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第六章精确农业技术体系

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农业信息技术复习重点

农业信息技术复习重点

农业信息技术复习重点农业信息技术第一章农业信息技术概述信息信息源所发出的各种信号和消息经过传递被人们所感知、接收、认识和理解的内容的统称。

1、信息技术：是获取、处理、传递、储存、使用信息的技术。

2、农业信息技术：利用信息技术对农业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、经济和社会信息进行采集、存储、传递、处理和分析，为农业研究者、生产者、经营者和管理者提供资料查询、技术咨询、辅助决策和自动调控等多项服务的技术的总称。

3、农业信息技术体系：。

农业信息获取信息获取技术包括航空航天遥感技术、全球定位技术和地面各类调查和无损快速监测技术。

信息处理、信息处理技术主要包括地理信息技术提供的空间分析技术、人工智能技术和各类专业模型技术，用来对各类信息进行分析和再加工信息模拟信息模拟技术主要包括模拟模型技术、虚拟现实技术和一些辅助表达技术，用来构建仿真型和虚拟化的农业生产系统，并模拟再现作物生长过程及生产管理效应《信息控制信息控制技术主要是在信息处理和模拟预测的基础上，对农业生产系统进行科学的优化设计和管理调控，以获得最佳的系统表现和综合效益。

4、农业信息技术的作用①可以增强对农业研究对象的量化描述和认识，综合发展和集成单一农业理论与技术，并实现农业科技成果的广泛传播和推广应用。

②可以提高农业管理决策的科学性和预见性。

③促进产品市场的贸易和流通，并可以促进农村教育水平的提高。

!④改进各级农业部门综合管理和服务功能，提高农业农村经济效率和有序度，有助于农业社会化服务体系的完善。

⑤有助于农业自然资源、经济资源合理有效配置和优化利用，发展优质、高效、生态和安全农业。

5、农业信息技术的应用①农业资源和农情动态的无损化监测②农业生产的智能化决策③农作物产量与生产力的数字化预测④农业温室的自动化控制⑤精确农业的集成化示范我国农业信息技术发展现状科学研究方面1. 进行数字农业关键技术研究和产品开发，初步形成我国数字农业技术框架。

