精准农业分析精选(九篇)

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第1篇：精准农业分析范文

地理信息技术是以现代信息技术为技术基础,以全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)等空间信息技术为手段,以计算机、现代网络和通讯技术为技术支撑,为实现快速、高保真、大容量地获取、处理、分析、应用、传输、存储和管理与空间位置有关的数据而建立起的一个技术体系。地理信息技术的快速发展为农业数字化建设和自动化、智能化管理提供坚实的技术基础,并逐渐成为以可持续发展为目标的精准农业技术体系的核心技术。然而,国内外关于地理信息技术应用于精准农业的研究基本上仍是集中于面向大田作物生产的精准农作中的3S技术应用,而没有较全面地研究地理信息技术在整个精准农业体系中的地位和作用。本文旨在探讨地理信息技术在精准农业中的应用前景和问题,为3S技术在精准农业中应用提供思路。

2地理信息技术发展现状

以GPS/GLONASS,以及欧盟即将通过“伽利略”计划建立起的导航卫星系统为代表的全球卫星定位技术具有快速、方便地获取高精度位置信息的优势。目前,差分定位(DifferentialGPS,简称DGPS)系统的定位精度可达到亚米级水平,实时动态差分(RealTimeKine-matic,简称RTK)技术能够在野外实时得到厘米级的定位精度,特别是美国政府取消GPS数据精度选用政策(SA),GPS的民间用户将能够使定位精度提高10倍。因此,全球卫星定位技术将在很多领域逐渐取代常规的光学和电子测量定位仪器。卫星定位技术与现代通讯技术的结合,使空间定位技术发生巨大变革,为信息化农业获取高精度定位信息提供了技术保障。遥感技术蓬勃发展,能够获取多传感器、多时相、高分辨率(空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率)的直接或间接反映地球表层地物光谱特征的遥感数据。极高分辨率的卫星遥感影像(如0.61m分辨率QuickBird)民用化和商业化,能够满足大比例尺的农业、资源环境等领域的应用,将成为信息获取的重要数据源。高光谱遥感的发展,展现出遥感在农业中应用的蓬勃生机。在遥感影像处理方面,引入多源信息融合技术和智能专家系统使遥感信息提取迈上一个新的台阶[9]。地理信息系统正向网络化、组件化发展[10],GIS逐步融入IT主流,其应用正走向企业化和社会化。GIS传统功能日臻完善,如查询统计、空间分析、编辑、地理数据可视化、制图等;系统分析和设计全面采用面向对象技术(OOA&OOD),以及空间数据库技术的发展等都为GIS在农业中应用提供很强的理论和技术基础[11]。所有这些核心地理信息技术的发展为精准农业田间信息获取、分析、管理和决策,以及系统集成研究与实践提供了技术基础。

3精准农业技术思想

3.1精准农业的技术思想

上世纪80年代初期,根据农田内以米为单位的小区作物产量、生长环境条件等具有明显的时空差异性,国外学者产生了对农作物实施定位管理(Site-specificManagement)、根据实际需要进行变量投入(VariableRateTechnology)等农业生产的精准管理思想,进而提出了精准农业(PrecisionAgriculture)的概念。精准农业的思想实质就是通过各种技术手段来获取农田内不同单元小区的农作物具体生产环境信息,并根据这些信息确定各个小区内的最为经济和科学合理的农业生产投入,达到获得经济、环境等方面最高回报的目的,从而实现农业生产的精准管理[2,3]。

3.2精准农业技术体系

精准农业强调经济、生态和社会效益的统一,实现定位、定量、定时的最优化生产管理,由此可见,精准农业是一种基于空间信息管理和变异分析的现代农业管理策略和农业操作技术体系,以地理信息技术为主体的信息技术是精准农业的技术核心,基于知识和先进技术的现代农田精准农业技术体系至少包括以下方面:地理信息技术(GIS、RS、GPS)、生物技术、农业专家系统(ES)、决策支持系统(DSS)、工程装备技术等[13]。通常所说的精准农业的核心是强调减少种植管理过程中的农业投入,因此研究将精准农业分为田间信息获取、信息分析处理、决策分析、精准实施4个过程[12]。精准农业的目标不单是尽量减少投入,更重要的是要获得经济、环境等方面的最高回报,因此笔者认为整个精准农业种植循环过程应该经过产前规划、产中种植管理、产后分析、产后加工和产后销售等5个环节。其中产中种植管理是体现精准农业核心思想的重要环节,几乎涉及精准农业技术体系中的所有技术。目前,国内外研究的核心在于种植管理中的时空变异信息获取与提取(传感器、遥感软硬件研制)技术、信息处理与分析方法、决策分析集成系统,以及携带DGPS的智能农机系统,这些正是精准农业实施和推广必须解决的关键技术。

3.3精准农业发展现状

20世纪90年代以来,发达国家许多学者着力于研究运用高新技术提高农业劳动生产率和农资利用率,以达到经济效益、生态效益和社会效益的最大统一,最终实现农业生产可持续发展。他们的研究取得了令人瞩目的成果,并建立了若干支持精细农业技术的示范应用系统[1,4～7],如美国CaseIH公司的AFS(AdvancedFarm-ingSystem)、英国MasseyFerguson的FieldStar、美国JohnDeree公司的GreenStar等。在实践过程中,也已经获得较好的效果,精准农业在大农场生产中已得到较广泛的应用,并且许多成熟的技术已经形成。据统计,到1995年,美国约有5%的作物面积上不同程度地应用了精准农业技术[12],在西方发达国家,精准农业技术思想也逐渐被农场管理人员了解和接受,并且成立了许多以精准农业为基础的服务机构。近年来不仅西方发达国家对精准农业的技术实践引起重视,在日本、韩国、巴西、马来西亚等国亦已开始了试验示范研究[8]。在我国,从事农业研究的人员首先开始了精准农业研究,随后生物技术、信息技术、地理科学和生态学研究人员对此表示了浓厚的兴趣,并且先后开展了关于技术体系、发展策略等方面的研究[14～23]。但从总体上我国对精准农业的研究还处在引进和消化吸收阶段,还没有形成较为系统的学术思想和技术体系。目前已经在北京和上海建成两个精准农业示范区。

4地理信息技术在精准农业中应用

精准农业实施的前提是及时采集分析土壤肥力和作物生长状况的空间差异信息,生成田间管理处方,以实现精准的定位和定量的田间管理,因此,地理信息技术应在精准农业中扮演重要的角色。国外关于精准农业的研究基本上仍是集中于利用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、面向大田作物生产的精准农作技术,而没有较全面地研究地理信息技术在整个精准农业体系中的应用。

4.1全球定位系统应用

GPS技术为土壤类型、土壤肥力特性、水分、作物生长发育状况、病虫草害及农作物产量等田间信息采样和决策方案的田间实施提供准确的空间位置信息。在精准农业中,GPS作用主要有三点:控制测量、农田信息采集定位(采样定位和遥感信息定位)和控制导航。目前,GPS应用研究主要在研制基于移动电脑或掌上电脑的农田信息采集系统和携带GPS接收机的智能农机系统两个方面。如美国FieldWorker公司的基于掌上电脑的信息采集软件FieldWorker能很好地满足精准农业农田信息采集的需要;美国Trimble公司的AgGPS160PortableComputer能实现田间成图、各种作物及其生长环境属性信息记录、获取来自各种田间环境传感器的信息。智能农业机械在田间进行农作生产时通过GPS获取的精确定位信息实施导航监控,同时能够实时获得农作物生长状态信息和与之相关的空间位置信息。目前智能农机应用研究最为成功的是带有GPS定位系统的能够获取田间作物产量信息的联合收割机[24]。变量施用机具是精准农业的田间实现,国内外的研究均很多,如变量施肥机、变量播种机、变量灌溉和喷药机等,其中变量施肥是精准农业变量施用技术的第一项内容,也是研究最多的项目,但无论如何,单纯用于农田信息采集的软件系统将随着遥感在农田信息获取应用的不断深入而被淘汰,取代它的将是集成GPS的遥感系统与智能农机系统。可以预见,集成GPS的遥感成像系统将在获取田间“空间差异”信息方面发挥巨大作用。

