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关键词:物联网;智慧农业;系统设计
中图分类号:TP391.44 文献标识码:A
随着农业产业规模的不断提高和土地集中化耕种的推行,越来越多的农产品在大棚中培育,传统的人工控制模式已不能满足现代精准农业的要求[1]。
物联网技术在农业中的应用是当今世界农业发展的新潮流[2],引领现代农业发展,它既能提高农业精细化水平,又能节约资源、增产增效,确保农产品质量安全。
1 系统设计
1.1 系统目标
基于物联网的智慧农业大棚系统通过传感器实时采集室内温度和土壤温度、湿度、二氧化碳浓度、光照等环境参数,经由无线信号收发模块传输数据,根据用户需求,实现对大棚的远程智能控制[3]。
该系统还可推广到园林园艺、畜牧养殖等相关农业领域,为实现对环境进行自动控制、智能管理,对农业综合生态信息自动监测提供科学依据[4]。
1.2 系统架构
系统通过环境参数传感器和高清视频摄像头等组建了一个可以远程感知的数字大棚,采集的数据通过3G移动网络传输到控制中心进行数据关联、数据分析,实现智慧农业大棚一体化解决方案。
系统的总体架构分为传感信息采集、无线传输、远程控制和数据分析处理四部分[5]。
图1 系统总体架构图
传感信息采集系统:主要负责大棚内环境参数的采集与控制;采用高清网络摄像机,实时拍摄大棚内视频信息。
无线传输系统:将采集的环境参数和视频信息,通过3G移动网络传送到控制中心。
远程控制系统:通过控制设备和继电器电路可以自由操控各种农业生产设备。
数据分析处理系统:用户可随时随地通过电脑或移动终端进行数据查询与分析,为用户提供决策依据。
图2 系统组成图
2 系统功能特点
基于物联网的智慧农业大棚系统,内置先进的无线感应器,不用布线,可实时监测温室大棚中的温、湿度等信息,通过无线ZigBee技术,与相关设备连接,当室内温、湿度、光照等信息超过或低于系统设定范围时,可自动打开或关闭相关设备进行调控,营造作物适宜生长环境。
图3 系统管理示意图
主要系统功能特点如下:
(1)系统可实时、连续的采集各项环境参数,以数字、图形、图像等多种方式进行记录和显示。
(2)系统可对传感器采集的温湿度、光照等数据在后台实现自动处理,与设定阈值比对,并根据结果自动调节大棚内温湿度、光照控制设备,实现大棚的全自动化管理。
(3)系统可设定各监控点的报警阀值,当出现数据异常时自动发出报警信号。
(4)无线网关设备具备丰富的硬件接口,可以提供有线、无线等多种方式的通讯手段。
3 结语
相关资料表明,在智慧农业大棚中,每平方米一季可产番茄30kg-50kg,黄瓜40kg,相当于露地栽培产量10倍以上,其他各类作物在这种环境下的产量也将得到明显的提升。另外,由于温、光、水、肥、气等诸多因素综合直接协调到最佳状态,据计算,可有效节水、节肥和节药,使整体能耗降低15%—50%。
基于物联网的智慧农业大棚系统将互联网从桌面延伸到田野,让温室实时在线,从而实现农业大棚与数据世界的完美融合。
图4 产量比较图
图5 能耗比较图
参考文献
[1] 施连敏,陈志峰,盖之华.物联网在智慧农业中的应用[J].农机
化研究,2013(06):250-253.
[2] 刘琪.物联网技术的研究现状及发展趋势的展望[J].科技风,
2013(04):225.
[3] 刘明.国内外温室产业发展现状与研究进展[J].安徽农业科
学,2008,21(2):26-28.
[4] 卢闯,等.物联网在设施农业中的应用研究[J].农业网络信息,
2011(09):10-13.
[5] 郭阳雪,等.农业大棚温度远程实时监控系统设计[J].安徽农
业科学,2013(03):1308-1310.
作者简介:
【关键词】 农业 物联网 冬枣
农业是国民经济的基础,是支撑整个国民经济不断发展与进步的保证。在我国全面实现小康的关键时期,必须把稳定发展农业经济作为首要任务。然而我国农业的发展存在多方面制约因素。随着信息技术,尤其农业信息技术的发展和应用,将有效解决农业发展中存在的各种问题。近年来,冬枣种植效益较高,农民广有种植,但粗放式的冬枣种植手段和管理模式,存在着多种弊端,严重影响了冬枣产业的发展。农业物联网技术是现代农业发展的重要支撑,在冬枣种植中有广泛的应用。
1 农业物联网技术能推动冬枣种植产业的信息化、智能化、现代化的实现
农业物联网通过各种环境和视频感应芯片和传感器,实现设施环境监控。可以最大广度地收集人和自然界各种相关信息,然后借助有线、无线和互联网络,实现三个互联互通。首先是实现各级政府管理部门、农民、农业科技专员等“人与人”的互联互通;其次是实现土、肥、水、气、作物、仓储以及物流等“人与物”的互联互通;最后是实现农业数字化机械,自动温室控制,自然灾害监测预警等“物与物”之间的互联互通,三个互联互通真正实现即时感知、信息通畅和高度智能化。
例如,环境和视频传感器能采集到冬枣生长环境中的气温、湿度、用药、土壤营养等全部信息,设施环境监控,采集单株枣树位置信息,生产枣树分布电子地图,将电子地图作为底图实现信息查询、生产信息管理、数据统计等功能。再如,可把每棵冬枣上植入一个感应芯片,每个感应芯片,就是每棵冬枣的“标签”或者“身份证”。这个“身份证”不但能够记录冬枣生产的全过程,而且能够随时向信息平台智能反馈每棵树的生产管理情况,做到一有质量预警信息,就会自动报警。另外,土壤感应器可以检测冬枣的施肥状况,为保证品质,冬枣所用的肥料都是有机肥,如果肥料成分不达标,土壤感应器可以即刻检测出结果。
2 农业物联网技术能提高冬枣种植全方位精准化、精细化、数字化等生产过程管理水平
基于物联网技术提出的农业生产过程管理解决方案,利用了物联网信息技术来改善生产系统的工作效率、提高投入资源的附加值、减少不必要的浪费及资源损耗,从而实现生产过程管理水平的提高。
在冬枣种植环节,利用农业智能传感器可实现冬枣种植环境信息的实时有效采集和利用自组织智能物联网对采集数据进行远程实时传输报送。通过农业物联网技术监视冬枣种植环境的各种参数,如土壤湿度、空气湿度、土壤养分、土壤酸碱度值、降水量、温度以及气压、光照度、二氧化碳浓度等等,这样就为冬枣种植精准化、精细化、数字化调控提供了科学依据,优化了冬枣种植生长环境,既可获得适宜冬枣种植生产的最佳条件,提高冬枣产量和品质,同时又可提高水资源、化肥等农业外部投入品的利用率和产出率。通过标准化管理、精耕细作管理、设施农业管理和健康种植,实现了对冬枣种植生产过程的科学管理,提升了冬枣生产竞争力。
3 农业物联网技术能有效地保障冬枣生产和食用安全
在农产品和食品流通领域,集成运用电子标签、条码、移动通信网络、传感器网络以及计算机网络等农产品和食品追溯系统,可以实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视数字化管理,对农产品从田间地头到餐桌嘴边、从生产领域到销售领域全过程全方位实行智能监控,可实现农产品和食品质量安全信息在不同供应链主体之间的无缝衔接,不仅实现农产品和食品的数字化物流,同时也可大大提高农产品和食品的质量。
如在枣包装或出厂时,冬枣芯片内各种信息可通过系统统一数据接口将数据传送到中心数据库,并通过条码打印控件打印二维条码,实现与流通环节的衔接。大的包装可采用RFID芯片标签,可采用特制的读写装备进行读写,内部小的包装可采用一维+二维条码的方式进行追溯。在这个平台上,不仅能够实现冬枣质量的全程追溯,而且能够对生产管理过程进行全程控制。消费者还可以通过网站、手机短信以及触摸查询机等方式访问公共服务平台,通过条形码、RFID等标识查询到所购买的冬枣在生产—加工—仓储—物流--销售等全程环节的具体信息,从而保障质量安全可追溯。
4 农业物联网技术能推动冬枣观光—采摘—休闲—科普等于一体的产业链条延伸发展
农业产业延伸能带来更多的附加值。在农业产业延伸领域,通过智能农业物联网技术的应用,可把农业生产过程与农业观光旅游、教育科普等有机融合起来,招引市民到郊区、乡村,与村民共同参与、体验到农业生产中来,市民可以种植管理农产品,采摘农产品,体验劳动生活,也可以全程监督农产品的生产流程,这样可以实现城乡互动,村民市民互动,消解二元社会,促进社会和谐;生产与消费的无缝对接,促进形成新型综合性农业生态体系,这可以从本质上实现传统农业生产、经营向现代农业生产、经营的根本性转变。
借用物联网智能化信息化管理模式,可以有效拉长冬枣产业链,促进冬枣产业长远发展。例如,沾化成立冬枣生态旅游区,景区内部的信息实况实现农业物联网平动,智能管理,有效提高了运作效率。冬枣生态旅游区以“品尝沾化冬枣,体验农家风情,享受自然休闲”为主题,突出了浓郁的冬枣文化,其中冬枣嫡祖、冬枣示范园、天女献枣、枣乡艺苑、科研科普区以及认养冬枣林区等独具特色的景观,集观光、采摘、旅游、科普、考察、休闲于一体,发展成绩十分显著。
当前,我国农业现代化进程明显加快,但也面临着资源、环境与市场的多重约束,保障粮食安全、食品安全、生态安全的压力依然存在,确保农民稳定增收的任务越来越重。农业物联网技术是现代农业发展的有力支撑。农业物联网技术的应用标志着冬枣产业进入了一个新的现代化发展阶段,对于优化冬枣产业种植结构、激发冬枣产业发展活力、提升冬枣产业生产流通安全、加快冬枣产业转型升级、促进果农增产增收都具有重要意义。
参考文献:
[1]杜晓明,陈岩.无线传感器网络在温室农业监测中的应用.农机化研究,2009,31(6):141-144.
