信息综合与实时处理技术在精确农业中的应用——变量施肥自动控制系统的研制200713
精准农业变量施肥技术及发展对策
中 国人 多地少 ， 人均 资 源相对 紧缺 。同时 ， 土地 资源 、 水 资源 都 面临 着严 峻 的形 势 。中 国农 业 发 展普 遍 面临农 产 品生产成 本高 、 品质 差 、 化 肥利用 率低 、 环境 污 染严 重 、 劳动 效率 低 等 问题 。 目前 ， 中国 的化 肥投 入 和粮食 单产 已经达 到 了一个较 高 的水平 ， 其进 一步上 升 的空 间有 限 ， 有必 要 加大 农业 工 程技 术 装 备 的投 入 ， 以提 高土地 利用 率 、 劳 动生 产率 和农 业 产 出率 。 精 准农 业 （ Ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ｅ ） 作 为 可持 续 农 业 的有 效发 展 模 式 ， 已成 为 国际 上农 业 研 究 的热 点 领
变量 施肥 ， 不 能实 现 真正 意义 的按 需施 肥 。
３ 我 国精 准农 业 变 量 施 肥 技 术 发 展 对 策
３ ． １ 加 强 变 量 施 肥 体 系 与 传 统 施 肥 体 系 的 有 机 结 合
变量 施 肥技术 是 传统 的耕 作施 肥经 验 与现代 信 息技 术 的 结合 体 。要 尊 重传 统 农 学 的研 究 成果 ， 应 充 分
域 。其含 义是指 利用 全球定 位 系统 （ ＧＰ ｓ ） 、 地 理信 息 系统 （ ＧＩ Ｓ ） 、 遥感 （ Ｒ Ｓ ） 等信 息 技术 ， 在 定 位 采集 地块 信
息 的基础 上 ， 根 据地 块土壤 肥力 、 作物 病虫 害 、 杂草、 产 量等 在 时间 与空 间上 的差异 ， 按 农 艺要 求 进行 精 确定 位、 变量施 肥 、 变量灌 水 、 变 量用 药等农 业技术 的调整 和管 理 ， 最 大 限度 地优 化 使用 各 项农 业 投入 ， 以获 得最 高产 量和 最大经 济效 益 。精 准农 业有 利于提 高农 产 品产量 和 品质 ， 高效 利 用 资源 ， 同时保 护 农业 生 态 环境 ， 保 护土地 等农业 自然资源 ， 减少 对环 境 的污染 ， 代 表着 农业 的发展 方 向 。 变量 技术 在农 业生产 中越来 越受 到欢 迎 ， 已开始在 耕作 、 播种 、 杂草 管理 、 施肥 、 病虫 害控制 、 栽 培 以及灌
农业智能化作物监测与管理系统研究
农业智能化作物监测与管理系统研究农业是国民经济的重要支柱，而作物的监测与管理是保证农业生产的关键环节。
随着科技的进步以及人工智能的发展，农业智能化作物监测与管理系统逐渐成为农业生产的新趋势。
本文将从系统的设计原理、关键技术以及应用实践等方面，介绍农业智能化作物监测与管理系统的研究进展。
一、系统的设计原理农业智能化作物监测与管理系统旨在通过科技手段，提高农业生产效益，降低管理成本，并实现可持续发展。
系统的设计原理主要包括以下几个方面：1. 数据采集：系统通过传感器、遥感、无人机等设备，实现对作物生长环境的数据采集。
这些数据包括气象数据、土壤湿度、作物生长状况等，为后续的决策提供基础数据。
2. 数据处理与分析：系统采用大数据分析和人工智能技术，对采集到的数据进行处理和分析。
通过建立作物生长模型、疫病预警模型等，把握农作物生长过程中的关键指标和异常情况，为农业生产提供科学决策依据。
3. 决策支持：系统根据数据分析结果，通过智能算法和专家系统，为农场经理或农民提供决策支持。
比如，选择适宜的农作物种植、农药和肥料的使用量、灌溉计划等。
4. 远程监测与控制：系统通过互联网技术，实现对农田的远程监测与控制。
农场经理或农民可以通过手机或电脑，随时随地了解农田的状况，并进行调整和管理。
二、关键技术农业智能化作物监测与管理系统的研究离不开一些关键技术的支撑，以下是几个主要的关键技术：1. 传感技术：传感器作为数据采集的重要工具，必须具备高精度、高可靠性、低功耗等特点。
当前，微机电传感技术、光纤传感技术、无线传感网络等都在农业领域得到了广泛应用。
2. 大数据分析：大数据技术可以对采集到的海量数据进行存储、分析和挖掘，建立作物生长模型、预测疫情等。
此外，云计算和边缘计算等技术也可以为大数据分析提供支持。
3. 人工智能技术：人工智能技术在农业智能化作物监测与管理系统中扮演着重要角色。
机器学习、深度学习、专家系统等技术可以对采集到的数据进行分析和处理，并为决策提供支持。
精准农业中的变量施肥技术与实践研究
精准农业中的变量施肥技术与实践研究引言在传统的农业生产中，施肥一直是农民们面临的一个重要问题。
恰当合理的施肥对于植物的生长和产量起着至关重要的作用。
然而，传统的施肥方法存在一些问题，如施肥量难以准确掌握、肥料利用率不高、对环境造成污染等。
随着科技的发展，精准农业出现了，提供了一种可行的解决方案。
变量施肥技术是精准农业中的一项重要技术。
精准农业的基本概念精准农业是指在农业生产中运用先进的科技手段，通过对农田进行精细的测量和监测，实现农业生产的精准化管理。
它可以根据土壤、植物的生长状态等因素，科学合理地施加适量的水肥等资源，最大限度地提高农作物的产量和质量，有效地减少了农药、肥料等农业投入品的使用，降低了对环境的污染。
施肥技术的重要性施肥是植物生长过程中必不可少的环节，合理施肥可以提高作物的产量和品质，同时也可以提高农民的经济收益。
而不合理施肥则可能会造成肥料的浪费、土壤的环境污染等问题。
因此，研究和应用施肥技术对于推动农业的可持续发展和农民的生产效益至关重要。
传统施肥技术的问题施肥量不准确传统农业中，农民主要依靠经验和经验来确定施肥量，很难做到准确。
由于土壤的性质、作物的生长阶段以及气候等因素的影响，施肥量往往会出现偏差，导致施肥效果不理想。
肥料利用率不高在传统农业中，农民倾向于过量施肥，以确保作物能够获得足够的养分。
然而，这种方式往往导致肥料的浪费和养分的过量，影响了肥料的利用效率。
环境污染传统施肥方法中，农民常常倾向于使用化学肥料。
这些化学肥料中含有大量的氮、磷、钾等元素，容易造成土壤的污染。
如氮肥过度使用会导致氮素淋溶，进入地下水和河流，引发水体富营养化等环境问题。
变量施肥技术的应用为了解决传统施肥技术存在的问题，变量施肥技术应运而生。
这项技术主要通过对农田进行精确的测量和监测，根据实际需求进行精密施肥。
土壤监测变量施肥技术首先需要进行对农田进行详细的土壤监测，包括土壤肥力状况、深度、含水量等因素。
GNSS导航技术在精准农业中的应用
GNSS导航技术在精准农业中的应用文章首先介绍了GNSS导航技术在精准农业中的应用。
在基于国外农业机械GNSS导航技术的研究上，分析了我国农业机械GNSS导航技术发展趋势及可能存在的问题。
