第二课精准农业的技术体系
精准农业实施作业指导书
精准农业实施作业指导书第1章精准农业概述 (3)1.1 精准农业的定义与发展历程 (3)1.2 精准农业的技术体系 (4)1.3 精准农业的实施意义与前景 (4)第2章精准农业关键技术 (5)2.1 数据采集与处理技术 (5)2.1.1 地面传感技术 (5)2.1.2 卫星遥感技术 (5)2.1.3 移动通信技术 (5)2.2 无人机遥感技术 (5)2.2.1 无人机平台及传感器 (5)2.2.2 无人机航拍数据处理 (5)2.2.3 无人机遥感在精准农业中的应用 (5)2.3 变量施肥技术 (6)2.3.1 土壤养分检测技术 (6)2.3.2 施肥模型建立 (6)2.3.3 变量施肥设备 (6)2.4 精准灌溉技术 (6)2.4.1 灌溉决策支持系统 (6)2.4.2 灌溉设备及其自动控制 (6)2.4.3 灌溉水质监测与处理 (6)第3章土壤信息采集与管理 (6)3.1 土壤样品的采集与制备 (6)3.1.1 采样原则 (6)3.1.2 采样方法 (6)3.1.3 样品制备 (7)3.2 土壤理化性质分析 (7)3.2.1 土壤物理性质分析 (7)3.2.2 土壤化学性质分析 (7)3.3 土壤养分数据库建立与管理 (7)3.3.1 数据库建立 (7)3.3.2 数据库管理 (7)第4章植物生长监测与诊断 (8)4.1 植物生长参数的监测 (8)4.1.1 监测目的 (8)4.1.2 监测内容 (8)4.1.3 监测方法 (8)4.2 植物病虫害诊断技术 (8)4.2.1 诊断目的 (8)4.2.2 诊断方法 (8)4.2.3 诊断技术 (8)4.3.1 模型构建目的 (9)4.3.2 模型构建方法 (9)4.3.3 模型验证与优化 (9)第五章农田灌溉与水分管理 (9)5.1 农田灌溉制度设计 (9)5.1.1 灌溉制度设计原则 (9)5.1.2 灌溉制度设计步骤 (9)5.1.3 灌溉制度优化 (9)5.2 灌溉系统自动控制技术 (9)5.2.1 自动控制技术概述 (10)5.2.2 自动控制系统的组成 (10)5.2.3 自动控制技术应用 (10)5.3 水分利用效率优化 (10)5.3.1 提高水分利用效率的措施 (10)5.3.2 水分利用效率监测与评估 (10)5.3.3 水分利用效率优化策略 (10)第6章变量施肥技术实施 (10)6.1 施肥策略制定 (10)6.1.1 分析土壤特性：根据土壤类型、质地、肥力状况等参数，结合历史施肥数据，确定施肥需求的优先级。
精准农业
精准农业介绍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。
精准农业与GIS地理信息系统（GIS，Geographical Information System）作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台，技术上已经成熟。
它在“精准农业”技术体系中主要用于建立农田土地管理，土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分析差异性和实施调控提供处方信息。
它将纳入作物栽培管理辅助决策支持系统，与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出分析模拟模型和智能化农业专家系统一起，并在决策者的参与下根据产量的空间差异性，分析原因、作出诊断、提出科学处方，落实到GIS支持下形成的田间作物管理处方图，指导科学的调控操作。
精准农业与RS遥感（RS，Remote Sensing）技术是未来精准农业生物技术体系中获得田间数据的重要来源。
它可以提供大量的田间时空变化信息。
近30多年来，RS技术在大面积作物产量预测，农情宏观预报等方面作出了重要贡献。
遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图像信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。