[2]牛孝国,朱桂芝,夏宁等.基于无线传感器网络的农业现场数据采集研究进展.中国农学通报,2009(24):515-519.
电子商务更可以有效地降低了交易成本。众所周知,在当今市场经济时代,在完成一个生产加工销售过程中所支出的成本费用中,百分之三十到四十都用于促销过程,而电子商务恰恰省去了这笔成本支出。由此可见,发展电子商务对于正在向信息化、科技化社会迈进的当下来说,具有非常重要的意义。对于在国民经济发展进程中占主导地位的农业经济作物销售来说,无疑是提供了一个很好的用武之地。
二、农业经济作物发展电子商务的具体方案
(一)创建合适的B2C电子商务模式
农业发展电子商务成功的关键在于对我国农村市场、经济作物生产加工市场和流通市场特征的理解和把握,充分利用电子商务优势,为需求者提供有价值的服务。所谓B2C的电子商务模式,即企业对消费者。整合农业资源,因地制宜,大力发展集体经济。在深化农业经济体制改革的同时,侧重对农业资源的整合,充分发挥地域优势,鼓励发展集体经济,规模化生产,普及科学技术。实现资源共享、信息互通、利益均沾、共同赢利。
(二)技术创新,培养新时代“网农”
开发微信订阅号,手机APP客户端等先进新型技术用以方便消费者,实现随时随地上网购买农业经济作物。同时,农民的素质是实现我国农业现代化的关键,也是农业经济作物电子商务发展的重要因素。应采取积极措施,加强农村网络建设,开展有步骤、分阶段的农民培训工作,提高农民的网络知识水平,规范交易行为,加强契约意识,普及商务基本知识,提高自律能力,运用通俗易懂的信息突破电子商务资源发展的瓶颈。力争做到农民人人都会网上销售。
(三)完整的物流体系建设
关键词:都市农业;五环联动
中图分类号:F32 文献标识码:A
收录日期:2016年5月5日
苏南地区自古即为丰腴之地,农业基础良好。国家自主创新示范区的建设将进一步要求苏南地区加快农业的现代化进程,农业领域的创新发展是这一国家战略成功实施的重要一环。都市农业是现代农业的重要构成,也是常熟市现代农业“十三五”时期重点发展方向,为深入研究常熟都市型现代农业的发展与未来,我们先后拜访了上海市农委、上海市经信委、上海市生产业促进会等,并对上海市“四新”重点培育企业――上海国兴农现代农业发展股份有限公司进行了多次实地考察与调研,现结合上海国兴农公司的成功案例谈谈以常熟为代表的苏南地区发展都市现代农业的一些思考及建议。
一、上海国兴农现代农业发展股份有限公司简介
上海国兴农现代农业发展股份有限公司(以下简称“国兴农公司”)是在农业现代化与信息化融合发展的背景下由职业经理人团队和国内知名涉农企业家共同发起成立,并经国家工商总局核准而设立的农业现代化公司。国兴农公司致力于打造国内一流的种植业全产业链服务运营商,农业生产业的先行者。作为上海市农业产业化的领导者,公司先后获得上海市“专、精、特、新”企业、上海市“平台经济”培育企业、上海市“四新”重点培育企业、上海市“创新型新兴服务业示范”企业等荣誉。国兴农公司在上海大力发展都市现代农业的大背景下,运用“互联网+农业”的创新思维,通过“五环联动”业务将农业生产、技术、服务与互联网的信息技术进行深度融合,为农业生产的产前、产中、产后和销售提供全面服务,从而实现农业的提质增效,全面提升农业综合生产水平。国兴农公司还受上海市农委之邀参与了《上海市现代农业“十三五”发展规划》的编制工作,并配合上海市农业技术推广服务中心完成“经济作物二维码追溯体系规范”等行业标准的制定。
二、上海国兴农现代农业发展股份有限公司的互联网特质
国兴农公司经过多年的实践形成了独特的“五环联动”业务模式。“五环联动”业务模式指的是公司打造的“农产品电子商务交易平台”,以及产前的“GAP种植标准化系统”、产中的“智慧农业方案”、产后的“农产品质量安全溯源系统”、“农产品包装设计网”等五环相扣的围绕农产品电子商务交易平台而研发的系统方案。“五环联动”模式是国内第一个将农业技术与信息技术深度融合并实现农业顶层设计、布局涉农服务全过程的综合创新平台。“五环联动”围绕现代农业全产业链服务解决方案是一个合理涉足农业产前、产中、产后服务运营平台。
(一)“五环联动”从源头上掌控与提高农产品的品质与安全。国兴农公司“五环联动”的特长在于覆盖农业生产的全过程。国兴农公司的“五环联动”第一环就是农产品种植方案“GAP系统”。国兴农公司通过整合近20位资深植保专家,多年研究作物培育方法种植GAP标准方案,已经在上海浦东、金山、嘉定等地多家专业合作社推广。国兴农公司在产前的第二环就是“智慧农业系统”,通过物联网技术实现农产品生长环境实时感知、数据自动统计、设备远程控制、设备自动控制、自动报警、视频监控、数据采集等功能,帮助实现种植过程的数字化和智能化,从而实现农业灌溉自动化和水肥一体化,有效解决了水和温的科学化和标准化。这两个环节可有效掌控农产品的种植过程,有效提高了产品的品质与安全,为产品的追溯、产后的营销奠定了扎实的基础。
(二)“五环联动”模式能够切实做到食品安全信息追溯管理。“五环联动”在产后的重要一环是它的“农产品质量安全追溯系统”。2013年、2014年国兴农公司连续获得上海市经信委“电子商务双推”项目支持,已成为上海市农委、商务委推进农产品生产环节、流通环节质量安全信息可追溯的第三方服务平台,也是唯一一家同时服务于两个环节的追溯平台,这有利于实现农产品质量安全追溯信息互联互通,是上海市落实即将出台的《食品安全信息追溯管理条例》的重要支撑。同时,国兴农公司还承担上海市关于农产品基于二维码技术实现信息可追溯的两项规范及地方标准的制定。2013年起,经由国兴农公司与上海市农委联合推广,目前上海地区共有500多家合作社应用了国兴农公司研发推广的农产品质量安全溯源平台。2014年起,国兴农公司与上海市商务委合作,在农产品流通环节推广追溯平台,目前与多家配送流通企业和超市流通环节溯源系统开展合作。
(三)“五环联动”成功的关键在于链接丰富的线上线下渠道。产业互联网相比于消费互联网的一个重要区别,即产业互联网是服务于产业,需要更多的线下服务能力,尤其是农业互联网,无论是养殖业还是种植业的各类服务,都需要大量线下与农户的沟通、交流。国兴农公司目前与近20家线上线下商超进行产品销售对接。线上电商合作伙伴主要有东方购物、一号店、天天果园等;线下商超合作伙伴主要有上蔬永辉、百联集团、上海环盛商业有限公司、Cityshop、深圳百果园等。优质稳定的渠道伙伴是国兴农深耕上海市场多年的硕果,也是确保农产品销售能够实现优质优价的最重要一环。
