基于3S技术的农业信息服务系统建设

目录

一、项目概况

政策背景 (1)

项目背景 (2)

项目研究的主要内容、关键技术及项目要达到的目标 (3)

项目技术难点 (4)

二、拟解决的问题对本地区发展的影响、制约程度 (5)

三、市场需求、应用前景分析 (6)

四、经济、社会效益分析 (7)

五、目前国际、国内的相关研究情况 (8)

六、项目已有的研究基础与条件(与本项目有关的研究工作积累和已取得的阶段研究成果) (10)

七、投资估算 (13)

基于3S技术的太原市农业科技信息服务系统建设

一、项目概况

（一）政策背景

十七大以来，同全国一样，太原市已经进入全面建设小康社会的新阶段，发展现代农业、走农村新型化道路、促进农村经济结构的战略性调整、统筹城乡经济社会协调发展、增加农民收入、转移农村富余劳动力已成为解决好“三农”问题和推进农村小康建设的必然要求。十七届三中全会的召开，为太原市现代农业的发展提供了有利的契机，运用现代信息与通讯技术改造传统农业、传统的农业服务方式、传统的农产品交易方式等与“三农”有关的问题就是一条必选的道路。

2006年，太原市人民政府出台了《关于加强农村科技服务体系建设的意见》等一系列关于农业科技发展的指导性文件，并作为新时期农业科技工作的纲领方针，农业科技信息服务体系建设就此被提上议程。农业科技信息服务体系建设可以促进农业现代化持续、稳定、协调发展，在提高农民素质、促进农民增收及推进社会主义新农村建设等方面意义重大。但是，农业科技信息服务体系建设是一项长期的、涉及到多种因素的系统工程建设，需要长期的逐步推进，需要多个部门如通讯服务提供商、农业系统专家、科技信息服务部门等的通力合作。目前太原市基本完成通讯网络基础设施建设，完成农业科技信息“村村通”网络工程，农民综合素质、农民信息意识、信息资源状况有了较大的提高，信息获取成本有了明显降低，但是全市农村信息服务水平相对来说仍然还很薄弱，服务方式、服务手段

还较贫瘠。本项目就是从信息化的角度提升农业现代化水平，提高服务农民的水平，提高农产品交易量，以此进一步建立并完善太原市农业科技信息服务体系，为全市“三农”服务。

（二）项目背景

在全球信息化的大环境下，“数字农业”、“精准农业”受到越来越多的重视。目前，以美国为代表的发达国家在数字农业领域已经取得了一定成就，其内容也从最初简单的农业科学计算发展到七、八十年代的农业决策支持与自动控制。自九十年代进入网络化时代以来，以人工智能、3S 技术为依托的数字农业、虚拟农业、精准农业更是飞速发展。数字化已经渗透到从单株植物生长到宏观农业经济分析的各个环节，为美国农业产值的增长做出了巨大贡献。

我国信息农业发展较晚，自80年代初期开始，农业信息技术的发展经历了起步、普及、发展和提高等阶段。进入21世纪以来，国家对农业数字化投入逐年加大。以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点，大力开展数字化农业基础研究并应用于实际。基本路线图如下：

我国农业信息化建设虽然具备了一定的发展基础，但与发达国家相比还落后很多，主要表现在：农业信息基础设施薄弱，信息化与网络化发展不均衡，城乡信息鸿沟加大；农业信息网络建设缺乏统一的协调和规划；农用软件研究与开发明显滞后；特别是已建设成的农业基础系统与实际应用的脱节较大，以至于已建成的许多系统都束之高阁。

目前，由于山西电信部门的大力推动，我省信息化基础通讯条件得到极大的改善和提高，为本项目实施奠定了坚实的基础。

太原作为山西省现代信息技术高速发展的中心，农业信息化、农业智能化建设也如火如荼地进行。本项目应用当前先进的信息技术，包括“3S”技术、网络技术、仿真虚拟技术、GPRS技术等，来研究解决全市农业生产、农作物生长、农产品销售方面的问题，以真正实现农业“数字化”。

（三）项目研究的主要内容、关键技术及项目要达到的目标

项目开发的具体内容主要包括基于GPS定位的“数字化土壤信息管理系统”、基于GPS和短信息技术的“测土配方智能施肥系统”、基于短信息

及视频技术的“重大生物灾害数据库系统”、“智能专家系统”、“农村信息化培训系统”和基于CA及短信息的“农产品智能交易系统”。

项目要解决的关键技术有五个方面，一是基于GPS定位的智能土壤土质分析，二是基于短信息的智能数据回复，三是高质量智能指导施肥中的数据传输技术，四是基于视频技术的专家系统开发，五是农产品交易的CA 认证发布技术。

项目要达到方便实用、数字准确、信息即时，目标一是GPS定位后土壤元素的智能分析，二是智能指导施肥（系统自动分析得出），三是短信息智能回复（无需人工干预），四是病虫害远程诊断，五是农产品诚信交易；

（四）项目技术难点

主要有以下几点：

1、基于GPS（全球定位系统）的土壤定位智能土质分析系统

GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益定位的显著特点，它的应用给农业领域带来一场深刻的技术革命。目前太原市基于GIS（地理信息系统）的土壤信息数据库已经建立，基于地理信息的土壤系统存在应用不方便的缺点，使用者想获得某点的土壤信息时需要进行多项工作，而信息提供方需要人为定位、分析、反馈。

GPS与GIS结合，并通过计算机软件直接完成土壤成份分析是本项目开发的一个难点。

2、手机短信息在农业应用方面的技术问题

在国内手机的普及程度已达70%，特别是我市地理环境多山，农民对外的沟通联络主要靠手机，在这种状况下，手机已成为本项目一种关键的信息工具。但如何与GPS、GIS结合应用，实现信息的智能回复，是技术开发

中的一个空白，也是一个难点。

3、高质量智能指导施肥系统

智能施肥是指得知土壤的成份后，能自动分析所缺失的养分量，并按不同的种植物给予指导施肥，把得出的结果通过短信息的方式发到获取者手中。

建设高质量的指导施肥智能系统，是本项目建设的关键，也是技术开发的难点。

4、基于视频的农业生产管理专家系统

农业专家系统汇集农业领域知识、模型和专家经验等，采用合宜的知识表示技术和推理策略，运用多媒体技术以信息网络为载体，声、图、文、动画并茂，一问一答、生动形象地提供系统的农业专家知识，同时经过科学推理，智能化地帮助农民咨询决策，指导科学种田。农业专家系统广泛应用于大田作物的科学施肥、品种选择、病虫害防治、科学灌溉等生产管理，畜禽饲养、水产养殖中的疾病防治、各阶段的饲料配臵管理，温室环境的管理控制，以及粮食的储存管理、农业生产的经济效益分析、农业机械的故障诊断与检修、农业生态环境监测控制等。

高压缩率的视频信号的传输是该系统的技术难点。

二、拟解决的问题对本地区发展的影响、制约程度

尽管我国从80年代中期已开始实施农业信息化工程，如如“八五”期间实施的“863智能化农业信息技术应用示范工程”、“九五”期间实施的“国产化GIS（地球信息系统）应用示范工程”、“十五”期间实施的863计划“数字农业重大专项”等等，也开发出了一大批产品，申报了一系统专利，但只可以说完成了基础性的研究工作，实际应用程度不高。比如在北京、上