農(nóng)業(yè)新技術(shù)論文(2)
農(nóng)業(yè)新技術(shù)論文
農(nóng)業(yè)新技術(shù)論文篇二
淺議精確農(nóng)業(yè)技術(shù)
摘要：精確農(nóng)業(yè)亦稱作“精細(xì)農(nóng)業(yè)”或“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”。遙感技術(shù)是精確農(nóng)作技術(shù)體系獲得田間數(shù)據(jù)的重要來(lái)源，它可以提供大量的田間時(shí)空變化信息，基本上達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
關(guān)鍵詞：精確農(nóng)業(yè)，技術(shù)體系，農(nóng)業(yè)裝備
1.精確農(nóng)業(yè)技術(shù)的內(nèi)涵
精確農(nóng)業(yè)亦稱作“精細(xì)農(nóng)業(yè)”或“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”。它建立在“空間差異”和“時(shí)間差異”的數(shù)據(jù)采集和處理上，實(shí)時(shí)測(cè)知作物(畜禽)個(gè)體小群體或小地塊生長(zhǎng)及疫病的實(shí)際情況，進(jìn)而確定其針對(duì)性投入的最佳數(shù)量和時(shí)機(jī)，以求最優(yōu)效果最低代價(jià)。
2.精確農(nóng)業(yè)技術(shù)支持體系
2.1全球定位系統(tǒng)
精確農(nóng)業(yè)中的定位信息采集與處方農(nóng)作實(shí)施，需要采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它一般由衛(wèi)星、地面站組和用戶設(shè)備等組成?！，F(xiàn)投入運(yùn)行的有美國(guó)GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GOLNASS系統(tǒng)。近幾年來(lái)，GPS產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展迅速，若干大公司迅速涉足農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，提供了用于農(nóng)田測(cè)量的DGPS產(chǎn)品。現(xiàn)有國(guó)外農(nóng)機(jī)廠商配套的GPS產(chǎn)品，大多采用EJI方式引進(jìn)關(guān)鍵部件進(jìn)行二次開發(fā)后嵌入農(nóng)業(yè)機(jī)械應(yīng)用系統(tǒng)中，可使性能價(jià)格比顯著改善。GPS作為農(nóng)業(yè)空間信息管理的基礎(chǔ)設(shè)施，一旦建立起來(lái)，即不但可服務(wù)于精細(xì)農(nóng)作，也可用于農(nóng)村規(guī)劃、土地測(cè)量、資源管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)等定位服務(wù)，其農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的前景廣闊。
2.2遙感(RS)技術(shù)
遙感技術(shù)是精確農(nóng)作技術(shù)體系獲得田間數(shù)據(jù)的重要來(lái)源，它可以提供大量的田間時(shí)空變化信息，基本上達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)具有時(shí)效強(qiáng)、靈活、精度高等特點(diǎn)，目前已用于森林蟲害監(jiān)測(cè)，果園病蟲害監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測(cè)、產(chǎn)量和肥力圖制作?？娠@示出由于農(nóng)田土壤和作物特性的空間反向光譜變異性，提供農(nóng)田作物生長(zhǎng)的時(shí)空變異性的信息，在一季節(jié)中不同時(shí)間采集的圖像，可用于確定作物長(zhǎng)勢(shì)和條件的變化。由于應(yīng)用衛(wèi)星遙感的成本比航空攝影的成本低一半以上，衛(wèi)星遙感技術(shù)預(yù)計(jì)在21世紀(jì)的前5年內(nèi)，在精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中扮演重要角色。
2.3地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)可比作精確農(nóng)業(yè)的大腦，主要由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)和管理人員組成。它可將傳感器或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)隨時(shí)輸入，帶有持久性的數(shù)據(jù)可以一次事先存入或定期存入，專家系統(tǒng)及其它決策支持系統(tǒng)也可事先存入。在精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中主要用于建立農(nóng)田土地管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、作物苗情、病蟲害發(fā)生發(fā)展趨勢(shì)、作物產(chǎn)量的空間分布等的空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)和進(jìn)行空間信息的地理統(tǒng)計(jì)處理、圖形轉(zhuǎn)換與表達(dá)等，為分析差異性和實(shí)施調(diào)控提供處方信息。由于農(nóng)業(yè)活動(dòng)涉及廣闊的地理空間和各種管理信息都有明顯的空間隨機(jī)分布性，GIS在農(nóng)業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