(四)国兴农公司自身发展在于企业具备互联网思维与互联网服务能力。农业企业是否成功实现互联网转型的关键之一就在于实际控制人是否具备互联网思维,是否具备成熟的互联网运作方案。公司从内生发展而言需要对大量用户资源提升黏着度,只有能够黏住大量用户资源的产品或服务才更有市场价值。因此,国兴农公司从发展战略上需要立足上海、拓展长三角,实现跨区域战略布局,鱼米之乡的常熟是其较为理想的合作对象。这一战略举动固然是企业自身的发展需要,同时也契合了中央对上海这一经济中心的期许,即从长三角地区的“带头”发展到“带动”长三角地区发展。同时,也成为了苏南在建设国家自主创新建设示范区时的有机构成,是这一战略在农业生产领域的具体实践与创新探索。
三、常熟现代农业发展现状
(一)现代农业发展方向呈多元拓展趋势。常熟发展现代农业已取得了明显的成效,除继续发展传统的农产品外,正在向观赏、休闲、美化等方向扩展。假日农业、休闲农业、观光农业、旅游农业等新型农业形态也迅速发展成为重要产业。有住宿型的“农家乐”、农事观光、生产参与、农产品品尝、农业科普旅游等多种类型,已形成了生态观光农业产业带。全市集水乡特色、田园风光、乡村文化、自然生态、农事体验、娱乐休闲为一体的农业生活业面积已超过3万亩。
(二)现代农业园区发展态势良好、布局科学。江苏常熟国家农业科技园区作为江苏省第一个国家级农业科技园区,其主要特点是充分集聚苏南特有的科技、经济、文化、人才、平台等优势,围绕现代农业发展,以科技创新为主体,引进、研发、转化、示范农业科技新成果,已经成为农业科技成果及产业化的技术辐射源和展示窗口。园区已形成了“一核三带多园”的总体产业格局,核心区规划总面积6.5万亩,示范区面积34万亩,辐射区面积63.3万亩。“一核”是指园区主核心区,规划面积1.32万亩,初步建成优质水稻繁育、设施园艺研究、特色水产育苗三个创新区以及国家级“二花脸”猪种质资源保护与开发基地;“三带”包括:南部近10万亩的高效水产示范带,东部8万亩的高效蔬菜园艺带和西部17万亩的优质粮食产业带;“多园”是指依托“三带”分布在各镇(场)板块建成的14个各具特色的县(市)级农业科技园区,园区已累计投入建设资金32亿元,设施农业、智慧农业、都市农业、高效农业、循环农业、品牌农业等已成为园区的亮点。
(三)农业龙头企业的辐射带动示范效应明显。农业龙头企业是农业产业化经营的重要主体。近年来,常熟围绕农产品产业化发展规划,大力培育一批骨干型、成长型重点龙头企业,如勤川现代农业科技有限公司、常熟市神农果业专业合作社、常熟市田娘农场有限公司等,极大地促进了农业产业化、集约化的发展。以虞山镇为例,该镇初步形成了以现代都市农业为定位、优质水稻生产为基础、特色产品品牌为导向、休闲观光农业为重点的现代农业发展格局。近年来,虞山镇中泾村利用土地规模流转契机,努力打造精品水果特色产业,陆续引种了无花果、猕猴桃、哈密瓜、小南瓜、软籽石榴、圣女果、火龙果等特色农产品,部分产品实现了规模化种植并出口海外。
(四)地方传统名特优农产品丰富,品牌建设初见成效,现代营销体系有待于进一步完善。常熟近年来初步形成了茶叶、水产品、蔬菜、特色瓜果、优质粮食和农业“三品”(无公害农产品、绿色食品和有机食品)等特色农业产业链。例如剑门绿茶、王四食品、沙家浜大闸蟹、海明蔬菜、王庄西瓜、吉健葡萄、勤川大米等在本地或局部地区均形成了良好的品牌效应,但是还没有完全搭上“互联网+”的快车,总体影响力有限,市场面有待进一步拓展。
四、推进常熟“互联网+农业”战略实施的建议
“互联网+”战略是新一届中央提出的宏大战略,“互联网+农业”是产业互联网发展的最新领域,国兴农公司是上海领先的“互联网+农业”的优秀标兵,是常熟现代农业对接上海接受辐射溢出效应的重要对象。2016年1月,上海国兴农公司与常熟市的合作正式展开,双方合作项目与农业“众创空间”已正式开展运作。
(一)坚持以平台的搭建来推动现代农业产业化、标准化和信息化。常熟现代农业的发展得益于各类科技创新合作与服务平台的搭建。上海国兴农公司是一家领先的农业现代化公司,在农业产业化、农业标准化和农业信息化方面都走出了一条新路,也形成了公司强大的核心竞争力。农业产业化是指公司致力于销一体化,从农业生产资料及农技服务供应,到种植管理指导,最终到农产品产销对接经营,实现种植业产前、产中、产后一体化经营及服务。农业标准化是通过测土配方,技物结合,制定作物标准种植方案(GAP种植方案)得以实施。目前,国兴农已获得作物培育方法发明专利5项,正在申报作物培育方法发明专利近20项,推动实现精准农业以及农业标准化。农业信息化是指国兴农自主研发了贯穿于农业种植业全产业链信息管理的“农业云”系统,包含农资经营管理系统、农民专业合作社系统、种植标准化GAP系统、农产品经营管理系统、农产品电子商务系统、物流仓储管理系统、农产品质量安全溯源系统、智慧农业系统、水肥一体化、自动化灌溉系统等覆盖于现代农业的全产业链。
(二)坚持夯实一产,接二连三,发展好“第六产业”。常熟在过去发展农业的生活业产业方面成效显著,如梨花生态园、旺桥生态园、海虞春天生态园等大量的农家乐、生态园应运而生。虞山镇勤川现代农业科技有限公司是常熟现代农业的先行者和领军者,勤川公司创建的现代农业科学实践基地展示馆,全景式多角度介绍现代农业和传统农业的区别,采用电子显示和感应投影等多媒体展示手段,生动详尽地演绎传统农耕用具、水稻耕作的历史沿革以及现代农业的发展趋向,使人们在参观学习中体验互动性和趣味性,从而增强对现代农业的认知度和认同感。但总体而言,全市层面真正科学有效地提高农业生产现代化水平的涉农生产业仍显欠缺,应当引入类似国兴农的农业现代化平台服务公司,围绕提升农产品品质与安全、建立科学有效的追溯体系、搭建线上线下的营销平台等,进而有效串起“一二三”产业,全方位提升常熟农业产业的现代化水平。
