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精细农业论文(整理2篇)

时间: 2024-08-05 栏目:办公范文

精细农业论文范文篇1

关键词:精确农业,技术体系,农业装备

1.精确农业技术的内涵

精确农业亦称作“精细农业或“精准农业。它建立在“空间差异和“时间差异的数据采集和处理上,实时测知作物(畜禽)个体小群体或小地块生长及疫病的实际情况,进而确定其针对性投入的最佳数量和时机,以求最优效果最低代价。

2.精确农业技术支持体系

2.1全球定位系统

精确农业中的定位信息采集与处方农作实施,需要采用全球卫星定位系统,它一般由卫星、地面站组和用户设备等组成。免费论文。现投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GOLNASS系统。近几年来,GPS产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量的DGPS产品。现有国外农机厂商配套的GPS产品,大多采用EJI方式引进关键部件进行二次开发后嵌入农业机械应用系统中,可使性能价格比显著改善。GPS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于精细农作,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测等定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。

2.2遥感(RS)技术

遥感技术是精确农作技术体系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,基本上达到了实时监测。该系统具有时效强、灵活、精度高等特点,目前已用于森林虫害监测,果园病虫害监测、农作物病虫害监测、产量和肥力图制作。可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反向光谱变异性,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。由于应用卫星遥感的成本比航空摄影的成本低一半以上,卫星遥感技术预计在21世纪的前5年内,在精确农业技术体系中扮演重要角色。

2.3地理信息系统

地理信息系统可比作精确农业的大脑,主要由计算机硬件系统、软件系统、空间数据库和管理人员组成。它可将传感器或监测系统采集的数据随时输入,带有持久性的数据可以一次事先存入或定期存入,专家系统及其它决策支持系统也可事先存入。在精确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。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布性,GIS在农业中具有广泛的应用价值。

2.4作物生产管理决策支持系统

决策支持系统是能对计划、管理、高度、作战指挥和方案寻优等应用问题进行辅助决策的计算机程序系统。一般决策过程由问题识别、建立模型、执行模型、评判决策、修改模型五个阶段组成。近年来,不少专家提出应把专家系统的技术加入到决策支持系统中去,建造“智能决策支持系统,以提高系统的决策水平和决策自动化程度。

3.国外精确农业研究现状及趋势

精确农业作为20世纪90年代农业生产新技术,其发展十分迅速。美国在精确农业研究与应用领域处于领先地位。在美国,加里福尼亚及德克萨斯州部分地区已经实现用精确农业技术耕作,美国各大学农业工程系均在进行精确农业技术研究及推广应用,目前,美国农业工程界正致力于土壤元素含量测定技术及装备的研究,以及产量监测系统研究。如:新型移动或土壤肥力测定器与手动探测方法对比研究,多功能图像仪及地理系统用于处方农业管理及产量监测确定施肥变量的研究等。瑞典农业工程研究所进行了变量氮肥对作物产量及质量影响的研究。法国谷物研究所进行了根据作物及土壤特性采用变量氨肥实施技术研究。日本农业工程科研机构在农业生产设备自动化控制技术方面进行了大量的研究。免费论文。

4.我国精确农业技术体系应用前景

1985年以来,我国科学家一直从事专家系统、系统工程的应用研究设计工作,完成过专家系统的研究设计,积累了丰富的设计思想,有许多独特的设计思想。近年来,我国在应用气象卫星遥感森林虫害方面又有突破性进展,在这些成果基础上完成了GIS,GPS,RS(指气象卫星遥感)EUCERES(农田生态资源高效利用技术集成专家系统)集成,以实现4S一体化技术。该技术可以有效地实现系统科学、现代信息技术,知识库体系结构、人机界面、数学物理模型等内容的有机结合,是中国特色“精确农作的技术核心和基础。目前,中国农业大学“精细农业研究中心已经启动了有关研究工作,内容涉及GPS,GIS(农业应用,田间信息采集传感技术,智能型农业机械监控技术,精细农作技术和系统集成与发展战略研究。免费论文。未来农民将能在计算机网络终端上从影像图中获得他的农田长势征兆,通过GIS和EUCERES分析,制定出行动计划,然后在车载GPS和电子地图指引下实施农田作业,及时预防自然灾害和病虫害。

参考文献

[1]刘林森.现代信息化推动精确农业发展[J].信息化建设,2010,(03):51-53.

