微处理器、传感器、和其他电子技术新工具可以帮助农民达到这一目标。 11. 两个基本变化: 作物在空间上的土壤距离和深度的变化及环境特征的变异性、。 可变性是作物、土壤和环境特征的变化。 从土壤肥力变化可以看出,含水率、土壤质地、地形、植物活力和害虫的种群。 12. 精确农业包括收集土壤和作物样本来获得信息，从而判断地里的条件。 13. 随时间变化影响精准农业的因素包括: 1)变量的样本 2)如何选择样本 3)多长时间的样本 4)如何处理可变性 14. 其他投入是基于土壤特性变化如此迅速,传统的采样技术可能不适合处方输入。 15. 事实上,农民认为应用程序控制器应用程序允许他们保持常数利率穿过田野。恒定速率的应用程序通常是基于属性综合收集土壤样本,代表一个整体的平均特征字段。16. 是什么力量推动他们的领养吗? 从整个经济领域上看，经济学中最重要的因素是过渡到因地制宜作物管理。 精确农业有可能影响作物生产投入成本和收入。 17. 作物在一个区域上的土地生产潜力可以有很大的不同。 有三个关键的问题,农民必须能够回答之前采用精密农业。 多少作物和土壤？）多少变化影响作物产量？）农夫可以利用哪些信息和正确的技术来管理土地)
精准农业技术
精准农业技术课程心得 第一次接触“精准农业”------这个名词，对于现在的我们，感觉还是很陌生很遥远，我们大部分是从农村来的孩子，在家务农根本就是靠我们祖先我们父母上一辈积累下的经验进行的，什么时候该浇水，浇多少水，什么时候该施肥，施多少，什么时候该除草等等，很大程度上依赖于生物遗传育种技术以及化肥、农药、机械动力等投入的大量增加和天气状况而实现，也可以说是靠天吃饭。这个学期段老师在课堂上总会介绍关于它的一些信息，才开始了解，之后也偶尔会跟师姐们做一些田间实验，发现他们实验栽培的面积是经过测量的，种植间距和种植密度是经过计算的，施肥量施水量是要经过称量的，这对于我们可以算是比较精确的农业生产了。实验完成后你会发现一些作物的长势，产量比你在周围田边的看到的都要好得多，这也就说明了科学栽培的方法有许多好处。传统农业劳动生产率较低，大量劳动力被束缚在农业生产过程中。 因为现在精准农业的普及还不是很广，我们在身边还未发现规模较大的一些应用，所以我们还不能亲切的感受到它的现代化，科技化。我国农业发展虽然历史悠久,经历了原始农业、传统农业、石油农业等阶段，但国内在精准农业技术的应用上尚处于起步阶段，经过段老师10个周的课程讲解，还有自己网上查了一些资料了解到一些信息，我们都知道我国是个农业大国，也是个人口大国，我们以世界百分之七的土地养活了百分之二十二的人口，这是值得我们骄傲的，我们国家领导人一直在倡导我们所谓的农业现代化，我们取得的进步大家有
目共睹，当前,我国农业发展已进入新的阶段,面临新的机遇和挑战,对农业科技的需求强烈,但是,我国传统的农业技术推广体系却存在诸多问题,我们可以发现越来越多的年轻人不喜欢呆在家务农，而喜欢到大城市去感受那种城市气息，这也就说明了就是我们满足不了当前农村发展的需要和农民的多样化需求。最近我们身边报道了许多土地污染问题，地下水污染问题很多很多，这也就直接反映了传统农业的发展在很大程度上依赖于生物遗传育种技术以及化肥、农药加而实现。虽然农业机械化大幅度地提高了农业生产率，但也遇到了土地压实、地下水及地表水污染。化肥农药过量使用等诸多问题。高能耗的管理方式导致农业生产效益低下，资源日显短缺、信息技术和人工智能术的高速发展促成了对农作物实施定位管理，根据实际需要进行变量投入等农业生产的精准管理思想，进而产生了精准农业的概念。 精准农业也称精细农业或精确农业，是20世纪80年代初发展起来的以实现农业高产、优质、高效为目的的现代农业生产模式和技术体系。它是在定位、导航的基础上，根据管理的单元的土壤特性和作物生长发育的需要，管理作物的每一个生长过程及各种农业物资的投放。最大限度地发挥土壤和作物的潜力，做到既满足作物生长发育的需要，又减少农业物资的投入，从而降低物资消耗$增加利润$保护生态环境，实现农业可持续发展。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统，其核心技术是(3S)，即地理信息系统（GIS），全球定位系统（GPS），遥感技术（RS），其内涵主要包括精准种子技术、精准播种技术、精准平衡施肥技术、精准灌溉技术、作物动态监控技术、精
精准农业