最后介绍了中海达OutBack 系统应用案例，可以有效减少农机作业强度，提高作业效率。
标签：GNSS导航技术；农业机械；OutBack 系统精准农业[1]是通过信息技术操作与管理现代化农业，即定量、实时诊断耕地和作物长势，并通过土壤形状、光照、湿度、温度等影响因素，动态调整作物投入，从而提高土地生产力的过程，最终实现农业的可持续发展。
美国率先将GPS技术应用到农业生产领域，并在1992年4月召开第1次精准农业学术研讨会，标志着精准农业技术体系初步形成。
随着俄罗斯GLONASS、欧洲Galileo、中国北斗卫星导航系统，以及相关增强系统的不断发展，GNSS导航技术在精准农业的应用越来越广泛。
1 GNSS导航技术及其在农业机械中的作用1.1 GNSS导航技术GNSS通过距离计算卫星的实际位置，距离通常以无线电信号的传输时间量测。
绝对定位，是接收机天线的绝对坐标，通过一台接收机获得数据。
相对定位[2]，根据2台以上接收机对同一组卫星观测获得的数据确定接收机天线位置关系。
GNSS测量误差主要有与传播路径、与卫星有关、与接收机有关及其他误差等。
1.2 GNSS在农业机械主要作业形式GNSS可以实时确定农业机械位置，将原有的精度和速度进行提升，进而促进农业生产和作业效率的提高。
1.2.1 农机作业导航根据安装在农业机械上的GNSS接收机获取的数据[3]，经过中央控制器处理后，得到实时高精度实时农业机械位置和方向，对驾驶员操作进行指导。
1.2.2 变量施肥在计算机决策系统的支持下，安装有GNSS接收机的喷施器，根据农田土壤养分含量的分布图及依据卫星信号确定的实时位置，实现对田间各区域不同类别的变量控制。
1.2.3 农田产量监测影响作物产量的因素通过以GIS技术直观表达的产量监控器[4]获得的数据，并结合土壤分布情况进行确定。
变量施肥技术的发展与分析
变量施肥技术的发展与分析陈换美;郭振华【摘要】变量施肥技术在提高化肥利用率,增加粮食产量,减少环境污染等方面发挥着越来越重要的作用,发展变量施肥技术对于保证国家粮食安全,促进农业可持续地发展具有非常重要的作用.经过近30年的发展,变量施肥技术在理论研究、技术装备研发等方面取得了长足的进步,国外发达国家已经研制出能够满足变量施肥要求的整套设施,并已推广应用.我国在变量施肥方面的研究起步较晚,但通过引进消化吸收并结合自主创新,也取得了一定的成果.加强理论基础研究,提高自主创新能力,研发大马力、全天候、自动化、智能化的多功能变量施肥装备,是今后的发展趋势.建议加快土壤养分获取方法、施肥处方图的决策方法、开发变量作业可视化系统以及提高变量控制精度等方面进行研究,促进我国精准农业的全面健康发展.【期刊名称】《新疆农机化》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】6页(P24-29)【关键词】精准农业;变量施肥;现状;问题;发展趋势【作者】陈换美;郭振华【作者单位】巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院,新疆库尔勒 841000;巴音郭楞职业技术学院机械电气工程学院,新疆库尔勒 841000【正文语种】中文【中图分类】S233.3化肥是现代农业中促进农作物增产增收不可缺少的重要物资。
随着化肥的广泛使用，粮食产量实现了大幅增长。
可以说化肥的使用解决了人口膨胀带来的粮食需求。
据统计结果显示：合理地使用1 kg的化肥，可以使农作物增产5～10 kg[1]。
但是，在我国由于缺乏科学指导以及农民盲目追求粮食增产带来的经济收入，化肥的施用量急剧增加。
据可靠数据显示，2012年我国农田施用化肥量为379 kg/667m2，高出世界平均施用量3倍还多，施用化肥量严重超标[2]。
化肥的大量使用带来一系列的经济、社会、环境等问题。
一方面，由于化肥使用量逐年增加，使农作物对化肥的吸收能力退化，化肥带来的粮食增产幅度变小，导致粮食生产投入成本增加。
精确农业名词解释
精确农业名词解释
精确农业（Precision Agriculture）是一种基于科学技术和信息管理的现代农业管理方法，旨在通过准确的数据收集、分析和应用，实现农业生产的精确化、高效化和可持续发展。
具体来说，精确农业利用先进的农业技术和设备，如全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术、无人机等，结合精确的传感器和监测装置，对农田进行细粒度的监测和管理。
通过收集和分析土壤和植物的相关数据，包括土壤营养含量、湿度、pH值，植物生长状况、病虫害情况等，以及气象因素等，从而实现农业生产的精确化管理。
精确农业的关键技术包括：
1.变量施肥：根据土壤的不同部分和不同需求，精确施加适
量的肥料，以最大限度地利用和保护土壤营养，减少浪费。
2.变量灌溉：根据土壤湿度、降雨和植物需水量等信息，精
确控制灌溉量和时间，以节约水资源，并避免过度灌溉或
不足灌溉。
3.定点喷药：利用精确农业技术定位和检测病虫害的发生情
况，以精确的方式施用农药，减少农药的使用量，提高防
治效果，并降低环境污染风险。
4.地块管理：利用地理信息系统和精确农业技术，对不同地
块进行分区管理，根据土壤、植物生长状况和需求等因素，制定差异化的农业管理方案。
精确农业的优势包括提高农业生产效率、节约资源、减少环境影响、提高农产品质量和安全性，以及对全球食品安全和可持续发展具有积极意义。
应用于精确农业变量施肥地理信息系统的开发研究
应 用于精确 农业变量施肥地理信息 系统 的开发研 究
张 书 慧 ，马 成林 ， 春 玲 于
（ 吉林大学） ■ 要 ： 用 ＧＩ 利 Ｓ软件 Ｍａ Ｉ ｐＭｏ及其二次 开发语言 Ｍａ Ｂ ｓ ． ｐ ａｉ ６ ０开发 了一套专 门用于实施精确农业 变量旌 通过 ＭａＩｆ 该 ｐｎｏ的内置关系性数 据库建 立了一个包括土壤营养成分 、 作物 历年产量 、 肥料 使用情况等相关 数据库 ， 可进行数 据的输入 与输 出、 更新与查询及统计 等功能 ， 且根据不 同地块诸 影响因 素给 出施 肥决策 。决策结果可显示查询 ， 还可通过 Ｒ 一３Ｃ 串行接 口， 旌肥指令传输到 单片机去控制篪 肥机 动作 。 Ｓ ２２ 将
立 一 个 ＯＤＢ Ｃ数据 源 ， 配置数 据 源 包括把 ＯＤＢ Ｃ驱
维普资讯
期 第 １ 卷 第 ２ ８ ２００ ２正 ３月
农 业 工 程 学 报
Ｔｒ ｎ ｏ ｔ ｎ ｆｔ ｅ ＣＳ ａ ｓ ｃ ｓ ｏ ｈ ＡＥ Ｊ ｏ
Ｖ ｏｌ ８ Ｎｏ １ ２ Ｍ ａ ｒ ２ ２ ００ １５ ３
针 对 性 较 差 ， 业 用 户 往 往 需 要 进 行 二 次 开发 ， 专 同