2.4作物生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)
決策支持系統(tǒng)是能對(duì)計(jì)劃、管理、高度、作戰(zhàn)指揮和方案尋優(yōu)等應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行輔助決策的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。一般決策過(guò)程由問(wèn)題識(shí)別、建立模型、執(zhí)行模型、評(píng)判決策、修改模型五個(gè)階段組成。近年來(lái)，不少專家提出應(yīng)把專家系統(tǒng)的技術(shù)加入到?jīng)Q策支持系統(tǒng)中去，建造“智能決策支持系統(tǒng)，以提高系統(tǒng)的決策水平和決策自動(dòng)化程度。
3.國(guó)外精確農(nóng)業(yè)研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)
精確農(nóng)業(yè)作為20世紀(jì)90年代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術(shù)，其發(fā)展十分迅速。美國(guó)在精確農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。在美國(guó)，加里福尼亞及德克薩斯州部分地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)用精確農(nóng)業(yè)技術(shù)耕作，美國(guó)各大學(xué)農(nóng)業(yè)工程系均在進(jìn)行精確農(nóng)業(yè)技術(shù)研究及推廣應(yīng)用，目前，美國(guó)農(nóng)業(yè)工程界正致力于土壤元素含量測(cè)定技術(shù)及裝備的研究，以及產(chǎn)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究。如：新型移動(dòng)或土壤肥力測(cè)定器與手動(dòng)探測(cè)方法對(duì)比研究，多功能圖像儀及地理系統(tǒng)用于處方農(nóng)業(yè)管理及產(chǎn)量監(jiān)測(cè)確定施肥變量的研究等。瑞典農(nóng)業(yè)工程研究所進(jìn)行了變量氮肥對(duì)作物產(chǎn)量及質(zhì)量影響的研究。法國(guó)谷物研究所進(jìn)行了根據(jù)作物及土壤特性采用變量氨肥實(shí)施技術(shù)研究。日本農(nóng)業(yè)工程科研機(jī)構(gòu)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化控制技術(shù)方面進(jìn)行了大量的研究。。
4.我國(guó)精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系應(yīng)用前景
1985年以來(lái)，我國(guó)科學(xué)家一直從事專家系統(tǒng)、系統(tǒng)工程的應(yīng)用研究設(shè)計(jì)工作，完成過(guò)專家系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)，積累了豐富的設(shè)計(jì)思想，有許多獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想。近年來(lái)，我國(guó)在應(yīng)用氣象衛(wèi)星遙感森林蟲害方面又有突破性進(jìn)展，在這些成果基礎(chǔ)上完成了GIS,GPS,RS(指氣象衛(wèi)星遙感)EUCERES(農(nóng)田生態(tài)資源高效利用技術(shù)集成專家系統(tǒng))集成，以實(shí)現(xiàn)4S一體化技術(shù)。該技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)科學(xué)、現(xiàn)代信息技術(shù)，知識(shí)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)、人機(jī)界面、數(shù)學(xué)物理模型等內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，是中國(guó)特色“精確農(nóng)作”的技術(shù)核心和基礎(chǔ)。目前，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)“精細(xì)農(nóng)業(yè)研究中心”已經(jīng)啟動(dòng)了有關(guān)研究工作，內(nèi)容涉及GPS,GIS(農(nóng)業(yè)應(yīng)用，田間信息采集傳感技術(shù)，智能型農(nóng)業(yè)機(jī)械監(jiān)控技術(shù)，精細(xì)農(nóng)作技術(shù)和系統(tǒng)集成與發(fā)展戰(zhàn)略研究。。未來(lái)農(nóng)民將能在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)終端上從影像圖中獲得他的農(nóng)田長(zhǎng)勢(shì)征兆，通過(guò)GIS和EUCERES分析，制定出行動(dòng)計(jì)劃，然后在車載GPS和電子地圖指引下實(shí)施農(nóng)田作業(yè)，及時(shí)預(yù)防自然災(zāi)害和病蟲害。
參考文獻(xiàn)
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