精准农业技术体系的研究进展与展望 摘要:该文从精准农业四大技术环节农田信息获取、农田信息管理和分析、决策分析、决策的田间实施。分析和评述精准农业技术体系的现状和趋势，总结了精准农业的效果和推广现状，并对精准农业的发展方向进行了展望。 关键词：精准农业；信息获取F信息管理；决策支持系统；田间变量实施技术 正文： 精准农业是基于现代信息技术发展成就的一次正在进行中的作物栽培学的革命?有人认为它是近代农业使用拖拉机以来最大的农业技术革命，人们希望通过精准农业技术体系的使用降低生产成本，提高和稳定农产品产量和质量，增加经济收入，减少环境污染。目前，精准农业的技术体系还处于婴儿期?虽然潜力无穷，但其潜力的发挥需要研究时间和研究资源的投入，还需要不断发展和完善，发展和完善就意味着技术淘汰和技术创新，因此我们需要对现有的精准农业技术要素进行分析，明确哪些技术是将被淘汰的技术?哪些是目前虽然不成熟但却是未来支撑精准农业的技术要素，只有在这个基础上，才能明确技术引进重点和研究方向，直接占领精准农业技术的世界前沿阵地。 精准农业技术从实施过程来分大致包括农田信息获取、农田信息管理和分析、决策分析、决策的田间实施四大部分。在目前来讲，大多是以分离的技术形式存在，但发展的趋势是合而为一，统一在变量施用机具这个精准农业技术系统的载体上。我们常说的3S技术中RS(遥感)是属于农田信息的获取手段。GPS全球定位系统B是地理位置信息的获取手段,GIS是农田信息的管理和分析手段,另外 还有DSS(决策支持系统)和ES(专家系统)是决策形成支持系统的核心，再加上变量施用技术VRT(决策的田间实施),形成了精准农业技术体系的基本内容. 精准农业需尽可能高密度的、全面的农田信息作为依据。目前?精准农业实施的最大障碍，仍然是在农田信息高密度、高速度、高准确度、低成本获取技术的研究上E如果高密度农田信息，包括土壤信息、作物信息和农田微气象信息的高密度获取技术没有根本的突破，则精准农业难以获得很好的经济效益和太大的应用范围。目前田间信息获取主要有传统田间采样、田间GPS采集、智能农机作业、多平台遥感获取等四种方式。 对土壤的空间变异性进行详细的了解是精准管理、变量管理的前提性基础工作。精准农业的发展方向是根据米级、亚米级尺度的土壤性状、作物生长参数变异来调整农田水肥、播种、植保、耕作等作业，这种作业的技术并不是太大的难题，但由于缺乏成熟的低成本高密度、高精度、高可靠性的获取农田信息的技术，田间信息采样的间距较大，目前流行的精准农业技术体系所解决的主要还是几十米以上的田间土壤养分变异。美国目前流行的精准农业的土壤采样布点大多是1h ㎡以上采一个样点，相当于100m取一个采样点,在国外研究文献中所查到的最小尺度的网格面积大约相当于1亩多耕地，北京小汤山国家精准农业示范基地的采样密度大约为2.5亩,并不是因为这样的采样密度满足了农业生产的需要，主要是基于采样和分析成本的限制。由于采样点本身所占的面积不超过农田面积的万分之一到百万分之一，没有测定的地点只好采用地统计学方法进行估算，其可靠性是可想而知的。作物信息，如叶面积系数、干物质积累、单株形态信息等,目前也还离不开破坏性采样，采样密度更受限制，采样尺度过大对于我国小块土地经营的现状显然是不合适的，国外的精准农业技术体系从某种角度看，在我国可以
精准农业技术及应用研究报告进展
精准农业技术及其应用研究 文献综述 姓名：陈泉学号： 2018111107000817 分数： 摘 要：本文综述了精准农业的核心技术及其在农业中的应用情况，指出了各项技术的应用现状，最后预测了其今后的发展方向。 关键词：精准农业；技术应用；系统 Research of Precision Agriculture Technology And Applications Reference Review Abstract：This paper review the research evolvement of precision agriculture technologyandthe application，and point out the current situationand the future developmental orientation Key words：precision agriculture；technological application；system 精准农业是指利用遥感、卫星定位系统、地理信息系统等技术，实时获取农田每一平方M或几平方M为一个小区的作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息，及时对农业进行管理，并对作物苗情、病虫害、伤情等的发生趋势进行分析、模拟，为资源有效利用提供必要的空间信息。在获取信息的基础上，利用智能化专家系统、决策支持系统，按每一地块的具体情况做出决策，准确地进行精准播种、精准施肥、精准喷洒农药、精准灌溉、精准收获等精准生产管理。精准农业是未来农业发展的方向，是实现农业可持续发展的主要途径。 1．精细农业技术思想和技术支撑 精准农业主要目的是通过获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”，以实现最经济、最合理的
精准农业的概念