精准农业技术在现代农业中的实践与摸索

精准农业技术在现代农业中的实践与摸索

精准农业技术在现代农业中的实践与摸索第1章精准农业技术概述 (4)1.1 精准农业的概念与特点 (4)1.2 精准农业技术体系 (5)1.3 精准农业技术的发展与应用 (5)第2章精准农业数据采集技术 (6)2.1 土壤信息采集技术 (6)2.1.1 土壤养分分析技术 (6)2.1.2 土壤湿度监测技术 (6)2.1.3 土壤pH值测定技术 (6)2.2 植株信息采集技术 (6)2.2.1 作物生长状况监测技术 (6)2.2.2 病虫害监测技术 (6)2.2.3 生理参数监测技术 (6)2.3 环境信息采集技术 (7)2.3.1 气象信息采集技术 (7)2.3.2 水质信息采集技术 (7)2.3.3 地形信息采集技术 (7)2.4 数据传输与处理技术 (7)2.4.1 数据传输技术 (7)2.4.2 数据处理技术 (7)第3章精准农业变量施肥技术 (7)3.1 变量施肥原理与优势 (7)3.1.1 变量施肥的定义 (7)3.1.2 变量施肥的基本原理 (7)3.1.3 变量施肥的优势 (7)3.1.3.1 提高肥料利用率 (8)3.1.3.2 降低生产成本 (8)3.1.3.3 减少环境污染 (8)3.1.3.4 优化作物生长环境 (8)3.2 土壤养分检测技术 (8)3.2.1 土壤养分的概念与作用 (8)3.2.2 土壤采样技术 (8)3.2.2.1 采样方法 (8)3.2.2.2 采样设备 (8)3.2.2.3 土壤样品处理与分析 (8)3.2.3 土壤养分快速检测技术 (8)3.2.3.1 化学分析方法 (8)3.2.3.2 传感器检测技术 (8)3.2.3.3 光谱分析技术 (8)3.3 施肥决策支持系统 (8)3.3.1 施肥决策支持系统的构建 (8)3.3.3 施肥模型的建立 (8)3.3.3.1 经验模型 (8)3.3.3.2 机理模型 (8)3.3.3.3 智能优化模型 (8)3.3.4 施肥决策方案的与优化 (8)3.4 变量施肥设备与实施 (8)3.4.1 变量施肥设备概述 (8)3.4.1.1 液态施肥设备 (8)3.4.1.2 固态施肥设备 (8)3.4.1.3 精准施肥控制系统 (8)3.4.2 变量施肥实施步骤 (8)3.4.2.1 施肥处方制定 (8)3.4.2.2 设备参数设置与调整 (9)3.4.2.3 变量施肥作业 (9)3.4.3 变量施肥技术的应用案例 (9)3.4.3.1 大田作物应用案例 (9)3.4.3.2 经济作物应用案例 (9)3.4.3.3 果树作物应用案例 (9)3.4.3.4 设施农业应用案例 (9)3.4.3.5 丘陵山区应用案例 (9)3.4.3.6 盐碱地改良应用案例 (9)3.4.3.7 沙漠化地区应用案例 (9)第4章精准农业灌溉技术 (9)4.1 灌溉需求评估技术 (9)4.1.1 作物需水量计算 (9)4.1.2 土壤水分监测技术 (9)4.1.3 气象数据收集与分析 (9)4.2 精准灌溉系统 (9)4.2.1 灌溉系统类型及特点 (9)4.2.2 灌溉设备选型与设计 (9)4.2.3 灌溉制度制定 (9)4.3 水资源优化配置技术 (9)4.3.1 水资源评价与规划 (10)4.3.2 多水源联合调配技术 (10)4.3.3 灌溉用水效率评价 (10)4.4 灌溉自动化与智能化 (10)4.4.1 灌溉自动化控制系统 (10)4.4.2 智能灌溉决策支持系统 (10)4.4.3 灌溉设备远程监控与维护 (10)第5章精准农业植保技术 (10)5.1 农药使用优化技术 (10)5.1.1 农药种类筛选与配比 (10)5.1.2 基于病虫害监测的农药使用决策 (10)5.1.4 农药喷雾剂型与使用方法优化 (10)5.2 精准施药设备与控制 (10)5.2.1 精准施药设备概述 (10)5.2.2 变量喷洒技术 (10)5.2.3 基于GPS和GIS的施药导航与控制系统 (10)5.2.4 精准施药设备的使用与维护 (10)5.3 植保无人机应用 (11)5.3.1 植保无人机概述 (11)5.3.2 植保无人机类型与选型 (11)5.3.3 植保无人机飞行控制与任务规划 (11)5.3.4 植保无人机在精准农业植保中的应用案例 (11)5.4 植物生长监测与病害预警 (11)5.4.1 植物生长监测技术 (11)5.4.2 植物病害诊断技术 (11)5.4.3 基于大数据和人工智能的病害预警系统 (11)5.4.4 植物生长监测与病害预警在农业生产中的应用实例 (11)第6章精准农业播种与栽培技术 (11)6.1 精准播种技术 (11)6.1.1 播种精度与效率 (11)6.1.2 基于作物需求的播种决策 (11)6.2 种子处理与苗期管理 (11)6.2.1 种子处理技术 (11)6.2.2 苗期管理策略 (11)6.3 栽培模式优化 (11)6.3.1 精准施肥技术 (11)6.3.2 灌溉管理与水分利用效率 (12)6.4 植株生长监测与调控 (12)6.4.1 植株生长监测技术 (12)6.4.2 植株生长调控策略 (12)第7章精准农业机械化技术 (12)7.1 精准农业机械装备 (12)7.2 自动导航与路径规划 (12)7.3 农机作业监控与调度 (12)7.4 农机智能化与无人驾驶 (13)第8章精准农业信息化技术 (13)8.1 农业大数据处理与分析 (13)8.2 农业物联网技术 (13)8.3 云计算与边缘计算在精准农业中的应用 (13)8.4 农业智能化决策支持系统 (13)第9章精准农业产业链拓展 (13)9.1 精准农业与农产品质量追溯 (13)9.1.1 农产品质量追溯的重要性 (14)9.1.2 精准农业技术在质量追溯中的应用 (14)9.2 精准农业与农业电子商务 (14)9.2.1 农业电子商务的发展现状 (14)9.2.2 精准农业技术在农业电子商务中的应用 (14)9.2.3 农业电子商务的发展趋势 (14)9.3 精准农业与农业金融 (14)9.3.1 农业金融的现状与问题 (14)9.3.2 精准农业技术在农业金融中的应用 (15)9.3.3 农业金融创新与发展 (15)9.4 精准农业与农业社会化服务 (15)9.4.1 农业社会化服务的发展现状 (15)9.4.2 精准农业技术在农业社会化服务中的应用 (15)9.4.3 农业社会化服务的发展方向 (15)第10章精准农业实践与摸索案例分析 (15)10.1 国内外精准农业发展现状与趋势 (15)10.1.1 国外精准农业发展现状 (15)10.1.2 国内精准农业发展现状 (15)10.1.3 精准农业发展趋势分析 (15)10.2 精准农业技术实践案例 (15)10.2.1 智能监测与控制系统应用案例 (15)10.2.2 变量施肥技术在精准农业中的应用 (15)10.2.3 精准灌溉技术在农业实践中的应用 (15)10.2.4 农业无人机在精准农业中的应用案例 (15)10.3 精准农业技术摸索与展望 (16)10.3.1 大数据与云计算在精准农业中的应用前景 (16)10.3.2 人工智能技术在精准农业中的摸索与应用 (16)10.3.3 物联网技术在精准农业发展中的新机遇 (16)10.3.4 空间信息技术在精准农业中的应用与展望 (16)10.4 精准农业政策与产业推进建议 (16)10.4.1 完善精准农业政策体系 (16)10.4.2 加大精准农业技术研发与推广力度 (16)10.4.3 建立健全精准农业产业体系 (16)10.4.4 加强精准农业人才培养与国际合作 (16)第1章精准农业技术概述1.1 精准农业的概念与特点精准农业，又称精细农业或精确农业，是基于现代高新技术手段，获取农田作物生长、土壤质量、生态环境等信息，通过数据分析与处理，实现农业生产资源的精确管理、优化配置和高效利用的一种新型农业生产方式。