4.2遥感应用

田间时空变异信息获取方式有传统田间采样测试、GPS田间信息采集、智能农机系统作业采集和多平台遥感信息采集系统。然而遥感能够以“无损测试”方式方便、及时、准确地获取反映较大面积内的“面状”地物性质与状态信息。而其它方式获取的“点状”信息显然不足以了解全局,而且人工采样都会对作物造成不同程度上破坏。因此遥感将在实现大面积情况下作物长势与营养实时诊断中发挥不可替代的作用。目前遥感应用研究主要集中在对地面光谱测量数据和采样测试相关数据的分析,建立遥感数据与土壤状况或作物生物物理化学参数(如叶面积指数、叶绿素含量、土壤特性等)之间的相关关系,结合作物生态生理过程间接获取作物农学特性(作物冠层营养水平、籽粒与生物质产量、质量等信息)。在大面积农作物宏观长势监测、农作物宏观估产、农情宏观预报、农业资源调查等方面,遥感已经发挥其应有的作用,而且研制出了可行的技术路线[28,29],如东北玉米、华北小麦和南方水稻估产精度达到90%以上。高光谱遥感是遥感发展的一个重要趋势,光谱分辨率达到纳米级的高光谱遥感数据可以很好地描述作物的“红边”特性(红边位置、红边斜率、“红移”、“蓝移”),区分作物叶片生化成分、含量及其变化[27],还可以用来减弱土壤对作物光谱的影响,作物具有一些明显的、独特的吸收特征。作物生物物理和生物化学信息是研究理解植被生态系统过程和生理机制的重要参数,是诊断植物营养状况的重要依据,国内外许多学者已经涉足高光谱遥感在植被生物物理信息和生物化学信息提取方面的研究[25,26]。高光谱遥感以其高光谱分辨率特性所携带的丰富光谱信息为遥感应用带来了强大的活力,通过分析高光谱植被指数与农作物特征的关系,选择表征农作物特征的特定波段和光谱参量可以较好地反演作物生物物理和生物化学信息。在精准农业体系中,遥感(特别是高光谱遥感)将为精准农业实施提供大量的田间时空变化信息,遥感技术将成为监测土壤和作物养分变化、水分胁迫和病虫害等的主要数据源。由于航空、航天遥感成本较高,而且受信息获取的滞后性、信息分析处理方法等因素的限制,目前许多学者开始研制基于地物光谱特征,并用于田间低成本间接测定作物养分和生化参数的仪器和工具,如NDVI测量仪、LAI测量仪、谷物品质测量仪等,这在卫星和航空遥感技术进一步发展和成熟前,正在被发展为高密度获取农田信息的技术手段。

4.3地理信息系统应用

GIS在精准农业技术体系中的地位举足轻重,其作用不仅在于从田间信息采集、信息处理与管理、信息分析,到田间决策方案实施的整个种植管理过程,而且贯穿规划、种植管理、产后分析、产后加工及销售的整个种植循环过程。这要归功于精准农业实施对空间信息的依赖性。在精准农业体系中,GIS不再是一个孤立的系统,而是围绕精准农业核心思想而提供较全面的地理信息服务的平台,而且该平台与其它系统或用户之间通过信息交换而紧密联系。概括来说,这种地理信息服务主要包括信息管理服务、信息交换与更新服务、信息决策分析服务和信息服务等4项,如图2所示。

4.3.1农田信息管理

农田信息具有多源性,具体表现在存储格式多样性、多尺度性、获取方式多样性,另外还包括系统或数据库数据组织的复杂性。通过GIS平台,在融合多源数据的基础上建立农田管理系统,实现对多源、多时相农田信息的有序管理和分析,这是精准农业实施的基础,其作用表现在数据组织和集成管理、空间分析查询、空间数据更新与综合处理、可视化分析与表达。GIS为田间信息采集提供基础信息,也为田间变量实施决策分析提供信息源,因此农田地理信息系统是精准农业实施的信息管理员。目前GIS在国外精准农业应用中还处在农田边界图管理、土壤肥力管理、产量分布图管理分析和GIS制图阶段,并没有充分发挥GIS应有的作用,相应的管理软件也不成熟。虽然经过几十年的发展,国外许多GIS产商开发了诸如ArcGIS产品系列、MapInfo系列等通用GIS软件,但这些软件与农业生产有关的功能只是很小一部分,而且它们价格昂贵。然而,应用于精准农业的GIS应用系统应该是小型廉价且适用的农场信息系统FIS(FarmInformationSystem)。因此根据农业信息采集、存储和处理分析的特点,研发功能针对性强的FIS是农业GIS发展的一个方向。

4.3.2信息更新与交换

信息更新与交换服务是服务平台的重要组成部分。数据是系统的血液,平台的生命力在于信息的现势性及可更新性。信息更新一般分为两个层次:一是不定期的局部数据更新;二是周期性的全局数据更新。信息交换是信息进出服务平台的通道,解决服务平台与各种数据采集系统、应用系统之间的数据交换问题。遥感信息的特点决定了它必将成为农田信息获取的主要手段,然而从遥感获取的不是直接用于精准农业的信息,如土壤水分、作物冠层生化参数等,而需要通过分析建立遥感信息与土壤和作物生长状态相关的参数之间的关系,这是限制遥感信息应用与农业信息获取的“瓶颈”。GIS的参与将为遥感信息提取提供新的思路,提供背景数据和分析方法。遥感和地理信息集成研究,脱离庞大昂贵的遥感影像处理系统,开发服务于具体应用的遥感和GIS集成系统,是GIS应用于农业的又一个重要方向。

4.3.3决策分析

决策分析服务是整个地理信息服务平台的核心部分,利用已有的信息,根据不同应用目的,集成相应的知识和模型,分析生成供决策服务的知识,这是地理信息技术在精准农业应用中的首要目的。信息分析服务是一个知识挖掘的过程,其关键是GIS与专家系统、模型库系统集成,其集成程度决定分析效率和分析结果的可靠性。决策分析可以归纳为产前规划评价分析、产中监测与控制分析,以及产后分析与销售管理。规划评价主要利用区域自然要素、社会经济要素、产量历史数据、作物品种特性等进行农业区的规划、种植区划、作物种植适宜性评价和作物品质区划,这方面的GIS应用研究取得了一定的进展[32,33]。实现以高产、高效、优质和实时管理为目标,为农业生产提供一个合理、详细、完整的农田作业规划,它是精准农业实施的基础。如通过分析产量数据、肥力水平和作物生长的适宜性,选择合适的品种、肥料和农业机械设备,制定合理的耕作计划。监测与控制分析是信息分析决策服务的一个重要内容,是最能体现精准农业核心思想的内容。将GIS作为决策分析的平台为精准农业实施提供决策和控制的依据是其在精准农业中的另一个发展方向。通过GIS集成作物栽培管理辅助决策支持系统与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出模拟模型和智能化农作专家系统,根据作物长势和其背景状况做出诊断,提出科学处方,调控操作。将不同类型的地理数据,如土壤、作物、气象和土地历史等,与水分运动、溶质运移、农药渗漏、作物生长、土壤侵蚀等各种模拟模型和专家知识和推理机整合,产生支持定位实施的“农作处方”,这一切都需要集成模拟模型和专家系统的GIS应用服务平台的支持。也正是GIS的这一功能才使得用于变量作业的农艺处方生成得以实现,同时也能够通过专家系统实现精准农业实施中的自动控制。国内有学者开始研究采用GIS进行施肥推荐处方生成[30,31]。

4.3.4产后分析与销售管理

从精准农业实施的经济效益和产业化角度考虑,GIS在精准农业中的应用并没有随着精准农业田间实施全过程的结束而终止,它还在后续工作中起着重要作用。利用产后产量分析为下一种植循环的规划提供决策信息,这是当前国外精准农业体系中注意得比较多的一项内容,但仅此而已,它们并没有从市场销售角度考虑GIS的应用。目前,作物生产已开始由单纯追求高产模式向优质、专用和高效的方向转变,利用品质监测信息可用于指导粮食分类加工,大幅度提高加工品质和附加值,这是产后基于GIS分析的又一个内容。市场分析是根据作物产量和品质,以及社会经济要素进行分析,用于指导粮食销售价格和销售方向,从而提高粮食生产的经济效益。销售管理主要对客户和粮食配送的管理,分为客户关系管理和物流管理,它是提高粮食销售管理效率的必要前提。因此研发为精准农业服务的产后市场分析和销售管理的应用软件是GIS应用于精准农业中的一个重要补充,具有较大应用前景。

4.3.5空间信息

利用GIS进行空间信息服务是精准农业体系中“空间变异信息”的重要消费者,它通过Internet或无线(有线)通讯向公众原始和分析结果信息。的空间信息可以包括农田作物长势监测信息、作物产量及品质监测和预测信息、产品供需分布信息等,空间信息将使地理信息技术在精准农业中的应用走向社会化,这是产业化发展的重要方向。

