精准农业
附件2：
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
我国精准农业概况及发展对策
我国精准农业概况及发展对策 世界农业发展史是一部生产工具的发展史。农业机械化水平是一个国家现代化程度的重要标志。 在过去十几年间，我国农机化保持了高速度、高质量发展态势，呈现以下几个主要发展特点：首先是农民对农业机械的需求日益扩大；其次是农业机械化的水平也大幅提高；再次是联合收割机的应用越来越广泛；最后是各种新技术也越来越多地被运用在农业机械装备上。在四大粮食作物中，小麦基本实现生产过程机械化。 在国外，经济发达国家进入全盘机械化和自动化阶段，以美、日、意大利、以色列等为代表。国外先进的农业机械化水平及特点主要表现为：动力机械进一步向大功率、高速度、大型化方向发展, 复式和联合作业机械大幅提高农业机械的作业效率，卫星定位、激光制导等高新技术在农业机械上得到广泛应用，节约资源、保护环境、促进农业可持续发展的机械受到广泛重视。农业生产区域化、专业化和社会化程度高, 生产过程全面实现机械化和自动化；高新技术和现代科学研究成果被广泛应用于农业机械化；精确农业技术悄然兴起则是它们的共同特点。 1 精准农业的提出与概念 1. 1 精准农业的提出 精准农业是美国等发达国家率先发展起来的21世纪农业模式，它是现代信息技术在农业生产中应用的产物。20世纪80年代初，美国首次提出精准农业的概念和设想，并在1992年4月召开了第1次精准农业学术研讨会，此后精准农业进入生产实际应用。精准农业是当今世界农业最富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，面向21世纪农业的新技术。 1. 2 精准农业的概念及技术体系 精准农业( precision agriculture) 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( 如肥料、除莠剂、杀虫剂、种子等) ，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。精准农业是现有农业生产措施与高新技术的有机结合，它由10个系统组成，即全球定位系统(GPS)、农田信息采集系统、农田遥感监测系
最终5G+智慧农业与北斗导航精准施药应用
5G+智慧农业与北斗导航精准施药应用分析 根据2005年全国1%人口抽样调查数据推算，2006年底中国大陆城镇人口为5.77亿，农村人口为7.37亿，其中农村人口占总人口的56%。中国是一个农业大国，农业、农村和农民问题是关系中国改革开放和经济社会发展全局的重大战略问题，是整个现代化进程中长期面临的问题。 众所周知，农业在我国国民经济中占有重要的基础地位，因此，正确认识和处理农业、农村和农民问题，始终是国家兴旺发达的根本动力。随着教育的进步、科技的发展，我国现有农业现代化水平已经有了显著提高。 精准施药以提高农药利用率、降低农药残留对食品和环境污染为目的，是施药发展的方向。 为此，首先介绍了国内外精准施药技术发展现状，包括变量施药控制系统、控制算法、对靶施药控制技术和基于处方图施药技术现状分析。其次，分析了国内外精准施药装备发展现状。通过比较国内外相关领域的研究现状，对比现有国内施药技术不足，需要利用5G+北斗及红外遥感技术进一步提升精准施药装备水平。 随着精准农业的发展，精准施药技术及相关装备成为解决以上问题的有效手段，是施药装备发展的方向。精准施药的技术核心点在于获取农田小区域病虫草害信息，并根据其差异性采取变量施药技术，实现按需施药。精准施药以显著提高农药利用率、极大减轻环
境污染等为优势。已经得到了大力发展与广泛应用。对于施药技术与装备的研究，国外起步较早，发展较成熟。但近年来，随着国内外技术交流越来越频繁，我国精准施药技术及相关装备的研究也取得了可喜的成绩。但随着我国5G技术不断完善，以及我国北斗系统全面组网，5G物联的切入，结合北斗系统必将引领智慧农业走向更高一个层次。 关键词：5G智慧农业云平台、无人植保机、红外热成像及传感器、北斗定位系统。 目前，我国5G发展正式进入到了商用时代，高速互联特征的巨大加持，让无数行业开始迎来了变革与颠覆，其中就包括了传统农业。5G时代的到来,预示着智慧农业的发展将迎来飞速发展。