精准农业的概念 精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。精准农业由十个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是建立一个完善的农田地理信息系统（GIS），可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。精准农业并不过分强调高产，而主要强调效益。它将农业带入数字和信息时代，是21世纪农业的重要发展方向。 精准农业的发展历史 海湾战争后GPS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。1993-1994年，精准农业技术思想首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验。结果用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。精准农业的试验成功，使得其技术思想得到了广泛发展。 近五年来，世界上每年都举办相当规模的“国际精细农作学术研讨会”和有关装备技术产品展览会，已有上千篇关于精细农作的专题学术报告和研究成果见诸于重要国际学术会议或专业刊物。在万维网上设有多个专题网址，可及时检索到有关精细农作研究的最新信息。美、英、澳、加、德等国的一些著名大学相继设立了精细农作研究中心，开设了有关博士、硕士的培训课程。在发达国家，精细农作技术体系已实验应用于小麦、玉米、大豆、甜菜和土豆的生产管理上。1995年美国约有5%的作物面积不同程度的应用了精细农作技术，近年来又有了更为迅速的发展。在美、加、澳、欧等国，精准农业的实验研究以涉及小麦、玉米、大豆、甜菜、土豆等作物生产。不仅发达国家对精细农作的技术实践非常重视，巴西、马来西亚等国亦已开始了试验示范应用。 精准农业技术体系的实践与发展，已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。美国国家研究委员会（National Research Council）为此专门立项对有关发展战略进行研究，经过由美国科学院、美国工程院院士组织评估，于1997年发表了一份“Precision Agriculture in the 21st Century---Geospatial and Information Technologies in Crop Management”研究报告，全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力，阐明了“精准农业”技术研究的发展现状以及为信息产业和支持技术开发研究提供的机遇。精准农业在美国、英国等发达国家已经形成为一种高新技术与农业生产结合的产业，且已被广泛承认是发展持续农业的重要途径。 目前，适应精准农业技术体系应用的DGPS装置，GIS适用平台及农作物资源空间信息
第一课精准农业的概念
第一课、精准农业的概念 精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。精准农业由十个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是建立一个完善的农田地理信息系统（GIS），可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。精准农业并不过分强调高产，而主要强调效益。它将农业带入数字和信息时代，是21世纪农业的重要发展方向。 精准农业的发展历史 海湾战争后GPS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。1993-1994年，精准农业技术思想首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验。结果用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。精准农业的试验成功，使得其技术思想得到了广泛发展。 近五年来，世界上每年都举办相当规模的“国际精细农作学术研讨会”和有关装备技术产品展览会，已有上千篇关于精细农作的专题学术报告和研究成果见诸于重要国际学术会议或专业刊物。在万维网上设有多个专题网址，可及时检索到有关精细农作研究的最新信息。美、英、澳、加、德等国的一些著名大学相继设立了精细农作研究中心，开设了有关博士、硕士的培训课程。在发达国家，精细农作技术体系已实验应用于小麦、玉米、大豆、甜菜和土豆的生产管理上。1995年美国约有5%的作物面积不同程度的应用了精细农作技术，近年来又有了更为迅速的发展。在美、加、澳、欧等国，精准农业的实验研究以涉及小麦、玉米、大豆、甜菜、土豆等作物生产。不仅发达国家对精细农作的技术实践非常重视，巴西、马来西亚等国亦已开始了试验示范应用。 精准农业技术体系的实践与发展，已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。