[2]孟凡志.寒地有机水稻的种植技术[J].现代农业,2010,(01):27.

精细农业论文范文篇2

关键词:精细农业信息技术卫星定位系统

0引言

在过去的半个世纪中,随着生物遗传育种技术的进步,耕地面积的扩大,化学肥料及农药的大量使用,世界农业取得了长足发展。但这种农业增长模式也同时带来了水土流失、生态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题。为了解决这些问题,“精细农业”的概念和技术应运而生。

1精细农业的含义

“精细农业”的核心指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异,避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言,就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位;利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库,并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息;在获取上述信息的基础上,利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控,合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施,以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。

2精细农业技术组成

2.1数据采集技术

“精细农业”技术是通过产量测量、作物监测以及土壤采样等方法来获取数据,以便了解整个田块的作物生长环境的空间变异特性。

2.1.1产量数据采集带定位系统和产量测量的谷物联合收割机在收获的同时,每隔1.2秒记录当地的产量,记录数据以文本形式(经度、纬度、产量和谷物含水量)存储在磁卡中,然后读入计算机进行处理。影响产量精度的主要原因是GPS(或DGPS)定位精度、产量传感器的测量精度、实际割幅和前进速度的准确性。

2.1.2土壤数据采集土壤信息一般包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、PH、土壤压实、耕作层深度等。利用GPS在田间定位,采集土样。由于采集的土样一般还要送到实验室处理分析,耗资费时,成为实施“精细农业”技术实践的瓶颈。

2.1.3苗情、病虫草害数据采集利用机载GPS或人工携带GPS,在田间行走中随时可定位,记录位置,并记录作物长势或病虫草害的分布情况。

2.2数据分析一般采集的数据都是以文本表形式表示,需要利用一些数学方法进行处理,生成分布图。未来的发展趋势是数据采集和数据分析统一起来,将田间观测者的地理位置和田间观测数据,通过便携PC和天线发往办公室PC,利用软件自动生成田间数据分布图。

2.3决策分析“精细农业”技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数据及有关作物其它信息,经过决策分析,来控制投入方式和施用量。决策分析是“精细农业”的核心,直接影响“精细农业”技术的实践效果。GIS用于描述农田空间上的差异性,而作物生长模拟技术用来描述某一位置上特定生长环境下的生长状态。只有将GIS与模拟技术紧密地结合在一起,才能制定出切实可行的决策方案。

2.4控制实施“精细农业”技术的目的是科学管理田间小区,降低投入,提高生产效率。作为支持“精细农业”技术的农业机械设备,除了带有定位系统和产量测量的联合收割机外,按处方图进行作业的农业机械还有:带有定位系统和处方图读入设备,控制播深和播量的谷物精密播种机;控制施肥量的施肥机;控制剂量的喷药机;控制喷水量的喷灌机;控制耕深的翻耕机等。例如,当驾驶拖拉机在田间喷施农药时,驾驶室中安装的监视器显示喷药处方图和拖拉机所在的位置。驾驶员监视行走轨迹的同时,数据处理器根据处方图上的喷药量,随时向喷药机下达命令,控制喷洒。

3精细农业技术的应用

3.1“精细农业”具有以下优点:

3.1.1提高收益按照土壤特性、作物需求,实施灌溉、施肥、播种和病虫草害防治,即能降低用水、肥料、种子、农药的投入,也能增加作物产量。

3.1.2保护环境根据农田作物定点需求,控制化学物品的施用量,即能降低土壤、地下水、作物品质的污染,也能保护生态环境。

3.1.3提高作物产量和质量根据作物的实际需求,即能避免因过量施用化肥、农药、水带来的副作用,造成作物减产,品质下降,也能改善因缺少养分造成的减产和降低作物品质。超级秘书网:

3.2需要满足的条件

3.2.1农田大小农田大小的概念主要取决于外部环境。不同国家,适于“精细农业”技术实践的农田大小不一样。一般需要一个全面的经济分析,可以计算出一个国家适于“精细农业”技术实践的最小农田范围。

3.2.2农机化程度农田可大可小,但是,农业作业若不是机械化,“精细农业”就无法实施。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。另外,还需要GIS、GPS(DGPS);信息采集、分析设备;随农业机械配备的定位系统、控制设备、监测设备等。总之,机械化、自动化程度越高,越利于实施“精细农业”技术实践。

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