智慧农业是农业生产的高级阶段,集多种新兴技术为一体,可为农业生产 提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。"5G+智慧农业"就是将各种先进设备和农业相结合,让农业生产变得更加便捷。利用5G技术的高带宽、低延时、广接入等特点,智慧农业在农业物联网、智慧种植技术、农产品溯源、科学管理、劳动力管理等方面就会更加智能化、更加精准、更加高效。 5G对农业的颠覆主要带来三方面的影响。首先是效率更高。5G 带来的是高速串联作用，它用极高的速度将智能硬件和软件串联起来，同时也让生产、管理与销售等环节串联起来。这让农业的发展更加及时、精准与畅通，同时生产力水平的提升也将推动市场进一步扩大。
精细农业
目录 一、研究背景及意义 (2) 1、精细农业概述 (2) 2、推行精准灌溉的意义 (2) 3、无线传感器网络概述 (3) 4、无线传感网络在农业上的应用 (4) 二、国内外研究现状 (5) 1、国外现状 (5) 2、国内现状 (5) 三、整体方案设计 (6) 四、技术路线 (7) 1、喷灌装置 (7) 2、土壤墒情采集 (8) 3、无线传感器网络平台 (9) 五、结语 (9) 六、参考文献 (9)
基于无线传感器网络的精细农业灌溉技术 一、研究背景及意义 1、精细农业概述 精细农业是一种现代化的农业理念，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。其根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，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。精细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。 精细农业技术系统以大田耕作为基础，定位到每一寸土地，它从耕地，播种，灌溉，施肥，中耕，田间管理，植物保护，产量预测到收获、存储、管理的全过程实现数字化，网络化和智能化。应用遥感，遥测，遥控等先进技术，以实现农业生产的信息驱动，科学经营，知识管理，合理作业，使每一寸土地都得到最优化使用，形成一个包括对农作物，土地和土壤从宏观到微观的监测预测，农作物生产发育状况以及环境要素的现状和动态分析在内的信息农业技术系统。精细农业在美国等发达国家已经形成一种高新技术与农业生产相结合的产业，已被广泛承认是可持续发展农业的重要途径，并无疑是21 世纪领先的农业生产技术。 2、推行精准灌溉的意义 目前仍在采用的农田管理中，都认为是均一的，采用统一的施肥时间、施肥量。实际存在的差别、空间变异使得目前这种按均一进行田间作业的方式有两种弊害：第一，浪费资源，为了使贫瘠缺肥的地也能获得高收成，就把施肥量设定得比较高，那么本来就比较肥沃的地就浪费了；第二，这些过量施用的农药、肥料会流入地表水和地下水，引起环境污染。在这种情况下提出精细农业，根据田间变异来确定最合适的管理决策，目标是在降低消耗、保护环境的前提下，获得最佳的收成。精细农业本身是一种可持续发展的理念，是一种管理方式。 实施精准灌溉是推行精细农业的重要环节。从控制工程的角度来讲，精准灌溉表示在土壤、气
北斗卫星导航系统在精准农业中应用的研究_向俊霖
Research on Beidou Navigation System in the application of precision agriculture Junlin Xiang 1, Chengjun Guo 2 1. Research Institute of Electronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu, 611731 2. Research Institute of Electronic Science and Technology,University of Electronic Science and Technology of China,Chengdu, 611731 1. xiangjl666@https://www.360docs.net/doc/c14360490.html, Abstract: Precision agriculture is a modern agricultural concept, which uses the most advanced technology