农业科技精准农业种植技术方案

农业科技精准农业种植技术方案

农业科技精准农业种植技术方案第一章精准农业概述 (3)1.1 精准农业的定义与意义 (3)1.2 精准农业的发展历程 (3)1.3 精准农业在我国的应用现状 (4)第二章农业物联网技术 (4)2.1 物联网技术在农业中的应用 (4)2.1.1 概述 (4)2.1.2 环境监测 (4)2.1.3 作物生长监测 (4)2.1.4 设备监控与调度 (4)2.2 农业物联网体系架构 (5)2.2.1 概述 (5)2.2.2 感知层 (5)2.2.3 传输层 (5)2.2.4 平台层 (5)2.2.5 应用层 (5)2.3 农业物联网设备选型与部署 (5)2.3.1 设备选型 (5)2.3.2 设备部署 (5)第三章农业大数据技术 (6)3.1 农业大数据的采集与处理 (6)3.1.1 数据采集 (6)3.1.2 数据处理 (6)3.2 农业大数据分析与挖掘 (6)3.2.1 数据分析方法 (6)3.2.2 数据挖掘技术 (7)3.3 农业大数据应用案例分析 (7)3.3.1 气象数据分析 (7)3.3.2 土壤数据分析 (7)3.3.3 病虫害监测与防治 (7)3.3.4 农业市场分析 (7)第四章农业遥感技术 (8)4.1 遥感技术在农业中的应用 (8)4.2 遥感图像处理与分析 (8)4.3 遥感技术在精准农业种植中的应用案例 (8)第五章农业智能装备技术 (9)5.1 农业技术 (9)5.1.1 农业的工作原理 (9)5.1.2 农业的应用领域 (9)5.2 农业无人机技术 (9)5.2.1 农业无人机的类型与功能 (9)5.2.2 农业无人机的应用场景 (9)5.3 智能传感器技术 (10)5.3.1 智能传感器的类型与原理 (10)5.3.2 智能传感器的应用领域 (10)第六章精准农业种植决策支持系统 (10)6.1 决策支持系统的构成与功能 (10)6.1.1 系统构成 (10)6.1.2 功能特点 (10)6.2 决策支持系统在农业种植中的应用 (11)6.2.1 土壤管理 (11)6.2.2 作物种植 (11)6.2.3 病虫害防治 (11)6.2.4 农业生产管理 (11)6.3 决策支持系统的开发与实施 (11)6.3.1 系统开发 (11)6.3.2 系统实施 (11)第七章精准施肥技术 (12)7.1 土壤养分监测与评价 (12)7.1.1 土壤养分监测方法 (12)7.1.2 土壤养分评价体系 (12)7.2 精准施肥方法与策略 (12)7.2.1 精准施肥方法 (12)7.2.2 精准施肥策略 (12)7.3 精准施肥技术在种植中的应用案例 (12)第八章精准灌溉技术 (13)8.1 灌溉水资源的优化配置 (13)8.1.1 灌溉水资源概述 (13)8.1.2 灌溉水资源优化配置的原则 (13)8.1.3 灌溉水资源优化配置的措施 (13)8.2 精准灌溉方法与设备 (13)8.2.1 精准灌溉概述 (13)8.2.2 精准灌溉方法 (14)8.2.3 精准灌溉设备 (14)8.3 精准灌溉技术在种植中的应用案例 (14)8.3.1 案例一：新疆棉花种植 (14)8.3.2 案例二：山东小麦种植 (14)8.3.3 案例三：江苏水稻种植 (14)第九章精准病虫害防治技术 (14)9.1 病虫害监测与预警 (14)9.1.1 病虫害监测技术 (14)9.1.2 病虫害预警系统 (15)9.2 精准防治方法与策略 (15)9.2.1 生物防治 (15)9.2.2 物理防治 (15)9.2.3 化学防治 (16)9.3 精准病虫害防治技术在种植中的应用案例 (16)9.3.1 某地区小麦病虫害防治案例 (16)9.3.2 某地区柑橘病虫害防治案例 (16)第十章精准农业种植技术集成与推广 (16)10.1 精准农业种植技术集成 (16)10.2 精准农业种植技术示范与推广 (17)10.3 精准农业种植技术培训与普及 (17)第一章精准农业概述1.1 精准农业的定义与意义精准农业，又称精确农业、智能化农业，是指在农业生产过程中，运用现代信息技术、物联网技术、智能农业装备等多种技术手段，实现对农业生产全过程的实时监控、精准管理、高效利用资源的一种新型农业生产方式。

第六章精确农业技术体系

第六章精确农业技术体系
详细含义：依照农业操作每一单元的详细条件,精细准确地调 整各项农业管理措施,在每终身产环节上最大限制地优化各项 农业投入,以获取最大经济效益和环境效益。
二、准确农业发生的背景
1、环境维护及浪费动力要求
国际农业的开展阅历了原始农业(游耕、游
牧等)、传统农业和现代农业３个主要开展阶段。
本世纪以来,石油农业的开展在取得成就的
第六章精确农业技术体 系
2021年7月24日星期六
内容
一、准确农业的含义 二、准确农业发生的背景 三、准确农业开展现状 四、准确农业的技术体系 五、我国准确农业的现状和开展方向
一、准确农业的含义
PA(precision agriculture, 或,precision farming,或处方农 作,prescription farming,或英尺农作,farming-by-foot,或逐块 区别管理,site specific management,或称变量投入技 术,variable rate technology)
GPS的作用
GPS运用于导航 1.船舶远洋导航和进港引水 2.飞机航路引导和进场下降 3.汽车自主导航 4.空中车辆跟踪和城市智能交通管理 5.团体旅游及野外探险 6.团体通讯终端〔与手机，PDA，电子地图等集成
一体〕
GPS运用于授时校频 1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步 2.准确时间的授入 3.准确频率的授入
信息技术及其它电子技术的成熟。技术团体 信息技术、互联网络技术、机载电子技术(执行元件 的检测技术、传感器、变量控制等)的飞速开展以及 集成块存储器存储才干、计算机数据处置才干的提 高，均为准确农业技术研讨和运用发明了必要的条 件。
三、准确农业开展现状
美国乔治华盛顿大学2000年曾发布了一份关于新兴 科技的预测报告。报告中举出了在未来十年改动人 类生活的十大高新技术,其中包括准确农业。