(三)坚持以市场为导向提升常熟现代农业的质量和效益。坚持以市场为导向,以资源优势为基础,这是农业现代化最基本的经验之一。发达市场经济国家譬如日本对农业的保护力度非常大,但同样它们按照国内、国际市场的要求调整农业结构、发展农业生产,它们的“一村一品”及“一县一品”都是根据各自优势,适应市场需求,生产特色产品的典型做法,这些做法也极大地推动了日本农业的复兴。常熟的特色农产品品类丰富,现代农业基础扎实,若能与类似国兴农公司这样的涉农生产业公司合作,将2~3个类似勤川大米、王庄西瓜、剑门绿茶打入上海等高端市场,有效拓宽常熟农产品的高端销售渠道,可直接提升常熟现代农业的质量和效益,增强常熟发展现代农业的可持续性。
(四)完善都市型高等农业教育体系,为创新发展现代农业培养“新农人”。世界上农业现代化国家的农业教育培训体系通常比较完善,农业教育水平都比较高。笔者通过实际调研发现,常熟农业生产者普遍老龄化,本市的新一代职业农民尚未形成,在常熟从事一线农业生产的多为新常熟人。因此,要充分发挥常熟职业教育的优势,加大对“新农人”技能培训力度,提升新一代农民的现念与观念,引导更多人参与到农业生产当中来,从而为常熟农业现代化发展提供良好的人力资源条件。
主要参考文献:
关键词:现代制造技术;农业机械制造;研究
0引言
现代制造技术对我国制造业发展有重要的影响,尤其是正处于快速发展阶段的我国,现代制造技术水平更是给我国经济发展带来重要的影响。为更好的推动我国农业机械制造业发展,促进我国经济发展水平的提升,加强现代制造技术在农业机械制造业中的应用研究是非常有必要的。
1农业机械制造业的基本特点
1.1与农业技术的密切联系
农机制造业生产的机械设备都是为了农业发展而服务的,因此农业机械制造最为关键的一点是要与农业发展有着密切联系,能够真正帮助农民生产,促进农业的发展。例如,当前已经生产的节水灌溉器、免割播种机等农业设备,都是在融合农业技术的基础上制造出来的。
1.2时代性的特点
随着时代的发展、生产力的进步、科技水平的提升,农业机械制造业也逐渐凸显出其时代性的特点[1]。科技的进步使我国农业机械逐渐由简易生产工具向着复杂生产工具进化,功能也逐渐提升,为农业发展提供了非常大的便利,减少了人力的投入,促进了生产效率的提高。
1.3地域性的特点
由于我国国土面积广阔,因此农业种植也具有鲜明的地域性,这也对农业机械制造业产生了一定的影响。我国南方多为小面积种植,而北方多为大面积种植,因此在农业机械设备的制造上,北方多为大型机械设备,而南方多为小型机械设备,地域特色较为明显[2]。
2现代制造技术在农业机械制造业中的应用
2.1数控机床技术在农业机械制造业中的应用
我国数控机床技术起步较晚,虽然发展较为迅速,但发展技术仍不成熟,不能在农业机械制造中进行大规模的推广使用。究其原因,主要是因为数控机床是单一的种类,并且其成本相对较高,灵活性也不是特别理想,因此一些制造厂商在制造过程中,还没有引进该种技术。但随着社会的进步与发展,数控机床技术还会继续发展,而各制造商也会逐渐将其应用到生产之中[3]。为此,要求制造商在使用数控机床的过程中,能够从以下几个方面进行:(1)选择合适的机床,并将需要加工的零件配好;(2)将事先设计好的编程导入到数控机床当中,并选择适合的刀架,对零件进行加工。一般情况下,加工中的数控机床的零件会偏向回转体零件,加之数控机床技术更加适合复杂的零件生产,因此在机械设备生产中具有重要的辅助作用。
2.2虚拟技术在农业机械制造业中的应用
虚拟技术是农业机械制造业生产的关键技术之一,一些厂家在生产制造时,会因为生产难度过大和加工失败而造成一定的经济损失,而虚拟技术的应用,则可以有效解决该问题的发生。生产厂家在虚拟制造机械设备时,会对通过虚拟生产过程的方式,对生产所需要的数据以及工艺信息进行收集,从而减少实际工作中可能存在误差,保证机械设备上产的质量,提高机械设备制造的成功率。不仅如此,将虚拟技术应用在机械设备的制造上,还可以降低机械的制造难度,特别是针对金属材料,虚拟技术不仅可以帮助人工水平的提升,还能强化生产质量,提升材料的利用率,降低企业生产成本。除此之外,虚拟技术在机械制造的冲压环节和切削环节也有较为实际的应用。在进行仿真工艺时,虚拟技术可以对冲压和削切两部分的内容进行仿真模拟,进而获得精准的数据材料,帮助设计人员提升机械制造工艺的合理性,使其更好的推动农业机械生产的进步,促进农业机械生产水平的全面提升。
2.3数字化技术在农业机械制造业中的应用
2.3.1CAD技术的应用作为现代化数字技术的重要组成部分,智能CAD技术在计算机的辅助下,为农业机械设备的生产提供非常大的帮助。CAD技术可以对大量的数据资料进行分析整理,并通过图文的方式将分析的结果反馈给工作人员,从而帮助工作人员更加科学且准确的设计相关方案,减少设计的不足,促进农业机械设备制造水平的提升[4]。传统的CAD技术虽然也为农业机械制造行业做出了较大贡献,但随着社会的进步,其局限性也逐渐凸显出来,推动了智能CAD技术的出现。目前,智能CAD技术技术应用被广泛应用在农业机械制造行业之中,将很多复杂的数据信息进行了有效处理,提升了数据的利用率,促进了农业机械制造业自动化水平的提升,成为当前农业机械制造业不可或缺的一部分。2.3.2CIMS技术的应用CIMS技术也是农业机械制造行业较为常见的一种技术,它是借助计算机硬件设施智能化管理机械制造的一种方法与手段,它通过事先输入发热指令对机械制造进行管理,推动机械制造活动的有序进行,此外,它还可以对人员进行智能化的管理,在管理方面发挥了重要作用。不仅如此,CIMS技术在管理物料、增强产品服务质量、控制成本等方面也都发挥着重要作用。
3结束语
综上所述,随着社会的进步与发展,农业机械制造行业对技术要求也有所提升,为更好的满足当前农业机械制造业的发展要求,需要相关工作人员加强对相关技术的研究,从而促进农业机械制造行业的进步与发展。
参考文献:
[1]刘中林.现代制造技术在农业机械制造业中的应用[J].农家科技(下旬刊),2014(06):270.
[2]徐勇,李平安.现代制造技术在农业机械制造业中的应用研究[J].农机使用与维修,2015(07):14-16.
[3]黄明.现代制造技术在农业机械制造业中的应用[J].农家科技(下旬刊),2015(10):165.