in agricultural production in order to utilize agricultural resources scientifically and reasonably, increase crop yield, lower production cost, reduce environmental pollution and enhance economic benefit in agricultural production. Precision agriculture has become a symbol of modern agriculture.Highly precise positioning is the key to its feasibility. BeiDou Navigation Satellite System has China’s independent intellectual property rights, which can meet the requirements of highly precise positioning in the field of precision agriculture and is the core of China’s prospective precision agriculture in technological development. Keywords: Beidou Navigation System ; precision agriculture;application mode; positioning accuracy 北斗卫星导航系统在精准农业中应用的研究 向俊霖1，郭承军2 1．电子科技大学电子科学技术研究院，成都，四川，611731 2．电子科技大学电子科学技术研究院，成都，四川，611731 1. xiangjl666@https://www.360docs.net/doc/c14360490.html, 【摘要】精准农业是一种现代化农业理念，就是将最先进的科技应用在农业生产中，从而达到科学合 理利用农业资源、提高农作物产量、降低生产成本、减少环境污染、提高农业经济效益的目的。精准 农业已成为现代农业的标志，高精度定位是其可行的关键。北斗卫星导航系统是我国拥有自主知识产 权的卫星导航定位系统，可满足精准农业领域中的高精度定位等要求，是我国未来精准农业技术发展 的核心部分。 【关键词】北斗卫星导航系统；精准农业；应用模式；定位精度 1 引言 精准农业（Precision Agriculture）是一种基于信息和知识管理的现代农业生产系统。精准农业综合应用全球卫星导航系统(GNSS)、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）和自动化控制等先进技术于农业生产中[1,2]。利用现代化机械设备与监测系统，精细准确的开展施肥、施药等土壤管理及播种、收割等作物管理措施。精准农业的目的是为了提高农业生产力，保护生态环境，是实现优质、高产的可持续发展农业的有效途径。卫星导航技术应用于精准农业，可明显提高农业产量、降低成本。卫星导航技术可用于农机引导、农场规划、田间测绘、土壤取样、作物田间监测、产量监测系统等[3]。北斗卫星导航系统可提供无源定位服务，为农业机械的智能控制提供导航定位信息。将北斗卫星导航系统应用于精准农业领域，可充分利用农业资源，保护生态环境，产生显著的经济效益和环境效益。 2 卫星导航技术在精准农业领域的应用概况 在20世纪80年代，美国提出了精准农业的构想。1994年，美国在农机上装备GPS指导施肥，减少了化肥总的用量，同时在农作物产量上大规模提高。欧洲等国家在农机上装备GPS用来实现小麦、玉米等农作物的收割、播种、运输方面等工作。美国、欧洲等国家在精准农业的成功使得在荷兰、日本等国家相继开展精准农业的工作，并基于GPS导航定位研制相应的自动化农机。 中国精准农业发展起步较晚，但在国家“863”计划等重大专项的支持下，中国在精准农业领域取得了较快发展。我国主要集中在将卫星导航技术应用于农机引导方面，如将卫星导航系统应用于无人驾驶拖拉
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