农业领域中精准农业技术的使用方法

农业领域中精准农业技术的使用方法

农业领域中精准农业技术的使用方法随着科技的进步和农业现代化的发展，精准农业技术在农业领域的应用越来越广泛。

精准农业技术是以现代信息技术为基础，通过对农田环境、植物生长状态和农作物需求的监测与分析，实现精确施肥、精确灌溉、精确植保和精确采收的技术体系。

本文将介绍精准农业技术的使用方法，包括环境监测与分析、精确施肥、精确灌溉和精确植保等方面。

首先，环境监测与分析是精准农业技术的重要组成部分。

通过传感器和监测设备对农田的土壤、气象、水质等环境因素进行实时监测。

农民可以根据监测结果，调整农作物的栽培管理策略，实现精准施肥、精准灌溉和精准植保等操作。

例如，农民可以根据土壤的水分含量，利用无线传感器监测系统，及时调整灌溉量，避免浪费水资源。

其次，精确施肥是精准农业技术的核心内容之一。

根据土壤养分含量和农作物的需求，精确计算和控制施肥量。

利用土壤和植物营养试验的结果，分析农田的土壤肥力状况和农作物的养分需求，制定科学的施肥方案。

同时，利用施肥机具和精准农业技术设备，将肥料精确投放到作物根系生长区域，减少浪费和污染问题。

此外，农民还可以通过遥感技术获取大面积土壤养分变化情况，以便采取相应的措施，实现精密施肥和养分管理。

精确灌溉是精准农业技术的另一个重要方面。

通过监测土壤水分状况和农作物需水量，合理调控灌溉水量和灌溉时间，实现精确灌溉。

利用传感器和仪器监测土壤含水量、作物蒸腾量等指标，建立土壤水分模型，预测土壤的水分变化，以便及时进行灌溉调控。

同时，结合气象数据和作物的生长期要求，制定灌溉计划，保持土壤水分在适宜范围内，提高农作物的生产力和抗旱能力。

最后，精确植保是精准农业技术的重要组成部分。

通过监测和分析农田的病虫害发生情况，及时采取针对性的防治措施，减少农药的使用和环境污染。

利用传感器和图像识别技术，实时监测农田病虫害的发生程度和分布情况，借助智能农机和无人机等装备，进行精准喷洒农药和生物控制的操作。

同时，通过数据分析和预测模型，提前预测病虫害发生的风险，以便农民及时采取有效的防治措施，保证农作物的健康生长和产量稳定。

精准农业种植技术与装备研发方案

精准农业种植技术与装备研发方案

精准农业种植技术与装备研发方案第一章绪论 (3)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究目标与内容 (4)第二章精准农业种植技术概述 (4)2.1 精准农业种植技术概念 (4)2.2 精准农业种植技术分类 (5)2.2.1 精准施肥技术 (5)2.2.2 精准灌溉技术 (5)2.2.3 精准植保技术 (5)2.2.4 精准播种技术 (5)2.2.5 精准收获技术 (5)2.3 精准农业种植技术发展趋势 (5)2.3.1 技术融合与创新 (5)2.3.2 智能化与自动化 (5)2.3.3 生态环境友好 (6)2.3.4 个性化与定制化 (6)第三章数据采集与处理技术 (6)3.1 数据采集方法 (6)3.1.1 传感器技术 (6)3.1.2 遥感技术 (6)3.1.3 无人机技术 (6)3.2 数据处理与分析 (6)3.2.1 数据清洗与预处理 (6)3.2.2 数据挖掘与分析 (7)3.2.3 模型构建与优化 (7)3.3 数据可视化 (7)3.3.1 地图可视化 (7)3.3.2 图表可视化 (7)3.3.3 3D可视化 (7)第四章土壤质量监测与评价技术 (7)4.1 土壤质量监测方法 (7)4.2 土壤质量评价模型 (8)4.3 土壤质量优化技术 (8)第五章植物生长监测与调控技术 (8)5.1 植物生长监测方法 (8)5.1.1 光学监测方法 (9)5.1.2 生理生态监测方法 (9)5.1.3 遥感监测方法 (9)5.2 植物生长调控策略 (9)5.2.1 光照调控 (9)5.2.3 营养调控 (9)5.3 植物生长优化技术 (9)5.3.1 植物生长模型构建 (9)5.3.2 智能调控系统 (9)5.3.3 信息融合与决策支持 (10)第六章精准施肥技术 (10)6.1 施肥策略优化 (10)6.1.1 引言 (10)6.1.2 施肥时机优化 (10)6.1.3 施肥量优化 (10)6.1.4 肥料种类优化 (10)6.2 肥料智能施用技术 (11)6.2.1 引言 (11)6.2.2 智能传感器 (11)6.2.3 自动化施肥设备 (11)6.2.4 信息处理与施肥决策 (11)6.3 施肥效果评估 (11)6.3.1 引言 (11)6.3.2 评估方法 (12)6.3.3 评估指标 (12)第七章精准灌溉技术 (12)7.1 灌溉制度优化 (12)7.1.1 灌溉制度的现状分析 (12)7.1.2 灌溉制度优化目标 (12)7.1.3 灌溉制度优化措施 (12)7.2 灌溉智能控制系统 (12)7.2.1 灌溉智能控制系统概述 (12)7.2.2 灌溉智能控制系统设计 (13)7.2.3 灌溉智能控制系统应用 (13)7.3 灌溉效果评估 (13)7.3.1 灌溉效果评估指标 (13)7.3.2 灌溉效果评估方法 (13)7.3.3 灌溉效果评估应用 (13)第八章精准病虫害防治技术 (13)8.1 病虫害监测与诊断 (13)8.1.1 监测方法 (14)8.1.2 诊断方法 (14)8.1.3 监测与诊断流程 (14)8.2 病虫害防治策略 (14)8.2.1 生物防治 (14)8.2.2 化学防治 (14)8.2.3 综合防治 (14)8.3 防治效果评估 (15)8.3.2 评估指标 (15)第九章精准农业种植装备研发 (15)9.1 装备需求分析 (15)9.1.1 市场需求 (15)9.1.2 技术需求 (15)9.2 装备研发策略 (16)9.2.1 技术创新 (16)9.2.2 产品系列化 (16)9.2.3 产业链整合 (16)9.3 装备功能评价 (16)9.3.1 作业效率 (16)9.3.2 精准度 (16)9.3.3 可靠性 (16)9.3.4 环保性 (16)9.3.5 经济性 (16)第十章精准农业种植技术与装备应用案例 (16)10.1 应用背景与目标 (17)10.2 应用方案设计 (17)10.2.1 技术方案 (17)10.2.2 装备方案 (17)10.3 应用效果分析 (18)10.3.1 产量与品质提升 (18)10.3.2 资源利用效率提高 (18)10.3.3 农业生态环境改善 (18)10.3.4 农业管理效率提升 (18)第一章绪论1.1 研究背景与意义全球人口的增长和资源环境的压力加大，提高农业生产力、保障粮食安全成为各国的重要任务。