美国国家研究委员会（National Research Council）为此专门立项对有关发展战略进行研究，经过由美国科学院、美国工程院院士组织评估，于1997年发表了一份“Precision Agriculture in the 21st Century---Geospatial and Information Technologies in Crop Management”研究报告，全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力，阐明了“精准农业”技术研究的发展现状以及为信息产业和支持技术开发研究提供的机遇。精准农业在美国、英国等发达国家已经形成为一种高新技术与农业生产结合的产业，且已被广泛承认是发展持续农业的重要途径。 目前，适应精准农业技术体系应用的DGPS装置，GIS适用平台及农作物资源空间信息数据库管理软件，作物生产决策支持模拟模型，带DGPS接收机小区产量传感器和产量分
精细农业技术及其发展前景
精准农业技术及其发展前景 摘要:基于精准农业的本质和核心, 对精准农业实施过程中的关键技术进行了 介绍。主要从农田信息获取的传感器技术、/ 3S0 空间技术、开展农田信息空间变异研究的地统计学技术、智能化变量投入技术和多种技术的集成研究等方面阐述了精准农业研究的现状, 探讨了精准农业技术的发展前景。 关键词:精准农业; 关键技术; 前景 精准农业是基于信息和知识支持的现代农业, 和农业信息化的关系密切, 本质 是一种以知识为基础的农业管理系统。核心是动态、实时地获取农田小区土壤和农作物的信息, 诊断作物长势和产量时空差异的原因, 并对小区进行准确的灌溉、施肥、喷药, 最大限度地提高水、肥和杀虫剂的利用效率, 减少环境污染, 获得最佳的经济效益和生态效益。精准农业技术从实施过程来看大致包括农田信息获取、农田信息管理和分析、决策分析、决策的田间实施四大部分。在这个实施过程中, 一些关键性的技术贯穿其中, 统一在变量施用机具这个精准农业技术系统的载体上。其RS( 遥感) 是属于农田信息的获取手段, GPS( 全球定位系统) 是地理位置信息的获取段,GIS( 地理信息系统) 是农田信息的管理和分析手段, DSS( 决策支持系统) 和ES( 专家系统) 是策支持系统的核心, VRT ( 变量投入技术) 体现在决策的田间实施过程中。现将精准农业实施过程中的关键技术及其发展前景分述如下。 1 农情数据采集的传感器技术 农情信息主要包括地理环境、土壤环境、小气候、水环境、与作物生长状况相关的信息以及管理信息六大要素。快速有效地采集和描述影响作物生长功能的空间变量信息, 是精准农业实践的重要基础。在精准农业研究中, 目前优先要考虑的是土壤养分( N、P、K 等) 、水分、电导率、pH 值等要素的快速采集。监测土壤信息的各种传感器对于指标的测量精度很重要, 土壤水分传感器技术的研究与发展直接关系到精准农业变量灌溉技术研究与发展。从目前来看, 无论是基于时域反射仪( T DR) 原理的测量方法( 成本太高) , 基于中子法技术的测量方法( 测量精度不太高) , 还是基于土壤水分张力的测量方法( 测量响应速度较慢) ,在获取土壤水分时仍存在不足, 需要进一步开发研制精度高、价位合理、能连续测量的传感器来测定土壤水分。获取其它土壤信息的传感器也需要进一步的完善。总的来看, 目前农情信息快速采集技术的研究落后于支持精准农业的其它技术( 如产量传感器技术) 的发展, 并且现有的农田信息采集方法基于定点采样与实验室分析相结合,耗资费时、空间尺度大, 难以较精细地描述农田小区信息的空间变异性。因此研究农田的快速定位测量技术, 开发成熟的低成本、高密度、高精度、高可靠性的获取农田信息的技术, 有利于提高采样密度、测量精度并能满足实际生产要求的新型传感器技术的研究利用。这不仅能改变传统的农田信息采集手段, 为实施精准农业创造条件, 同时测量的农田信息能很快应用到生产实践中。在精准农业获取农田信息研究中, 针对农情信息的数据采集, 应重点开展联合收获机测产系统以及土壤环境信息快速测量仪器的研究与产品开发, 把 相关领域的新理论和新方法融合到农信息的采集技术研究中, 提高设备的采集 精度和速度, 降低数据采集的成本, 并能定位、快速、精确、连续地测量。__ 2 农田信息空间变异研究的地统计学技术
精准农业主要技术支持系统