5应用前景与产业化发展

第2篇：精准农业分析范文

关键词：现代信息技术；精准农I；数据化；智能化

中图分类号：F320.1 文献标识码：B 文章编号：1008-4428（2017）03-11 -03

一、引言

精准农业是一种以大数据科学为核心的信息化的现代农业理念，其发展颠覆了我国日出而作日落而息的手工劳作方式，打破了粗放的传统生产模式转而迈向集约化、精准化、智能化、数据化，促使我国农产品由线上零销售改成私人订制。20世纪80年代，我国开始对精准农业进行研究，建立了小汤山国家精准农业研究示范基地和黑龙江友谊农场的“精准农业示范项目”试验基地；2012-2013年在黑龙江垦区农机推广产品中，GPS自动导航和驾驶系统全部由国外进口，这表明我国亟需自主研制开发精准农业设施装备。总体上看，我国对精准农业的研究大多局限于对概念的补充和延伸，没有形成系统成熟的学术思想。在实践中，并未建立较大规模的试验示范基地，基础设施、经营规模和经济效益等都不及发达国家。因此，需对精准农业的发展作进一步研究，以加快我国农业现代化进程。

二、精准农业内涵及主要技术组成

（一）精准农业内涵

精准农业（precision agriculture，PA）又称精细农业，精确农业或处方农业，是以实现农业高产、优质、高效为目的的现代农业生产模式。它的全部概念建筑在“空间差异”的数据采集和数据处理上，在定位、导航的基础上，根据管理单元的土壤特性和作物生长的需要，管理作物的每个生长过程及各种农资投放量，最大限度地发挥土壤和农作物的潜力，做到既满足作物生长发育的需要，又减少农资的投入，从而降低物质消耗、增加产量、保护生态环境，实现农业的可持续发展。

（二）精准农业的核心技术组成

精准农业技术体系是支撑精准农业发展的关键部件，精准农业技术通常不以单项技术的形式出现，在组装集成单项技术应用于农业生产的同时，形成了精准农业所独有的技术体系，如产量图、配备有“3S”技术的播种机、联合收割机等。精准农业技术体系如图1所示：

1.现代信息技术

现代信息技术主要由全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感系统和计算机自动控制技术组成，其基本含义是把农技措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平的一套综合农业管理技术。这项技术依赖全球定位系统和计算机控制定位，精确定量实施，极大地提高了种子、化肥、农药的利用率，同时在管理决策环节上，可根据具体情况选择“单纯获取高产”“以适量投入获取较高经济利润”或“减少资源消耗、保护生态环境”等多种不同优化目标。

2.生物技术

生物技术是现代生物学与其相关学科交差融合的产物，其中核心是基因工程技术。随着人们对动植物基因学和蛋白质学的认识，生物技术在农业生产中的应用越来越广。通过对动植物基因重组，可增强农作物对生长环境的适应能力，增加农作物单产，减少农药化肥的施用量，改善食物的营养结构和口感。例如，在棉花中引入抗虫基因，可减少病虫害对棉花的侵蚀，减少农药的使用；在水稻中导入能产生维生素A的基因，可以提高稻米的营养价值。

3.工程装备技术

农业工程装备技术是精准农业发展的物质基础，也是衡量精准农业发展水平的重要指标。用于我国精准农业生产的农机装备主要有新型高效拖拉机、播种施肥灌溉机、精量植保机、节水灌溉与水肥一体化设备、高效能收获机械等，可实现精准平整土地、建立模块信息，为农作物生产管理收割做好准备。我国于2009年建立农业智能装备工程技术研究中心，以自主研制适合我国农业发展的农业机械，近几年，我国农机科技创新能力提升较快，2016年全国农作物耕种收综合机械化率高达63%。

三、我国精准农业发展存在的问题

（一）发展精准农业的成本较高

精准农业技术在新疆兵团棉花的大面积种植应用中取得了客观的经济、社会及生态效益：平均单产增加17%，每亩播种量减少2千克，氮磷肥的利用率提高3%-8%。对农作物生长环境的检测，节约检测成本高达90%，检测效率提高500%以上。但这些农业机械价格昂贵，适合大面积作业，主要面向大型农场。而我国地形复杂，以小农经济为主，农户多分散且产能较低，导致发展精准农业的成本较高，不适合我国目前的农业经济发展水平和生产作业规模。

（二）农业从业人员素质偏低

我国农业劳动力文化程度较低，近年来，市场的各种优质资源也逐渐由农村转移到城市，在农村形成了“38、61、99”部队、“空心村”“末代农民”等现象，进一步降低了农业劳动力的素质。文化知识的缺乏，降低了农业从业人员接受新事物、学习新技术的能力，导致一些高新技术成果难以推广运用，阻碍了农业生产发展向高端升级的进程。虽然我国政府大力提倡精准农业的发展，但由于我国基础薄弱，农民吸纳新技术的能力差，精准农业在我国的推广实践困难重重。

（三）精准农业基础设施不健全

我国精准农业技术装备远远落后于世界先进水平，仅相当于发达国家20世纪60-70年代的水平。目前我国精准农业的生产机具多从国外进口，尤其是在技术含量较高的新型行业，这种差距还在不断加大。精准农业装备研发和创新的技术储备严重缺乏，适用农业机具设备品种少、水平低，而且可靠性极差，远不能适应精准农业发展的需要。另外，精准农业机械设备价格高昂，我国零散的农户和小型农场无法承担高额的费用，导致精准农业基础设施严重缺乏。

（四）现代信息技术在精准农业生产中的应用有限

我国已利用现代信息技术建立了农业数据库及农业信息系统，将3S等各项高科技应用到精准农业的生产发展中，并在北京、黑龙江、新疆等各地建立了大规模的精准农业实验基地，在一定程度上解决了我国农业发展中存在的化肥农药利用率低、劳动效率较低、环境污染严重等问题。总体来看，现代信息技术在我国精准农I中的应用仍处于初级阶段，很多技术在精准农业中的应用都是空白。如：基础设施建设、智能控制、机器人技术、VRA播种等现代信息技术在精准农业中的应用基本上都处于空白状态。

四、我国精准农业发展的对策建议

（一）降低精准农业生产成本

加快精准农业核心技术研究，开发具有自主知识产权的、适合国情的低成本精准农业机械设备，促使农业科研成果转化为现实的生产力；降低精准农业技术的应用成本，降低我国广大农村地区迈向精准农业的门槛，改变我国精准农业“只有理论，不能实施”的尴尬局面；建立大型农场，发展多种形式的适度规模经营。培育新型经营主体，带动适度规模经营发展，如农业专业大户和家庭农场等，同时简化精准农业技术，提高精准农业技术在生产实践中的实用性和易用性，有效降低精准农业生产成本。

（二）提高农业从业人员的素质

精准农业是科技含量较高的新型农业发展方式，精准农业机械设备的操作需要丰富的专业知识，而“空心村”等现象导致我国农村人才匮乏，尤其是精通精准农业生产过程专业人才的匮乏。因此，必须从以下几个方面提高精准农业从业人员素质：一，完善中小学课程，把精准农业添加到教科书中，保证下一代全面彻底地了解精准农业；二，加强对现有劳动者的专业化培训，加快农业科技队伍建设和农技推广；三，培育新型职业农民，促使其在精准农业的发展中起到“领头雁”的作用，为我国精准农业的发展提供人才保证。

（三）大力加强精准农业基础设施建设

精准农业基础设施主要指智能化精准农业装备，其研究与开发是精准农业能否得到推广实践的关键。目前我国精准农业基础设施较差，技术含量低，特别是大型的农机设备，几乎是从国外进口的，因此应从不同层面加强精准农业基础设施建设，改善精准农业生产条件。一是政府要加大对精准农业基础设施建设的投资，加强智能化精准农业装备技术的开发和实践应用。二是增加精准农业主要农机装备的生产数量，如多功能谷物精密播种机，可自动调控配比的自动定位施肥机和喷药机，可控制喷水量的定位喷灌机等。

（四）拓宽现代信息技术在精准农业生产中的应用面

加快精准农业核心技术研究，简化精准农业基础设施建设步骤，降低精准农业基础设施建设成本，促使尽可能多的农民将精准农业技术体系应用到农业生产中；建立一个完整的植物信息数据库，在农作物生长的不同阶段及时给出合理的操作建议；结合全国各地农业发展特点和现状，加快自主研制开发适合不同模式精准农业发展的“3S”技术及高科技产品，并将“3S”技术及高科技产品全面运用于精准农业生产过程中，进一步拓宽现代信息技术在精准农业领域中的应用。

参考文献：

[1]田家治.精准农业的作用及发展现状概述[J]. 农业科技与装备，2014，（03）：68-69.