精准农业


信息采集 决策支持系统 遥感技术与其它传感器技术用于信息采集： 执行—空间信息技术支持下的现代化农业机械 如土壤资料、水分、养分、病虫害、产量等。采 集精度根据作业的不同而不同，施肥控制在 m 级 上(如 10m～30m)。喷洒农药与除草剂要求 cm 级 的精度。 用于信息采集时定位。 用于管理 GPS GIS 地块资料，分析地块的变异性，如土壤水、肥、 产量的差异等。
由于农业活动涉及到农、林、牧，种、养、加， 改革开放以来，中国农业和农村经济取得了飞跃的进 海湾战争后 GPS 技术的民用化，使得它 在农业工程领域，自 70 年代中期微电 产、供、销等的广阔领域，随着科学技术的发展，人 步， 20 世纪后半期世界农业的高速发展， 但我国农业发展仍然面临着严峻的挑战。 走向新世纪， 基 在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发 子技术迅速实用化而推动的农业机械装备 们对自然与生物资源的利用和调控环境的能力将日益 我国面对的“人多地少，资源短缺，环境恶化，人增地减” 本上是依靠生物遗传育种技术的进步，耕地 目前，国外关于 Precision Agriculture 精细化，从而将导致基于知识的传统农业经营技术思 展，也推动了“精准农业”技术体系的广泛 的机电一体化、智能化监控技术、农业信息 的趋势不可逆转。 保障 21 世纪我国 16 亿人口的食物安全， 的研究，基本上仍然是集中于利用全球卫星定 和灌溉面积的扩大，物质与化学产品投入的 想的革命。将“精准农业”的技术思想，扩展到精细 关键在于推动农业科学技术的进步。近几年来，在人们探 实践。 20 年来， 近 基于信息技术支持的作物 智能化采集与处理技术研究的发展，加上 位系统（GPS） 、地理信息系统（GIS） 、作物管 园艺、精细养殖、精细加工（产前、产后）等等更为 大量增加，机械动力与矿物能源大量投入的 索 21 世纪农业应用信息高新技术的发展中，关于“精准 科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环 80 年代后期各发达国家对农业经营中必需 农业”技术的应用前景尤其令人注目。这一技术的早期研 宽广的农业生产领域，建立基于现代科学技术基础上 理决策支持系统（DSS）基础上的作物生产管理 条件下获得的。由此而引起的农业水土流 境科学和智能化农业装备与自动监控技术、 兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关 究与实践，在发达国家始于 80 年代初期从事作物栽培、 的“精准农业”技术体系将是必然的发展趋势。这方 技术，即基于知识和信息技术为基础的现代农 失、生态环境恶化、损失生物多样性、全球 土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物栽培模 系统优化决策支持技术等， GPS、 空间 在 GIS 切和有效利用农业投入、节约成本、提高农 面还有很长的路要走，特别是如何根据我国国情开展 田“精准农业”技术方面。 环境恶化问题，已经引起国际社会的严重关 拟模型，作物管理与植保专家系统应用研究与实践中进一 精准农业的实践研究，这也是我国农业工程师面向 21 信息科技支持下组装集成起来，形成和完善 业利润、 提高农产品市场竞争力和减少环境 步揭示的农田内以米为单位的小区作物产量和生长环境 切，并成为推动技术创新，实践农业可持续 世纪进行技术创新研究的良好机遇。精准农业将是 21 了一个新的“精准农业”技术体系和开展了 恶化后果的迫切需求， 为精准农业技术体系 条件的明显时空差异性，从而提出对作物栽培管理实施定 世纪农业技术的发展方向，精准农业技术体系将是 21 发展的重要驱动力。 位、按需变量投入，或称“处方农作”而发展起来的。 广泛试验实践。 的形成准备了条件。 世纪农业工程技术的研究重点。

农业现代化精准农业与智能种植方案

农业现代化精准农业与智能种植方案第一章精准农业概述 (2)1.1 精准农业的定义与发展 (2)1.1.1 精准农业的定义 (2)1.1.2 精准农业的发展 (3)1.1.3 遥感技术 (3)1.1.4 地理信息系统 (3)1.1.5 物联网技术 (3)1.1.6 大数据技术 (3)1.1.7 人工智能技术 (4)1.1.8 生物技术 (4)1.1.9 工程技术 (4)第二章精准农业技术原理 (4)第三章农业智能种植技术 (5)1.1.10 智能感知 (5)1.1.11 智能决策 (5)1.1.12 智能执行 (6)1.1.13 智能监控 (6)1.1.14 系统架构设计 (6)1.1.15 硬件设备选型 (6)1.1.16 软件系统设计 (6)1.1.17 系统集成与测试 (6)第四章农业大数据应用 (7)1.1.18 农业大数据在作物生长监测中的应用 (7)1.1.19 农业大数据在农业资源管理中的应用 (7)1.1.20 农业大数据在农业市场分析中的应用 (8)第五章农业物联网技术 (8)1.1.21 感知层面：主要包括农业环境信息的感知、作物生长信息的感知和农业生产过程的感知。

