精确农业1
功能农业相关知识点总结
功能农业相关知识点总结1. 精准农业：精准农业是功能农业中的一个重要概念，是通过现代信息技术、地理信息系统（GIS）、遥感技术、GPS、传感器、互联网等先进技术手段进行精确施肥、精确灌溉、精确植保、精确种植等精细化管理，以达到提高农作物产量、品质和经济效益的农业模式。
精准农业的核心是“精准”，也就是根据不同地块的土壤肥力、地形、水利条件等因素，通过科学分析和技术手段，实现对农作物生长发育各阶段的精确监测和管理，从而实现农作物的高产高效。
2. 有机农业：有机农业是功能农业的重要组成部分，是一种以生物循环原理为基础、组织和管理土壤、动植物、人和农业生产设施等内部相互协调、有机耦合，以实现农业生产系统的可持续发展的一种农业模式。
有机农业注重土壤和生态系统的保护，采用天然方法来保护作物，避免使用化肥、农药和转基因技术，保持农产品的原生态品质，符合人体健康和生态环境的需要。
3. 农业科技创新：功能农业依赖于农业科技的进步和创新，农业科技创新包括新品种的选育、新技术的研发、新工具的应用等方面。
农业科技创新能够提高农产品的产量和质量，降低生产成本，提高农业生产的效益，改善生态环境等。
在功能农业中，农业科技创新是推动功能农业发展的动力，只有不断进行农业科技创新，功能农业才能不断地向前发展。
4. 农业机械化：农业机械化是功能农业的重要手段之一，是通过农业机械设备来提高农业生产效率和质量的一种生产方式。
随着科技的发展和机械设备的不断更新，现代农业已经离不开农业机械化，例如拖拉机、收割机、播种机、灌溉设备等农业机械设备，都对农业生产起到了重要的支撑作用。
5. 农业信息化：农业信息化是功能农业发展的重要途径，是通过信息技术、互联网、无线通信技术等手段，对农业生产进行信息采集、处理、传输和应用，提高农业管理的科学化、规范化和信息化水平。
农业信息化可以实现种子选育、作物生长监测、病虫害防治、地块管理等方面的智能化和精准化，提高农业生产效率和质量。
精准农业技术在农业生产中的应用
精准农业技术在农业生产中的应用一、引言随着科技的发展和人们对食品安全的重视，农业生产也在不断变革和进步。
精准农业技术作为一种以先进技术为支撑，以信息化、自动化和智能化为特征的现代农业生产方式，正逐渐成为农业生产的重要手段。
本文将从传感技术、无人机技术、地理信息系统和智能农机等方面介绍精准农业技术在农业生产中的应用。
二、传感技术在精准农业中的应用1.土壤传感技术通过使用土壤传感器，可以实时监测土壤的湿度、温度、盐分等指标，帮助农民精确测量土壤的水分状况，提供准确的灌溉指导，避免浪费水资源和过度灌溉的情况发生，提高水资源利用效率。
2.气象传感技术天气对农业生产起着至关重要的作用。
使用气象传感器可以实时监测气温、湿度、降雨量等气象数据，帮助农民及时了解气象变化，做出科学的农事决策，减少因突发天气变化引起的农业损失。
三、无人机技术在精准农业中的应用1.航摄监测利用无人机携带的高清摄像设备，可以对农田进行航摄监测，获得高分辨率的农田图像。
通过对这些图像的分析，可以评估农田的土壤质量、植被覆盖情况、病虫害等问题，并提出相应的农业管理建议。
2.精准喷洒无人机配备的喷洒设备可以根据农田的具体情况进行精准喷洒，提高喷洒的准确性和效率，避免农药浪费和环境污染，同时保护农作物免受病虫害的侵害。
四、地理信息系统在精准农业中的应用地理信息系统（GIS）是一种涉及地理空间数据的管理和分析系统。
在精准农业中，GIS可以帮助农民进行土地评估、作物分析和农田规划等工作，实现农田资源的合理配置和农业生产的优化，提高土地利用效率。
五、智能农机在精准农业中的应用传统的农机设备往往无法满足精准农业的需求，而智能农机则能够实现农田作业的自动化、智能化。
比如，智能播种机器人可以根据地块的形状和尺寸，自动调整播种行进的轨迹，实现精确的作业。
智能收获机器人能够通过智能识别和定位技术，自动识别农作物的成熟度，并进行智能收割。
六、总结精准农业技术的应用，使农业生产更加科学、高效和环保。
在精准农业中的应用PPT课件
4 、GPS与精准耕作
将GPS,GIS和精细农业、
旱作节水农业相结合，开发精细农业 和田间实时导航监控相结合的地理信 息管理系统，实现了田间车辆多目标 监控;
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建立农业机械装备数据库和查询系统，可方便 地进行100多种农业机械装备数据的查询、添加、 删除、保存等操作;通过获取车辆的实时信息，调 取地图中的信息，将田间动态的车辆信息与农业 机械装备相结合实现了信息的可交互性、可扩展 性和通用性。
3精准农业精准农业是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基本涵义是根据作物生长的土壤性状调节对作物的投入即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异另一方面确定农作物的生产目标进行定位的系统诊断优化配方技术组装科学管理调动土壤生产力以最少的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