[2]张福贵.孟庆国，张树宝.黑龙江垦区精准农业试验与发展[J].现代化农业，2006，（01）：41-42.

[3]董力伟.我国精准农业发展现状[J].产业观察，2014，（02）：52-54.

[4]赵国锋.国外精准农业发展及其对中国西部地区（下转第67页）（上接第12页）的启示[J].世界农业2016，（06）：175-179.

[5]许海云，张娴.精准农业技术与系统专利分析[J].科学观察，2015，（05）：15-33.

[6]梁瑞华.基于物联网技术的温室大棚智能管理系统构建[J].河南农业大学学报，2016，（06）：346-352.

[7]聂兵.我国精准农业的实施路径及其方向选择[D].山东农业大学，2009.

[8]军.精准农业的研究现状和发展趋势[J].农垦农机化，2015，（06）：114-119.

[9]何志文.我国精准农业概况及发展对策[J].中国农机化，2009，（06）：23-26.

[10]张纯洁.基于巧的精准农业发展模式―以江汉平原为例[D].华中师范大学，2008.

[11]赵春江.对我国未来精准农业发展的思考[J].农业网络信息，2010，（04）：5-8.

[12]何志文.我国精准农业概况及发展对策[J].中国农机化，2009，（06）：23-26.

[13]宁建.智能化精准农业装备的发展趋势[J].机电产品开发与创新，2011，（03）：77-79.

作者简介：

第3篇：精准农业分析范文

关键词：地理信息系统，专家系统，智能决策支持系统

 

图1 马常杰、陈守余提出的G-IDSS参考模型框架

3.结语

智能决策支持系统既发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点，又充分利用了决策支持系统以模型计算为核心的解决定量分析问题的特点，将定性分析和定量分析有机的结合起来，使解决问题的能力得到进一步的提高。但是它不能直观、精确而灵活地描述组织对象的位置布置、空间分布等地理信息，也不能描述组织对象所处的自然环境和社会环境信息。精准农业实现的全过程均依赖于地理信息。论文参考网。论文参考网。因此，针对精准农业的特点，将GIS和IDSS结合起来，辅助决策分析是至关重要的。

地理信息是实现精准农业的核心系统，它管理所有的农业信息，并对空间信息进行分析，对精准农业实施给出精准的作业方案。论文参考网。我国基于计算机网络系统的GIS软件在城市建设、农田规划和土壤养分管理方面已广泛应用。目前研究的关键问题是开发出具有自主产权的用于精准农业的基于计算机网络农田管理决策系统。将GIS与IDSS相结合，发挥各自优势，使计算机技术在农业中的应用更加实用化、智能化，对于提高农业现代化的科学性和工作效益将有深远的意义。

【参考文献】

[1]张伟.智能决策支持系统( IDSS) 研究综述.现代商贸工业,2009年第14期

[2]孔祥强.GIS与ES的结合及在精确农业中的应用.信息技术与信息化,2007.1

[3]吴雨华.国内外智能决策系统的发展概况及推广应用.农业与技术,2005年1月

[4]张卫建,卞新民,柯建国等.基于网络GIS 的区域农业决策支持系统的集成思路与方法.南京农业大学学报,2000,23 (2):23～26

[5]郑文钟,何勇,张玉林.基于GIS的农业机械化决策支持系统的研究.浙江大学学报(农业与生命科学版) 31(3):329-332,2005

[6]马常杰,陈守余.基于GIS的IDSS模型研究.计算机与现代化,2003年第2期

[7]周勇,田有国,任意等.基于GIS 的区域土壤资源管理决策支持系统.系统工程理论与实践,2003年3月

[8]刘书华,杨晓红,蒋文科等.基于GIS的农作物病虫害防治决策支持系统.农业工程学报,2003.7

[9]周舟,王秀,王俊,阎波杰.基于GIS的变量喷药决策支持系统.农业工程学报,2008年9月

[10]张梅,文静华.基于分布式Web-GIS的农业决策支持系统研究.安徽农业科学,2010,38(5):2737-2738

[11]张东彦,杨武德,冯美臣.专家系统在我国农业上的应用现状、存在问题和发展趋势.农业网络信息,2007年第2期

[12]夏敏,张佳宝,赵小敏等.基于的土地适宜性评价决策支持系统研究与应用.农业系统科学与综合研究,2006年11月

[13]郭银巧,李存东,赵春江等.玉米栽培理论及智能决策系统的研究进展.2005,13(1):95~98,102

[14]杨长保,吴秀媛,马生.基于GIS的专家系统及其在农业宏观决策中的应用研究.吉林农业大学学报,2004 ,26 (1) :111～115

[15]陈文伟.决策支持系统及其开发.电子工业出版社,1998

[16]夏安邦.决策支持系统引论.同济大学出版社,1991

第4篇：精准农业分析范文

关键词：精准农业；实践；农田土壤养分；空间变异性

中图分类号：S158.3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150732017

农业是每个国家发展的支柱产业，它历经千年的演变，从原始农业向现代化农业实现了过度，目前它正进入知识高度密集发展的新阶段。过去的农业生产技术较为落后，产出效率低，劳动者的能力得不到发挥，依靠农药、化肥进行生产还不利于农田产物的健康性。精准农业又被称为环保农业，是一种新的农业生产手段，其研究的动力是田间分布明显的差异性，有助于做好定量分析，突出先进技术的优势特点。然而，精准农业在实施过程中需要高技术配合，对信息资讯具有较高要求，难免产生农田土壤养分空间变异性。本文就结合精准农业在我国的发展现状，对农田土壤养分空间变异性进行研究，从而发挥精确农业的作用。

1 农田土壤养分空间变异性的研究现状

传统的农业生产在研究过程中手段策略相对单一，将一块地看做统一的单位进行处理，没有根据土壤的形成、不同结构和地形特点开展分类似研究，不利于提高农田的生产效率，还会造成浪费。现如今，人们对土壤的特性有了进一步的了解，对农田土壤养分空间变异性也有了研究。90年代后期，我国也在这方面进行了尝试性探索，采用以50米距离为间距的网格法采集土样，分析了牧地条件下土壤表层速效磷、钾等的空间变异性，并探讨了胺态氮、硝态氮、有水溶性钾、水溶性钙等在空间中的变异规律，绘制了具体的等值图标，使我国在该领域得到了突破性进展。

2 精准农业实践中农田土壤养分空间变异性的成因及研究对策

即便在土壤质地相同的区域之中，土壤的物理、化学以及生物特性也不是完全相同的，在平面和深度上不是均质样式，我们通常将这种土壤属性在空间上的非一致性叫做农田土壤养分空间变异性。土壤的变异包括系统变异和随机变异两种模式，引发土壤变异的原因也多样，例如水文、气候、母质、生物等等都会产生作用，而土壤中大量和微量的元素的变异性则取决于土壤母质的性质和地形位置，并与气候、大气沉降、降雨和农业措施等息息相关。其中，对土壤特性变异具有最大影响的是土壤的母质，母质是构成土壤的基础，它的差异小，空间出现变异的情况也小。据目前的研究表明，地形对土壤的肥力和有效水有较大影响，在坡度相似的位置，土壤特性也趋于相似。沙粒含量和ph值等土壤的物理特性，在复杂的丘陵地区具有较高的关联度，在不同的季节、年份，作物的产出数量也不尽相同，产量的时间变异占总量的变异数据高达60%以上。

在研究精确农业实践农田养分空间变异性成因和相关数据探索过程中，要利用经典统计学方法进行探究，采用最传统的估算土壤特性的方式，采用公式n=ta2S2/（x-Ⅱ）2进行采样分析，估算出变量x。一个随机变量Z的变化特征是由其概率密度函数P（z）来表示的，z为随机变量z的可能取值。地统计学方法可用于土壤特性空间变异研究的定量分析，研究区域化变量理论，变异函数是地学统计学方法的基本工具，它通过测定区域化变量分隔等距离样点间的差异来研究变量的空间相关性，并采用理论化模型求出某一区域的变异性特征。

3 精准农业实践中农田土壤养分空间变异性的发展前景

3.1 对农田土 壤进行研究的基础是采样工作，它是约养分研究的关键，在今后的发展中，还要结合最新的技术方式，采用适当的方法进行采样，利用最科学的方式研究农田土壤养分空间变异性是未来研究的重点内容。

3.2 土壤是不 断发展变化的时空四维有机体，将土壤养分空间变异研究与土壤养分补充、迁移、转化、流失等微观机理研究相结合，对于揭示土壤养分在四维尺度上的演变规律将具有重要的作用。