时 ， ＧＩ 用 于 某一 特 殊 领 域 ， 用 ＧＩ 将 Ｓ应 商 Ｓ又显 得 系统过 于庞大 及其 高级 功 能不易扩 展 等 。Ｍａ Ｂ ｓ ｐ ａｉ ｃ ６０语 言 是 Ｍａ ｌｆ 理 信 息 系统 的开 发 工 具 ， ． ｐｎｏ地 本 文 即 使用 Ｍａ Ｂ ｓ ． ｐ ａｉ ６０开发 了一套 专 门用 于 实 施 ｃ 精 确农业 变量 施肥 作业 的 田间地 理 信 息系统 。
询结果的排序方式 、 是否浏览查询结果等 ， 同时还可
以将此查 询 模式存 入模 板 中供 以后查 询 使用 。 １４ 变量 施肥 系统 与远 程 数据库 的连 接 ． 由于数 据 的 来 源不 同 ， 就 需 要有 与 目前 其他 这 关 系 型 数 据 库 的通 用 接 口， 量 施 肥 系统 便 采 用 变 ＯＤ Ｃ与 其他数 据库 相连 接 。连接 步 骤如 下 ： Ｂ 首先 必 须确 定 安装 了 ＯＤＢ Ｃ驱 动程 序 ； 次建 其
农业精细化管理的措施
农业精细化管理的措施引言农业精细化管理是指运用现代科技手段和管理理念，对农业生产中的各个环节进行精确、综合、高效的管理，以提高农业生产效率、降低生产成本、改善农产品质量，以及减少对环境的影响。
本文将介绍几种常见的农业精细化管理措施。
1. 数据化管理数据化管理是农业精细化管理的基础。
通过使用农业信息化技术，将农田、植物、肥料、农药等各类数据进行收集和分析，可以有效地实现农业生产的精细化管理。
例如，农民可以通过使用气象站和土壤监测设备等，收集实时的气象和土壤数据，以便确定最佳的播种和施肥时间。
此外，还可以利用智能化监控系统，实时监测农田的状况，及时发现病虫害等问题，采取相应的措施进行防治。
2. 精准施肥精准施肥是通过准确测定土壤养分状况和植物需求，科学合理地调整施肥措施，以提高养分利用效率。
通过使用土壤养分测试方法，可以确定土壤中各种养分的含量和比例，然后根据植物需求进行施肥。
此外，还可以采用变量速度施肥技术，根据植物生长的需求，调整施肥速度和施肥量。
这种精准施肥方法可以避免过度施肥，减少养分流失和污染，提高农田的肥力和作物的产量。
3. 智能灌溉智能灌溉是利用现代科技手段，自动控制灌溉系统的工作，以最大限度地满足作物的水分需求。
通过使用土壤水分传感器和气象数据，可以实时监测农田的水分状况，并根据植物的需求，自动调整灌溉时间和水量。
此外，利用智能灌溉技术还可以实现局部灌溉、滴灌和微喷灌等方式，提高水分利用效率，减少水资源的浪费。
4. 精细农药施用精细农药施用是指根据病虫害的发生规律和植物的需求，科学合理地选择农药的类型和使用时机，以减少农药的过度使用和对环境的污染。
通过使用智能化监测系统和农药喷雾技术，可以实时监测病虫害的发生情况，并根据实际需求调整农药的施用量和频率。
此外，还可以采用无人机等新型技术，实现农药精准喷雾，减少农药的飘散和浪费。
结论农业精细化管理是现代农业发展的必然趋势。
通过数据化管理、精准施肥、智能灌溉和精细农药施用等措施的应用，可以提高农业生产效率和农产品的质量，减少农业对环境的影响，为农业可持续发展提供保障。
精准农业技术考试 选择题30题 附答案
1. 精准农业的核心目标是什么？A. 提高农业生产效率B. 减少资源浪费C. 提升农产品质量D. 以上都是答案：D2. 精准农业技术包括哪些主要组成部分？A. 地理信息系统（GIS）B. 遥感技术C. 全球定位系统（GPS）D. 以上都是答案：D3. 地理信息系统（GIS）在精准农业中的作用是什么？A. 收集和分析农田数据B. 监测作物生长情况C. 规划农业生产活动D. 以上都是答案：D4. 遥感技术在精准农业中的作用是什么？A. 监测土壤状况B. 评估作物健康C. 预测气候变化D. 以上都是答案：D5. 全球定位系统（GPS）在精准农业中的作用是什么？A. 精确导航B. 定位农田边界C. 指导精确施肥D. 以上都是答案：D6. 精准农业中的“变量施肥”技术是指什么？A. 根据土壤和作物需求调整施肥量B. 统一施肥以简化操作C. 仅在作物生长初期施肥D. 以上都不是7. 精准农业中的“精准灌溉”技术是指什么？A. 根据土壤湿度和作物需求调整灌溉量B. 统一灌溉以简化操作C. 仅在作物生长初期灌溉D. 以上都不是答案：A8. 精准农业中的“精准播种”技术是指什么？A. 根据土壤和作物需求调整播种密度B. 统一播种以简化操作C. 仅在作物生长初期播种D. 以上都不是答案：A9. 精准农业中的“精准植保”技术是指什么？A. 根据病虫害发生情况调整农药使用B. 统一使用农药以简化操作C. 仅在作物生长初期使用农药D. 以上都不是答案：A10. 精准农业中的“精准收获”技术是指什么？A. 根据作物成熟度调整收获时间B. 统一收获以简化操作C. 仅在作物生长初期收获D. 以上都不是答案：A11. 精准农业中的“智能农机”技术是指什么？A. 使用自动化设备进行农业操作B. 手动操作农机C. 仅在作物生长初期使用农机D. 以上都不是答案：A12. 精准农业中的“农业大数据”技术是指什么？A. 收集和分析大量农业相关数据B. 仅收集少量数据C. 不收集数据D. 以上都不是13. 精准农业中的“云计算”技术是指什么？A. 利用云平台处理和存储农业数据B. 仅在本地处理数据C. 不使用云平台D. 以上都不是答案：A14. 精准农业中的“物联网”技术是指什么？A. 连接农业设备和传感器进行数据交换B. 仅使用独立设备C. 不连接设备D. 以上都不是答案：A15. 精准农业中的“区块链”技术是指什么？A. 确保农业数据的安全和透明B. 仅使用传统数据库C. 不保证数据安全D. 以上都不是答案：A16. 精准农业中的“无人机”技术是指什么？A. 使用无人机进行农田监测B. 仅使用地面设备C. 不使用无人机D. 以上都不是答案：A17. 精准农业中的“智能传感器”技术是指什么？A. 使用传感器监测土壤和作物状况B. 仅使用人工观察C. 不使用传感器D. 以上都不是答案：A18. 精准农业中的“精准养殖”技术是指什么？A. 根据动物需求调整饲养管理B. 统一饲养以简化操作C. 仅在动物生长初期饲养D. 以上都不是19. 精准农业中的“精准渔业”技术是指什么？A. 根据水产需求调整养殖管理B. 统一养殖以简化操作C. 仅在鱼类生长初期养殖D. 以上都不是答案：A20. 精准农业中的“精准林业”技术是指什么？A. 根据树木需求调整林业管理B. 统一林业以简化操作C. 仅在树木生长初期管理D. 以上都不是答案：A21. 精准农业中的“精准园艺”技术是指什么？A. 根据园艺作物需求调整管理B. 统一园艺以简化操作C. 仅在园艺作物生长初期管理D. 以上都不是答案：A22. 精准农业中的“精准种植”技术是指什么？