摘要:提出市、县基层农业网站建设在网站设计、网站内容、表现形式、功能利用等方面,要符合农民的行为特点和科技文化素质需求,讲究实际,重在效用,并探讨农业网站建设标准化和科技应用信息化等问题。
关键词:农业;信息化;网站建设;前景探讨。
网站建设是指在因特网上,根据一定的规则,使用网络技术工具制作用于展示特定内容的相关网页的集合。人们可以通过网页浏览器访问网站,获取自己需要的信息或者享受网络服务,也可以通过网站来自己想要公开的资讯或者提供相关的网络服务。利用Internet建立农业信息网站,农民可以随时、随地、及时、快捷地获取各类农业信息。
随着计算机与网络技术的快速发展,丽水市的农业网站应运而生,市、县农业部门相继建立网站。几年来,丽水各地边摸索边实践,不断改进与创新,网站为全市现代农业发展发挥了较好作用。网站建设涉及网站设计、网页内容、实现方式、网络技术、网站应用、网站管理等诸多方面,是一项系统工程。作者以丽水农业信息网为例,试图从一个侧面就市、县基层区域农业网站建设及应用方面进行探讨。
1建设现状。
丽水农业信息网(lsnj110.gov.cn)是在丽水农技110建设的基础上发展创立的。
2001年,丽水市农技110信息服务体系建设,作为农村“三个代表”学教活动中提出来的一项为民办实事的农业工程,受到丽水市委、市政府主要领导的高度重视;3月在缙云县先行试点,取得经验;7月,市委、市政府召开专题现场会,推广缙云做法,提出市、县、乡(镇)三级联动的工作方案;丽水市所辖9县191个乡(镇)先后建立起农业信息服务组织,开通农技110热线电话,配置电脑等硬件设备,初步形成了市、县、乡(镇)上下联动的农技110信息服务体系框架,县级先后建立农业信息网站。为丰富农业网站信息内容,满足现代农业发展和农民对信息的需求,市、县农业网站多次进行改版扩面,使栏目设计增添细化,分类设置科学合理,查找使用方便快捷,功能应用拓展提升。网站设有政务办事类、政策法规类、科技教育类、产业市场类、农业宣传类等30个大栏目、100多个子栏目。主要搜集和农业产业政策法规、农产品市场供求和农业生产资料等农业、农村经济信息;提供种植业、养殖业、农副产品加工业等先进实用科学技术;解答与指导种(养)业和农产品营销中遇到的难点、疑点、热点信息问题;开展农村科技远程教育和农技培训、热线咨询;组织农业企业、合作组织、农产品基地等新型经营主体及丽水名特优农产品网上推荐与宣传。丽水农业网站初步建成农业技术资源库、农业政策规章资源库、农产品市场信息库、丽水名特优农产品库、丽水农业经营主体信息库、农业资讯库等,形成与国家农业部、浙江省农业厅及其所辖各县(市、区)农业信息网和其他相关农业专业网联结贯通的农业网站群,可达到一站登录,多站辐射的目的。网站信息量不断扩大,浏览率高,丽水农业信息网年访问量达600万人次以上,日浏览量在丽水市政府门户网站排名中基本位居第一。
2建设思路。
网站是信息服务和对外交流的窗口。农业经营的主体是农民,农民是农业网络信息服务的最终接受者。市、县基层农业网站建设应立足农村和农业实际,在网站设计、网页内容、表现形式、功能利用等方面,既要满足农业信息化建设的需要,又要符合农民的行为特点和科技文化素质需求,讲究实际,重在效用。在信息时代,基层农业网站建设应成为农业部门创新农业管理和服务农业的一个有效载体。
2.1网站设计与编排具可操作性。
网站版式设计要通过文字和图形的空间组合,表达出和诣与美。多页面站点的编排设计要求把页面之间的有机联系反映出来,特别要处理好页面之间和页面内秩序与内容的关系。服务农村的基层农业网站设计要做到图案形象,寓意简明、美观大方,栏目归类合理,表述直接明了,浏览点击操作容易。丽水农业网站设计一般由主办方根据当地农业实际,先行提出设计初步方案,进行栏目策划,确定主栏目和子栏目;然后递交网站开发公司通过网络技术工具进行版面设计与编排;做到农业部门与网站开发单位的无缝对接,使之产生叠加效应,保证了网站建设的实用性与可操作性。
2.2网站形式与内容相统一。
丽水市农业生产类型复杂多样,农民群体素质千差万别,为保证农业信息传递的有效性,网站信息内容应以服务“三农”为宗旨,尽最大努力满足山区农民对不同层次信息的需求。就农业科技信息而言,丽水农业信息网站将其细分粮油豆杂、瓜菜栽培、茶叶技术、果树栽培、食药用菌、花卉园艺、竹笋生产、药材栽培、畜禽养殖、农业机械、生物技术、病虫防治、其他等20类,分别以农业科技、生产规程、种子种苗、农村教育、网上课堂、视频点播等不同栏目形式储存,将丰富的信息内容和多样的组织形式构成统一的页面结构。网站尽可能运用对比与调和,对称与平衡,节奏与韵律的方式,产生美感。恰到好处地加入一些富有动感的文字、图案,甚至采用夸张的手法来表现内容,达到较为理想的效果。
2.3网站特色与功能呈多样化。
网站建设的内在要求是要具有良好的功能,能吸引浏览者的注意力。丽水市、县农业网站在建设过程中,针对当前网站普遍存在着信息分散的现象,设立网上课堂,应用多媒体技术,制作课件,开展远程教育。组织具有丰富经验的当地农业专家,选择主要作(动)物生产类型,以品种(种类)单体为样本进行种养技术讲解。课件体现4大特点。可操作性。内容既有农业理论基础知识,又有较强的当地生产实践经验,通俗易懂。求先进性。实用技术符合农业标准生产规程,植入生物、物理及生态技术等新成果。强系统性。从产地环境选择到主栽品种介绍、育苗嫁接、栽种方法、肥水管理、整形修剪、保花保果、成熟采收、保鲜贮运等各个环节,形成组装配套技术或种(养)模式。
具欣赏性。集文字、图片于一体,既讲究实效,又美观大方,吸引观看。网站集合丽水全市农业专家,并与浙江省农技110专家库相链接,形成阵容强大的农业专家咨询系统,供农民朋友选择。网站应用超链接和设立较强搜索引擎,友情链接广泛,丽水农业信息网现有超链接网站80多家,可达到一站登录,多站辐射目的,提高了农民上网的效果。建立的高级搜索功能,可按属性、按文本,分栏目、分时间等不同方式快速搜索到站点内容。网站与农民信箱、农技110热线电话有机结合,多样化服务功能可满足丽水市山区不同农业信息条件、不同农民素质群体的多样需求。
2.4网站信息产品体现应用价值。
网站信息资源的实质是产品,所提供的信息应体现应用价值。信息资源库是网站建设的基础,是构成农业信息化的内在条件。丽水农业网站就科技信息资源库建设来说,既注重农业科技先进性,又强调实用性和山区农民的应用能力,广泛采集、加工、各类农业科技信息,内容包括种、养、加(加工、包装、保鲜、贮运)各个方面。网站的市场信息能针对丽水市农业主导产业发展实际,突出蔬菜、水干果、食用菌、茶叶、竹笋、畜禽、药材等优势农产品,重点采集全国、浙江省市场需求动态信息,开展市场分析,引导农民发展效益农业。网站及时搜集丽水产地市场信息,进行科学处理,准确,开展乡村区域农产品供求信息预测预报和网上营销,并与浙江农业信息网“市场价格行情”平台互联互通,及时传递农产品价格信息与市场行情。网站的农业资讯以大农业、大市场观念指导服务丽水农业,及时采集宏观经济信息、行业信息、科技资讯等,让农民接受政策指导,关注农业发展规划,了解农业工作重点,知晓农业科技新动态。
3前景探讨。
基层农业网站面对农村,直接服务于农业生产,服务于农民,网站所提供的信息产品质量和信息使用价值,是基层农业网站生存的根本。发展现代农业,迫切要求推广应用农业信息技术,推进科技应用信息化,提高农业生产设施装备的数字化、智能化水平,这是农业网站建设的重要内容和有别于其他涉农网站的主要特征。
3.1推进网站建设标准化,资源共享。
农业信息资源的共享成为当前农业信息化工作中的重点内容,提高信息共享率其重要途径就是要推进网站建设标准化。农业网站信息标准化包括农业信息术语标准,农业信息分类与编码标准,农业信息技术标准和农业信息管理标准。市、县农业信息网要建立信息共建共享机制,通过整合,实现“一站,各站共享”的目标。要制定出一套农业网站建设、运行维护、数据管理等方面统一的标准和规范,充分实现公共数据信息在网络上的共享、广大用户之间良好的沟通交流。农业生产具有较强的地域性和季节性,网站对收集到的各类农业信息要进行科学处理、精心加工、规范,保证信息的有效性。对信息的采集、处理、,要十分注重质量、时效、实用,对所有上传信息,都要进行逐一审核,注明来源,要求对真实性负责,严防误导。字体、字号、排列、照片都有规范要求。2009年,丽水市组织制定了《丽水农业系统(县级)网站评测指标方案(试行)》,在网站设计、信息公开、信息维护、网站管理等方面制订出47项测评指标,促进了县级农业网站的建设和信息产品质量及信息使用价值的提升。