3.3 由于土壤 条件是一项复杂的内容，不能用单一的方法研究所有的现象。根据不同研究方式的特点，将地统计学与其他方法相结合，根据土壤具体情况实施变异性研究就显得极其重要。

3.4 随着社会 科学技术的迅猛发展，坚持采用新技术、新方式，利用现代化手段，采用精准农业实践对土壤养分空间变异性进行研究，并加入遥感影像、光谱信息、GPS定位系统，就成为了研究的新方式。

4 结束语

总而言之，农业是我国基础建设行业，它是国民经济的支柱，是社会发展的基础。精准农业思想是一种新的农业技术运用手段，能够有针对性的探究农田的特点，找到土壤养分空间变异性出现的具体原因。为了促进我国农业的进一步发展，我国一定要找到传统农业研究存在的不足，科学使用精准农业实践方式对土壤进行探究，突出它的优势特点，减少误差现象，从而做出精确的分析。

参考文献

第5篇：精准农业分析范文

关键词:天气预报;防灾减灾;提升对策

随着科学技术的迅速发展，在农业防灾减灾中，气象服务应用效果逐步趋于完善。但从长远角度来看，还需要进一步提高农业防灾减灾的效力［1］。本文结合实际情况，详细分析天气预报在农业防灾减灾中的应用，旨在提升气象信息时效性，更好地为农业生产提供服务。

1天气预报种类

天气预报种类较多，大致可划分为短期、长期、临近、中期与短时等几个阶段，其中短时预报对生产生活具有最为直接影响。短时预报指的是对该地区近6h内的天气进行状况监测与状况预判，特别是预判强对流天气的产生、发展、强度和消失，常见包括狂风、暴雨、暴雪等［2］。短期预报主要针对该区域24～48h内的气象状况。长期预报是指，通过统计天气状况并预测建模，得出每月气温数值、每月降水量数据、预测旱涝等趋势。精确的长期预报对于农业生产意义重大，通过预测可以了解农作物生长情况，降低成本和损害程度，实现大规模掌控作用。

2天气预报在农业防灾减灾中的应用

我国以农为本，气象预测对农业发展有十分重要的意义。农业发展不仅要满足自然环境发展规律，还要确保预测的时效性。就我国农业发展状况而言，极端性气候预测精准性不够强，极端性气候抵抗能力较差。随着全球气候变暖，各类极端天气出现，常见的包括暴风雪、干旱、洪涝、冰雹天气等，因此必须要引发关注，加强天气预报在农业防灾减灾中的应用。

2.1短期天气预报在农业防灾减灾中的应用

短期天气预报指的是，在多个短时间段内，结合分析软件评估天气状况，计算降水量，在提升天气预报精准性的同时，保障气象信息的精准性。短期天气预报的应用，可减少天气预报计算结果的差异，确保信息传递速度［3］。及时做出天气灾害预警，满足人们生产需求，最大程度减少天气灾害造成的经济损失。农业人工影响天气，如人工降雨、人工冰雹等，加大农业防灾减灾实施力度，在特定的大气环境下开展农业作业。短期天气预报精准性较高，且时效性较强，在上述作业中，可提供精准作业时段，确保工作人员作业的针对性，确保作业可得到预期效果，切实将人工影响在天气工作中的效益发挥出来。可见，短期天气预报，在农业灾害防控上效用显著，特别是在防雹作业体系和缓解水资源短缺等方面发挥了重要作用。

2.2长期天气预报在农业防灾减灾中的应用

在经济全球化发展的当前，科学技术迅速进步，推动了社会高速发展，气象预测技术也在不断进步与创新。相关行业一直在加强应用先进气象预测设备，以此确保天气预报精准率。长期天气预报不仅可预测一定时间段内的气温、降水量，还可确定初雪、初次霜冻时间等，区分低温时段、高温时段、干旱时段、洪涝时段、霜冻时段、冰雹时段等，可选择有效措施预警自然灾害。为降低天气灾害对农业造成的损失，相关部门需结合天气预报预测，做好灾害预防工作，注重自然灾害的防控。如，在农田兴修水利设施，确保农田做到旱能灌、涝能排。不仅如此，还应当积极开展植树造林、退耕还林、退耕换草等农业作业，改变区域性气候。结合天气预报，选择抗旱、抗涝、抗低温较好的品种，提升农业产品的适应性，选择早熟品种、晚熟品种，合理决定播种时间，避免霜冻天气及冰雹天气影响农业生产。

2.3完善农业气象监测及预警系统

2.3.1完善综合监测系统我国偏远地区，受地理位置、气象、气候等因素的影响，很难全面了解农业气象灾害。通过引入先进设备，注重新技术的应用，适当增加一些农业气象探测设备与探测装置，加强地区天气雷达系统建设、地区地面观测、地区高空探测等装置的建设，能够及时获取气象数据，为灾害的监测奠定基础。

2.3.2完善气象灾害预报系统农业气象灾害种类较多，通过加露、寒潮、高温等灾害性天气的预测，及时播报，加强对大风天气、强降水天气、雷电天气的预报。为农民农业生产提供及时天气预报、有效气象信息，以此规避气象灾害带来的风险。通过建设灾害性天气立体监测网，实时监测、动态监测、立体监测天气变化，可提升天气预报的业务能力。整体上提升重大天气预报水平，确保农业防灾减灾工作的针对性、科学性。

2.3.3完善气象信息系统借助公众信息网络资源，注重观测数据的采集、整理及分析，实施数据共享。从多个渠道入手，选择不同的方式播送信息，使农民有足够的时间进行灾害防御。除此之外，不同地区的农户可结合地域特点，建设针对性的气象灾害预警平台，多方位、多角度进行信息，使农民及时掌握气象信息。

3天气预报在农业防灾减灾中的应用提升对策

长期以来，天气预报一直是气象工作人员研究的核心。天气预报的应用可人工改变天气用途，更好地进行防灾减灾，为农业生产提供指导，最大程度降低天气灾害对农业造成的损失。结合实际，天气预报在农业防灾减灾中的应用提升对策主要如下。

3.1创建应急系统

作为农业防灾减灾中的关键环节，灾害天气预测系统意义显著，且天气预测精准性较高，是灾害预防的基础，可实现防灾减灾成效的提升。该系统的应用可提升天气预报精准性、有效性，优化灾害性天气的预警与报警工作，结合当地农业生产情况、农业特点，做好预警工作，更好地防控自然灾害。积极进行防汛、防干旱、防冰雹、防低温等农业灾害预防，做好农业气象的预警与预测工作。除此之外，气象工作人员还应当依照灾害性天气对农业生产的影响程度，分级农业防灾减灾服务气象产品，分类农业防灾减灾服务气象产品，监测农业天气灾害，更好地预防与预警天气灾害。3.2创建预防体系在进行防灾减灾预防措施落实阶段，若无法避免天气灾害。在天气灾害发生时，相应部门应当及时反应，制定针对性方案，布置各单位行动，利用资源与人员，整合资源，以最快速度、最可靠方式降低自然灾害对农业的影响，降低农业经济损失［4］。

3.3加强预报目的

增加与农户之间的交流与沟通，全面了解农民需要的天气信息。顺应时展需求，建设高效信息获取方式，构建多渠道信息形式，逐步加强天气预报相关信息的工作。以便可以获取精准的气象信息，确保天气预报信息的针对性，协助农户更好地安排农业生产工作，避免经济损失。

第6篇：精准农业分析范文

[关键词]智能种植；云计算；精准农业

中图分类号：TP273；S49 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0239-01

引言

当前中国农业，在信息化建设上取得了一定的成绩与进步，但是各地信息化建设多是各自为政，基础设施的重复建设和信息孤岛现象比较严重，农村信息化成本高，农户的信息化素质不够，信息化普及难等问题。同时，由于农户经验技术参差不齐，为防治病虫害等使用农药化肥容易造成农药残留，农产品品质也不易维持，甚至有为了假冒高品质而添加有毒物质等现象，直接危害到了人身安全。

为了解决以上问题，顺应当今农业发展趋势，本文通过一种基于云计算的智能种植系统，跨越物理界限，通过较低的成本来普及精准农业，推进中国农业和农村的信息化。

1 系统需求

精准农业主要有3大要求：1、布局规划精准，针对不同类型的农田，播种适合的作物；2、生产投入精准，针对不同作物的不同生长时期或不同疫情，投入适量的肥料或农药，没有农药残留，没有肥料偏颇导致土壤质量劣化和作物产量下降；3、农业产出精准，农产品种类和产量符合市场需求，没有供过于求的浪费。

