第一篇：精準農業

關于美國精準農業考察報告

農業部赴美國精準農業及3S技術培訓團

2004年11月23日至12月13日，由中國農墾經濟發展中心、農業部農業機械化管理司、黑龍江墾區、新疆生產建設兵團、江蘇墾區、寧夏墾區、黑龍江八一農墾大學、上海精準信息技術有限公司等單位組成的中國農業部赴美精準農業及3S技術培訓團一行13人在美國洛杉磯加州州立大學等地進行精準農業及3S技術培訓和實地參觀考察。在美期間，在加州州立大學聽取了美國農業與農業管理體制的專題報告，Stephen K.Pollard教授進行了精準農業技術培訓，主要內容有：美國精準農業基本情況，21世紀的美國精準農業，GPS、GIS和RS技術在農業中的應用，培訓團成員就精準農業有關技術與美國專家進行了交流和討論。美國ESRI公司的中國地區經理陳子坦博士、農業GIS專家Max Crandall先生介紹了該公司的ArcGIS地理信息系統在精準農業中的應用等。訪問了美國精準農業實驗室，參觀了棕櫚泉精準農業示范區，參觀了精準灌溉技術在西芹滴灌、胡蘿卜滴灌、柑橘滴灌、葡萄噴灌、甘蘭溝灌、草莓地膜滴灌、棕櫚椰棗生產方面的應用。訪問了加州科恩縣農業委員會，觀看了科恩縣農業地理信息系統，參觀了液體肥料服務站，觀看了GPS導航自動駕駛拖拉機起壟作業現場。另外，還參觀了美國百威啤酒廠、加州那帕葡萄酒生產廠、硅谷地區的斯坦福大學、英特爾和甲骨文等IT公司。現將學習考察情況報告如下：

一、精準農業及3S技術

精準農業也稱為精確農業、精細農作（Precision Agriculture or Precision Farming），是近年來國際上農業科學研究的熱點領域，其含義是按照田間每一操作單元的具體條件，精細準確地調整各項土壤和作物管理措施，最大限度的優化使用各項農業投入（如化肥、農藥、水、種子和其它方面的投入量）以獲取最高產量和最大經濟效益，同時減少化學物質使用，保護農業生態環境，保護土地等自然資源。精準農業是現有農業生產措施與新近發展的高新技術的有機結合，集成了信息技術與3S等高新技術，是全球衛星定位系統（GPS），地理信息系統（GIS），遙感技術（RS）,計算機自動控制系統，網絡抽樣技術、產量監測器、變量控制技術、作物模擬模型等技術興起的一場新的農業技術革命，其核心技術是“3S”（GPS、GIS、RS）技術和計算機自動控制系統。

全球衛星定位系統（GPS）是利用地球上空的24顆GPS衛星和地面上的接受站及用戶設備等，組成的高經度、全天候、全球性的精確定位系統。該技術主要用于田間信息的定位采集以及田間操作的準確定位。

地理信息系統（GIS）的主要功能是對各種空間數據進行管理，通過把地形地貌、土壤類型、土壤測試結果、化肥農藥使用情況以及產量等數據輸入GIS系統，對這些信息進行加工處理，繪制信息電子地圖，并抽取相關信息提供給施肥專家系統等決策支持系統，形成施肥、灌水、噴藥等田間操作決策。

遙感（RS）和傳感器監測系統，主要用于數據采集及田間作業監測，現代遙感技術已可達到1米以下分辯率，通過多波段的遙感、遙測，能夠獲得多時段的大量的地面信息。傳感器的應用能夠及時獲得相關的信息，例如產量、水份等。

二、美國精準農業及其3S技術應用現狀

精準農業技術發展得益于海灣戰爭后GPS技術的民用化。1993年，精準農業技術首先在美國明尼蘇達州的兩個農場進行試驗，結果當年用GPS指導施肥的產量比傳統平衡施肥的產量提高30%左右，而且減少了化肥施用總量，經濟效益大大提高。

精準農業技術成為國際農學、農業工程高新技術應用研究富有吸引力的領域之一。愈來愈多的技術開發和研究成果見諸于國際學術刊物；每年都舉辦有相當規模的“國際精準農業學術研討會”；美國—些大學（如明尼蘇達大學）建立“精準農業研究中心”；在萬維網(WorldWide Web)上設有多個專題網址，可以及時查詢到有關研究發展信息；有的大學已經開設了“精準農業”技術專門課

程。

精準農業包括六個主要環節：地理信息系統（GIS）、全球定位系統(GPS)、遙感(RS)、產量監測器、精準導航、變量控制技術(VRT)。目前，美國已有實施精準農業技術的農機產品及其配套技術設備供應市場。主要產品有：美國約翰迪爾（JOHN DEERE）公司推出的“綠色之星”精準農業系統，美國凱斯（CASE）公司的“先進農業”(AFS)系統，美國天寶（Trimble）公司的AG系列農用GPS設備，美國ESRI公司的ArcGIS地理信息系統等。