感知层面涉及到各种传感器技术，如温度传感器、湿度传感器、光照传感器、土壤传感器等。

(8)1.1.22 传输层面：主要包括信息的传输和通信。

传输层面涉及到各种通信技术，如有线通信、无线通信、卫星通信等。

(8)1.1.23 处理层面：主要包括信息的采集、存储、处理和分析。

处理层面涉及到计算机技术、大数据技术和人工智能技术等。

(8)1.1.24 应用层面：主要包括农业生产的智能化管理、决策支持和农业服务。

应用层面涉及到农业信息化、农业物联网平台和农业大数据分析等。

(8)1.1.25 作物生长环境监测 (9)1.1.26 病虫害防治 (9)1.1.27 智能灌溉 (9)1.1.28 智能施肥 (9)1.1.29 农业生产过程管理 (9)1.1.30 农产品质量追溯 (9)第六章农业智能装备 (9)1.1.31 定义与分类 (10)1.1.32 发展现状 (10)1.1.33 发展趋势 (10)1.1.34 农业传感器的开发与应用 (10)1.1.35 智能控制系统的开发与应用 (10)1.1.36 无人驾驶农业机械的开发与应用 (11)1.1.37 智能植保无人机的开发与应用 (11)1.1.38 智能灌溉系统的开发与应用 (11)第七章精准农业政策与标准 (11)1.1.39 政策背景 (11)1.1.40 政策目标 (12)1.1.41 政策内容 (12)1.1.42 标准体系框架 (12)1.1.43 标准制定原则 (13)1.1.44 标准制定与实施 (13)第八章精准农业推广与应用 (13)1.1.45 政策引导与扶持 (13)1.1.46 技术创新与集成 (14)1.1.47 产业融合与协同 (14)1.1.48 示范引领与辐射带动 (14)1.1.49 智能灌溉系统 (14)1.1.50 病虫害监测与防治 (14)1.1.51 农产品质量追溯 (14)1.1.52 农业大数据应用 (15)第九章智能种植技术发展前景 (15)1.1.53 技术创新驱动发展 (15)1.1.54 产业链整合与协同发展 (15)1.1.55 技术研发与创新挑战 (15)1.1.56 市场推广与政策支持挑战 (16)第十章精准农业与智能种植的未来 (16)第一章精准农业概述1.1 精准农业的定义与发展1.1.1 精准农业的定义精准农业（Precision Agriculture），又称精确农业、精准种植，是指利用现代信息技术、生物技术、工程技术等高科技手段，实现对农业生产全过程的实时监测、定量管理和智能化控制，以达到提高资源利用效率、减少生产成本、保护生态环境、增加农产品产量和质量的目的。

精确农业的技术体系与应用研究进展


ＧＰ Ｓ主要 用 于确 定 田间 的确 切 位置 ， 在精 确农
家于 ２ 纪 ８ 代 末首 次提 出， Ｏ世 Ｏ年 是利 用 全 球定位 系统 （ Ｐ ）地 理 信 息 系统 （ Ｓ 、 感 （ Ｓ）变率 Ｇ Ｓ、 ＧＩ）遥 Ｒ 、
处理设备 （ ＶＲＴ） 和决 策支持 系统（ Ｓ ） Ｄ Ｓ 等现代高 新 技 术与 地理 学 、 学 、 农 生态学 、 植物 生理 学 和土 壤学 等基 础学 科 有机 地结 合 ， 现在农 业 生产 过 程 中对 实
ｆ ｒ ｎ ｒ ｃ ｉｅ ｎ ｉｌ ｎ ｇ ｍｅ ｔｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｏ ａ ｎ ｐ ｔ ｌｖ ｒ ｂ ｌ ｉｓ ｏ ｒ ｐ ， ｏ ｌ ｉ ｓ ｃ ， ｅ ｔａ ｄ ａ ｍｉ ｇ ｐ ａ ｔ ｓ ａ ｄ ｆ ｄ ｍａ ａ ｅ ｎ ａ ｅ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｌａ ｄ ｓ ａ ｉ ａ ｉ ｉ ｔｅ ｆｃ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ ｅ ｔ ｐ ｓ ｎ ｃ ｅ ａ ａ ｉ ｓ， ｄｓ ａ ｅ Ｔｈ ｅ ｅ ｏ ｅ ｏ ｎ ｒ ｓ ｈ ｖ ｉ ｌ ｐ ｅ ｄ ｄ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｆ ｒ ｃｓｏ ｇ ｉ ｕ ｔ ｒ ｎ ｎ ｅ ｅｏ ｉ ｇ ｉｅ ｓ ． ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｃ ｕ ｔ ｉ ａ ｅ ｍａｎ ｙ ｓ ｒ ａ ｅ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｅ ｉ ｉｎ ａ ｒｃ ｌ ｅ ａ ｄ ｍａ ｙ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｐ ｕ ｃ ｕ ｔ ｉｓ ｈ ｖ ｖ ｌｅ ｎ ｔ ｅ ａ ｐｉａ ｉｎ ｓ ｕ ｉｓ ａ ｄ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｄ ｍｏ ｓ ｒ ｔ ｎ Ｂ ｃ ｕ ｅ ｏ ｎ ｉ ｔ ｔ ｎ ｏ ｎ ｒｅ ａ ｅ ｅ ｏ ｖ ｄ ｉ ｈ ｐ ｌ ｔｏ ｔ ｄ ｅ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ． ｅ ａ ｓ ｆ ｍａ ｙ ｌ ｃ ｏ ｍｉａ ｉ ｓ， ｏ Ｃ ｉ ａ ｓ ｏ ｌ ｅ ｅｏ ｈ ｅ ｈ ｕｏ ｉ ａ ｓ ｓ ｅ ｏ ％ｌｅ ｈ ｎ ｈ ｕｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｃ ｌ ｙ ｔ ｍ ｆ％ ｔ ｒ—ｓ ｖ ｎ ｎ ｅ ｔｌ ｅ ｑ ａ ｉｇ ａ ｄ ｆ ｒ ｉ ｒ—ｓ ｖｎ ｒ ｃｓｏ ｇ ｉ ｌｕ ｅ ｉ ｈ ｉ ｚ ａ ｉ ｇ ｐ ｅ ｉｉ ｎ ａ ｒ ｕ ｔ ｎ ｔ ｅ ｃ ｒ ｎ ａ ｆ ｔ ｒ ．Ｔｈ ｐ ｅ ｉｉ ｎ ｑ ｉ ｐ ｄ ｇ ｉ ｕ ｕ ｅ ａ ｂ ｉ ｌ ｎ ｅ ｉｓ ｌ ｎ ｈ ｒ ｇｏ ｗｈ ｒ ｔ ｅ ｑ ｉ ｐ ｄ ｅ ｒ ｕｕ ｅ ｅ ｒ ｃｓｏ ｅ ｕｐ ｅ ａ ｒ ｈ ｒ ｃ ｎ ｅ ｍｐ ｉ ｃ ｍｅ ｔ ｄ ｆｒ ｔｙ ｉ ｔ ｅ ｅ ｉｎ ｅ ｅ ｈ ｅ ｕ ｐ ｅ ａ ｒ ｕ ｔ ｒ ａ ｅ ｎ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｈｓ ． ｇ ｉ ｌｕ ｅ ｈ ｓ ｂ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ｔ ｃ