能够满足精准农业的3大要求的智能种植系统，必须：1、能够感知农作物生产环境，针对影响作物的环境指标（例如高、低温或降雨等）要能够发出预警，促使农户对应；2、能够把握不同作物的不同生长周期，以及针对不同时期需要执行的操作，能够进行或指导农户进行精准的农业操作；3、能够搜集农产品市场需求，辅助决策农产品的销售方向，以及辅助决策农产品的生产方向。

2 基于云计算的架构设计

为实现以上需求，基于云计算技术，对智能种植系统的总体架构设计如下：

2.1 传感控制层

包括空气温湿度、光照度、风向风速、降雨量等一系列气象站传感器来感知农田的环境天气数据，对影响到农作物生长及产量的天气情况进行预警，或者按照农作物不同生长阶段需求，调整周围环境以利于作物生长增产和品质的提高。

包括土壤温湿度、酸碱度等一系列土壤环境传感器来感知农田的土壤环境数据，适时并精确的对作物进行灌溉和施肥，保持土壤的可持续生产的潜力。

包括摄像头等一系列远程视频监控设备来监测和记录农作物的生长情况，对于突发疫情等状况，提供图片数据以供判断。

2.2 网络传输层

利用Zigbee传输方式低功耗、自组网的特点，通过Zigbee节点组成由智能采集器、智能控制器、智能网关的无线传感通讯网络。

智能采集器：负责连接个传感设备终端，并对传感终端信号进行解析，并转换为传感数据。

智能控制器：负责和农业设施设备连接，实现电平或脉冲控制，实现对设施设备运行状态反馈。

智能网关：负责接收智能采集器及智能控制器运行状态数据，并根据数据协议，打包压缩后上传到云端服务器；负责接收云端服务器下发的指令，并分发到对应终端设备。实现数据的接收和分发。

2.3云服务平台

构建Restful Service作为开放式服务平台，具有很好的跨平台跨语言的集成能力，几乎所有的语言和网络平台都支持 HTTP 请求，无需去实现复杂的客户端，无需使用复杂的数据通讯方式既可以公开服务给任何需求方。

监控服务：负责设备信息管理，设备状态管理，设备控制管理，以及负责设备数据协议解析和数据封装。是智能种植系统核心服务。

报表服务：负责数据分析和统计，负责数据导出。

任务服务：负责标准化任务管理，负责任务分发，任务执行及任务汇报。

交流服务：构建农业社交网络，有效协调农户、农业企业、农业专家、农资供应商，形成高效的行业交流平台。

溯源服务：负责溯源流程管理，溯源档案模板管理，以及溯源数据攥取。

2.4云数据中心

数据以组织进行隔离，按组织进行授权，保存各客户智能种植数据，为数据挖掘和决策提供支持。

2.5 网页前端

基于Jquery构建纯B/S网页架构，支持IE、Safari、Firfox等主流浏览器，支持跨域访问。实现监控中心、报表中心、任务中心、交流中心等核心功能。

2.6 手机前端

构建Android及iOS智能种植系统App应用。实现监控中心、报表中心、任务中心、交流中心等核心功能。同时实现了预警、信息推送、语音集成等功能。

3 基于云计算的必要性和好处

依据SaaS（软件即为服务）的思想，本文所论述的智能种植系统重点使用云计算技术，将服务器和数据库部署在了云端。传感器和控制器等必须直接部署在农业生产现场的设备也设计为利用无线网络连接直接将数据发送到云端，并且直接从云端接收控制指令。该设计尽可能地利用了云计算的优点，利用城市里统一的、优质的基础设施资源，为相比之下信息化较为落后的农村灵活地提供不同规模、同样优质的服务，可以减少基础设施的重复建设而造成的浪费，以相对较低的成本普及农业信息化和精准农业。由统一的系统及专门人员来搜集汇总农业信息，并根据各个农田的状况精准推送相关信息，也可以解决信息孤岛的问题以及农户信息化素质不高，收集、利用信息难的问题。

与流通及销售环节集成，形成全生态链应用系统，通过大数据挖掘，发现农业市场的需求和供给之间的平衡状况，有针对性的向农户推送辅助决策的信息。

4 结束语

精准农业是当今农业发展的趋势，但是由于中国农村信息化的实际状况，精准农业还未能得到大规模普及。本文通过论述一种基于云计算的智能种植系统的设计与实现，探讨了以更低成本在农村普及农业信息化和精准农业的方案，对农业信息化和精准农业的普及有参考和指导作用。未来，通过利用新技术，普及农业信息化和精准农业所需的成本将会进一步降低，农产品的品质将更容易得到控制，减少食品安全问题，造福社会。

参考文献

[1] 黄博. 我国农村信息化现状与改进建议. 考试周刊2013，95：130-133

[2] 张军国，赖小龙，杨睿茜，吕静霞. 物联网技术在精准农业环境监测系统中的应用研究 [ M ]. 湖南农业科学， 2011.

第7篇：精准农业分析范文

关键词：无人机；光学遥感技术；土壤湿度；节约用水

一、我国的干旱状况及干旱预警机制

（一）我国干旱现状

我国是一个严重干旱缺水的农业大国。很多省份的人均水资源量低于500立方米。我国人均水资源占有量在世界银行统计的153个国家中仅排第88位。水资源分布也很不平衡，长江流域及其以南地区，面积只占全国的36.5%，但水资源量却占全国的81%；其以北地区，面积占全国的63.5%，但水资源量仅占19%，所以水资源短缺是我国面临的严峻问题。并且我国的农业生产几乎全部依靠灌溉，因此发展安全节约高效的精准农业是我国农业发展的一个目标。

（二）我国干旱预警机制

我国干旱预警主要是通过国家各级人民政府抗旱防汛指挥部负责管理。依据国家的相关法律法规、农牧业、水利、气象等部门向同级人民政府递交干旱监测、预测预警决策信息，政府部门根据干旱灾害的严重程度启动不同的预警应急预案，不同部门之间开展的常规干旱监测、预警评估业务信息，供内部业务使用或通过授权的媒体上。所以我们一般得到的天气及干旱情况是比较笼统的大范围的天气状况。但是现在的精准农业上的需要的则是应比较详细的、精准的。同时由于地理环境以及土壤环境的差异即使在同一块土地中不同部分的土壤含水量也会出现差异，更重要的是我国的地理环境比较复杂，想要准确的监测土壤湿度就更难了。

二、无人机在旱情监测上的应用

通过发展安全高效节约的精准化农业是农业现代化的重要标志，也是我国发展农业的一个目标。无人机已经成为一种新型的信息获取途径，在农业现代化的建设进程中，其在精准农业发展中占有的地位会越来越重要，尤其是在农业旱情监测以及农业灌溉上的应用。

（一）无人机遥感技术

传统遥感技术一般采用卫星和大型飞机作为遥感平台，进行大面积观测并获得丰富的综合性数据。但是，传统遥感在小时空尺度的数据采集分析上存在分辨率不足的问题。如果采用小型无人机作为低成本的新型遥感平台，就很好的弥补了传统遥感的缺陷，在局部遥感和应急监测方面会取得巨大的成功。

无人机遥感技术要求搭载的仪器所占空间小、重量轻、抗震性优良。光学遥感技术具有所占空间小、时间短、成像简单、费用少等一系列优点。无人机通过搭载有合成的多功能探测器，以近红外光作为遥感测量的手段，采集多波段光谱数据，依靠地面的操作站对无人机实施操控。

（二）土壤湿度监测与土地灌溉

土壤的含水量是农作物生长的重要指标，农作物的生长都有适宜的土壤湿度范围，在现代的农业生产中我们往往需要及时的了解大面积农田的土壤湿度。传统的土壤水分测量方法有：种子散射法、重力土壤采样法、张力计法、土壤蒸渗法和土壤电阻法。但是这些方法采样时间长且是点数据，不能满足大面积空间、长期的土壤湿度动态要求，没有显著的代表性。微波遥感技术就可以很好解决这些问题，微波遥感监测土壤水分的基础是土壤的介电特性与水分含量间的密切关系，因为土壤的介电常数受水的影响很大。无人机通过搭载遥感设备，对收集到的土壤反射回的微波图像数据进行综合分析，和建立的模型进行对比得到具体的土壤湿度含量，并且可以对图像模糊的区域通过自动或人工对无人机实时进行任务设定、航线调整进行重新的观测。可以更加全面的对土壤进行监测，然后将再次传回的数据与图像进行数据处理分析，得到更加具体的土壤湿度。