70年代初期，由于美國電腦業的發展，信息技術開始進入農業領域，1970年美國部分農場與電腦公司合作，進行農業生產信息資料的分析，充分了解土壤狀況對作物產量影響，進一步把一個農場劃分為若干小塊地塊，對每一小塊地塊進行更深入的了解，從而采用不同的農業作業措施，這是精準農業的初期。隨著精準農業技術的進一步發展，尤其是GPS技術和農機制造商介入精準農業領域，使精準農業的應用進入快速發展階段，1995年美國有2000臺收獲機安裝有產量監測器，到1996年就有9000臺收獲機安裝有產量監測器。變量控制技術從1995年開始商業使用，當年售出2000臺，1996年售出9000臺，到2001年進入平穩增長期。從政府角度來說，精準農業還處于初期階段，還僅部分使用精準農業技術。

美國有200多萬個農場，其中8%是年收入25萬美元以上的規模經濟的大農場，占整個農場耕地面積的37%，精準農業主要應用于大農場，有60%—70%的大農場采用精準農業技術，精準農業技術的采用也給農場主帶來明顯的效益。精準農業應用的主要地區在美國中西部，應用的主要作物是大豆、小麥、玉米和部分經濟作物。

精準農業設備，美國公司提供整套服務。農場拉動，企業推動比較多，但美國政府在財政資金和項目支持較少。由于目前精準農業與3S技術的應用還主要來自于精準農業設備制造商的推動，所以現在還以單項技術應用居多。精準農業作為一項綜合技術，只有GPS、GIS技術結合土壤信息采集、產量監測、分析決策以及智能化農機作業，才能更充分發揮精準農業技術帶來的經濟、環境的綜合效益。只有政府在精準農業技術研究、教育、培訓方面給予更大的支持，精準農業技術應用才能持續發展。

三、精準農業技術研究的發展趨勢

1.農業信息快速、低成本采集方法研究不斷深入

土壤養分快速或實時采集技術研究，目前土壤養分數據采集是在田間劃分網格進行土壤取樣，化驗分析，此方法由于土壤取樣數較多，成本比較高，因此有必要研究低成本的土壤養分快速或實時采集技術。作物中的雜草信息的實時快速采集技術研究，雜草精確防治機械設備的研制；作物生長發育營養信息的實時快速診斷技術，葉面肥變量施用設備的研制；作物病害、蟲害信息的實時快速采集、診斷技術研究，作物病害、蟲害精準防治設備的研制，減少農藥的投放總量，減少農藥的殘留和污染；

2.智能化的農業機械設備研制速度加快

在收獲機上安裝有DGPS、產量監測系統等智能化電子設備；在播種機上安裝變量施肥播種設備；在拖拉機上安裝有DGPS自動導航駕駛設備；在噴藥機上安裝GPS自動導航駕駛設備、變量噴藥設備等。

3.精準農業技術開發領域不斷擴大

如作物生長過程模式，在耕作之前，在計算機上模擬各種管理決策模型，確定最佳效益模型，采用變量投入實現目標；排水和精準灌溉技術研究，包括土壤濕度傳感器，變量噴灌、滴灌技術等。

4.精準農業硬件接口、軟件信息格式標準化，通用化技術研究逐步深化。可望解決目前信息數據格式不兼容，各種精準農業信息數據各軟件之間不通用的問題，實現硬件設備標準化、軟件及信息管理標準化，實現農業信息共享。

5.美國有關部門正加大對精準農業的支持力度

2004年10月美國農業部與美國太空署簽署協議，美國太空署提供更多的高性能遙感衛星支持

美國農業的發展。以前這些衛星只用于軍事上，今后這些高性能遙感衛星可以探測感應害蟲遷移，提供更高分辨率的遙感圖像，更多通道的光譜信息。這些高性能遙感衛星在精準農業中的使用，對精準農業的發展起到很大的推動作用。

四、啟示和建議

近年來，我國有關單位在精準農業的研究與應用方面也取得了一些進展。農業部農墾局、黑龍江農墾總局在黑龍江省友誼農場五分場二隊建立了精準農業示范試驗基地，從美國凱斯（CASE）公司購進一套精準農業機械設備，這套設備包括帶有GPS接收器和產量監測系統的谷物聯合收割機，變量施肥播種機、大型自走式變量噴藥機等。黑龍江八一農墾大學精準農業技術研究中心，于2000年～2004年在友誼農場五分場二隊進行了GPS定位產量監測試驗、土壤采樣分析，施肥決策，變量施肥播種等試驗，并在友誼農場五分場二隊建立了區域自主型GPS差分站。

友誼農場精準農業示范試驗已經取得了階段性的成果。2003年黑龍江墾區大西江農場引進美國約翰迪爾（JOHN DEERE）公司整套精準農業機械設備。上海農墾（上海農工商總公司）與上海精準信息技術股份公司合作，在上海五四農場進行精準農業研究試驗，并與上海交通大學機器人研究所合作，研究開發谷物聯合收割機產量監測系統；新疆生產建設兵團在農八師149團開展棉花生產精準農業技術研究，目前已經引進美國凱斯（CASE）公司的棉花收獲機，該收獲機帶有棉花產量監測系統，進行了初步試驗；北京農林科學研究院與中國農業大學精準農業研究中心合作，在北京昌平小湯山精準農業試驗研究基地已引進美國凱斯（CASE）公司技術與設備，建立了區域自主型GPS差分站，在進行精準農業技術試驗研究。寧夏墾區暖泉農場、江蘇墾區也在進行精準農業研究工作。精準農業技術已引起廣大專家學者的關注，有些大學（如中國農業大學、浙江大學、吉林大學、黑龍江八一農墾大學、吉林農業大學、新疆農業大學等）也開始進行精準農業技術部分項目研究，將對我國農業現代化發展起推動作用。