RS获得的时间序列图像，可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性，提供农田作物生长的时空变异性的信息，在一季节中不同时间采集的图像，可用于确定作物长势和条件的变化。
由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上，卫星遥感技术可预期在近3～5年内，在“精准农业”技术体系中扮演重要角色。
农业科技精准农业的关键技术简析
农业科技精准农业的关键技术简析精准农业是指通过引入先进的农业科技与信息技术，利用精准的农业管理手段，实现对农作物的精确管理，提高农业生产效率和质量。
在农业科技领域中，有几项关键技术被认为是实现精准农业的重要手段。
本文将对这些关键技术进行简单的分析与阐述。
1. 全球导航卫星系统（GNSS）全球导航卫星系统是精准农业的基础技术之一。
借助GNSS系统，农民可以实时了解到农田的地理位置，通过GPS导航引导精确地施肥、浇水等农作物管理活动。
这种技术不仅可以提高施肥和灌溉的准确性，还能够降低资源浪费和环境污染。
2. 遥感技术遥感技术是精准农业实施的重要支撑。
通过卫星和无人机等设备，可以获取大量的农田数据，包括土壤质量、作物生长状态以及病虫害情况等。
利用这些数据，农民可以根据实际情况进行农田管理决策，如调整农作物的种植密度、优化施肥方案等，从而提高农业生产效益。
3. 物联网技术物联网技术在精准农业中发挥着至关重要的作用。
农民可以通过网络连接传感器和执行器，实现对农田环境参数的实时监测和控制。
例如，温度、湿度、光照等环境数据可以通过物联网设备进行采集，然后根据这些数据进行精确的灌溉和通风控制，以提供最适宜的生长环境给农作物。
4. 地理信息系统（GIS）地理信息系统是将地理空间数据与非空间数据相结合的技术系统，被广泛应用于精准农业中。
借助GIS技术，农民可以对土地利用、水资源和气象等信息进行空间分析，进而制定更合理的农业管理方案。
通过GIS系统，农民可以更好地了解农田的地形地貌、土壤类型和水文特征，从而更加科学地进行种植和农田规划。
综上所述，全球导航卫星系统、遥感技术、物联网技术和地理信息系统是农业科技精准农业的关键技术。
通过结合这些技术的应用，农民可以更好地掌握农田的实时情况，并且根据准确的数据进行决策与调整，提高农业生产的效率和精度。
精准农业的推广与普及将有助于提高农产品的质量和安全性，促进农村经济的可持续发展。
精准农业技术
精准农业技术随着科技的不断进步，传统农业正逐步向智能化、信息化方向转型。
精准农业技术（Precision Agriculture Technology）作为现代农业的重要组成部分，其核心在于通过高科技手段实现作物生产的最优化管理，提高农业生产效率和产品质量，减少资源浪费，保护生态环境。
本文将从以下几个方面介绍精准农业技术的应用及其重要性。
土壤分析与管理精准农业技术首先体现在对土壤条件的精确分析上。
通过使用土壤传感器、卫星遥感等技术，农民可以获得关于土壤湿度、pH值、养分含量等详细信息。
这些数据帮助农民做出更合理的种植决策，如选择合适的作物种类、施肥量和灌溉策略，从而实现资源的最优配置。
作物监测与评估利用无人机、卫星图像和地面传感器等工具，精准农业可以实时监控作物生长状况和健康状况。
这些技术能够检测作物受病虫害的影响程度、生长速度以及营养需求等，进而指导农民进行及时的干预和管理。
例如，通过分析作物反射光谱的变化，可以判断作物是否缺乏某种营养素，从而调整施肥方案。
智能灌溉系统水资源是农业生产中极为宝贵的资源。
精准农业技术通过智能灌溉系统实现对水分的精确控制。
这种系统可以根据天气预报、土壤湿度和作物需水量自动调整灌溉计划，既保证了作物的水分供应，又避免了水资源的浪费。
病虫害防治精准农业技术还涉及到病虫害的早期识别和防治。
通过使用图像识别技术和大数据分析，系统能够及时发现病虫害的迹象并预测其发展趋势，从而采取针对性的防治措施。
这种方法不仅提高了防治效率，还减少了化学农药的使用，有利于环境保护。
收获与产后管理在收获阶段，精准农业技术同样发挥着重要作用。
自动化收割机械可以根据作物成熟度进行选择性收割，确保收获的作物质量。