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
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
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
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。
精准农业与信息农业
《精准农业与信息农业》课程教学大纲 一、课程性质:本课程是农学专业的一门任选课。 二、教学目的: 该课程是农业科学与现代信息技术相结合的一门新兴交叉性学科,主要介绍现代信息技术在农业领域应用的技术与理论。学习本门课程的主要目的是,使学生初步了解农业信息采集、农业数据库系统、农业数据分析、农业遥感监测、地理信息系统、作物模拟模型、农业专家系统、精确农业技术和农业信息网络等技术的技术原理、应用现状与发展趋势,具备利用现代信息技术带来的新的思想方法和技术手段,改造传统农业的研究、示范、生产、经营和管理方法与手段的能力。 三、教材教参: 教材:《精细农业》,何勇等,浙江大学出版社,2003。 教参:《精细农业基础》,邝朴生等,中国农业大学出版社,1999; 《测量原理及其应用》,胡伍生等,人民交通出版社,2002; 《精细农业的发展与工程科技创新》,汪懋华等,农业工程学报,1999; 《计算机在农业生物环境测控与管理中的应用》,白广存等,清华大学出版社,1998; 《作物管理知识模型》,曹卫星等,中国农业出版社,2005。 四、教学方式: 本课程以课堂讲授为主,其中注意多媒体课件的配合;同时要使理论教学和实验教学有机的结合起来。
五、教学内容及时数: 根据农学专业人才培养方案,本课程总的教学时数为36学时。课堂教学的具体教学内容和学时数如下: 1、农业信息技术概述 基本内容:信息技术发展概述,农业信息技术发展,作物智能栽培学。 重点:信息技术发展概述,作物智能栽培学。 难点:作物智能栽培学。 2、农业信息采集 基本内容:计算机数据采集管理系统概述,农田生物信息的采集与处理,农田气候信息的采集与处理,土壤信息的采集与处理,设施农业环境监控与管理。 重点:计算机数据采集管理系统的结构与功能;农田生物信息的特点与信息采集方法;农田气候信息的自动采集与处理方法; 难点:设施农业环境监控与管理 3、农业数据库系统 基本内容:数据库系统概述,数据库设计,关系数据库标准语言SQL,使用Microsoft Access数据库,农业数据库简介。 重点:数据库设计,关系数据库标准语言SQL,使用Microsoft Access 数据库。 难点:数据库设计。
精准农业解决方案,让您的农机保持完美路径
精准农业解决方案，让您的农机保持完美路径 “合众思壮壁虎”北斗GNSS导航自动驾驶系统是合众思壮公司推出的高端农机自动驾驶系统产品。该系统将北斗多频RTK技术与车辆自动驾驶技术相结合，通过精确测量车辆的位置、航向和姿态，控制液压系统自动调整车辆转向角度，使车辆根据用户需求严格的保持直线、设定曲线或自动规划路径行驶。“合众思壮壁虎”在大大提高农机作业效率的同时，还能够保证耕地、播种、喷洒和收割等农田重复作业的厘米级精度，降低车辆驾驶员的劳动强度，减少时间投入和燃油消耗，提高单位面积产量，为用户带来更大的收益。 导航自动驾驶系统在农业上的优势： GNSS导航自动驾驶系统将精准化作业引入了农业生产中，帮助农业实现增产，降低投入，提高农民收入，具体优势如下： 1、增加有效耕地面积 使用自动驾驶系统进行农田的起垄或播种作业，农机车辆严格的按照直线或者设定的曲线路线行驶，结合线整齐，减少了土地的浪费，增加了有效耕地面积5%以上。 2、耕种株距均匀，提高产量 使用自动驾驶系统进行农田的起垄和播种作业，种植作物株距均匀，利于作物生长、通风、以及水分和养分的吸收，能够为农作物提供最佳的生长空间，有利于提高农作物的产量。 3、无重播漏播，省时省油 使用自动驾驶系统整地、翻地和起垄作业，无论采用直线行驶还是曲线行驶，自动驾驶系统都能自动对齐作业结合线，不会出现同一块地重复作业，也不会在中间出现遗漏。即使在车速较快的情况下，仍然能够保持厘米级的作业误差。保证了最短的作业时间，最短的车辆行驶距离，从而大大节省了时间和燃油的消耗。 4、自动驾驶，新手也能驾驶自如 在未使用自动驾驶系统之前，起垄和播种作业要借助划印器的帮助，对驾驶员操作水平要求很高。使用自动驾驶系统后，驾驶员只需要负责车辆掉头和控制油门，