精准农业的主要技术支持系统 （1）全球定位系统 （2）地理信息系统 （3）信息采集系统 （4）遥感监测系统 （5）决策支持系统 （6）智能化农业机械系统 我国用7％的耕地解决了占世界22％人口的温饱问题，但人口的增长与可耕地资源日趋减少已不可逆转。加入WTO后，农产品将面临更加严重的挑战，这一切都要求我国农业必须挖潜增效、走可持续发展道路。“精准农业”(Precision Agriculture或Precision Farming)是基于信息和知识支持的现代农业。它是将遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机技术、通讯与网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合，实现在农业生产全过程中对农作物、土地、土壤、从宏观到微观的实时监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境状况进行定期信息获取和动态分析，通过诊断和决策，制定实施计划，并在GPS与GIS集成系统支持下进行田间作业的信息化现代农业。其技术思想的核心，是按需实施，定位调控，即“处方农作”。精准农业是信息技术在现代农业生产中的直接应用，已被公认为21世纪最先进的农业技术，而精准农业管理决策支持系统是精准农业的核心所在，它集GIS、数据库、模型库、知识库、多媒体技术和农业专家系统为一体，通过GIS、作物生长模型、专家系统对GPS 数据、人工采集数据、遥感数据等多源、多维、多时空数据的分析决策，给出具体空间可视化的变量施肥、变量灌溉、病虫害管理等作业方案，以获得最大的经济收益和最小的环境污染。 2 国内外研究现状 2.1 国外现状 美国二十世纪八十年代初提出精准农业的概念和设想，九十年代初进入生产实际应用。目前美国、德国相继开发了一些农田空间信息系统如STT(Site Specific Technology) 、Farm Works将GIS的基本功能用于辅助农田管理决策。 2.2 国内现状 我国科学家在94年就提出在我国进行精准农业研究应用的建议。科技部徐冠华部长在谈发展“数字地球”时认为，“精准农业”是中国“数字地球”发展战略的切入点之一。国家在S863计划中已列入了精准农业的内容，国家计委和北京市政府共同出资在北京搞精准农业示范区。中科院也把精准农业列入知识创新工程计划，
浅谈精准农业技术与应用
浅谈精准农业技术与应用 精准农业(Precision Agriculture)是综合应用现代高科技，以获得农田高产、优质、高效的现代化农业生产模式和技术体系。具体说，就是利用遥感(RS)、卫星定位系统(GPS或WWGPS)等技术实时获取农田每一平方米或几平方米为一个小区的作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息，及时对农业进行管理，并对作物苗情、病虫害、墒情的发生趋势进行分析、模拟，为资源有效利用提供必要的空间信息。在获取上述信息的基础上，利用智能化专家系统，决策支持系统按每一块地的具体情况做出决策，准确地进行灌溉、施肥、喷洒农药等。从而最大限度地优化农业投入，在获得最佳经济效益和产量的同时，保护土地资源和生态环境。精准农业包括施肥、植物保护、精量播种、耕作和水分管理等领域。 精准农业的全部概念建筑在“时空差异”的数据采集和数据处理上，变化的因素包括：空间因素、时间因素和预测因素。空间因素反映地域变化;时间因素反映年度变化;预测因素反映预测值与实际值之间的差异。精准农业的核心是对变化因素进行精确管理，根据当时当地测定的作物实际需要确定对作物的投入。 中国慢热 由于初始投资太高，农民又认为没有节约成本，尽管农业界十分看好，精准农业却没有像十年前预计的发展那么快。比如，
精准农业体系在欧洲就没有真正进入推广阶段，在英国，几乎一半农场没有采用任何精准农业技术。 在中国推行精准农业，还存在地块太小的问题。中国农业大学教授、中国工程院院士汪懋华向《财经》记者分析，在新疆和黑龙江有大规模农业，比较适用;但其他省份以小农业为主，要推行精准农业技术，困难不小。 早在20世纪90年代，中国即开始精准农业的应用研究，先后在北京、上海、新疆、黑龙江等13个地实现了大面积示范应用。自2005年起，农业部还启动了测土配方施肥项目，并在全国2000多个县进行试点，累计投入经费近50亿元。并建成了一套“测土配方施肥专家系统”，能根据每个地块土壤、作物品种等相关信息生成肥料配方，指导当地农民购肥施用。 农业部相关数据显示，施用个性化配方肥后，各种作物产量平均提高4%—7%，节省施肥成本约30%。但普及这一系统，需要实时更新数据，因为土壤中各种元素的含量会不断变化，一次测土数据不能长期适用。 精准农业事关每一寸田地，其推广可能还要经历日求寸进的过程。目前其发展取决于：技术装备价格下降和机器是否容易安装和维护;保护性耕作是否得到广泛推广;机械燃料、肥料和服务价格所占的比重。可以效仿美国实施精准农业的经验，根据需要、经济、实用的原则进行，不必一次性有把所有的技术都全套应用。只选对的，不选贵的。
精准农业概论
[精准农业概论] 专业：[电子信息工程] 学生姓名：[ 李海东] 学生学号：[2011508154 ] 完成时间：2013年4月6日