A. 根据作物需求调整种植管理B. 统一种植以简化操作C. 仅在作物生长初期种植D. 以上都不是答案：A23. 精准农业中的“精准施肥”技术是指什么？A. 根据土壤和作物需求调整施肥量B. 统一施肥以简化操作C. 仅在作物生长初期施肥D. 以上都不是答案：A24. 精准农业中的“精准灌溉”技术是指什么？A. 根据土壤湿度和作物需求调整灌溉量B. 统一灌溉以简化操作C. 仅在作物生长初期灌溉D. 以上都不是25. 精准农业中的“精准播种”技术是指什么？A. 根据土壤和作物需求调整播种密度B. 统一播种以简化操作C. 仅在作物生长初期播种D. 以上都不是答案：A26. 精准农业中的“精准植保”技术是指什么？A. 根据病虫害发生情况调整农药使用B. 统一使用农药以简化操作C. 仅在作物生长初期使用农药D. 以上都不是答案：A27. 精准农业中的“精准收获”技术是指什么？A. 根据作物成熟度调整收获时间B. 统一收获以简化操作C. 仅在作物生长初期收获D. 以上都不是答案：A28. 精准农业中的“智能农机”技术是指什么？A. 使用自动化设备进行农业操作B. 手动操作农机C. 仅在作物生长初期使用农机D. 以上都不是答案：A29. 精准农业中的“农业大数据”技术是指什么？A. 收集和分析大量农业相关数据B. 仅收集少量数据C. 不收集数据D. 以上都不是答案：A30. 精准农业中的“云计算”技术是指什么？A. 利用云平台处理和存储农业数据B. 仅在本地处理数据C. 不使用云平台D. 以上都不是答案汇总：1. D2. D3. D4. D5. D6. A7. A8. A9. A10. A11. A12. A13. A14. A15. A16. A17. A18. A19. A20. A21. A22. A23. A24. A25. A26. A27. A28. A29. A30. A。
精准变量施肥技术在设施园艺自动控制系统中的分析研究与应用
精准变量施肥技术在设施园艺自动控制系统中的研究与应用摘要：“温室精准变量施肥技术”是指在设施园艺自动控制系统过程中，充分考虑温室环境的微气候特性，按照作物生长规律，利用传感器技术、机电一体化技术等手段精准控制施肥过程，按照需要自动控制肥料浓度和施肥量，做到肥料最少用量、最多吸收、最大利用、最小浪费，最大程度地提高肥料的利用率，做到少投入、高回报。
随着农业科技的发展，以及国家对三农的的高度重视，特别是国家2018农业国家一号文件颁发后。
国家科技园、各大农业园区、农场等农业机构企业积极寻求在良种培育、节本降耗、节水灌溉、农机装备、新型肥药、疫病防控、加工贮运、循环农业、海洋农业、农村民生等方面的高新技术，力求突破现存的农业技术瓶颈，真正实现现代化农业。
浙江托普仪器和浙江大学合作积极响应科技兴农政策突出农业科技创新重点，研发出农业物联网智能控制系统通过通过射频识别<rfid〕、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备等新型技术将农业和互联网连接起来提大大提高了农业生产的工作效率和精细管理，防止了“瘦肉精”、“毒辣椒粉”、“红心鸭蛋”等问题的再次发生，保证了食品的安全和产量。
目前此物联系统已在全国多家科技园、示范园区、农场、科研所、院校等区域成功运行，技术稳定成熟，功能齐全。
为在农业种植业、畜牧养殖业等领域的生产关键环节建立智能化控制、信息化管理的现代农业工程提供了强有力的技术支持。
物联网的实施将大大提高国家推进科技创新增强农产品的步伐。
农业物联网将开启农业生产腾飞的新篇章。
托普农业物联网系统主要包括三个层次：感知层：采用各种传感器<如温湿度、光照、CO2、风向、风速、雨量、土壤温湿度等〕获取植物的各类信息。
传输层：信息通过无线网络传输系统和信息路由设备传到控制中心，各个节点可以自由配对、任意监控、互不干扰。
应用层：根据WSN获取植物实时生长环境。
图温湿度、光照参数等，收集各个节点的数据，进行存储和管理实现整个测试点的信息动态显示，并根据各类信息进行自动灌溉、施肥、喷药、降温补光等控制、对异常信息进行自动报警。
自动化施肥系统
自动化施肥系统一、引言自动化施肥系统是一种应用先进技术和设备的农业管理系统，旨在提高农作物的生长效率和产量。
本文将详细介绍自动化施肥系统的组成部份、工作原理、优势和应用场景。
二、系统组成1. 传感器：自动化施肥系统使用多种传感器来监测土壤条件和植物生长状态。
常用的传感器包括土壤湿度传感器、光照传感器、温度传感器和氮磷钾含量传感器等。
2. 控制器：控制器是自动化施肥系统的核心部件，负责接收传感器数据并根据预设的施肥方案控制施肥设备的运行。
控制器通常具备数据处理和决策功能，能够根据实时数据进行智能化施肥调整。
3. 施肥设备：自动化施肥系统采用的施肥设备包括喷洒器、滴灌器、喷雾器等。
这些设备可以根据控制器的指令，准确地将肥料和水分施加到植物根系周围的土壤中。
4. 数据管理系统：自动化施肥系统通过数据管理系统实现对传感器数据的采集、存储和分析。
数据管理系统可以提供实时的监测数据和施肥记录，匡助农民进行决策和调整施肥方案。
三、工作原理1. 数据采集：传感器监测土壤湿度、光照强度、温度和氮磷钾含量等数据，并将数据传输给控制器。
2. 数据分析：控制器通过对传感器数据的分析，判断植物的生长状态和土壤的肥力情况。
3. 施肥调整：根据分析结果，控制器调整施肥设备的工作模式，确保植物得到适当的营养和水分。
4. 数据记录：自动化施肥系统将施肥过程中的数据记录下来，供农民参考和分析。
四、优势1. 提高施肥效率：自动化施肥系统能够根据实时的土壤和植物数据，精确调整施肥量和施肥时间，避免浪费和过量施肥，提高施肥效果。
2. 节约资源：通过精确施肥，自动化施肥系统能够节约肥料和水资源的使用，减少对环境的污染。
3. 提高产量和品质：自动化施肥系统能够根据植物的需求，提供适当的营养和水分，促进植物生长，提高产量和品质。
4. 减少劳动力成本：自动化施肥系统能够自动监测和调整施肥过程，减少农民的劳动量和时间成本。
五、应用场景1. 大田作物种植：自动化施肥系统适合于小麦、水稻、玉米等大田作物的种植，能够提高作物的产量和品质。
智慧农业论文范文3篇
智慧农业论文范文3篇物联网下的智慧农业发展论文在传统农业中，灌溉、施肥、喷药，农民全凭经验和感觉。
而如今，在智慧农业中，农作物浇水、施肥、打药时间，农作物的空气温度、空气湿度、酸碱度、光照、二氧化碳浓度、土壤水分，做到按需供给，一系列作物在不同生长周期的问题，都有信息化、智能化监控系统实时定量“精确”把关。