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精确种子工程和精确播种工程的有机结合，要求精确播种机具有播种均匀、精良播种、深浅一致， 这样精确播种技术既可节约大量种子，又能使作物在田间获得最佳分布，从而提高作物对营养和太阳能的 利用率。而利用精确收获机械不但可以做到颗粒归仓，同时也能根据一定标准，准确分级。
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4、精准农业的技术体系
精准农业是现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技 术。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统，是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。
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3、精准农业
精准农业是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，其基本涵义是根据作物生长的土 壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性 状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行 定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动 土壤生产力，以最少的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。
第七章精确农业PPT课件
information Acquired Technology ） 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ） 作物生产模型（Crop Production Modeling ） 决策支持系统（Decision Support Systems ） 智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery） 变量控制技术（Variable-Rate Technologies）
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生命科学与技术学院
HHU 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ）
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生命科学与技术学院
HHU 1.3精确农业的技术体系及实施
2）精确种植技术体系技术细节 全球定位系统（Global Positioning Systems） 地理信息系统(Geographic Information Systems) 遥感技术(Remote Sensing) 农业生物信息采集技术（Farming biological
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生命科学与技术学院
HHU 地理信息系统(Geographic Information Systems)
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生命科学与技术学院
HHU 地理信息系统(Geographic Information Systems)
农业科技精准农业的关键技术简析
农业科技精准农业的关键技术简析精准农业是指通过引入先进的农业科技与信息技术，利用精准的农业管理手段，实现对农作物的精确管理，提高农业生产效率和质量。
在农业科技领域中，有几项关键技术被认为是实现精准农业的重要手段。
本文将对这些关键技术进行简单的分析与阐述。
1. 全球导航卫星系统（GNSS）全球导航卫星系统是精准农业的基础技术之一。
借助GNSS系统，农民可以实时了解到农田的地理位置，通过GPS导航引导精确地施肥、浇水等农作物管理活动。
这种技术不仅可以提高施肥和灌溉的准确性，还能够降低资源浪费和环境污染。
2. 遥感技术遥感技术是精准农业实施的重要支撑。
通过卫星和无人机等设备，可以获取大量的农田数据，包括土壤质量、作物生长状态以及病虫害情况等。
利用这些数据，农民可以根据实际情况进行农田管理决策，如调整农作物的种植密度、优化施肥方案等，从而提高农业生产效益。
3. 物联网技术物联网技术在精准农业中发挥着至关重要的作用。
农民可以通过网络连接传感器和执行器，实现对农田环境参数的实时监测和控制。
例如，温度、湿度、光照等环境数据可以通过物联网设备进行采集，然后根据这些数据进行精确的灌溉和通风控制，以提供最适宜的生长环境给农作物。
4. 地理信息系统（GIS）地理信息系统是将地理空间数据与非空间数据相结合的技术系统，被广泛应用于精准农业中。
借助GIS技术，农民可以对土地利用、水资源和气象等信息进行空间分析，进而制定更合理的农业管理方案。
通过GIS系统，农民可以更好地了解农田的地形地貌、土壤类型和水文特征，从而更加科学地进行种植和农田规划。