精确农业技术简介

2011-11-20 11
1. 精确农业的概念—技术思想 技术思想
作物生长环境和收获产量实际分布存在着空间差异性 （田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%）和 田区内小区平均产量的最大差异可以超过 ） 时间差异性（同一小区内年际产量差异明显），以分 时间差异性（同一小区内年际产量差异明显），以分 ）， 布式投入调控这种差异便可以均衡和优化农田资源的 利用，这就是精确农业的基本思想 精确农业的基本思想。 利用，这就是精确农业的基本思想。
2011-11-20 8
1. 精确农业的概念
（6）“精细农业”是基于不同尺度的环境及生物生长信 ） 精细农业” 息采集、传递、反馈，包括大尺度下的基于3S(GPS、 息采集、传递、反馈，包括大尺度下的基于 、 GIS、RS)的信息和基于生物生产认知水平的全过程精 、 的信息和基于生物生产认知水平的全过程精 细判别以及基于智能化生产设备的准确控制， 细判别以及基于智能化生产设备的准确控制，实现高效 高收益、低环境危害的可持续农业生产模式。 率、高收益、低环境危害的可持续农业生产模式。 （7）“精细农业”是利用 空间信息技术和作物生产管 ） 精细农业”是利用3S空间信息技术和作物生产管 理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田农作物生产的 理决策支持技术 为基础的面向大田农作物生产的 农作技术体系。 农作技术体系。
• 精确农业实际是一种战略思想 ， 它不仅仅适用对农田 精确农业实际是一种战略思想， 作物“空间差异” 时间差异”的数据采集和处理， 作物 “ 空间差异 ” 和 “ 时间差异 ” 的数据采集和处理 ， 并进行决策， 并进行决策 ， 而且还适用对养殖业和加工业精细管理 和经营。 和经营。 精确种植 精确养殖 精确加工
（2）“精细农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系 ） 精细农业是将遥感、地理信息系统、 计算机技术、通讯和网络技术， 统、计算机技术、通讯和网络技术，自动化技术等高科 技与地理学、农业生态学、植物生理学、 技与地理学、农业生态学、植物生理学、土壤学等基础 学科有机地结合起来， 学科有机地结合起来，实现在农业生产全过程中对农作 土地、土壤从宏观到微观的实时监测， 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、 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， 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， 制定实施计划，并在全球定位系统与地理信息系统集成 系统支持下进行田间作业。 系统支持下进行田间作业。这是一种信息化的现代农 中国科学院院士、 李德仁） 业。”（中国科学院院士、中国工程院院士 李德仁）
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精细农业的思想体系 发达国家开始重视需要兼顾农业生产力、资源、环境问 题以及有效利用农业投入、节约成本、提高利润、提高农产PA专题 品市场竞争力的要求，为精细农业技术体系的形成准备了思 想基础。
思想体系的实践依据



,约每15m2面积为一采样小区,测得平 均单产为6.6t/hm2,图中不同颜色代表 不同单产,最高单产为8t/hm2,最低单 产为4t/hm2,小区单产差异达100%。 该小区原预计目标产量为75t/hm2,但 实际上只有69%的面积达到和超过了 预期目标。 造成这种差异的原因可能是:土质、 土壤耕作层深度、病虫害、杂草状况 不一致,土壤含水量不均匀,栽培技术 不当,以及施肥和病虫害、草害防治 不能按需实施定位调控等。 正是基于对农田小区内作物生长情况 和收获产量时间和空间差异的认识， 人们就提出“处方耕作”的思想。
技术之二：GIS——地理信息系统
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作为精确农业的核心组件：GIS将专家系统、 决策支持系统等组合起来，作为容器的作用。 GIS综合处理通过RS、GPS获得的环境及相关 数据和各种环境监测数据。
三、精确农业发展现状
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美国国家研究院1997年已建议将精确农业的研究与发 展纳入国家战略,欧洲各国也相继开始了精确农业的研 究与实践。日本政府还专门启动了“21世纪农业机械 紧急开发课题”的研究,也将精确农业的相关技术研究 列入计划”。 1995年美国开始在联合收割机上装备全球卫星定位系 统,通过电子传感器和卫星来定位,可以在一瞬间计算出 收成量,在整个收获季节可以连续地记录下单位土地面 积的产量及其它信息,如种子的湿度等。
第六章 精确农业及其技术体系
内容

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一、精确农业的含义 二、精确农业产生的背景 三、精确农业发展现状 四、精确农业的技术体系 五、我国精确农业的现状和发展方向
一、精确农业的含义

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PA(precision agriculture, 或 ,precision farming, 或 处 方 农 作,prescription farming,或英尺农作,farming-by-foot,或逐块区别管 理 ,site specific management, 或 称 变 量 投 入 技 术 ,variable rate technology) 精确农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、 通讯和网络技术、自动化技术等高科技与地理学、农业、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和GIS集成系统支持下进行田间作业的信息化现代农 业 具体含义：按照农业操作每一单元的具体条件,精细准确地调整各 项农业管理措施,在每一生产环节上最大限度地优化各项农业投入, 以获取最大经济效益和环境效益。
GPS的作用



PA专题 GPS应用于导航 1.船舶远洋导航和进港引水 2.飞机航路引导和进场降落 3.汽车自主导航 4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理 5.个人旅游及野外探险 6.个人通讯终端（与手机，PDA，电子地图等集成一体） GPS应用于授时校频 1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步 2.准确时间的授入 3.准确频率的授入 GPS应用于高精度测量 1.各种等级的大地测量，控制测量 2.道路和各种线路放样 3.水下地形测量 4.地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测 5.GIS应用 6.工程机械（轮胎吊，推土机等）控制 7.精细农业
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技术之一：GPS——全球定位系统