智能农业、精准农业发展，智能感知芯片、移动嵌入式系统、无线通信技术等物联网技术在现代农业中的应用逐步拓宽，作用显著，具体表现为：在监控农作物灌溉情况、土壤空气变更、畜禽的环境状况以及大面积的地表检测，收集温度、湿度、风力、大气、降雨量，有关土地的湿度、氮浓缩量、土壤污染和土壤pH值等方面实现科学监测、科学种植，帮助农民抗灾、减灾[1]。
在智慧农业中，可运用物联网的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光照传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。
采用物联网，特别是无线传感器网络来获得作物生长的最佳条件，可以为智慧农业提供科学依据，达到增产增收、改善品质、调节生长周期及提高经济效益的目的。
1智慧农业1.1智慧农业特点基于物联网技术的智慧农业是当今世界农业发展的新潮流，传统农业的模式已远不能适应农业可持续发展的需要，农产品质量问题、农业资源不足、普遍浪费、环境污染、产品种类需求多样化等诸多问题使农业发展陷入恶性循环，而智慧农业为现代农业发展提供了一条光明之路。
智慧农业与传统农业相比最大的特点是以高新技术和科学管理换取对资源的最大节约，它是由信息技术支持的根据空间时间，定位、定时、定量地实施一整套现代化农业操作与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状、空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度等调节对作物的投入，即一方面查清田地内部的土壤性状与生产力，另一方面确定农作物的生产目标，调动土壤生产力，以最少或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源取得经济效益和环境效益双丰收。
基于人工智能的智能农业精准施肥系统开发与评估
基于人工智能的智能农业精准施肥系统开发与评估近年来，随着科技的不断进步和人们对食品质量的需求提高，农业智能化成为农业发展的重要方向之一。
其中，基于人工智能的智能农业精准施肥系统成为提高农作物产量和质量的关键技术之一。
本文将介绍智能农业精准施肥系统的开发与评估。
一、智能农业精准施肥系统的概述智能农业精准施肥系统是基于人工智能技术和传感器技术的技术系统，通过采集土壤养分、作物生长和环境变量等信息，利用人工智能算法进行数据分析和决策，实现对农作物进行精准施肥的方法。
该系统可以根据农田土壤的实际条件和作物的需求，确定最佳施肥方案，提高施肥效果，降低施肥成本。
二、智能农业精准施肥系统的关键技术1. 传感器技术智能农业精准施肥系统需要利用传感器技术采集土壤养分、作物生长和环境变量等数据。
通过无线传感器网络和物联网技术，可以实时、准确地获取这些数据，并传输到数据处理中心进行分析和决策。
2. 数据分析与决策在数据处理中心，利用人工智能算法对采集到的数据进行分析和决策。
通过机器学习和数据挖掘等技术，可以建立土壤养分与作物生长的关系模型，进而确定最佳施肥方案。
3. 施肥装置与控制技术智能农业精准施肥系统需要配备智能施肥装置，通过控制技术实现对施肥量和施肥时间的精确控制。
施肥装置可以根据人工智能算法的决策结果，自动调整施肥量和施肥时间，以满足农作物的需求。
三、智能农业精准施肥系统的开发与评估1. 系统开发智能农业精准施肥系统的开发需要一个完整的工程过程。
首先，设计系统的硬件架构，选择合适的传感器和控制设备。
然后，开发数据处理中心的软件系统，包括数据采集、数据分析与决策等功能。
最后，进行系统集成和测试，确保系统的正常运行。
2. 系统评估系统评估可以从多个角度进行，主要包括施肥效果评估和经济效益评估。
施肥效果评估可以通过对施肥前后农作物生长情况和产量进行对比分析，评估系统的施肥精准度和改善效果。
经济效益评估可以通过对施肥成本的降低和农作物产量的提高进行经济分析，评估系统的经济效益。
基于人工智能的农业精准施肥管理系统
基于人工智能的农业精准施肥管理系统人工智能技术在各个领域的应用日益广泛，其中农业领域也不例外。
基于人工智能的农业精准施肥管理系统是一项应用前景广阔的技术，它能够提高施肥效率，减少环境污染，实现农业可持续发展。
本文将从技术原理、应用案例和未来发展等方面来探讨这一话题。
一、技术原理基于人工智能的农业精准施肥管理系统主要利用大数据分析、机器学习和物联网技术来实现。
首先，通过传感器、监测设备等物联网技术采集农田土壤、作物生长和环境等多维数据。
其次，利用大数据分析技术对这些数据进行处理和分析，建立起土壤养分、水分等指标的模型。
最后，通过机器学习算法对这些模型进行训练和优化，从而实现对作物施肥方案的智能化调整和控制。
整个系统能够实现对土壤和作物状态的实时监测和分析，为农民提供实时的精准施肥建议。
二、应用案例目前，基于人工智能的农业精准施肥管理系统已在国内外得到广泛应用。
例如，美国一家农业技术公司利用人工智能技术开发了一套智能施肥系统，通过监测土壤养分、气候条件和作物需求等因素，实现了作物的精准施肥管理，有效提高了作物产量和质量。
在国内，一些科研院所和企业也开始研发基于人工智能的农业精准施肥系统，帮助农民实现精准施肥，减少化肥用量，提高农田综合效益，推动农业绿色可持续发展。
三、发展前景基于人工智能的农业精准施肥管理系统有着广阔的应用前景。
首先，随着农业信息化技术的不断发展，这一系统将实现数据的实时共享和交互，为农业生产提供更加全面、准确的数据支持。
其次，随着智能设备的普及和成本的降低，更多的农民将能够享受到这一系统带来的便利和益处。
再次，基于人工智能的农业精准施肥管理系统将不仅仅局限于施肥管理，还可以结合其他农业生产环节，实现农业全产业链的智能化管理和优化。
未来，这一系统将成为农业数字化转型的重要支撑，为实现农业高效、节水、节肥、环保的目标发挥着重要作用。
综上所述，基于人工智能的农业精准施肥管理系统是农业现代化发展的重要趋势，它的出现将为农业生产带来巨大的变革和提升。
农业数字化技术在灌溉施肥领域的应用
随着科技的不断发展，农业数字化技术在灌溉施肥领域得到了广泛应用。
本文将就农业数字化技术在灌溉施肥领域的应用进行探讨，并就其对农业生产的影响进行分析。
一、农业数字化技术的概念与特点农业数字化技术是指利用计算机、通信、自动控制、传感器等现代信息技术手段，对农业生产的各个环节进行数据采集、传输、处理和应用，最终实现农业生产各项活动的智能化、精细化、高效化。
其特点包括数据精准、智能化管理、实时监测、节约资源等。
二、农业数字化技术在灌溉施肥领域的应用1. 数据采集利用传感器和监测设备对土壤水分含量、作物生长情况、气象数据等进行精准实时监测和采集，为灌溉施肥提供数据支持。
2. 数据处理通过数据处理技术，对采集到的数据进行分析、统计、建模，提取出灌溉施肥的关键信息，为决策提供科学依据。