农业灌溉是农业生产中最基本的问题，作为下一个严重缺水的国家，发展现代农业是我国农业建设的首要任务。节水灌溉技术在广义上是指相对于传统灌溉技术更加能节约、高效用水的灌溉方法，措施和制度的总称。狭义上是指以现代农业作为前提，根据地域性和作物生长规律的不同，以实现农业产量最高和生态效益最好为目标而进行的水资源开发和灌溉技术的总称。

合理高效的农田灌溉，是保证作物生长和节约用水的基本准则。现代农业中常采用的节水灌溉技术有沟灌、喷灌、滴灌等技术。我们通过得到的不同的土壤湿度对灌溉进行合理的安排，这样既能保证作物产量又能达到节约用水的目的。

三、结语

现代农业的快速发展对农业航空的需求日益增长，决定了农用无人机必定成为农业生产操作的主要力量之一。随着无人机遥感技术的不断发展及其在农业上的应用，为现代的精准化农业的发展提供了更为有利的技术支持，其不仅可以应用在土壤湿度的监测和农业灌溉上，还可以应用在其他农业的信息采集上，对农业生产进行实时监测，从而将农业生产的风险降到最低，保证农业产量，加快推进我国的农业精准化建设。

参考文献：

[1]高占义.中国的灌溉发展及其作用[J].水利经济，2006，24（1）：36-39.

[2]朱平.区域水资源预警方法研究[D].扬州大学，2007.

[3]于宝珠.旱情风险评价模型及其预警机制的研究[D].东北农业大学，2012.

第8篇：精准农业分析范文

一、农业发展新形势

当前，我国农业正处于由传统农业向现代农业转型升级的关键时期。经过近些年农业改革的不断深化，农业经营方式等情况已发生深刻转变，逐渐呈现出“集约化、专业化、组织化、社会化”的特点，农民专业合作社、家庭农场、农业企业、专业大户等新型农业经营组织蓬勃发展，农业现代化水平得到较大提高。但同时农业发展又面临着非常复杂的新形势：资源和坏境约束力越来越强、国际国内农产品价格倒挂严重、科技实力不强、生产的组织化程度和市场化程度较低等，确保粮食安全、保障农民增收的压力不断加大。面对这些新形势、新问题，传统的农业服务方式已不能准确地、高效地满足当前农业服务的新需求，甚至有些服务是低能的、无效的，存在着服务与需求相脱节的“两张皮现象”。这种情况严重阻碍着农业的转型升级，农业服务需要向精准化方向发展。

二、农业精准化服务的内涵及特征

所谓农业精准化服务，就是在做好基础设施建设、共性技术推广、市场信息等共的基础上，围绕农业生产经营管理提供的技术、信息、资金、项目等个性化、特色化服务。农业精准化服务，关键点就是精准，主要体现在三方面：一是针对性，针对个体服务对象的不同需求提供不同的服务；二是及时性，服务适应生产的季节性、市场的易变性等特点，在时间性上无延误；三是专业性，服务的内容、技术等专业性强，服务水平高、服务质量好。农业精准化服务的最大亮点是订制，农户可根据自身的服务需求订制个性化的服务内容。通过这种订制化、特色化的服务来提高服务的质量和效率。

例如，在信息服务方面，对于养猪农户，更希望得到专业性、个性化更强的养猪技术、猪市分析或供销对接等信息。然而，公益性信息对于养猪、养牛农户是“一视同仁”的，并无明显区别。这样一来，就会造成养猪农户对信息需求的不满足，精准化的信息服务就可为农户解决这样的问题。在生产管理服务方面，针对农村“空心化”、“老龄化”等问题。供销社可为农民提供全程的大田托管，农民可以把田里面的所有的耕种收田间管理等全部交给供销社。也可为农民提供当中的某一种套餐，好比施肥，供销社通过测土配方施肥，订身打造，需要什么肥，需要多少，农民不用管，供销社给予解决。在销售服务方面，如果农户缺市场，就可通过互联网、通过电商来解决农产品的销售问题。总之，精准化的服务，就是农户需要什么样的服务，就为他量身订制什么样的服务，服务是高效的、是精准的。

三、当前农业服务存在的问题

（一）服务内容与需求相脱节

随着农民外出务工的增多和规模化农业的不断推进，农业生产经营主体呈现出多元趋势，既有分散经营的普通农户，也有规模化经营的农民合作社、专业大户等新型经营组织。他们的生产规模不一、水平不同，从事农业生产的目标也不一致，同时，对于每一个体服务对象，他们的生产内容也不尽相同，由此导致他们对农业社会化服务的需求内容、关注重点也大不相同。因而当前的农业服务需求具有主体多元化、内容多样化的特征。然而目前的农业服务供给却没能适应这样的特征。以政府部门为代表的公益组织主要基于农业生产提供具有普适性的技术服务，由于缺乏横向的竞争机制以及人员配备力量弱小、专业素质不高等，不能提供个性化的、全方位的服务。以专业合作社为代表的经营组织能够提供市场信息、市场营销等领域较好的服务，但在专业性的种养技术方面相对欠缺，同时也存在着许多服务内容空泛、服务手段落后的现象。这些问题的存在随之带来的结果是农户在销售、信息、技术、金融等方面的服务需求依然远远不能得到满足，农业服务的内容与需求脱节严重。

（二）服务效率低、质量不高

政府农业推广部门等公益性组织在开展服务工作的过程中，由于缺乏相应的监督机制和绩效评价机制，多数工作人员的服务流于形式，完成指标了事，缺乏积极、高效的工作动力。并且，不少的农业技术服务人员由于缺乏现代农业的相关知识，在对农业生产的产前、产中、产后的技术服务过程中常出现不配套现象，服务不到家，常常是“耍龙头，摆蛇尾”。经营组织在提供服务的过程中，存在两方面问题：合作社方面，大多合作社只针对内部社员提供服务，对社外的普通散户或是不提供服务，或是收取高昂的服务费用，并且，社外的普通散户所享受到的服务质量是不高的；在农业专业服务公司方面，存在着机构虚设、名不副实等现象，政策套利问题严重，同时，专业人才较为短缺，服务质量“被打折扣”，再加上缺少对服务对象的认知度和接受度等方面的科学考察，导致服务效果不够好。当前大量的农村留守人员为六七十岁的老年人，他们接受新科技、新知识的能力差，并且思想观念较为落后，这也是导致服务效率低、服务质量不理想的重要原因。

（三）服务供给不稳定

农业服务在供给过程中有明显的不稳定性。主要表现在三方面：在以政府为代表的公益方面，当国家政策文件突出强调农业服务时，乡村基层组织对农业服务就重视，农业公益工作就升温，对农户的服务就好。反之，服务则“时有时无”，有时在农户不太需要服务的时候，服务扎堆出现，在特别需要服务的时候却“不见踪影”。在以农业企业为代表的市场主导型服务方面，服务供给具有较强的不确定性。随市场的信号的变化，企业的经营策略也要变化，例如，当市场形势较好时，企业倾向于与农户达成订单协议，以实现双方的互利共赢；当市场形势呈下滑状态时，如果市场的农产品价格比农户提供的收购价格低，那么企业就不再愿意与农户合作，而倾向选择直接与市场达成交易，这样农户的利益就不能够得到保证。所以，市场主导型的服务供给具有极大的不稳定性。在以农业服务公司为代表的专业服务方面，由于服务成本较高，发展资金匮乏，缺少高素质的优秀管理和技术人才，参加高水准教育培训的机会较少，发展动力不足，导致服务供给的可持续性和稳定性受到严重影响。

四、农业服务精准化的必要性

（一）让服务更精准、更高效

精准化的服务要求以实际问题为导向，对不同服务对象的不同特征进行研究，如年龄、性别、文化程度、生产项目、经营规模等方面的差异，同时深入到服务对象之中，分层次地了解各种服务需求，如普通农户最关注产中技术辅导服务，专业大户最关心信息服务，农业企业最需要产品营销服务等，真正做到服务的供给与需求紧密衔接，让服务更精准。同时，通过“点菜”或“套餐”式的供给方式，农户根据自身情况自行选择所需的服务环节，获取个性化的、专业化的服务。服务组织出于自身的市场发展需要，会在服务过程中积极主动减少生产中常出现的资源浪费、人力浪费等各种浪费，确保农户支付最少的成本，获取最高质的服务，并且通过现代互联网等技术让服务更高效。这种精准的、高效的服务使得农业服务中的内容与需求的相脱节、效率低、质量不高、供给不稳定等问题迎刃而解。