3.2推行网站农户信息化,建用并举。
信息化的关键在于应用,应用才能出成效。信息化是一个不断发展的过程,也是一个应用的过程。基层农业网站建设要推进农户信息化,通过让农户参与信息化活动,使信息渗透到农户生产、经营、消费、学习等各个具体环节,从而极大地提高农户生产效率和生活水平,进而推动农村经济社会的发展。农户信息化强调的是增强农民对信息的接收、分析和运用能力。基层农业网站要在收集各类信息资源的同时,注重农业信息的分析整理和二次开发,为农民提供及时、准确、使用性高的信息。信息是高科技产品,网站建设在信息应用上力求根据当地农业生产实际和农民的文化科技能力,注重通俗易懂,讲究效用。对于科技期刊中的化肥与农药代号、计量单位等应转换成中文表述,方便农民使用。丽水山区由于农业生产经营规模偏小,以及受环境、经济条件等多种因素的制约,农民对信息化的认知度不高。要加强对农民信息培训,增强农民的信息意识,提高农民信息获取、信息应用和信息反馈的能力,培育并创造农户的信息需求。要加强农村信息服务点的建设,农村信息服务点是连接市、县农业基层网站和农户之间的桥梁,在目前山区多数农户并不富裕且经营规模小而分散的条件下,单纯追求农户的信息设备建设不现实也不经济。要按照农业部“八个一”的标准建成一批村级信息服务点,起到以一带十的作用,为逐步推进农户信息化创造条件。
3.3推广网站服务特色化,提升水平。
作为农业推广部门的市、县农业网站首要任务就是以信息化推进现代农业发展,网站所提供的信息产品和服务要具有鲜明特色。所谓农业信息化指的是在农业领域充分利用信息技术方法、手段和最新成果的过程。其基本内涵包括:一是农业科技应用信息化。如作物栽培技术、畜禽养殖技术、农副产品加工技术等等,利用信息技术快捷、方便的特点,改变传统的农业技术推广方法和手段,提高农技推广的速率。同时,要利用信息技术传播转化最新科技成果,改革农业耕作制度和种养方式,增加产量,改善品质,降低成本,提高效益。利用计算机智能化管理田间生产,如推广诊断施肥、精量播种、温(湿)度调控等。要积极推广应用作物生长、畜禽水产养殖、节水灌溉等农业智能系统,提高农业生产设施装备的数字化、智能化水平。二是农业管理信息化。包括农业自然灾害和重大动植物疫情预警、防控,农产品安全和质量管理、农业投入品与市场流通管理、农业资源环境管理、农业工作部署、农业统计等农业生产管理过程的信息化,以及农村经营管理、农民生活消费的信息化。要加快建立重大动植物疫情监测和应急处理信息系统,动物标识及疫病可追溯信息系统,饲料安全管理信息系统,推行健康养殖方式。开发应用农产品和农业生产资料质量安全监管信息系统,利用信息化手段提升质量安全监管能力。加快农业应急信息系统建设,提高农业自然灾害和重大动植物病虫害的预测、预报和预警水平。探索全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感系统、自动控制系统、射频识别系统等技术在农业生产经营中的应用,发展精准农业。鼓励农村农业电子商务实践,逐步构建农业产加销信息一体化服务体系,改造提升传统农村市场服务业。
参考文献:
[1]黄端祥,张瑛,廖小丽。对山区农技110运行模式的探讨[J]。浙江农业科学,2003(增):217-218.
[2]张蕾,陈超,展进涛。农户农业技术信息的获取渠道与需求状况分析:基于13个粮食主产省份411个县的抽样调查。
关键词:农业机械;智能化设计技术;发展现状
引言
自动化控制技术在农业机械设计方面发挥着重要作用,因为农业机械的运作环境以及设计都较为复杂,单单凭借着传感系统以及控制系统并不能实现生产的高效化,所以需要加大研发力度,针对其信息实现更高效地收集、整合、处理。在这一条件下,智能化的农业机械便由此而生,智能化农业机械能够实现针对传感器反馈信号的智能化处理,同时和控制系统与操作人员完成信息的交互,进而保证机械作业的可靠性和效率性。
1农业机械智能化设计技术发展
1.1农业机械的模块化设计
模块化设计指的是在分析产品功能性的条件下设计的一系列功能模块,而这些模块的结合则能够组成各种类型的产品供客户选择。农业机械通常较为复杂,并且模块常常无法充分适应,所以时常无法发挥模块化设计的优点。所以,对于农业机械的模块化设计需要针对模块的划分、优化和评价几个方面开展。
1.1.1模块的划分。如今常见的划分手段有聚类式及启发式等,启发式结合工程适用背景来建立数学规划模型,利用相应的算法来获得模块划分的最优解。聚类式通过矩阵和网络的设计来表现产品元素拓扑关系,同时根据聚类算法来计算其中零件的成组模块区分,最主要的方式有两点,一种是以DSM聚类作为基础的模块划分方法,另一种则是以图论作为基础的模块划分方法。启发式的划分方法较为容易得出局部最优解,而聚类法则较为复杂,一些较为复杂的产品则并不适用。结合模块划分标准可以将模块划分手段分成以产品功能性、结构、生命周期三个层面的模块划分方法。
1.1.2模块的优化及评价。产品的模块化划分较为灵活,而模块化方案的不同,模块度也会存在一定差异。根据模块的系统和属性等层面来探讨模块化产品的优化问题,找出影响产品优化的因素,构建系统成本结构,重点改善系统的运作成本。而农业机械中应用模块化设计则需要注意两个层面的问题:其一,农业机械组件和功能性一般会存在一定的异质性,同时组件间的耦合强度普遍较高。所以,在实现模块划分过程中,需要重点关注其异质性,对组件进行同质化约简。而且,因为农业机械组件较为复杂,所以需要进一步考量产品生命周期的影响;其二,需要结合客户的要求和设计知识支撑的系统模块参数设计问题。模块化的设计需要有一个较为完备的应用体系,不但要做到模块划分,而且还要设计好模块主参数[1]。
1.2计算机辅助建模
目前,CAD计算机辅助系统用作建模中,主要有PTCCreo参数化建模技术等,在农机产品数字化设计中有着普遍的应用。一般的产品模型数据与标准并不能有效地支撑几何构造历史等设计理念的传递,而通过以历史作为基础的参数化建模手段则能够利用宏命令来实现CAD模型的交换。CAD建模需要利用设计知识来实现智能化的设计,而设计知识与计算机建模的结合,则能够进一步保证模型的适用性。CAD模型的设计知识分为尺寸、标准、材料特征等几个层面的隐性知识。以NISTCPM作为基础的面向并行工程的设计数据库表示模型则将知识描述为三个层面,提出以知识为基础的参数化设计系统。这类系统通过运用KBE技术把AGMA标准结合在了直齿圆柱齿轮的CAD系统建模中。基于Web技术的CAD建模系统则能够更加快速地产生CAD模型以及CNC代码,形成一种CAD参数通用模型,利用嵌入式工程概念以及专家知识和设计标准编程与原型软件包结合的方式来创建CDM模型,实现产品的自动化开发。
1.3虚拟仿真
1.3.1农业机械中虚拟仿真技术的运用。结合生物技术及农艺技术,是集结先进制造技术和智能控制技术以及新材料的先进手段。农业机械仿真涉及到了农业科学、机械学、控制学等多个学科领域,目前仿真工具虽然能够化解多数仿真问题,不过若想进一步满足农业机械较为繁杂且多物理耦合的要求则需要根据各个农业机械领域的仿真进行分析。
1.3.2虚拟现实技术的应用。VR技术的推广也为农业机械设计带来了影响,针对一些结构繁杂,设计起来难度较大的大型农业机械来说,通过VR技术能够针对其外观、功能性、结构等完成建模,并通过虚拟现实技术来实现虚拟作业,对产品的功能性以及设计方案进行评价,并实现人与农业机械的灵活交互。现阶段,VR技术在农业机械中的运用已经成为了各界所广泛关注的话题,而这一技术的应用也有着显著的成效,主要应用于虚拟装配以及虚拟试验中。其一,虚拟装配技术。和一般的装配技术对比,虚拟装配通过VA能够在沉浸式的条件下实现农业机械的装配,并在产品装配的方向上来确定其可装配性,并设计装配方案。尤其是一些较为复杂的装配工作,VA技术拥有着显著的优势。由于VA技术的推广,国内外都针对虚拟装配技术的装配建模以及装配流程设计等进行了深入的研究;其二,虚拟试验。利用VR技术完成农业机械的虚拟试验不但可以确定产品性能的预测,而且还可以为操作人员了解农业机械提供条件。VR技术在农业机械虚拟试验中的应用尚不够成熟,而通过VR技术开发的非道路车辆虚拟样机系统则能够完成模拟驾驶的目标,通过这一手段可以还实现驾驶控制系统的评测。
2农业机械智能化设计的发展展望
2.1将客户需要作为方向的个性化设计