3. 智能化管理利用农业物联网技术，将监测设备、执行设备和管理评台进行连接，实现对灌溉施肥过程的远程监控和智能化调控。
4. 实时优化结合实时数据和决策支持系统，对灌溉施肥方案进行及时调整和优化，根据作物需求、土壤状况等因素进行精准施肥和灌溉。
三、农业数字化技术在灌溉施肥领域的影响1. 资源利用效率提高通过数据精准监测和智能化管理，可以实现水肥资源的精细化利用，提高利用效率，减少浪费。
2. 保障农产品质量科学合理的灌溉施肥方案能够保证作物生长的需水需肥，提高农产品的品质和产量。
3. 减少环境污染精准施肥和灌溉可以减少地下水、地表水和土壤的污染，降低农业对环境的不良影响。
4. 减轻劳动强度智能化管理和远程监控可以减少人工干预，降低农民的劳动强度，提高生产效率。
5. 农业可持续发展农业数字化技术的应用有利于实现农业生产的可持续发展，提高农业的综合效益。
农业数字化技术在灌溉施肥领域的应用对农业生产带来了深远的影响，不仅提高了资源利用效率，保证了农产品的质量，还减少了对环境的污染，降低了劳动强度，促进了农业的可持续发展。
加大对农业数字化技术的研发和推广，对于推动农业现代化进程具有重要意义。
农业科学中的精准农业：探索精准农业技术在提高农业生产效率与可持续性中的应用
农业科学中的精准农业：探索精准农业技术在提高农业生产效率与可持续性中的应用摘要精准农业作为现代农业发展的重要方向，利用先进的信息技术和传感器技术，实现了对农业生产过程的精细化管理，提高了农业生产效率和资源利用效率，减少了对环境的影响。
本文深入探讨了精准农业技术的原理、应用领域以及对农业可持续发展的重要意义。
通过分析精准农业技术的优势、挑战和未来发展趋势，本文旨在为农业科技创新和农业现代化提供理论参考和实践指导。
引言精准农业（Precision Agriculture）是一种以信息技术为基础，通过对农田、作物、环境等进行实时监测和分析，实现对农业生产过程的精细化管理的农业生产方式。
精准农业技术通过优化农业投入品的使用，提高农业生产效率和资源利用效率，降低农业生产成本，减少对环境的污染，实现农业的可持续发展。
精准农业技术的原理与组成精准农业技术主要包括以下几个方面：1. 全球定位系统（GPS）：通过GPS定位技术，可以精确定位农田的位置、面积和边界，为精准农业提供基础数据。
2. 地理信息系统（GIS）：GIS可以对农田、土壤、气候等数据进行存储、管理、分析和可视化，为精准农业提供决策支持。
3. 遥感技术（RS）：遥感技术可以获取农田的实时影像数据，监测作物的生长状况、病虫害发生情况等，为精准农业提供实时信息。
4. 传感器技术：传感器技术可以实时监测土壤水分、养分、温度等环境参数，为精准农业提供精准的数据支持。
5. 变量施肥技术：根据农田的土壤养分状况和作物的生长需求，精确控制肥料的施用量和施用位置，提高肥料利用效率，减少肥料浪费和环境污染。
6. 变量喷药技术：根据作物的病虫害发生情况，精确控制农药的施用量和施用位置，提高农药利用效率，减少农药残留和环境污染。
精准农业技术在农业生产中的应用1. 精准播种：利用GPS和GIS技术，实现种子的精确定位播种，保证种子均匀分布，提高出苗率。
2. 精准施肥：利用土壤传感器和作物生长模型，实时监测土壤养分和作物需求，实现按需施肥，提高肥料利用率，减少肥料浪费和环境污染。
人工智能在农业领域的应用
人工智能在农业领域的应用引言人工智能（Artificial Intelligence, AI）是一项引人瞩目的技术，它正在逐渐渗透到各个领域。
在农业领域，人工智能的应用正朝着改善农业生产效率、提高农产品质量和实现可持续发展的目标迈进。
本文将探讨人工智能在农业领域的应用，包括智能农业、农业机器人、农作物病虫害预测与管理、精准农业和农产品质量控制等方面的应用。
智能农业智能农业（Smart Agriculture）利用人工智能技术，将传感器、无线通信、云计算和大数据分析等技术应用于农业生产中，实现对农业生产环境、植物生长状态和作物需求的实时监测和智能管理。
智能农业的应用可分为四个主要方面：动物养殖管理在动物养殖方面，人工智能可以通过监测和分析动物的行为、环境指标和健康状况，提供精确的养殖建议和管理策略。
例如，通过智能感知技术，可以实时监测动物的进食量、饮水量和运动情况，帮助养殖户了解动物的健康状况以及对饲料和饮水的需求，实现精细化养殖管理。
土壤监测与管理智能农业可以实时监测土壤中的温度、湿度、养分含量和酸碱度等指标，帮助农民了解土壤的状况和作物对养分的需求，从而制定精确的施肥和灌溉方案，提高土壤质量和作物产量。
通过人工智能分析土壤数据，并结合历史数据和气象预报等信息，还可以预测土壤病虫害的发生概率，提前采取防控措施，降低农药使用和作物损失。
水利管理人工智能可以应用于水利管理领域，通过对水资源、水质和水文数据的综合分析，为农作物的灌溉和排水提供智能决策支持。
例如，结合作物生长模型、传感器数据和气象预报，可以实时调整灌溉量和灌溉时间，以最大程度地减少水资源的浪费。
同时，通过监测水质指标，可以及时发现并解决水质污染问题，保障农作物的品质和农产品的安全。
农产品质量控制人工智能在农产品质量控制方面也发挥着重要作用。
通过对农产品的外观、口感和营养价值等指标的分析，可以对农产品进行分类和等级划分，实现质量的可追溯和质量标准的自动检测。
智慧农业技术创新应用
智慧农业技术创新应用在当今时代，科技的飞速发展正深刻地改变着各个领域，农业也不例外。
智慧农业作为现代农业发展的新方向，通过将创新技术应用于农业生产的各个环节，极大地提高了农业生产效率、资源利用率和农产品质量，为解决全球粮食安全和农业可持续发展问题提供了有力的支持。
智慧农业技术的创新应用首先体现在精准农业方面。
精准农业依靠全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）和遥感技术（RS）等，实现了对农田的精准测绘和监测。
通过这些技术，农民可以精确了解农田的土壤肥力、水分含量、病虫害分布等信息，从而有针对性地进行施肥、灌溉和病虫害防治。
例如，利用变量施肥技术，根据土壤养分的差异，精确控制肥料的施用量和配比，不仅减少了肥料的浪费，降低了农业生产成本，还减少了因过度施肥对环境造成的污染。
农业物联网技术也是智慧农业中的一项关键创新。
传感器、智能监控设备和无线网络的结合，构建了一个全面感知农业生产环境的网络。
这些设备能够实时监测土壤温度、湿度、酸碱度，空气温度、湿度、二氧化碳浓度，以及农作物的生长状况等。
农民可以通过手机或电脑远程获取这些信息，并根据数据进行精准调控。
比如，在温室大棚中，当温度过高时，自动启动通风设备；当土壤缺水时，自动开启灌溉系统。