目前我國精準農業技術主要實際應用是在收獲機上安裝GPS及產量監測系統，可以形成糧食產量分布圖、糧食水份含量分布圖、田間高程分布圖。使用GPS定位土壤取樣化驗、利用地理信息系統（GIS）生產氮、磷、鉀、PH值、有機質層圖，并利用農業專家系統和地理信息系統產生變量施肥處方圖，控制變量施肥播種機進行變量施肥播種（黑龍江墾區友誼農場試驗）。利用遙感技術和田間調查作出變量噴藥、噴葉面肥處方圖，控制變量噴藥機進行變量噴藥和噴肥作業（黑龍江墾區友誼農場凱斯公司自走式變量噴藥機）。利用噴灌、滴灌系統進行變量控制液體化肥使用和精準灌溉作業。利用GPS進行直線作業導航（黑龍江墾區大西江農場約翰迪爾自走式噴藥機）。利用GPS進行直線作業導航自動控制（黑龍江墾區大西江農場約翰迪爾變量施肥播種機）。利用田間高程分布圖可以有利于提高排灌設施的效率。GPS在農田面積計算、規劃、林業調查、農田水利、草原建設等方面應用技術比較成熟。GPS和地理信息（GIS）與農業專家系統、網絡化數據庫管理相結合，在農業生產管理、農產品追蹤管理、農機運用與管理方面逐步得到應用。其它方面的精準農業技術的應用有待于研究開發，需要不斷提高完善。

精準農業在美國還處于起始階段，但精準農業的理念和技術投入應用，已經顯示出很多優越性，可以省種、省工，提高水肥的利用率，增加經濟收入，精準農業技術將在現代農業管理和技術上發揮重要的作用。精準農業技術的研究與推廣，需要做好精準農業理念的普及與教育，而精準農業技術的應用，不同的地區和不同基礎可以采用不同的方法，美國精準農業也都是各地根據自己的實際情況采用不同的模式。我國精準農業經過幾年的研究和應用，已經有較好的基礎。學習借鑒美國的做法與經驗，促進我國精準農業的研究與應用。用精準農業技術理論與原則改造傳統農業，發展中國精準農業技術，是未來農業發展的重要趨勢。

精準農業是農業信息技術和現代農業機械制造技術的高度融合，我國農業信息技術應用目前與國際水平差距并不很大，精準農業綜合技術的研究和美國相比具有自己的獨特之處，因此，學習美國精準農業的發展經驗和管理理念，開展適合我國精準農業技術體系研究和應用，目前應該是一個比較好的時機。

通過這次在美國培訓學習，我們建議：

1.加強我國精準農業技術研究與發展的統一規劃，發揮研究單位、高校、企業、生產單位各方面的積極性，進行適合當地的精準農業技術研究與應用。可以考慮制定墾區精準農業2005年—2010發展規劃，墾區精準農業規劃工作可以考慮由黑龍江八一農墾大學精準農業研究中心、上海精準信息技術有限公司等單位參加。

2.加強精準農業技術交流。建議近年內在黑龍江墾區舉行精準農業技術研討會，邀請國內精準農業研究單位、精準農業試驗示范單位，墾區相關的領導等參加，同時邀請美國精準農業科研、教學和有關企業，如約翰迪爾（JOHN DEERE）公司、凱斯（CASE）公司，天寶（Trimble）公司，美國ESRI公司等參加。

3.加強精準農業人才培養和技術培訓工作。近期內可以采取請進來走出去的辦法，加強人才培養和技術培訓。可以組織國內有關專家或邀請美國ESRI公司（GIS公司）技術人員到黑龍江墾區、新疆生產建設兵團、上海墾區、寧夏墾區等地，為墾區農業管理干部和技術人員舉辦農業GIS技術講座和技術培訓。可以組織有關墾區領導、精準農業技術人員到歐洲（法國、德國、英國等）考察小型農場如何進行精準農業技術研究和推廣工作。

4.加強國內外技術和經貿合作。國內與國外精準農業研究機構和精準農業機械設備廠商，可以加強精準農業技術和經貿合作；國內高校、科研機構、生產企業等單位進行技術合作，優勢互補，協同攻關。

5.加強精準農業基礎資料數據庫建設。做好精準農業資料收集、信息格式標準化工作。充分利用墾區原有的土地普查資料、地塊規劃資料、地塊航拍資料、衛星遙感資料、作物種植資料、病蟲害資料、農田水利規劃資料、農機田間作業資料、墾區氣象資料、墾區林業規劃資料等，要充分利用墾區多年來投資建立的數據資料，實現墾區數據資料的共享。建立以農業地理信息為平臺的農墾農業生產管理數據庫。