综上所述，全球导航卫星系统、遥感技术、物联网技术和地理信息系统是农业科技精准农业的关键技术。
通过结合这些技术的应用，农民可以更好地掌握农田的实时情况，并且根据准确的数据进行决策与调整，提高农业生产的效率和精度。
精准农业的推广与普及将有助于提高农产品的质量和安全性，促进农村经济的可持续发展。
创新农业种植方法
创新农业种植方法农业是人类社会的基石，也是人们生活所必需的重要行业。
随着科技的不断发展，农业种植方法也在不断创新。
本文将介绍一些创新的农业种植方法，并探讨其对农业发展的积极影响。
1. 精准农业精准农业是一种基于精确农业管理和信息技术的种植方法，旨在提高农业生产效率和资源利用率。
通过利用遥感、全球定位系统、无人机和传感器等现代技术，农民可以实时监测土壤和作物的状态，并针对性地施肥、浇水和喷洒农药。
这种精细化管理可以减少资源浪费，提高农作物的产量和品质。
2. 垂直农业垂直农业是一种将农作物垂直堆叠种植的新型种植方法。
传统的农业种植方式受到土地限制，而垂直农业可以利用建筑物或垂直架构进行种植。
通过多层次的种植系统，可以提高土地利用率，并且不受季节、气候等自然因素的限制。
垂直农业还可以在城市中实现农业生产，为城市居民提供新鲜的农产品。
3. 水培农业水培农业是一种在水中种植农作物的种植方法，它将传统的土壤种植方式转化为水中种植。
水培农业可以减少土地的使用，并且减少农药和化肥的使用。
在水中生长的植物可以更好地吸收营养物质，生长更加快速，对环境要求也较低。
水培农业还可以利用室内灯光控制植物的生长周期，不受季节和气候的限制。
4. 有机农业有机农业是一种注重生态平衡和可持续农业发展的种植方法。
有机农业强调使用有机肥料和天然农药，不使用化学合成的农药和化肥。
有机农业方法可以减少对环境的污染和生态系统的破坏，保持土壤的肥力和生物多样性。
有机农产品的需求也越来越高，因为它们被认为更加健康和安全。
5. 日光温室农业日光温室农业是一种利用温室来种植农作物的种植方法。
温室可以提供适宜的温度、湿度和光照条件，使农作物可以在非常规的环境中生长。
日光温室农业可以延长农作物的生长周期，提高产量和品质。
同时，温室中的环境可以随时受控，从而减少对自然环境的依赖。
这些创新的农业种植方法为农业发展带来了许多积极的影响。
通过精准农业管理，农民可以提高农作物的产量和质量，减少资源浪费；垂直农业可以实现农业生产的空间跨度，提高土地利用率；水培农业节约了土地资源，减少了化肥和农药的使用；有机农业注重生态平衡和可持续发展，保护生态系统的完整性；而日光温室农业提供了更加有利的生长环境，增加了农作物的产量和生长周期。
美国精准农业
• 农业综合企业是指与农业有关的整个生产经营的综合体系， 它包括农场、农业合作社、农产品运输公司、食品加工工 业、连锁杂货店和其他许多相关企业。在这个“农工综合 企业”体系里就业的人数占全国劳动力的17%，大大高于 农业本身所能吸纳的3%的劳动力。
• 由于土地和农业设备投资成本十分高昂，小型家庭农场在 美国已难以生存发展，而非家庭公司通常都拥有更多的资 本，有利于生产经营，抵御自然灾害和市场风险，并能够 采取长期有效的环保措施。
美国精准农业
1.美国农业的演变过程 目 录 2.美国精准农业的起源
3.什么叫精准农业 4.美国精准农业的现状 5.美国精准农业的成功经验
CONTENT
美国农业的演变过程
化学 化 机械 化
良种 化
电脑 化
生物 工程 化
• 早在20年代，美国农业就开始了拖拉机耕地，30年代已经 推广普及。到1959年，美国的小麦、玉米等主要农作物的 耕、播、收、脱粒和清洗已实现100%的机械化。
美国普度大学2008年对北美地区的一项调查表明， 83%的被调查者使用了某种精准农业技术。
美国精确农业的成功经验
完备的法律体系 推进农业综合企业的发展 适合于中国农业发展的成功经验
• 美国拥有完备的法律体系，包括立法和执法体系。如1973 年的《农业法》，使农民获得相应的补贴，1985年的《农 业法》，利用农业补贴提高国际竞争力，1600至1800万公 顷土地休耕15年，2002年《农业安全与农村投资法》，政 府提高了补贴67％，每年向农场主提供的壤改良剂与农药（除草 剂、杀虫剂）。在1880年， 美国就开始试用化肥。
美国的大豆品种,早期从中国引入,经过长期培育,大豆品科,不
仅五•没十培有三退斤育化,比杂,一而交九且品二单O产种年逐提步高提两高倍,。一九七一年美国大豆亩产二百 利•用改杂交造优和势优培育化玉种米子良种的的遗工传作首基先因从美国开始,经全面推
精准农业的概念
精准农业的概念精准农业是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，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的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。
精准农业由十个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。
其核心是建立一个完善的农田地理信息系统（GIS），可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。