此外，通过数据分析，农民可以更好地规划储存和物流过程，减少损耗，提高经济效益。
总结而言，精准农业技术通过集成现代信息技术、生物技术和工程技术，为传统农业带来了革命性的改变。
它不仅提高了农业生产的效率和质量，还有助于资源的合理利用和生态环境的保护。
精准农业
农业生产中增加产量和提高效益是根本目的。
要达到增产高效的目的，除了适时种植高产作物，加强田间管理等技术措施外，弄清土壤性质，检测农作物产量、分布、合理施肥以及播种和喷撒农药等也是农业生产中重要的管理技术。
尤其是现代农业生产走向大农业和机械化道路，大量采用飞机撒播和喷药，为降低投资成本，如何引导飞机作业做到准确投放，也是十分重要的。
利用GPS技术，配合遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS），能够做到监测农作物产量分布、土壤成分和性质分布、做到合理施肥、播种和喷洒农药，节约费用、降低成本、达到增加产量提高效益的目的。
利用差分GPS技术可以做到：1.1 土壤养分分布调查在播种之前，可用一种适用于在农田中运行的采样车辆按一定的要求在农田中采集土壤样品。
车辆上配置有GPS接收机和计算机，计算机中配置地理信息系统软件。
采集样品时，GPS接收机把样品采集点的位置精确地测定出来，将其输入计算机，计算机依据地理信息系统将采样点标定，绘出一幅土壤样品点位分布图。
1.2 监测作物产量在联合收割机上配置计算机、产量监视器和GPS接收机，就构成了作物产量监视系统。
对不同的农作物需配备不同的监视器。
例如监视玉米产量的监视器，当收割玉米时，监视器记录下玉米所接穗数和产量，同时GPS接收机记录下收割该株玉米所处位置，通过计算机最终绘制出一幅关于每块土地产量的产量分布图。
通过和土壤养分含量分布图的综合分析，可以找出影响作物产量的相关因素，从而进行具体的田间施肥等管理工作。
1.3 合理施肥，精确农业管理依据农田土壤养分含量分布图，设置有GPS接收机的“受控应用”的喷施器，在GPS 的控制下，依据土壤养分含量分布图，能够精确地给田地的各点施肥，施用的化肥种类和数量由计算机根据养分含量分布图控制。
在作物生长期的管理中，利用遥感图象并结合GPS可绘出作物色彩变化图。
利用GPS 定位采集一定数量的土壤及作物样品进行分析，可以绘制出作物生长的不同时期的土壤含量的系列分布图。
农业领域精准农业的核心技术
农业领域精准农业的核心技术精准农业的核心技术农业是国家经济的支柱产业，为了实现农业可持续发展和提高农作物产量质量，精准农业的应用得到了越来越多的关注。
精准农业是指通过运用现代科技手段，精确地了解农田、作物和农业活动的需求，实现农业生产的智能化、精确化和高效化。
在精准农业中，核心技术起着至关重要的作用。
本文将重点介绍农业领域精准农业的核心技术，包括遥感技术、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、物联网技术和无人机技术。
一、遥感技术遥感技术是通过卫星等远距离获取地面信息的一种技术手段。
在农业领域，遥感技术可以用于农田土壤和作物的监测和评估。
通过遥感技术获取的数据可以反映土壤的水分状况、氮磷钾含量以及作物的生长状态等信息。
这些信息对于制定农业生产计划和合理施肥具有重要意义。
遥感技术还可以监测病虫害的发生和扩散情况，及时采取相应的防治措施，减少农作物的损失。
二、地理信息系统（GIS）地理信息系统是将地理信息与数据库相结合的一种技术。
在农业领域，GIS可以用于土地利用规划、农田分布和农作物产量的分析等。
通过GIS，可以将农田空间信息与农作物生长情况进行关联，分析不同土地类型下的农作物适宜性，从而优化农作物的种植结构，提高产量质量。
此外，GIS还可以对农田水利设施进行管理和评估，实现水资源的合理配置，提高水利效益。
三、全球定位系统（GPS）全球定位系统是一种通过卫星定位来确定地理位置的技术。
在农业领域，GPS可以用于机械化农业和精确施肥。
通过GPS可以实现农机的定位和导航，提高农机作业的精确度和效率。
同时，结合遥感技术和GIS，可以利用GPS获取的位置信息，对农田进行细粒度管理。