6.加強精準農業試驗示范工作。加強黑龍江墾區、新疆生產建設兵團、上海墾區、寧夏墾區等精準農業試驗示范點的工作，在已經投入農業機械設備的基礎上，重點加強對引進技術的消化吸收，研制適合我國國情的變量施肥播種機、變量噴藥機、變量灌溉設備等；加強軟件系統建設，如農業地理信息系統、農業生產管理數據庫、農業生產信息網站建設等，促進精準農業技術的發展。

2004年12月20日

第二篇：精準農業論文

農業信息技術論文

題目：精準農業—3S技術的應用 姓名： 班級： 學號： 日期：

摘要：精準農業就是利用RS作宏觀控制；用GPS精確定位地面位置；用GIS將地面信息(地形、地貌、作物種類和長勢、土壤質地和養分、水分狀況等)進行儲存，按區內要素的空間變量數據，精確設定最佳耕作、施肥、播種、灌溉、噴藥等多種操作，變傳統的粗放經營為精細生產．精準農業不僅可以充分利用資源、降低不必要的投入、減少環境污染和取得最大的社會經濟效益，而且，象工業一樣，可望使農產品生產成為可控化、標準化、批量化． 關鍵詞：持續農業；3S技術

Abstract：Precision agriculture makes use of RS to macro—control，of GPS to locate precisely ground position and of GIS to store ground information．It precisely establishes various operation，such as the best tillage，application of fertilizer，sowing，irrigation，spurting etc，turns traditional extensive production to intensive production according to space variable data．Precision agriculture not only may utilize fully resources，reduce investment，decrease pollution of the environment and get the most of social and economic efficiency，but also makes farm products，the same as industry，become controllable，and be produced in standards and batches．

Key words：precision agriculture；3s technique

農業的影響因素多，人類控制力差，土地資源又分散，因此農業生產往往隨意性大、準確性低，而農業機械的要求又不高，人們常常把“黑、大、粗、笨”與之聯系在一起。然而隨著科學技術的不斷發展，農業的這種情況正在逐步發生變化，當前正在世界發達國家興起的精準農業就是突出的一例。精準農業不僅可以充分利用資源、降低不必要的投入、減少環境污染和取得最大的社會經濟效益，而且今后世界農業有望像工業一樣，逐步成為可控化、標準化、批量化。1 精準農業的概念及技術 1．1精準農業的概念

精準農業(Precision Agriculture，Precision Farming，Precision Crop Management)又稱精細農業、精確農業、精準農作和處方農作。是近年來國際上農業科學研究的熱點領域，實際上是主要應用3S技術，還有作物生產管理輔助決策支持系統和智能化農業機械裝備技術，在定位采集地塊信息的基礎上，根據各地塊土壤、水肥、作物病蟲害、雜草、產量等在時間與空間上的差異，進行相適宜地耕種、施肥、灌水、用藥，其目的是以合理的投入獲得最好的經濟效益，并保護環境，確保農業可持續發展。通俗地說：精準農業就是利用RS作宏觀控制；用GPS精確定位地面位置；用GIS將地面信息(地形、地貌、作物種類和長勢、土壤質地和養分、水分狀況等)進行儲存，按區內要素的空間變量數據，精確設定最佳耕作、施肥、播種、灌溉、噴藥等多種操作，變傳統的粗放型經營為精細生產。例如在噴灑農藥時通過傳感器獲得不同田塊不同程度病蟲害的具體數據，實地調整噴藥量，對癥下藥．有效降低農業成本，使每一寸土地都得到最優化使用，使每一份資源都發揮應有的作用，以經濟的投人獲得最佳的產出；又能有效地減少對環境的污染，保護農業的生態環境，走可持續發展之路。1．2精準農業的基本技術

精準農業技術實際上就是一種以信息為基礎的農業管理系統，它利用傳感器及監測技術可以方便、準確、及時、完整地獲得當時土地的必要數據，再根據各因素在控制作物生長中的作用及其相互關系，迅速做出恰當的管理決策，進而控制對作物的投入和作業，針對大面積的土地決策，用衛星或飛機遙測，遙感圖像技術可能更經濟適用．現代信息技術在精準農業上的應用路徑是：應用地理信息系統將土壤和作物信息資料整理分析，制成具有時效性和可操作性的田間管理信息系統，在此基礎上通過全球定位系統、遙感技術以及計算機自動控制技術，按每一地塊的具體條件，調節資源的投入量，達到增加產量、減少投入、保護農業資源和環境質量的目的；在農田經營管理決策上可根據不同情況選擇“以單純獲取高產”、“以適量投入，獲取較好經營利潤”、“減少資源消耗，保護生態環境”等多種不同優化目標。

1．2．1遙感(Remote Sensing，簡稱RS)技術

衛星遙感技術的主要作用是采集信息，對異常的作物生長狀況和產量的變化提供早期預測，以便及時調整美國的農業政策和戰略(如調整農產品價格等)，使美國農場主得到最大的利益，同時對國際糧食援助提供參考。

