精准农业介绍.pptVIP

第一节精准农业的发展历程与内涵一、精准农业的发展历程精准农业的兴起有两个主要背景:一是可持续农业为世人所接受，二是信息技术的快速发展及广泛应用，如全球定位系统`遥感、地理信息系统、人工智能等。前者导致人们发展农业的观念发生转变，后者使得这种观念转变成为可能。精准农业的设想与20世纪90年代初在美国进入实际应用，部分技术和设备已经成熟，已试验应用于小麦、玉米、大豆、甜菜和土豆的生产管理上，在英国、德国、法国、荷兰、西班牙、澳大利亚、加拿大等发达国家得到迅速发展。世界上每年都举办相当规模的“国际精准农作学术研讨会”和有关装备技术产品展览会，一些著名大学相继成立了精准农作研究中心，开设了有关博士、硕士的培训课程，不少发展中国家如巴西、马来西亚也在酝酿实施这一项目，归纳起来主要有两种典型形式：1、农田化精准农业实施形式以美国为代表－－－2、小型工厂化精准农业实施形式以以色列、荷兰、日本等为代表－－－2000年10月，在20世纪即将结束的时候，美国乔治.华盛顿大学发布了一份关于新兴科技的预测报告。报告中列出了在未来10年改变人类生活的十大高新技术，精准农业就是其中之一。欧美发达国家实施精准农业是在已有较高生产水平和巨额经济效益的前提下，将提高资源利用效率、降低生产成本和过量施用农化产品带来的污染风险作为主攻目标，而非追求最大生产能力或增加产量.国外精准农业发展可划分为三个阶段：1、无任何信息技术组成的传统方式(准备阶段和初级阶段)2、管理信息系统，专家咨询系统和简单机械化为主的类型(初级阶段)3、空间与信息技术的充分应用和全面自动化处理类型，包括自动数据收集，集成决策支持系统等技术支持系统(基本实现阶段)。精准农业技术在现代农业生产中的应用十分广泛。如根据土壤的需要使肥力的状况得到改善;根据病虫害的情况来调节农药喷洒量;不再耕种那些已经板结的土地;自动调节拖拉机的耕种深度等。美国是率先实施精准农业的国家之一。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记录下每平方米土地的产量及其他信息，如种子的湿度等。将这些数据用专门的电脑软件经过计算机加以处理，农场就可以绘制出各地块产量的”数字地图”。经过逐年的实验对比，便能发现同一块地内肉眼所察觉不到的那些变化，这为以后选种和提高土地的收益率提供了科学根据。二、精准农业的组成与内涵精准农业作为当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的，根据空间差异，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。－－－精准农业是信息技术和人工智能技术在优化管理适当尺度的农业生产系统上的集成应用。其技术思想的核心，是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）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，改变传统的农业大面积、大群体平均投入的资源浪费型作法、区别对待，按需实施定位调控，即“处方农作”。其操作过程一般包括以下4个阶段：随时间及空间变化采集数据，进行地面数据的统计和定量化及准确定位。根据数据绘制电子地图，并经加工、处理，形成管理设计执行图件。精确控制田间作业和生产系统监控及数字处理。对其执行效果进行分析、评价和汇总。其主要支持技术包括全球定位系（GPS）、地理信息系统（GIS）、传感器及监测系统、计算机控制器及变量执行设备。第二节精准农业的基本原理一、精确农业的基本原理精确农业作为一种管理战略，从实施过程角度看，由三部分组成：（a）在适当的规模和频率下，采集数据；（b）解释和分析这些数据；（c）在适当的规模和时空上实施管理决策，验证管理反映。精确农业最重要最有影响的部分是管理决策，如何解释并符全作物生产体系中的时空易变性。在“3S”技术的支持下，首先进行地面调查，获取影响作物生长的各种信息，如“土壤结构、地形、水分含量、病虫害等，进而根据每块农田不同的状况，按需实施微观控制。就是对大面积的土地通过遥感技术进行精确测量。测定出每一局部区域对水、肥及农药类型和数量的需求量，然后通过GPS技术，指挥自动化机械进行灌溉、施肥、杀虫等。从20世纪的80年代末起，欧美发达国家开始开发这项技术。据报道，目前美国已经将15%的土地开始使用精确农业的方法，提高经济效益在40%以上。我国是一个以农业为主的国家，不论是面对发达国家的挑战，还是我国农业经济新时期的发展需求，都要求我们必须在耕作技术方面提高效率、有所创新，以追求农业发展更高的经济效益。精确农业是针对集约化、规