现代精准农业示范园区项目书.doc

现代精准农业示范园区项目书 一、发展必然性 20世纪后半叶世界农业的高速发展，基本上是依靠生物遗传育种技术的进步，耕地和灌溉面积的扩大，物质与化学药品投入的大量增加，机械动力与矿物能源大量投入的条件下获得的。由此而引发了农业水土流失、生态环境恶化、损失生物多样性和全球环境恶化等一系列问题，高能耗的管理方式导致农业生产效益低下，粗放的生产模式导致生态环境和农产品质量急剧下降，过度无序的发展导致农业资源日显匮乏，在农产品国际市场竞争日趋激烈的时代，这种发展模式显然不能适应农业持续发展的需要。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、综合农业等发展模式。 自20世纪90年代以来，随着信息技术和人工智能技术的高速发展促使一种新颖农业生产管理思想的诞生，特别是全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、变量处理设备（VRT）和决策支持系统（DSS）等关键技术的发展，从而产生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，进而提出了精准农业的概念。 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必威体育精装版成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式，是信息和人工智能技术在大农业中宏观运用、特别是微观的运用，代表了现代农业的发展新趋势，已成为农业可持续发展的热门领域。 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。其核心是指实时地获取地块中土壤、农作物的信息，诊断作物的长势和产量在空间上差异的原因，并按每一个小区做出决策，准确地在每一个小区上进行灌溉、施肥、喷药，最大限度地提高水、肥和杀虫剂的利用效率，增加产量。在高效利用各类农业资源，提高农作物产量，降低生产成本，减少环境污染，提高农产品国际市场竞争力等方面发挥了积极作用。 二、精准农业系统体系结构 1．全球定位系统。 精准农业广泛采用了GPS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 DGPS技术，即所谓“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GPS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点。 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、带GPS系统的智能化农业机械装备技术。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、洒药机械等等。 三、示范区内拟实施推广的五大精准农业技术 精准智能化温室 精准灌溉技术。 精准施肥技术。 精准耕作、收获全程机械化技术。 精准播种技术。 四、园区精准农业系统核心及主体框架的建设（大田区域） ————————基于WebGIS的植物生长信息动态监测平台 1、 概述 园区精准农业建设核心以获取农田小区植物产量和影响植物生长的环境因素实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按照植物实际需要实施定位定量供水供肥。本项目从区域植物生长性状和环境因素的时空变异性出发，通过与浙江大学合作建立拥有自主知识产权的无线传感器网络监测体系，实现了农田信息的远程传感传输。同时利用WebGIS技术实现了农田面源采集数据的网络可视化信息表达。 2、 无线传感器网络监测体系的建立 在大面积农田区域信息监测上，采用先进的无线传感器网络，可以任意布点，而且扩展灵活，节点之间形成的多跳传输通讯机制既有利于信息的定向汇聚，也为实施农田精准变量作业提供了反馈调节信号通道。本项目提出将网络簇分和路由增强相结合的无线组网方案，设计并实现了用于植物生长信息和环境变量监测的无线传感器网络系统。 ①系统设计 无线传感器网络监测系统（以下简称系统）由无线传感节点、汇聚节点、路由节点、基站（管理节点）、网络数据服务器和远程访问节