1．2．2地理信息系統(Geography Information System，簡稱GIS)地理信息系統可以比喻為精準農業的大腦，精準農業的技術核心是地理信息系統，應用該系統可以將土地邊界、土壤類型、地形地貌、灌水系統、歷年的土壤測試結果、化肥和農藥等使用情況以及歷年產量結果做成各自的地理信息系統圖管理起來．通過歷年產量圖的分析，可以看出田間產量變異情況，找出低產區域，然后通過產量圖與其他因素圖的比較分析，找出影響產量的主要限制因素，在此基礎上制定出該地塊的優化管理信息系統，用于指導當年的播種、施肥、除草、防治病蟲害、中耕、灌水等管理措施．同時，當前的各項管理措施又作為一個新的地理信息系統圖層儲存起來，用于下一季作物管理的決策參考．地理信息系統在精準農業技術中主要用于建立農田土地管理、土壤數據、自然條件、作物苗情、病蟲害發生發展趨勢、作物產量的空間分布等的空間信息數據庫和進行空間信息的地理統計處理、圖形轉換與表達等，為分析差異性和實施調控提供處方信息。1．2．3全球定位系統(Global Positioning System，簡稱GPS)精準農業的關鍵技術之一是確定作業者或機器的瞬間位置，并將此信息轉變成計算機可接受的格式，其中最好的系統就是GPS．全球定位系統是1973年美國為改進原有的海軍導航衛星系統而研制的，它能準確地回答“我在哪里”這個簡單的問題，其精度可精確到一顆玉米的距離，每一點采點時間只需5 S．全球定位系統采用了多星、高軌、高頻、測時一測距體制，實現了全球覆蓋、全天候、高精度、實時導航定位。精準農業對持續農業的作用和意義 2．1作用和意義

從世界近代農業發展史可見，本世紀中期以前，發達國家要由第三世界國家進口糧食和農產品，然而到了本世紀后期，情況出現了逆轉，發達國家卻大量出口糧食和農產品到第三世界國家．其中發達國家的耕地面積并無明顯增加，主要依靠科學技術，包括逐步發展起來的精準農業等技術投入，不斷提高了農業勞動生產率和農資利用率，在大力挖掘潛力、降低成本的同時，減少了化肥、農藥、石油對環境的污染，達到經濟效益、社會效益、生態效益的同步增長、持續發展。我國是世界上最主要的農業國家，用占世界7％的耕地解決了世界22％人口的溫飽問題，取得了舉世矚目的成就．但是人El增長和土地資源減少的矛盾不可逆轉，為了滿足經濟和人民生活水平日益提高的要求，必須保持農業的持續發展．解決問題的根本出路在于科學技術，形勢迫使我們應該啟動精準農業技術，尋找發展高效農業的途徑。因此精準農業在減少投入、降低成本、減輕環境污染、農產品可控化、標準化和批量化、便于加工、出口等方面均有積極的作用和意義。2．2對環境的影響

農業環境問題主要包括水、空氣和食品的質量，以及自然資源的消耗．傳統的均量施肥意味著田間一些地方施肥過量而另一些地方施肥不足．超過植物所需的過量施用造成過多部分進入地下水或地表水．如果像一些專家認為的那樣，在精準農業下生產者一般少施肥料，那么養分流失就有可能減少．然而，肥料用量不可能減少很多，因為常規的恒量施肥經常在對肥料反應大的小區施肥不足．在這些地方，肥料用量會增加．但節約農藥會比節約化肥更普遍，因為生產者常常只在需局部處理的大田上施用農藥。一些經營者已成功地在大田中用一種農藥殺死一種雜草或害蟲，而用另一些農藥殺死另一種害蟲。感應器及制圖可以根據特定地點的需要更好地確定農藥施用的類型、數量和位置．精準農業有可能通過提高土地生產力，降低以滿足衣食之需．這可以騰出地來用于物種保護、野生動物、樹、放牧和有利于土壤保護及美化環境的其他用途．用精準農業所提供的精準控制技術可以較好地改善環境熱點中的化學品施用問題．根據美國環保署(EPA)的一項調查，農村有2％的井硝酸根含量及0．6％的井農藥含量超過了EPA的安全標準．精準農業可能在對水質有不良影響的地點為減少施用提供一種手段。3 精準農業的應用

3．1精準農業在國外的應用

1993年美國開始試行精準農業模式，目前美國的20％的耕地、80％的大農場都已實行精準農業操作，將在2010年前得到普及．1996年，北美約19％的300 hm2以上的規模化農場已經利用GPS，目前已有2 000臺聯合收割機安裝了產量傳感器．近兩年來歐美等若干國家已開始對玉米、甜菜、土豆、甘蔗、棉花等聯合收割機產量傳感器的研究，以及小麥精密播種機、自動施肥機、可控噴水量的噴灌機等均有商品化生產。3．2精準農業在我國的應用