例如，根据不同土地类型和需求，实现对农机作业的精准控制，避免资源浪费和环境污染。
此外，GPS还可以用于农作物的精确施肥，根据土壤养分状况和作物需求，在合适的时间和位置进行施肥，提高施肥的效果，减少养分的流失。
四、物联网技术物联网技术是指通过无线网络连接和信息传输，实现物品之间的智能交互的技术。
03精准养分管理-我国精准农业的技术体系与研究领域
精准养分管理我国精准农业的技术体系与研究领域白由路金继运中国农科院土壤肥料研究所精准农业（precision agriculture）是近年来国际上农业科学研究的热点领域，也是现代信息技术与传统农业紧密结合的产物，精准农业一改传统农业经验型的粗放管理为科学精确的数字管理，许多学者都把精准农业看作是21世纪中国农业发展的模式之一[1]。
精准农业的实质是利用遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球卫星定位系统（GPS）等相互补充，构成一个数据信息采集、处理和可用于实时实地操作的农业变量管理技术体系[2]。
面对农业新技术的革命，它能否适合我国的基本国情？能否在我国实现？我们如何准备相应的技术去迎接挑战？这都是我们必须面对的问题。
1 “精准农业”在我国应用的前景精准农业是以信息技术为基础，以农业机械化为前提才能实现的技术，二者缺一不可，这也是精准农业实现的基本条件。
纵观我国目前的国情，从条件和需要两方面分析，我国实现或部分实行精准农业是可能的。
1.1 我国农业机械化水平的提高给精准农业的应用提供了前提我国农业生产的机械化水平已大幅度提高，据有关人士估计：至2012年，我国耕作的机械化率将达85%以上，农作物机播率将达到80%以上，作物收获机械化率将达60%以上，至此,我国农业可基本实现农业机械化。
同时，根据我国目前主要作物产区的肥料投入结构看，肥料的施用基本上以化学肥料为主，这给精准农业的实现提供了一定的工作基础。
1.2 我国农技服务体系的改革为精准农业提供了技术保障精准农业的实现，需要一套技术服务队伍，我国目前的农业技术服务体系正处于一种由计划经济模式向市场经济模式转轨的关键时期，旧的体制基本打破，新的体制由于没有能在市场经济条件下找到自己合适的位置而不能重建。
精准农业的实现，为广大的基层农业技术服务人员提供了施展才华的机会，也能使我国具有大专以上学历的农业科技人员在基层找到自己的位置而不至于大量流失，同时也可建立一套符合我国市场经济运行规律的农业技术产业化体系，这种体系将会保障精准农业在我国广大农村的实施。
农业科技行业精准农业技术推广与应用方案
农业科技行业精准农业技术推广与应用方案第一章精准农业技术概述 (3)1.1 精准农业的定义与意义 (3)1.2 精准农业技术的发展历程 (3)1.3 精准农业技术在我国的应用现状 (4)第二章精准农业技术体系 (4)2.1 精准农业技术体系构成 (4)2.2 关键技术及其作用原理 (5)2.3 技术集成与优化 (5)第三章农业遥感技术与应用 (5)3.1 农业遥感技术概述 (5)3.2 遥感技术在农业生产中的应用 (5)3.2.1 植被指数监测 (6)3.2.2 土壤质量评估 (6)3.2.3 水资源监测 (6)3.2.4 农田病虫害监测 (6)3.2.5 农业生态环境监测 (6)3.3 遥感数据获取与处理方法 (6)3.3.1 遥感数据获取 (6)3.3.2 遥感数据处理 (6)3.3.3 遥感数据应用 (6)第四章农业物联网技术与应用 (7)4.1 农业物联网技术概述 (7)4.2 物联网技术在农业生产中的应用 (7)4.2.1 精准施肥 (7)4.2.2 病虫害防治 (7)4.2.3 智能灌溉 (7)4.2.4 农业生产管理 (7)4.3 物联网设备选型与配置 (7)4.3.1 传感器设备选型 (8)4.3.2 数据传输设备选型 (8)4.3.3 数据处理与分析设备选型 (8)第五章农业大数据技术与应用 (8)5.1 农业大数据技术概述 (8)5.2 大数据在农业生产中的应用 (8)5.2.1 农业生产监测 (8)5.2.2 农业病虫害防治 (9)5.2.3 农业资源优化配置 (9)5.2.4 农产品市场预测 (9)5.3 农业大数据分析方法 (9)5.3.2 摸索性分析 (9)5.3.3 预测性分析 (9)5.3.4 优化性分析 (9)第六章精准农业决策支持系统 (9)6.1 决策支持系统概述 (9)6.2 决策支持系统的构建与实施 (10)6.2.1 系统设计原则 (10)6.2.2 系统构建 (10)6.2.3 系统实施 (10)6.3 决策支持系统在农业生产中的应用 (11)第七章精准施肥技术与应用 (11)7.1 精准施肥技术概述 (11)7.2 精准施肥技术的实施方法 (11)7.2.1 数据采集与分析 (11)7.2.2 制定施肥方案 (11)7.2.3 施肥技术实施 (12)7.2.4 监测与调整 (12)7.3 精准施肥技术的效益分析 (12)7.3.1 提高肥料利用率 (12)7.3.2 减少肥料浪费 (12)7.3.3 促进作物生长 (12)7.3.4 降低环境污染 (12)7.3.5 提高农业可持续发展水平 (12)第八章精准灌溉技术与应用 (12)8.1 精准灌溉技术概述 (12)8.2 精准灌溉技术的实施方法 (13)8.2.1 传感器技术 (13)8.2.2 数据处理与分析技术 (13)8.2.3 自动控制技术 (13)8.3 精准灌溉技术的效益分析 (13)8.3.1 节约水资源 (13)8.3.2 提高作物产量与品质 (13)8.3.3 降低生产成本 (13)8.3.4 保护生态环境 (13)8.3.5 促进农业可持续发展 (14)第九章精准农业病虫害防治技术与应用 (14)9.1 精准农业病虫害防治技术概述 (14)9.2 精准病虫害防治技术的实施方法 (14)9.2.1 病虫害监测技术 (14)9.2.2 病虫害诊断技术 (14)9.2.3 防治技术 (14)9.2.4 管理技术 (15)9.3 精准病虫害防治技术的效益分析 (15)9.3.2 社会效益 (15)9.3.3 生态效益 (15)9.3.4 技术推广效益 (15)第十章精准农业技术推广策略与建议 (15)10.1 精准农业技术推广现状分析 (15)10.1.1 推广成果概述 (15)10.1.2 推广中存在的问题 (15)10.2 精准农业技术推广策略 (16)10.2.1 引导与政策支持 (16)10.2.2 技术研发与应用相结合 (16)10.2.3 社会资本参与 (16)10.3 精准农业技术政策建议与展望 (16)10.3.1 政策建议 (16)10.3.2 展望 (17)第一章精准农业技术概述1.1 精准农业的定义与意义精准农业，又称精细农业、智能农业，是指在农业生产过程中，运用现代信息技术、物联网、大数据、云计算等先进技术，实现对农业生产全过程的智能化监控与精准管理。
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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。
3、工程装备技术
现代工程装备技术是精准农业技术体系的重要组成部分，是“硬件”，其核心技术是“机电一体化技术”；在现代精准农业中，应用于农作物播种、施肥、灌溉和收获等各个环节。
精准播种。
将精准种子工程与精准播种技术有机结合，要求精准播种机播种均匀、精量播种、播深一致。
精准播种技术既可节约大量优质种子，又可使作物在田间获得最佳分布，为作物的生长和发育创造最佳环境，从而大大提高作物对营养和太阳能的利用率。
精准施肥。
要求能根据不同地区、不同土壤类型以及土壤中各种养分的盈亏情况，作物类别和产量水平，将N，P，K和多种可促进作物生长的微量元素与有机肥加以科学配方，从而做到有目的地科学施肥，既可减少因过量施肥造成的环境污染和农产品质量下降，又可降低成本。
要求有科学合理的施肥方式和具有自动控制的精准施肥机械。
精准灌溉。
在自动监测控制条件下的精准灌溉工程技术，如喷灌、滴灌、微灌和渗灌等，根据不同作物不同生育期间土壤墒情和作物需水量，实施实时精量灌溉，可大大节约水资源，提高水资源有效利用率。
精准收获。
利用精准收获机械做到颗粒归仓，同时可根据一定标准准确分级。