这种智能化的管理方式，大大减轻了农民的劳动强度，提高了农业生产的精细化水平。
无人机技术在智慧农业中的应用也日益广泛。
无人机搭载各种传感器和摄像头，可以快速、高效地完成农田巡查、作物长势监测和病虫害评估等任务。
相比传统的人工巡查方式，无人机具有效率高、覆盖范围广、精度高等优势。
同时，无人机还可以进行植保作业，如喷洒农药、施肥等。
通过精准的定位和变量控制，无人机能够确保农药和肥料的均匀施洒，提高作业效果，减少对环境的影响。
在种植和养殖领域，智能化的农业设备不断涌现。
自动化播种机、收割机、挤奶机等设备，大大提高了农业生产的机械化水平。
以自动化播种机为例，它能够根据预设的种植密度和行距，精确地进行播种，保证了农作物的生长整齐度和一致性。
变量施肥处方生成技术
变量施肥处方生成技术随着农业现代化的发展，农业生产逐渐向着智能化、精准化的方向发展，农业技术也不断得到更新。
变量施肥处方生成技术便是农业领域中一种重要的技术，它能够根据农田土壤和作物需求的变化，精准生成适合的施肥处方，提高农田施肥效率，减少资源浪费，保护环境，提高农作物产量和质量。
一、变量施肥处方生成技术的背景传统的施肥方式往往是按照统一的比例和定量进行施肥，而不考虑不同地块、不同土壤和不同作物的实际需求。
这种施肥方式容易造成农田土壤养分不平衡，浪费肥料同时也容易造成环境污染。
传统施肥方式已经不能满足现代农业的发展需求。
为了提高施肥效率，保护生态环境，农业技术人员开始积极研究和开发变量施肥处方生成技术。
该技术主要利用农业大数据、先进的传感技术和智能化的分析算法，结合作物生长发育的特点和农田土壤状况进行分析，从而为农田生成适合的施肥处方。
二、变量施肥处方生成技术的原理1. 数据采集：农业大数据是变量施肥处方生成技术的重要基础。
利用传感器、遥感技术等手段对农田土壤、作物生长等信息进行采集，形成庞大的数据库。
2. 数据分析：通过先进的数据分析算法，对采集的农田土壤、作物生长等信息进行分析，识别出不同地块、不同作物的需肥特点。
3. 智能生成：根据数据分析结果，利用智能化算法生成适合不同地块、不同作物的变量施肥处方，包括施肥时间、施肥量、施肥种类等。
4. 实时调整：通过定期采集农田信息，实时调整施肥处方，保证农田施肥的精准性和实效性。
三、变量施肥处方生成技术的应用1. 降低施肥成本：通过变量施肥处方生成技术的应用，可以根据不同地块和不同作物的实际需求进行精准施肥，避免了过量施肥导致的养分浪费，降低了施肥成本。
2. 提高农田产量和品质：根据农田土壤和作物的需肥特点，合理施肥可以提高作物的养分吸收效率，增加产量，改善作物品质。
3. 保护环境：精准施肥可以避免养分过量积累，减少农田肥料残留，并降低对环境的污染。
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论文分类号TN911.2 单位代码 10183 密级内部研究生学号 200713吉林大学硕士学位论文信息综合与实时处理技术在精确农业中的应用——变量施肥自动控制系统的研制the Application of the Information Synthesis and Real Time Processing Technology in the Precision Agriculture作者姓名：杜巧玲专业：信号与信息处理导师姓名：张书慧及职称：副教授论文起止年月：2001年09月到 2003年01月提要精确农业是以信息科学发展为基础，结合地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、计算机自动控制系统、网络抽样技术、产量监测器、作物模拟模型等核心技术，形成的一套农业管理系统。
前3S系统(GPS、GIS和RS)用于及时采集田间信息，经过信息处理形成田间状态图，来反映田间肥、水、病、虫和产量的不均匀分布；后3S(ES专家系统、SS 模拟系统和DSS决策支持系统)根据前3S的信息生成优化决策。
本文主要解决精确农业中的变量施肥问题。
变量施肥技术，是指根据田块的不同要求，有针对性地撒施不同配方及不同量的混合肥。
本文讲述了利用信息综合技术将电子信息技术，GPS，GIS 和传感器技术应用于精确农业实现实时变量施肥。
GPS、GIS、IC卡及传感器技术实时采集田间每一操作单元的信息，设计并完成自动控制系统，根据GPS、GIS、IC卡及传感器采集的信息实时进行信息处理，完成精确农业中的变量施肥的问题。
目录第一章绪论 (6)1.1精确农业国内、外发展概况 (6)1.1.1精确农业的国外发展概况 (7)1.1.2精确农业的国内发展概况 (9)1.2变量施肥在精确农业中的意义 (10)1.3本文的研究目的及意义 (10)1.4本文的研究内容 (12)第二章自动变量施肥机构控制因素 (13)2.1影响施肥量的主要因素 (13)2.2控制实时施肥量的主要因素 (15)2.3本章小结 (15)第三章自动变量施肥机构硬件设计 (16)3.1 GPS精确定位系统 (18)3.1.1 GPS（全球定位系统） (18)3.1.2 DGPS技术 (19)3.1.3 GPS在变量施肥中的重要地位 (19)3.1.4 Trimble AgGPS132差分接收机 (19)3.2 IC卡存储器 (21)3.2.1 GIS系统在精确农业中的作用 (21)3.2.2 IC卡存储器 (22)3.2.3 AT24CXX系列IC卡 (23)3.3 旋转编码传感器及键盘 (24)3.3.1 旋转编码传感器 (24)3.3.2键盘 (25)3.4 液晶显示器 (26)3.5本章小结 (27)第四章自动变量施肥机构软件设计 (28)4.1信息接收和处理方式 (29)4.2 NMEA-0183格式 (29)4.3 RS232接口 (33)4.3.1接收机的串口设定 (33)4.3.2单片机的串口接收 (33)4.4 网格识别 (35)4.5 IC卡和单片机之间数据传输 (37)4.5.1 IC卡存储格式设定 (37)4.5.2 IC卡读写 (38)4.6人机接口 (42)4.6.1键盘 (42)4.6.2液晶显示模块 (42)4.7看门狗技术 (43)4.8控制脉冲输出 (44)4.9本章小结 (46)第五章标定试验 (48)5.1实验条件 (48)5.2实验结果 (48)5.3实验数据处理与误差分析 (52)5.3.1排肥器转速与排肥量一次曲线拟合 (52)5.3.2 施肥量、转速及速度分析 (54)5.4 本章小结 (56)第六章变量施肥控制器性能测试与分析 (57)6.1网格识别能力分析 (57)6.1.1静态识别能力分析 (57)6.1.2动态识别能力 (57)6.2自动变量施肥控制器误差分析 (58)6.2.2误差来源及减少误差的方法 (58)6.2.3精度校验实验数据分析 (59)6.3本章小结 (68)第七章全文总结 (69)致谢 (71)参考文献 (72)第一章绪论信息化（Information），智能化（Intellectual），综合化（Integrated）称为三“I”，是信息科学最本质的内涵，也是面向二十一世纪的希望。