我國對精準農業的應用尚處于初級階段，主要表現為借助航空與航天遙感，以高空間和高光譜分辨率，及時提供農作物長勢、水肥狀況和病蟲害情況的“征兆圖”（ｓｙｍｐｔｏｍＭａｐｓ）供診斷、決策和估產等使用。通過與航空遙感或小衛星群建立全球數據采集網，可獲取實時數據。利用已存貯的土壤背景數據庫、農田灌溉、施肥、種子等數據庫以及新獲取的“征兆圖”，進行分析、判斷，形成“診斷圖”，將這些結果與ＧＩＳ相結合進行綜合分析，并做出投入產出估算，提出實施計劃或方案；將ＧＰS與ＧＩS集成系統裝載在農業機械上，實現農田作業的自動指揮和控制，如自動播種、施肥、除草、灌溉、培土以及收割等工作。為了保證作業的精確性，需要建立相應的專題電子地圖和廣域，局域ＧＰＳ差分服務網。全球定位系統的優勢是精確定位，地理信息系統的優勢是管理與分析，遙感的優勢是快速提供各種作物生長與農業生態環境在地表的分布信息，它們可以做到優勢互補，促進精細農業的發展。3．3精準農業可以精確播種

將精確種子工程和精確播種工程有機結合起來，要求精確播種機具有播種均勻、精良播種、深淺一致，精確播種技術既可節約大量優良種子，又能使作物在田間獲得最佳分布，從而提高作物對營養和太陽能的利用率。3．4精準農業可以精確施肥

能根據不同地區、不同土壤類型以及土壤中各種養分的盈虧情況、作物類別及產量水平，將N、P、K及多種可促進作物生長的微量元素與有機肥料加以科學配方，從而做到有目的地科學施肥，既減少因過量施肥而造成的環境污染和農產品質量下降，又能降低成本。3．5精準農業可以精確灌溉

根據不同作物不同生育期間土壤墑情和作物需水量，實施實時實量灌溉，節約水資源，提高水資源生產效率。3．6精準農業可以精確收獲

利用精確收獲機械不但可以做到顆粒歸倉，同時也能根據一定標準，準確分級．以往對農作物產量的估算和長勢的了解歷來都是采取實地觀測的方法，依靠自下而上的統計報表進行的．工作量大、時間長、其準確性的人為因素多，利用遙感技術可以估算農作物的種植面積、單產和長勢，其精確度為90％。3．7精準農業技術不僅適用于種植業也適用于養殖業和加工業

設施園藝、養殖業和農產品加工業在室內進行作業，受自然影響小，類似于工業生產的條件，對GPS儀的要求低，因此其精確化要比大田容易,起步先于大田種植。

3.8精準農業技術的效果和推廣現狀

目前國際上精準農業技術的推廣處于徘徊期,普遍推廣的還是一些單項技術,如DGPS定位下的精準播種、精準噴藥等,澳大利亞精準農業中心的研究人員對基于產量變異、土壤養分變異的變量施肥技術的效果進行研究后的結論是,變量施肥并沒有導致增產,只是降低了施肥量。從不同作物看,甜菜、煙草、甘蔗等品質要求高對施肥比較敏感的作物,變量施肥效果較好,例如根據美國明尼蘇達大學Crookston和North Dakota State University在1994、1995兩年的結果,基于4～5英畝網格取樣的變量施氮可使每英畝甜菜的利潤增加50～70美元。其它大田作物的效果不確定性很大,即使顯示純經濟效益的,也很有限。在美國,農戶對精準農業變量施肥技術的采納率在1999年達到頂點后,2000年、2001年連續兩年有明顯下降,國際市場農產品價格的持續低迷是大環境的原因,但主要的原因是目前的精準農業的技術體系所產生的經濟效益還不夠明顯,采納目前的精準農業技術體系后,生產成本一般不會下降,作物產量和質量的增加只有幾個特例,大部分的實驗結果,產量并沒有明顯的增加。我們認為,目前的精準農業技術體系的增產作用不夠明顯,一是所能考慮的農田變異的空間尺度太大,在1hm2以上,基于這種采樣間距的精準農業技術體系不僅在中國沒有推廣前景,在美國、加拿大、澳大利亞等西方國家也難以推廣。作物產量在很小尺度就會有很大的差異,例如我們測定的高產田小麥的一個30m2小區內,每平方米產量變化幅度達30%左右,對這個尺度的產量變異原因進行分析并進一步提出改進措施是作物大幅度增產的基礎。二是支持精準農業實施的決策支持系統還沒有完善,以目前的變量施肥決策為例,主要是基于土壤養分測定數據和產量圖,對于作物本身性狀如吸肥特性、葉面積指數和干物質積累的空間變化等不進行考慮,這是由于目前的精準農業的研究者大多數是土壤肥料學科方面的背景,農藝學家的參與不多,我國的作物栽培學在世界上來講擁有最系統的學科體系,研究水平可以說是世界領先,栽培學家的主動參與將使精準農業的增產增質降本效果在我國顯示出來。3.9精準農業的研究方向