（二）解决“谁来种地”和农业污染等问题

近年来，农村“空心化”问题愈发突出，土地抛荒现象严重，大部分地区通过土地流转这种方式来化解这一问题，虽然土地流转是快捷有效的解决之策，但随之也带来了“失地农民”问题。如何既能实现土地的集中经营，又能保证农民的根本利益？精准化的全程土地托管服务便能实现这一点，由于土地托管不涉及改变土地承包关系的具体实现形式，比以土地承包经营权入股的农地股份合作制方式的转换成本低，因此农民更乐意接受，农户可将土地交由服务组织进行全程管理，在不影响自己外出务工的同时，最大程度地获得土地所带来的收益，极大地缓解了“谁来种地”的压力。农业服务组织通过提供精准的种养技术服务，农民不再担心土地“施多少肥、洒什么药”等问题，精准化服务技术人员对其因地制宜，科学施肥、合理用药，一方面能够确保土地的丰收，另一方面能够解决由于过度施肥和喷洒农药而导致的土地污染问题。

（三）引导农民发展现代农业，促进农业转型升级

所谓的现代化农业具备以下六个基本特征：生产过程机械化、生产技术科学化、增长方式集约化、经营循环市场化、生产组织社会化、生产绩效高优化。显然我们的农业离现代化差距还很大。发展现代农业，最根本的问题是农民，要引导农民从传统型的生产方式向现代型转变，特别是欠发达山区的农民对发展现代农业尚不适应，传统的耕作方式，自给自足的观念，严重阻碍着现代化理念在山区农民中的传播。精准化服务的供给，一方面，通过为农户提供现代化的物质装备和科学的生产技术，让农户逐渐地认识到传统农业的高成本和低效率，从而变被动接受现代农业知识为主动需求。另一方面，通过提升土地的规模化程度和产业化水平，让农户从中享受到现代农业带来的高效益。从而不断地引导着农民向现代化农业方向发展，极大地有利于我国农业的转型升级。

五、实现农业精准化服务的相关建议

（一）政府相关农业服务部门

第一完善为农服务绩效评价机制。建立起县农业部门、乡镇政府、服务对象广泛参与的“三方”考核机制，对于县管农业服务人员要增加乡镇一级的评价权重，对于乡管农业服务人员要增加县农业部门的评价权重，评价结果要与绩效奖励挂钩，以激励农业服务人员从事好为农服务的本职工作。第二提升农业服务人员的专业能力素质。强化各级农业服务队伍的知识更新，提高专业技术实践操作能力，加强复合型、综合型现代农业人才的培养。第三提高政府公益的瞄准度和有效性。改变目前公益机构以技术服务为主的单一服务方式，加快向信息、营销、资金、创业支持等“全方位”服务领域拓展，满足各类对象对农业服务的个性化、全程化和综合性需求。同时，要建立有效的信息采集和反馈渠道如信息采集点等，实时反馈各方的需求和供给信息，保障服务的有效性。

（二）新型农业经营组织

农民专业合作社要加强自身的制度建设，提高运作水平、提升服务能力。要创新服务机制，积极推行合作式、订单式、托管式、契约式、保姆式等形式的服务，切实保证服务的成效。农业龙头企业，要积极投入高水准的社会化服务资源，对合作农户的每一个生产环节进行精细的指导和监控，一方面能够使自己的产品更好适应市场，另一方面能使农户的收入增加，实现企业与农户的共赢。家庭农场和专业大户，可利用自身优势资源有偿地为其他农户提供迫切所需的服务，如拥有的各种农业机械除为自己服务以外，农忙时节也可为其他农户提供服务。

第9篇：精准农业分析范文

示范带动，抓好“一个试点”

以十八洞村试点作为精准扶贫的突破口，探索出了“五个精准”经验。

精准识别贫困对象。制定完善“三榜三审九个不评”程序，全村精准识别贫困对象136户542人。

精准发展支柱产业。立足长远，规划并启动特色乡村游；瞄准中期，在县生态农业科技示范区流转土地1000亩建设精品猕猴桃基地；抓牢短期，巩固发展烟叶、稻田养鱼等特色种养业，发展苗绣加工和劳务经济。

精准改善民居环境。在“三通”基础上，将民族传统文化保护与“五改”相结合，家家用上了放心电，户户通上了自来水，青石板路通到农户大门口。

精准提供公共服务。完成村小学、村卫生室改建并完善相关设施，全村新农合和新农保参保率达100%，144名低保对象实现应保尽保，贫困学生实现应助尽助。

精准创新扶贫机制。推行“思想道德建设星级化评定”，每季度公开评选星级农户，激励群众自力更生，建设家园。建立了苗绣等7个专业合作社，探索出“跳出十八洞发展十八洞产业”等产业扶贫新路子。2015年4月，十八洞村获评全省文明村。

精准施策，把握“三个环节”

把握好“要扶谁”“谁来扶”“怎么扶”这三个环节，是搞好精准扶贫的重点。

在“要扶谁”的问题上，重视群众参与监督。借鉴十八洞村经验，群众全程参与识别过程监督，杜绝优亲厚友等现象。去年9月，在全省率先精准识别出贫困对象18773户，74682人。加快构建“花垣县精准扶贫信息平台”，对贫困户全部建档立卡并录入系统，做到动态实时管理监控，并通过对平台大数据分析，实现扶贫资源更加有效的精准配置。

在“谁来扶”的问题上，重视帮扶力量整合。在全省率先设立乡镇扶贫开发办并配备2名专职干部。采取“领导联乡、单位包村、干部驻村、一定三年”的模式，对全县162个贫困村实行驻村工作队全覆盖，全县干部与现有60684名贫困对象结成帮联对子。所有工作队员每个月驻村达到20天以上，并落实“三同”和“三个一次”，即与群众“同吃、同住、同工作”，“帮扶单位分管领导每个月到驻点村开展一次检查，主要领导每两个月到驻点村开展一次调研，所有的干部职工每个季度到驻点村开展一次活动”。同时，把驻村帮扶纳入帮扶单位领导班子、干部绩效考核之中，作为“末位淘汰”的重要依据，对优秀的驻村干部优先提拔重用；对工作责任不落实、工作无起色的，坚决依纪依规予以问责。

在“怎么扶”的问题上，重视机制完善创新。按照总书记指示精神，把“种什么，养什么，从哪里增收”想明白，编制和完善县乡村三级产业扶贫规划，坚持宜农则农、宜工则工、宜游则游、宜商则商，大力发展农村脱贫产业。加快建设总投资50.7亿元，规划面积68.5平方公里，含“一园一带七大基地”的现代生态农业科技示范区，已完成投资8亿元，23家龙头企业或专业合作社落户园区，带动2万多农民在家门口就业。全县形成种植烟叶、商品蔬菜、茶叶、油茶、水果和养殖湘西黄牛、鲟鱼、乳鸽、大鲵、竹鼠等特色种养热潮。

破解瓶颈，解决“三个难题”

解决好“缺资金”“缺技术”“缺市场”，是让群众真正脱贫的关键。针对“缺资金”问题。2013年11月以来，累计投入各类资金5亿元，实现扶贫资金使用向“握指成拳”转变。积极发展村级“互助金”等融资，推进5万元以下无抵押、无担保的小额扶贫贷款发放。推进股份合作帮扶、委托帮扶，由农户以土地使用权、帮扶资金等入股或委托龙头企业，每年获取股权分红或委托合同约定利润，2352户9444名贫困人口受益。针对“缺技术”问题。开展“车间授业、田间办班” 等精准培训，使群众不出村、不离户即可对接市场需求获得实用技能培训，2014年以来完成劳动技能培训4.8万人次，参训务工人员就业率达97%。

针对“缺市场”问题，采取龙头企业带动、兴办合作社、家庭农牧场等方式，促进农民经营组织化、社会化、专业化，不断扩大“订单农业”覆盖面，切实解决农产品“卖难”问题。全县大型龙头企业发展到15家，农民专业合作社达到345家，带动普通农户近4万户。

创新理念，做到“三个结合”

创新理念，跳出农村抓扶贫，跳出农业兴产业，不断拓宽精准扶贫路径。

与加强民生保障紧密结合。整合各类资金投入民生领域，2014年，全县民生财政支出达12.56亿元，占财政总支出的65.8%。城乡居民养老保险实现全覆盖，低保做到应保尽保，新农合参合率达99.8%。大力发展教育事业，加大困难家庭学生资助力度，全县157所农村学校全面实施营养改善计划，惠及学生2.2万余人。全县99.7%的村通水泥路，90%的村完成农网改造，群众生产生活条件不断改善。