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，
精准农业技术与应用
第一章概述 导读：精准农业是现代农业的一个重要组成部分和重要的发展方向之一，越来越受到广泛关注。精准农业也叫精细农业或精确农业，有时也被称作数字农业，通俗地讲就是综合应用现代高新科学技术、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。精准农业的战略目标是：实现提高经济效益和保护生态环境的协调统一，遵循可持续发展原则，达到减少资源浪费、减轻环境污染、提高土地利用效率、降低农业生产成本等目的。 本章分三节，分别介绍现代农业与精准农业、精准农业基础理论、技术支撑与战略目标。 第三节现代农业与精准农业 1．1．1农业的社会发展阶段 农业是社会经济的一个重要组成部分，而且也是基础部分和最早出现的产业。“民以食为天”，所以在社会发展的最初阶段就有了农业。那时工业尚未出现。即使手工业也是在农业社会发展到一定程度后才出现的，所以那时的社会称为农业社会。考察社会经济发展的驱动力或生产要素就会发现不同的社会发展阶段，其生产要素或社会经济发展的驱动力是不同的。在农业社会，生产的发展，主要是农牧业的发展，主要靠两要素即资源与劳动力。资源是指土地资源和牲口资源。劳动力是指体力较强的人口。社会经济的发展是以拥有的资源量和劳动力的多少来决定的。 在工业社会中，生产的发展或社会经济的发展，除了依靠资源和劳动力两要素外，还增加了资金要素，所以称为“生产三要素”或经济发展“三要素”。资源除了土地资源外，还包括机器和厂房等，劳动力除了农民外，主要还包括工人。资金在工业社会中起到十分重要的作用，有了资金(本)就可以买到资源和雇佣劳动力，到了工业社会的中后期，又称为资本主义社会。在工业社会中，农业生产也受“三要素”的影响，资金在农业生产中也起到了明显的作用，有了资金也就有了土地和劳动力。 在信息社会或知识经济社会中，生产的发展或社会经济的发展，生产“三要素”是必要的保障，还主要依靠知识和科技，尤其是信息技术，科学技术成为第一生产力。 因此要发展农业生产，在农业社会主要依靠资源，尤其是土地资源和劳动力；在工业社会主要依靠资源、劳动力和资金；在知识经济或信息社会，主要靠知识和科技，尤其是靠信息技术。所以农业生产发展的驱动力，随着社会发展而变化。 当前人类社会正进入知识经济社会或信息社会，科学技术是第一生产力，发展经济或生产要靠科学技术，要靠信息。发展现代农业生产虽然仍离不开土地资源、资金和劳动力，即原来的“生产三要素”仍然是今天必不可少的保障条件，但主要还是要靠科技和信息，而不再以扩大耕地面积、增加劳动力和资金投入作为首要条件。虽然资金是非常重要的，但资金主要用于开发农业科技和信息，而不是用于开垦荒地或扩大耕地面积。劳动力也十分重要，但主要是指有知识的农民和技术人员。 把发展农业生产的驱动力重点放在依靠科技和信息，不仅是科学的、符合时代特点和当前的大趋势，而且也有利于生态环境建设和实现农业的可持续发展。 近10年来，我国无论在信息传播硬件建设，还是在农业信息平台和资源建设上都取得了较大进展(科技日报，2002)。目前，我国拥有涉农网站2600多个；国家科技攻关计划开展了“农业决策支持信息系统研究”、“农业信息化关键技术研究”，为国家宏观决策和农业科技信息传播发挥了重要作用。国家“863计划”开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”，在全国建立了20个示范区。“网络农业”、“精准农业”、“虚拟农业”等探索研究也应运而生。在农业研究信息系统、科技基础数据库、小麦一玉米连作智能决策系统、农业词表和机器翻译系统、多媒体光盘应用系统、农场管理系统、畜牧营养数据库、土肥信息管理系统、草地信息系统等方面也取得了一系列科技成果。 农业现代化是人们十分关心的问题。但对于“现代农业”的理解，众说纷纭，见仁见智。在20世纪的70年代，有人认为农业现代化就是指农业的机械化、水利化、化学化和电气化。到了90年代，有人认为农业现代化就是指生态农业、可持续农业和集约农业。《百科全书》对农业现代化的注释是：“指用现代科学技术，现代工业装备和现代管理方法改造农业的过程”。江泽民在20世纪90年代指出：“在经济发达