精準農業的變量實施技術不是難點,目前精準農業技術體系碰到的困境,主要是由于基礎研究不足,推廣有些超前造成的,一些理論依據不是特別充分和量化的技術,如單純基于土壤網格采樣和目標產量的變量施肥技術被不適當地過分重視和推廣。前邊已經提到,農田高密度信息的獲取是精準農業發展的瓶頸,而在這些高密度的農田信息獲取后,怎樣根據這些不同角度的農田信息,推出一整套具有可實施性的精準管理措施,將是另一個需要多學科交叉的研究課題,以變量施肥為例,不僅是土壤養分和目標產量,土壤其它性狀、品種特性、環境條件等許多要素都影響施肥決策。一個信息獲取,一個可靠的決策支持系統，是精準農業研究的兩個主要難點,也是精準農業未來至少10多年的主要研究內容和突破口。

參考文獻：

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[6]嚴泰來．精確農業的由來與發展及其在我國的應用策略[J]．計算機與農業，2000，(1)：3—5． [7]王克林，李文祥．精確農業發展與農業生態工程創新[J]．農業工程學報，2000，(1)：5—8．

第三篇：05農業與精準扶貧大數據

農業與精準扶貧大數據應用

背景

貧困，不僅僅是一個中國的問題，也是全球性的問題。人口和貧困，歷來就是人類無法徹底解決的難題。

黨中央和國務院歷來非常重視我們國家的扶貧工作。2013年，總書記在湘西考察時，提出了“實事求是、因地制宜、分類指導、精準扶貧”的重要指示，并首提“精準扶貧”。之后又多次在重要會議和文件中進一步明確“扶貧工作是三農工作的重中之重”。之后，總書記在“部分省區市黨委主要負責同志座談會（貴州）”上，對扶貧工作提出具體要求。

實際上，做好了扶貧工作，是實現小康社會和共同富裕的核心內容，是全面建設社會主義強國的必由之路。消滅貧困，是中央下了大決心的，既是“中國夢”的組成部分，也必然會對全世界人民的脫貧產生深遠影響和示范效應。

精準扶貧，貴在精準，重在精準！

既然要做到精準，見實際成效，脫離了信息化手段，脫離了數據依據，是不可能實現的。在社會各個領域存在著信息和數字技術帶來的深徹的改變與創新，各領域信息化應用，正在從IT（Information Technology）轉向DT（Data Technology），數據的應用，被前所未有的重視起來。深度挖掘利用有關涉貧、扶貧的數據資源，通過大數據技術，以科學手段真正幫助我們完成精準扶貧相關任務。讓數據說話，讓數據發揮價值，是精準扶貧的必由之路。

精準扶貧大數據平臺建設原則與路線 首先，我們提出如下的建設原則和技術路線： 1，務實和創新的原則路線。

精準扶貧系統的開發，首先切實考慮農村和連片貧困區的具體情況，讓信息系統的應用接地氣。創新是基于實際的創新，杜絕假大空。

2，前瞻性的技術路線。

精準扶貧的全面推進，與當前信息技術的新一代革命在歷史軌道上相遇。精準扶貧系統設計與建設，要充分融合新一代的云計算、大數據等新理念、新技術。

而且，在不遠的將來，必然全面消滅貧困，全面扶貧必然成為歷史。而信息化系統的建設投入，不會因此消亡，將全面融入未來全面的農業大數據和新農村的建設。

3，以打好扶貧攻堅戰為出發點的實用路線。系統設計和功能布局，緊緊圍繞扶貧來規劃和實現。以有利于扶貧工作的開展作為出發點和落腳點。

精準扶貧與農業大數據的實現

1，站在未來農業與農村發展高度構筑農業與扶貧大數據體系

統攬全局，提出農業大數據與扶貧信息化綜合平臺的總體規劃和實現路徑。

構筑涉貧關鍵要素，以“時間、空間、事件”等多維度實現要素信息定義和關聯。包括貧困人口、幫扶責任人、貧困家庭地理分布、基礎自然資源、農業經濟要素（土特產、畜牧養殖、鄉鎮企業等），并結合基層黨組織，進行全域信息采集，全周期管理。

從閉環管理方法論的視角，圍繞貧困人口、致貧原因、脫貧措施、資源投入和脫貧成效評估等多個階段，構建精準扶貧的管理系統。抓住致貧源頭，幫扶管理落到實處，資金項目投入見成效，脫貧后的鞏固，避免返貧發生等等。整個過程涵蓋扶貧推進、成果評估、系統改進等環節，形成精準扶貧閉環演進的過程。

2，扎實推進，建設全量農業、農村、扶貧大數據資源庫

根據頂層設計，立足大數據建設要求的數據資源體系建設，采集和獲取基層農村的數據，結合社會經濟、產業、金融、農業科技等諸多領域的數據，以政府相關數據為基礎，打造全量農業數據資源庫。

3，全面運用大數據技術推進扶貧事業與農村的健康發展

利用大數據技術，從幾個方面深入挖掘分析，進一步為扶貧的精準提供數據支撐。

人口分析：為所有貧困人口和涉貧邊緣人口定義標簽，并在整個數據資源池納入大數據分析，進行分類、聚類、分布和致貧原因群體性分析。

扶貧資源分析：對投入的資金、項目等，與本地資源、基礎設施、扶貧成效等相關因素進行關聯，尋找資金投入的缺口、成效不佳的領域等，資源投入無死角。

扶貧宏觀經濟分析：扶貧要實現從輸血到造血的轉變。實際上扶幾個貧困人口，不如扶一地的經濟發展。貧困相關數據結合經濟產業數據，涵蓋生產總值、產業分布、物價、電商物流、人口流動、自然環境和能耗等多種因素，評估經濟發展潛力和條件，提供全景經濟視圖與脫貧攻堅的深度分析。