将多种高新技术结合应用，实现信息的交叉与综合，必将有利于各学科的信息化、智能化、综合化程度的进一步提高。
农业生产正从传统的作业管理形式向现代化农事操作技术与管理的形式发展，精确农业就是这一发展的必然结果。
精确农业（Precision Agricultural or Precision Farming）是指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，其驱动力来自于对农业耕作中客观存在的作物生长环境和实际产量空间分布明显差异性的认识，其实质是农业智能化技术与自动控制技术相结合形成的一种先进农业技术体系。
这种农业技术体系数字信息技术网络化、智能化、数字化综合应用的体现，前3S（遥感技术RS、地理信息系统GIS和全球定位系统GPS）集成与后3S（农业专家系统ESA、模拟系统SS、决策支持系统DSS）形成一整套农业信息技术的集成，可以认为这是信息技术在农业上应用的高级阶段。
其核心是实时测知作物个体或小群体或平方米尺度小地块生长及疫病的状况，进而确定针对性农业措施，在取得最优效果和付出最低代价的同时减少污染、保护生态，实现农业的可持续发展。
精确农业将农业带入数字和信息时代，是21世纪农业的重要发展方向，美国《未来学家》杂志社刊登的美国乔治·华盛顿大学专家在对21世纪前10年内十大技术发展趋势的预测中说：精确农业将成为新世纪农业最大的发展趋势，是市场要求农业做出的必然选择。
1.1精确农业国内、外发展概况国际水稻所的科学家认为，精确农业，在发达国家是指运用GPS、RS和GIS系统，在建立农田土壤肥力资料和产量与施肥的对应关系变量模型的基础上，将农田按几个平方米为单位进行变量施肥和预测。
而在东南亚发展中国家的主要涵义是农业生产的精细化和农民对其土地基本情况了解掌握和管理自主性的提高。
在此基础上，针对具体地块的具体情况对其土地进行因地制宜的施肥、灌水及病虫害综合管理，从而达到最佳的投入和产出比。
1.1.1精确农业的国外发展概况精确农业，这门技术是1995年在美国开始的。
当时，那里的一些联合收割机装备了全球卫星定位系统。
通过电子传感器和全球定位卫星，这些农机在收获季节可以不间断记录下几乎每平方米的产量及其它信息。
例如种子的湿度。
有些数据可以利用专门的电脑软件由农场的计算机加以处理，农场就可以据此绘制出农场各地块产量的地图。
经过年复一年的试验，农业劳动者们就会发现同一块地块内肉眼所觉察不到的那些变化，而且这些发现都是得到确认的。
由于取得了这些成果，很多农业劳动者剔除了一些产量低的作物品种，在增产潜力大的土地上增加了播种量。
进入90年代，精确农业在欧美发达国家发展很快，已初具规模。
在美国，以土地平坦，经营规模大的中西部大平原地区发展最快，自1995年以来，每年召开一次“信息农业学术讨论会”，重点讨论信息、GIS、GPS、自动控制等与精确农业有关的技术。
目前已涉及到施肥、植物保护、精量播种、耕作和水分管理等各有关领域。
在北美的精确农业技术，又以在施肥上的应用最为成熟。
在美国和加拿大的大型农场上，农场主在农业技术人员指导下，应用GPS取样器将田块按坐标分格取样，约0.5～2公顷取一土壤样品，分析各取土单元格（田间操作单元）内土壤理化性状和各大、中、微量养分含量，应用GPS和GIS技术，做成该地块图、土壤图、各年的土壤养分图等。
同时在联合收割机上装上GPS接收器和产量测定仪，在收获的同时每隔1.2秒GPS 定点一次，同时记载当时当地的产量，然后用GIS做成当季产量图。
所有这些资料，均用来作为下一年施肥种类和数量的决策参考。
作施肥决策时，调用数据库内所有有关资料进行分析，主要按照每一操作单元（0.5～2公顷）的养分状况和上一季产量水平，参考其他因素，确定这一单元内的各种养分施肥量，应用GIS，做成各种肥料施用的施肥操作指挥系统（GIS施肥操作图层）。
然后转移到施肥机上，指挥变量平衡施肥。
变量施肥机有用传统的施肥机改装的一次作业施一种肥料的简易型和新研制的大型多种肥料同时变量施肥的机具两种类型。
目前，精确农业在发达国家已经形成一种高新技术与农业生产相结合的产业，并被广泛承认是可持续发展农业的重要途径，精确农业技术的研究与实践受到广泛重视。
虽然目前还没有形成完整的精确农业体系，但部分设备和技术已经成熟和形成，并已进入在生产实际中实验推广阶段。
如美国1993～1994年在明尼苏达州[1]农场进行了精确农业技术实验取得了巨大成功，用GPS指导施肥的作物产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，经济效益大大提高；此后开展了广泛的精确农业技术实验示范研究，建立了精确农业研究中心。
近五年来，世界上每年都举办相当规模的“国际精确农业学术研究会”和有关装备技术产品展览会，已有上千关于精确农业的专题学术报告，作物生产管理也开始应用精确农业技术。
其中，在美国中西部地区精确农业技术应用的最为广泛，主要用于甜菜、玉米和大豆等作物的种植，至1995年约有5%的作物面积不同程度上应用了精确农业技术。
到1998年末，在美国主要农业区，采用这项集成技术的农场，包括只采用某一项组分技术的占农场总数的20%以上。
据专家预测，美国约在2005年全面进入精确农业时代。
欧盟各国、加拿大、韩国等国家都十分重视精确农业的研究和应用。
不仅发达国家对精确农业的技术实践非常重视，巴西、马来西亚等国也已开始精确农业的试验示范应用。
美国、英国、澳大利亚、加拿大、德国等国家的一些著名大学相继设和研究成果见诸于重要国际学术会议或专业刊物。
在国际互联网上设有多个专题网址，可及时检索到有关精确农业研究的最新信息。
日本的精确农业将卫星技术用于农业生产。
在日本农林水产省和一些大型农业机械生产厂家正合作研究将卫星技术用于农业生产，计划在2002年前开发出利用卫星定位系统的农业机械。
这项技术是将农田按一定面积均等划分并分别编号,装配有卫星接收系统和土质检测传感器的新型农机经过划分好的地段时,卫星能将农机所在的位置及气象情况等有关信息输送到农机上的计算机内计算机再结合土质传感器提供的该地段土质情况,将数据进行综合处理,控制喷洒装置,根据该地段的具体。
1.1.2精确农业的国内发展概况我国从20世纪80年代开始RS和GIS，以及水稻、小麦、棉花、玉米等主要农作物和鸡、猪、牛的生产管理的农业专家系统的应用研究，90年代部分成果达到应用水平。