对于农业机械来说,客户的要求和选择是多样化的,也是层次化的。利用大数据技术来收集并整理客户信息,分析客户的需求和偏好,研究农业机械的使用、管理、客户要求三者之间的联系性,构建用户需求模型。除此之外,重点分析客户要求以及产品设计间的转化方式,比如人工智能算法以及AD理论等,实现客户域到功能和结构域的联系性表现,进而设计出更加科学且高性能的农业机械,以此来达到客户们多样化的要求。
2.2农业机械设计基础数据和互作机理
促进农业发展,保证粮食安全是农业机械的发展目标,而针对农业机械设计数据缺乏,以及产品质量不足等现象,通过土壤—机械—作物系统的规律,以及相关装置技术的研究,重点分析构建基于网络化的农田土壤力学参数和农业机械物理特性指标、农业机械荷载及结构力学、工程材料和农业机械通用组件数字化设计数据库等,以此来为农业机械智能化的设计基于支持。
2.3将知识重用作为动力的建模技术
以农业机械生命周期为角度,做到多系统、多层面、多环节的数据共享以及知识重用所需集成的产品建模至关重要,目前常见的建模技术有本体建模和MBD技术建模等,在航天、船舶中都有着普遍的应用,能够有效提高智能化设计和智能化生产的契合程度,特别是MBD技术,有效改善了农业机械产品的生产和研发模式,确保设计数据的可靠性,降低了针对其他信息的依赖性,促进了产品设计、产品加工与制造、产品销售的进一步交流。所以,农业机械生命周期视角下,开发农业机械产品TDP,以及拥有统一化设计理念的农业机械产品模型,利用知识重用和生命周期流程的集成,以及信息共享则是农业机械智能化设计未来主要的研发方向[2]。
关键词:电子商务;农业发展;问题;对策
当今世界是以数字化、网络化和信息化为特征的,以网络通信为核心的信息时代。经济的全球化催生了电子商务,电子商务跨越了时空,它的便捷性和高效性也影响着21世纪世界经济的发展。我国电子商务已经深入到社会经济的各个领域,农业的发展同样离不开电子商务。电子商务的出现与发展,为农产品信息交流和商品交易提供了更为先进的平台,促进了我国农业的发展。
一、现状
电子商务作为一种先进的商务模式,在促进农业科技成果转化,提升农业的产业化程度,调整农业结构,降低交易成本,扩大农产品市场销售范围等方面的优势是不容忽视的。互联网移动通信的新技术不断地涌现,信息终端渗透到城镇乡村,农村信息化在推动乡村经济发展中正发挥着越来越大的作用。科技信息的传播有利于农村产业布局的调整和农民收入的增加,加强市场价格、供求等国内需求采集、处理、,农村信息传播的渠道还可以增强广大农户、企业获取信息的能力。
二、电子商务在我国农业发展中存在的问题
(一)农业用户互联网的应用程度相对比较低
据CNNIC最新统计,2009年我国上网用户中农、林、牧、副、渔只占2.8%,而绝大多数是农业管理与技术人员。由于农村教育资源相对不足,农民受教育程度普遍不高,能够通过互联网获取市场和技术信息的农村家庭所占比率很小。广大农户在农业生产、销售过程中,依靠网络决策的更是很低。
(二)农业电子商务网站较多,但缺乏专业性和实用
我国农业电子商务网站形式和内容雷同,缺少特色,专业性和实用性不强,农业信息服务体系还没有形成,电子商务给农产品销售带来的作用尚未发挥。目前,除了几个有影响的国家级网站外,一些地方性的网站建设水平还不够高。在内容上以宣传本地农业、为领导服务的信息较多,而指导农民生产、真正适用于农民的信息较少,直观反映的信息较多,有分析、协助决策层和农民生产决策的信息较少,缺乏宏观的指导性的农业信息,信息服务尚未形成。
(三)农产品不适合电子商务的标准化
农产品受自然条件影响较大,生产区域较为分散,品种繁多、不易储存。农产品质量评价主观性较强,大多没有标准化的评价指标,属于高接触性产品,消费者只有在接触后才能对商品做出客观评价。而电子商务是一种不直接接触的交易形式。只能通过文字、图片等形式的介绍了解产品,农产品的这种特性一定程度上限制了电子商务在农业上的应用。
(四)农业电子商务物流发展滞后
我国农产品物流目前主要是以批发市场和集市贸易为主的交易方式,而批发市场是在集市贸易的基础上发育成长起来的,因此在经营方式上仍采用集市贸易的摊位形式,在交易方式上也沿袭了“一手交钱,一手交货”的传统交易方式。这种落后的交易方式使得我国农产品物流的发展无法形成规模效益,交易成本居高不下,交易效率低下,交易信息不畅,严重影响了农产品物流的效率圈。
三、电子商务在我国农业发展中的几点应用对策
(一)相关政府部门要加强互联网应用,加速农村信息化知识的普及
农村信息化基础设施建设比较薄弱,政府要增加财政投入,在农村构架先进的网络体系,提供相对性价比较高的计算机设备配置,适度降低上网费用,加快农村信息基础设施建设。为电子商务的在农业的应用提供便利、可操作的硬件平台。同时,提高农民文化素质水平是农业电子商务的发展的基本前提。
(二)做好农业网站的定位问题,建立成熟的盈利模式
农业网站的目标定位要准确。要对客户进行深入的访谈,真正了解客户的需求,只有这样才能真正能够打造自己核心的产品。最后要联合纵横,充分整合行业资源,所以现在急需把整个的行业信息能够有效的整合起来。
(三)充分发挥政府引导、政府协调、政府促进作用
各级政府要加快农产品品牌化和标准化建设,为农业电了商务的发展奠定基础。电子商务的一个重要特征就是商品的品牌化和标准化,而我国在农产品尤其是鲜活农产品的品牌和标准化生产体系建设上一直相对滞后,这已成为制约农业生产发展的一个重要问题。为了适应发展电了商务的需要,今后一方面要大力推进农产品名牌战略,加快实施农产品包装化、标准化和销售策略;另一方面,政府行业协调机构应当尽快引导广大农民加快执行国家的有关农产品质量等级标准、重量标准和包装规格等标准体系。
(四)建立完善农业电子商务相关法律法规、标准规范
电子商务是一种全新的商务模式,它绝不仅限于技术和经济领域,其在法律领域的影响也是很重要的。电子商务相关的法律规范主要有:买卖双方身份认证法、电子支付系统安全措施、信息保密规定、知识产权侵权处理规定、税收征收以及广告的管制、网络信息内容过滤等。电子商务以先进的技术作为基础,是一种全球化的商务模式,要与国际接轨,必须遵从相关的技术标准规范。农业电子商务要结合农业特点,完善相关的法律法规、标准规范。
(五)完善网络支付及物流配送系统
构建完善的农业电子商务体系需要简单、安全、高效的在线支付解决方案。这方面有很好的例子,如支付宝、财付通和Chinapay等第三方支付平台。这些平台提供先进的技术、风险管理与控制能力。农业具有明显的地域性、季节性,农产品易腐、易变质、难包装,针对这些特性,需要为农业电子商务平台建立有效的供应链系统,以及为此服务的物流配送体系。
四、结束语
随着我国农产品市场对外开放范围的不断增大,为提升我国农产品的市场知名度,加强农产品在国际、国内市场的竞争力,必须要采取各种措施加快农产品电子商务的发展。现在所处的时机比较好,已经是工业反哺农业,全社会支持农业,国家比较关注三农,应该成立一个协调的机构,形成一个合力。农业电子商务任重而道远。
参考文献:
[1]应瑛.论我国农业电子商务发展的现状与未来[J].农业网络信息,2004,(10).
关键字:数字农业,GIS,RS,GPS
Abstract: 3 S technique known as the geographic information system (GIS), remote sensing (RS), global positioning system (GPS) has set up a file in the foreign widely used in digital agriculture engineering, in our country is still at the local scope or the experimental stage. This paper ARCGIS software ERDAS and 3 S technology used in every field of digital agriculture, expounds analysis realizing agricultural informatization and the sustainable development of agriculture in important ways, introduces the current domestic in the application of digital agriculture, explore 3 S technique in the practice of the digital agriculture application and prospect.