扶貧地域民生分析：結合城鎮化和美麗新村的建設，從人口、資源、環境、經濟產業等諸多方面進行綜合評估，地區的經濟狀態、環境承載力，以及人口規模和資源需求等。以“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念為指導，切實落實扶貧開發各項工作。促進各要素協調配給和發展，從根本上去掉致貧的土壤！

農業經濟、產業與協調發展大數據，立足大數據應用于農業發展和新農村建設，從人口、環境承載與保護、自然資源及農業產業，構建大數據應用新模式。

未來價值

通過農業與精準扶貧大數據應用，將帶來巨大價值和深遠社會影響： 1，全面支持扶貧攻堅事業的宏偉戰略目標實現； 2，全面提升涉農信息化和大數據應用能力； 3，全面促進農業產業發展和新農村建設。

第四篇：大豐鎮精準農業制種玉米簡介

大豐鎮精準農業示范田簡介

紅山村一片區制種玉米點

一、示范點基本情況

面積：600畝；種植戶數40戶；采用雜交組合品種，父本：母本=1：6，前茬作物：棉花；實施測土配方施肥技術，秋翻冬灌。

二、目標產量和效益

1、目標產量：畝產玉米種子：500-600公斤；

2、畝效益：畝產值：1500元（玉米種價格按2.8元/公斤計），畝純收入900元（畝成本按600元計）。

三、栽培管理技術要點：

十統一：栽培模式統一，地塊統一，技術服務統一，雜交組合統一，整地質量統一，播種質量統一，水、肥管理統一，去雜、去雄、授粉的統一，病蟲害防治的統一，收、交統一。

第五篇：農業應涵蓋信息農業夕精準農業)

數字農業就是用數字化技術，在現代農業理論(農業與農業生態理論、農業華東師范大學2007屆博士學 位論文第二章數字農業理論體系研究流通、服務等)全面地實現數字化與網絡化管理。

王牲在其論文里認為數字農業是以35技術為主要技術支撐，計算機網絡技術為依托，自動化農業機械 裝備為作業模式的現代化農業。

數字農業就是用數字化技術，按人類需要的目標對農業所涉及的對象和全過程進行數字化和可視化的 表達設計控制管理其本質是把信息技術作為農業生產力重要要素，將工業可控生產和計算機輔助設計的思 想引入農業通過計算機地學空間、網絡通訊、電子工程技術與農業的融合，在數字水平上對農業生產管理 經營流通服務以及農業資源環境等領域進行數字化設計、可視化表達和智能化控制，使農業按照人類的需 求目標發展。

數字農業與精準農業的區別與聯系精準農業(precisionAgrieulture)，指的是綜合應用現代高新科技 手段，以獲得農田高產優質高效的現代化農業生產模式和技術體系。具體說就是利用地理信息系統、遙感、衛星定位系統等技術實時獲取農田每一平方米或幾平方米為一個小區的作物生產環境、生長狀況和空間 變異的大量時空變化信息，及時對農業進行管理，并對作物苗情、病蟲害、墑情的發生趨勢，進行分析、模擬，為資源有效利用提供必要的空間信息。在獲取上述信息的基礎上，利用智能化專家系統、決策支持 系統、按每一地塊的具體情況作出決策，準確地進行灌溉、施肥、噴撒農藥等，因此，有人把精準農業稱 為雖然精準農業與數字農業有很多相似點，但精準農業不能代替數字農業。精準農業可以定義為以數字 化為手段、以高投入產出比為目標的農業。精準農業是農業發展的目標，數字農業是實現該目標的基礎和 手段，二者并不矛盾。在發展精準農業的同時決不能忽視發展數字農業，而且要想更好地實現精準農業，在現階段就應大力發展數字化農業。如果過分強調精準農業研究而忽略數字農業建設，片面認為強調精準 農業就會促進數字農業的發展，是不可取的它不僅會使精準農業成為空中樓閣，而且使數字農業由于沒有 統一規劃而無序發展，造成資源的浪費由于技術水平的限制，早期的數字農業無法滿足精準農業的要求，但精準農業是數字農業的最終目標是數字農業發展到一定程度的必然產物。

廣義的理解主要是指農業生產部門應用計算機網絡空間信息技術等對農業生產全過程進行數字化，以達 到經濟和環境效益最佳的目的狹義上理解主要指一種精耕細作的農業，即“精準農業”等技術在農業田間 操作領域的應用廣義的“數字農業應涵蓋信息農業夕精準農業”等內容，就是指在數字地球框架下以相關 標準和規范為指導以35技術為支撐運用計算機網絡技術和通訊技術，實現農業數據的獲取、處理和分析的 標準化與數字化農業信息共享和交換的網絡化以及農業預測和決策的智能化從而最終實現農業信息化的一 項系統工程。