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GPS（Global positioning system）是一种高精度、全天 候、全球性的无线电导航、定位、定时系统。 系统组成： 包括24颗地球卫星组成的空间部分，地面监控部分以 及和用户接收机3个主要部分组成。 两大系统： 目前已建成投入运行的全球卫星定位系统有美国国防 部建设的GPS系统和俄罗斯建设的GLONASS（Global avigation Satellite System）系统, 。
四、精确农业的技术体系
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技术之一：GPS——全球定位系统 技术之二：GIS——地理信息系统 技术之三：RS——遥感系统 技术之四：DSS——决策支持系统 技术之五：CDS——信息采集与处理技术 技术之六：智能化农业机械智能化（IAM） 技术之七：变率处理技术(VRT)
精确农业的优势
二、精确农业产生的背景

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随着农业机械化的实现及大功率拖拉机的使用，“石 油农业等传统作业方式给环境、土壤、水质及植物本 身造成了严重的危害，水源被污染，作物品质下降。 化肥的应用引起了水土流失、土壤板结和酸碱性失衡， 导致化肥与除草剂在土壤和地下水以及农产品中富集， 使环境受到污染，并带来全球性环境恶化、资源日益 短缺与生物多样性损失等诸多问题。 传统的农业生产管理方式，已不再适应当今社会发展 的要求。 要寻找一种新的农业模式
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美国海军核潜艇
配备GPS的士兵
GPS应用领域
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GPS导航的舰载飞弹
车辆导航管理
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对航空器的定位及导航
农业监控
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配备GPS的巡警
土地测量工程
生态研究给动物戴的GPS项圈
自助旅游

土壤采样、苗情监测、距离测量及采样点导航
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GPS在精确农业中的作用

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3、GreenStar — John Deere绿色之星系统 GreenStar是美国John Deree公司研制开发的支持精细农业技术体系的一 个农业管理系统。它能够“按需投入”实施农田作业，即在农田低产区避 免过多的投入，而在高产区满足作物需求，以提高经济效益和环境效益为 PA专题 目的管理好作物生产。GreenStar分四个部分，即精细农作、农机管理、计 划管理和农艺管理
二、精确农业产生的背景

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1、环境保护及节约能源要求 国际农业的发展经历了原始农业(游耕、游牧等)、 传统农业和现代农业３个主要发展阶段。 本世纪以来,石油农业的发展在取得成就的同时,带 来了严重的环境问题。对此,人们提出了一系列的替代 农业对策,如回归型农业、生态农业、有机农业、集约 农业、立体农业、持续型农业(持续农业、低投入农业)、 生态经济农业、综合农业、精久农业等农业发展模式。
PA专题 2、经济方面的问题 最近几年，西方一些国家的农业土地面积 开垦量不断增加，而农产品价格却逐年下降。 原因：产品质量下降所至。基于欧洲农业交易 市场的质量要求，农场经营者认为农产品质量 对毛利率的增加是非常重要的。 应用精确农业技术对作物的准确投入、精 确管理以及适时的检测可有效地提高产品的质 量，从而获得较高的交易价格
3、用于精确农业研究与应用的条件日臻完善 PA专题 GPS解密。GPS全球卫星定位系统最初用于军事、 飞机及轮船导航，20世纪70年代后期开始转向民用。 定位技术及设备价格下降。由于用于GPS的卫星 数量不断增加，定位技术及其设备租用价格大幅度下 降，在农业生产中使用已不成问题。随着技术的不断 进步，其价格还会下降。 信息技术及其它电子技术的成熟。技术个人信息 技术、互联网络技术、机载电子技术(执行元件的检测 技术、传感器、变量控制等)的飞速发展以及集成块存 储器存储能力、计算机数据处理能力的提高，均为精 确农业技术研究和应用创造了必要的条件。
1、 AFS（Advanced Farming System）— 凯斯先进农作系统 AFS是美国Case IH公司开发的一个支持精细农业技术的先进农业 管理系统。
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2、FieldStar—AGCO农田之星系统 Fieldstar是英国Massey Ferguson公司研制开发的支持精细农业技术体 系的一个农田信息管理系统。它利用先进的传感技术和GPS技术自动记 录产量和其他有关数据，自动控制和优化实施播种、施肥和喷药作业。 其最终目标是获取最大利润，改善对环境的影响。
精确农业的技术路线

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通过全球卫星定位系统(GPS)－－－－确定农业作业者 或农业机械在田间的瞬时位置； 通过设置在田间不同位置的用途各异的传感器及监测 系统－－－－随时随地采集田间数据(土质、性状、含 水率、肥力、杂草量、病虫害和分布状况等)－－－－ 将这些数据输入地理信息系统(GIS)。 结合事先储存在GIS中定期输入的或持久性数据、专家 系统及其他决策支持系统，对信息进行加工处理，瞬 间做出适当的农业作业决策－－－－再通过农业作业 者或农业机械携带的计算机控制系统，自动控制其变 量执行设备或元器件，实现对作物或目标区的变量投 入和变量操作
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(一)合理施用化肥,降低生产成本,减少环境污染 精确农业采用因土、因作物、因时全面平衡施肥,,因此有明显 的经济和环境效益。 (二)减少和节约水资源 目前传统农业因大水漫灌和沟渠渗漏对灌溉水的利用率只有 40%左右,精确农业可由作物动态监控技术定时定量供给水分,可通 过滴灌微灌等一系列新型灌溉技术,使水的消耗量减少到最低程度, 并能获取尽可能高的产量。 (三)节本增效,省工省时,优质高产。 精确农业采用精确播种,精确收获技术,并将精确种子工程与精 确播种技术有机地结合起来,使农业低耗、优质、高效成为现实。 在一般情况下,精确播种比传统播种增产18%～30%,省工2～3个。 (四)使农作物的物质营养得到合理利用,保证了农产品的产质量
三、精确农业发展现状
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美国乔治华盛顿大学2000年曾发布了一份关于新兴科 技的预测报告。报告中举出了在未来十年改变人类生 活的十大高新技术,其中包括精确农业。 20世纪80年代末美国提出精确农业的概念,90年代初进 入生产实际应用。这种农业生产模式就迅速在美国、 英国、法国、德国、加拿大、日本、荷兰、以色列等 国掀起研究和实施推广的浪潮