Key words: the digital agriculture, GIS and RS, GPS
中图分类号:TN711.5文献标识码:A 文章编号:
一、前言
土地是人类赖以生存和发展的自然资源,我国是一个农业大国,大部分土地在农村,作为国民经济的基础,农业不仅提供食品,还提供工业原料,可直接影响我国的工业总产值的形成。长期以来,由于农业管理技术手段落后,尤其是农业资源的数据和信息缺乏现势性,不能为规划和决策提供及时可靠的数据和信息,制约了我国农业的发展。总之,中国的农业是一个既关系经济繁荣,也关系国家安定稳定的大问题。解决中国农业问题、获取农业信息的一条重要途径就是利用3S技术走数字农业的道路。
二、3S技术的含义及其应用特点
“3S”技术是指全球定位系统(GPS)、遥感(RS)和地理信息系统(GIS),是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的三大支撑技术。
GIS是地理信息系统,它是为特定应用目标建立的空间信息系统。是在计算机硬件、软件及网络等支持下,对有关空间数据进行预处理、输入、存贮、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。
RS是遥感技术,遥感就是遥远感知事物的意思,是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,通过观测电磁波,识别物体以及物体存在环境条件的技术。也就是不直接接触目标物,在距地物几公里到几百公里、甚至上千公里的飞机、飞船、卫星上,使用光学或电子光学仪器(称为传感器)接受地面物体反射或辐射的电磁波信号,并以图像胶片或数据磁带形式记录下来,形成数字影像。该影像传送到地面,经过各种校正后,进行影像分类、解译,最后获取所需要的信息。遥感技术是上一世纪60年代蓬勃发展起来的,随着空间技术、电子技术和计算机技术、信息科学、环境科学等的发展,遥感技术已成为一种影像遥感和数字遥感相结合的先进、实用的综合性探测手段。
GPS是全球定位系统, GPS具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经我国测绘等部门的使用表明,GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、资源勘察等多种生产领域。
三、国外数字农业的应用
全世界共有80多个国家,利用3S技术在ArcGIS和ERDAS软件下进行农业监测和管理。比如:
也门农业部门利用ERDAS软件探测灌溉的迁移和评估水资源情况并根据坡度、坡向图、径流方向-确定作物水源位置。
澳大利亚农业部门利用ERDAS软件进行红外波-土壤养分测定,实现精确农业中的精确施肥等。
四、3S技术在数字农业中的应用
利用GIS,RS,GPS技术可在数字农业工程中发挥重要作用,采用ArcGIS和ERDAS先进的技术,加上GPS技术,可在数字农业中实现如下领域的应用。
(一) 精细农业
“精细农业”技术是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业,在机械化的基础上,把地理信息系统(GIS)、定位系统(GPS)、决策支持系统、传感技术进行集成,定量获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤肥力、含水量、苗情、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,区别对待,按需实施定位调控的“处方农作”。在“精细农业”技术体系中,DGPS的定位应用以及GIS的应用开发是实施“精细农业”实践的关键技术之一,即利用DGPS定位引导定量获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素的差异性信息,在GIS中利用各种空间分析方法生成差异性信息分布图,通过分析影响小区产量差异的原因,制定经济、合理的生产决策方案,生成作物管理处方图,指导农田定位作业。
(二)山坡地的可持续发展研究关系当地的经济发展、环境保护,有着十分重要的意义。生态环境的好坏,直接影响着整个流域。流域的坡耕地分布状况与土地适宜性类型,区域内既有经济较发达的平原,也有经济欠发达的高原山区。目前在山坡地研究中,大多采用传统的实地丈量,手工圈绘等方法。在研究中针对这种情况,采用先进的地理信息系统(GIS)方法,通过空间分析、模型运算,对该地区的地理环境、土壤类型、土壤质地等进行了详细地分析研究,划分出该地区坡耕地分布范围,并对该地区进行土地适宜性评价,得到了较好的结果。
(三) 农作物监测及估产
农作物的生长状况与产量是全社会都十分关注的问题,对每一种作物在生长过程中会发生什么问题,能取得什么样的收获,是国家管理部门和农民们在作物播种后到收获的一段时间内随时都想了解的。
因此,长期以来对农作物产量的预测是农业系统的一项重要工作。随着科学技术的发展,预测的方法和手段逐步完善和提高,不但能较准确地估测出各种作物的最终产量,也能跟踪监测各类作物在不同生长期的长势,从而根据需要及时采取有效措施,对农作物的生长进行监控,保证当年产量的稳定增长。为了在农作物监测和估产中充分发挥和利用现代科学技术的成果,提高快速、准确、经济地获得监测和估产信息,为国家经济建设和农业生产服务,虽然农作物估产和监测技术与理论十分复杂,若干问题还有待进一步探索,但利用现有的遥感、地理信息技术和资料,从不同于传统的统计部门得到信息的途径,已经能够为决策部门提供辅的、快速的、客观的决策信息。
(四)农业气象服务
农业气象服务系统是在GIS和RS平台上开发的集农业气象、遥感应用于一体的业务运行系统。它集成了农业气象服务为城市“菜篮子、米袋子”服务的科研成果;建立了遥感、地学、气象、农情、社会经济统计等基础数据库;建立适应农业发展新需求的服务产品;将GIS分析功能应用于洪涝灾害监测、灾害损失评估、资源合理布局等领域,获取较好的服务效果。比如建立了下述分析模型。
1.暴雨涝害和叶菜损失综合评估模型
2.蔬菜生产资源综合评价模型
(1)气候适宜性评价模型
(2)土壤适宜性评价模型
(3)暴雨承灾能力评价模型
(4)区位优势评价模型
(5)技术优势评价模型
(6)灌溉水污染评价模型
(五)农田监管
我国人多地少,耕地资源十分贫乏,人均耕地面积相当于世界平均数的四分只一,中低产田占三分之二。由于环境污染、水土流失等原因,耕地总体质量还在不断下降。随着国民经济持续高速增长,各项建设占用耕地的问题越来越突出,造成耕地、特别是优良耕地面积不断减少,人地矛盾不断加剧。因此,利用GIS和RS对基本农田进行特殊保护和监管刻不容缓。
(六)绿色农业
进行绿色农业工程,对所有农田的土壤重金属含量进行GIS分析,对绿色农作物的生产进行决策。
(七)草原防火
利用GIS和遥感技术对草原的火灾进行预防和分析。
(八)捕鱼GPS/GIS定位
利用GPS/GIS定位技术,对鱼群的流向进行监控,指挥渔船实现最佳的捕鱼方案。
(九)牲口疫发生点管理
利用GIS技术,对牲口疫发生点进行直观有效的管理,并对牲口疫防扩散进行决策。
(十)植物病虫害分析
利用GIS和遥感技术,对植物病虫害进行分析,高光谱分析也是常用方法。
(十一)土壤养分测定
利用遥感技术,进行土壤养分测定,为精确施肥服务。
(十二)农业运输GIS调度
利用GIS中路经优化调度功能,实现农业运输GIS调度。
(十三)农田水淹没分析
利用GIS和遥感技术,实现农田水淹没分析,评估农田损失情况。
(十四)园区温控室GIS监控
利用GIS技术,对农业园区的温控室进行GIS监控。
(十五)移动GIS在农业应用
利用ESRI公司的ARCPAD软件技术,在掌上电脑上装入电子地图,农田和作物信息等,并在PDA中插入GPS,供农业工作人员在广阔的田野中进行现场GIS操作,信息查询和分析。
五、结束语
近年来RS、GIS技术在农业资源管理中得到了综合或集成应用,GPS技术也为土地利用的变化的精确定位做出了贡献。这3种空间信息技术的广泛的应用,必将为农业管理和发展的科学决策提供可靠的支撑,必将推动数字农业的建设,推动农业资源管理的信息化、科学化和现代化管理水平。
1.刘刚 张漫 汪懋华,基于DGPS和GIS的农田空间信息管理系统的研制,2000
2.辜寄蓉 苗放 朱章森 王成善蔡靖疆,GIS在岷江流域坡耕地分布与可持续发展研究中的应用,2000