精准农业概论 -----“3S”技术在精准农业中的应用 内容提要：农业是一个国家的基本产业，精准农业代表着农业的发展方向，也是现代农业研究的重点。文章介绍了“3S”技术，以及其在精准农业发展中的综合应用。 关键词：精准农业；地理信息系统；遥感；全球定位系统。 精准农业是近年来国际上农科学研究的热点领域，是一种基于信息和知识的现代农业生产精准管理思想，它充分体现了因地制宜、科学管理的思想理念，对于最大限度的挖掘耕地生产潜力、实现农业生产要素的高效利用和保护农田生态环境具有重大意义。精准农业是现有农业生产措施与新近发展的高新技术的有机结合，其核心技术是“3S”（GPS、GIS、RS）技术和计算机自动控制系统[1]。 一、精准农业的涵义 精准农业是由信息技术支撑的，根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最节省的投入达到同等或更高的收入，并改善环境，高效利用各种农业资源，取得较好的经济效益和环境效益。 “精准农业”思想的核心，是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控。最终达到合理利用资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产量和质量的目的。 二、“3S”技术的组成结构 “3S”技术是遥感（Remote Sensing，RS）、地理信息系统（Geographical Information System，GIS）、全球定位系统（Global Position System，GPS）的统称。在功能上可以相互补充，不断完善。GPS具有全球性、全天候、连续定时定位的优势，可以对采集的农田信息进行空间定位；RS在数据获取方面具有范围广、多时相、多波谱的特点，可以获取农田作物的生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；GIS具有强大的空间与属性信息一体化处理能力，可以建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等空间数据库。 三、“3S”技术在精准农业中的应用 （一）遥感技术在精准农业中的应用 农业资源调查及动态监测农业资源调查包括土地利用现状、土壤类型、草场、农田等农业资源的调查以及结束后的评价，提供农业资源的准确数值和分布图
北斗精准农业解决方案
北斗精准农业解决方案 一、精准农业现状 我国是一个农业大国，又是一个自然灾害多发的国家，农作物种植在全国范围内都非常广泛，农业信息化，智慧化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是农业发展的必然阶段，是新时期农业和农村发展的一项重要任务，是实现国民生计的大事。以农业信息化带动农业现代化，对于促进国民经济和社会持续、协调发展具有重大意义。进一步加强农业信息化建设，通过信息技术改造传统农业、装备现代农业，通过信息服务实现小农户生产大市场的对接，已经成为农业发展的一项重要任务。 精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得更好经济效益和环境效益。 精准农业在我国还处于起始阶段，但精准农业的理念和技术投入应用，已经显示出很多优越性，可以省种、省工，提高水肥的利用率，增加经济收入，精准农业技术将在现代农业管理和技术上发挥重要的作用。用精准农业技术理论与原则改造传统农业，发展中国精准农业技术，是未来农业发展的重要趋势。 二、精准农业的体系结构 1．全球定位系统 精准农业广泛采用了全球定位系统用于信息获取和实施的准确定位。为了提高精度广泛采用了“差分校正全球卫星定位技术”。它的特点是定位精度高，根据不同的目的可自由选择不同精度的全球定位系统。 2．地理信息系统GIS 精准农业离不开GIS的技术支持，它是构成农作物精准管理空间信息数据库的有力工具，田间信息通过GIS系统予以表达和处理，是精准农业实施的重要。 3．遥感系统RS 遥感技术是精准农业田间信息获取的关键技术，为精准农业提供农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异信息的技术要求。 4、作物生产管理专家决策系统 它的核心内容是用于提供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟的模型库；支持作物生产管理的数据资源的数据库；作物生产管理知识、经验的集合知识库；基于数据、模型、知识库的推理程序；人机交互界面程序等。 5、田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理技术设备。 6、自动农业机械驾驶技术。如带产量传感器及小区产量生成图的收获机械；自动控制精密播种、施肥、喷药机械等等。 近几年来，美国、欧洲一些技术先进的农场在精细农业方面已经进入普及规模的实施阶段。有的农场将遥测传感器装置、北斗仪器、微型计算机以及化肥、杀虫剂等全都装在拖拉