精准农业并不过分强调高产，而主要强调效益。
它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。
精准农业的发展历史海湾战争后GPS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。
1993-1994年，精准农业技术思想首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验。
结果用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。
精准农业的试验成功，使得其技术思想得到了广泛发展。
近五年来，世界上每年都举办相当规模的“国际精细农作学术研讨会”和有关装备技术产品展览会，已有上千篇关于精细农作的专题学术报告和研究成果见诸于重要国际学术会议或专业刊物。
在万维网上设有多个专题网址，可及时检索到有关精细农作研究的最新信息。
美、英、澳、加、德等国的一些著名大学相继设立了精细农作研究中心，开设了有关博士、硕士的培训课程。
在发达国家，精细农作技术体系已实验应用于小麦、玉米、大豆、甜菜和土豆的生产管理上。
1995年美国约有5%的作物面积不同程度的应用了精细农作技术，近年来又有了更为迅速的发展。
第六章精确农业技术体系
二、准确农业发生的背景
1、环境维护及浪费动力要求
国际农业的开展阅历了原始农业(游耕、游
牧等)、传统农业和现代农业３个主要开展阶段。
本世纪以来,石油农业的开展在取得成就的
第六章精确农业技术体 系
2021年7月24日星期六
内容
一、准确农业的含义 二、准确农业发生的背景 三、准确农业开展现状 四、准确农业的技术体系 五、我国准确农业的现状和开展方向
一、准确农业的含义
PA(precision agriculture, 或,precision farming,或处方农 作,prescription farming,或英尺农作,farming-by-foot,或逐块 区别管理,site specific management,或称变量投入技 术,variable rate technology)
GPS的作用
GPS运用于导航 1.船舶远洋导航和进港引水 2.飞机航路引导和进场下降 3.汽车自主导航 4.空中车辆跟踪和城市智能交通管理 5.团体旅游及野外探险 6.团体通讯终端〔与手机，PDA，电子地图等集成
一体〕
GPS运用于授时校频 1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步 2.准确时间的授入 3.准确频率的授入
信息技术及其它电子技术的成熟。技术团体 信息技术、互联网络技术、机载电子技术(执行元件 的检测技术、传感器、变量控制等)的飞速开展以及 集成块存储器存储才干、计算机数据处置才干的提 高，均为准确农业技术研讨和运用发明了必要的条 件。
三、准确农业开展现状
美国乔治华盛顿大学2000年曾发布了一份关于新兴 科技的预测报告。报告中举出了在未来十年改动人 类生活的十大高新技术,其中包括准确农业。
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。
精准农业是什么？
一、什么是精准农业农业发展到现在，还是有许多人在农业生产方面还是很盲目。
就拿施肥这一块来说，很多人凭着经验去施肥，更多的人是盲目施肥。
现今的科学技术条件下，我们可以通过土壤检验，结合相关数据获得施肥量；甚至能精确到每一个时期的施肥量。
通过更精确地获取数据，能更精准的指导农业生产。
新技术使农民能够利用数据来提高土地的生产力。
通过将农业生产的各环节数据化，从而实现农田种植、管理、收获全方位的智能化和个性化。
这种以信息技术为基础，根据空间、地理、时间和环境的变化进行现代化农业管理与操作的生产方式，就是精准农业，特别适用于大面积作物种植。
可以说，精准农业让高科技“武装”到了土壤，将极大地推动农业的变革。
二、精准农业的服务过程精准农业由10个系统组成：全球定位系统，用于信息获取和实施的准确定位，它的定位精度高，根据不同的目的可自由选择不同精度的GPS系统；农田信息采集系统；农田遥感监测系统；农田地理信息系统，它是构成农作物精准管理空间信息数据库的有力工具，田间信息通过GIS系统予以表达和处理，是精准农业实施的重要手段；精准农业还包括农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。
其核心是建立一个完善的农田地理信息系统，可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。
（绘制不同区块的土壤肥力地图）（玉米、大豆变量播种施肥机）数据管理农民在农业公司创建的平台上管理数据，而农业公司可通过这些信息来改进产品和服务，或提供定制化的服务。
实时监控农田监测设备和其他传感技术可用于远程跟踪土壤湿度等数据。
大多数精准农业技术使用传感器，这包括产量监测器，GPS数据，卫星数据，安装在无人机上的传感器等。
一些传感器放置在不同监测站的现场，以测量植物的周围环境，同时生长。
土壤湿度传感器测量土壤的含水量，土壤电导率传感器的读数可用于盐度估算，也可以使用氮探针测量土壤中的氮含量，因此可帮助农民进行施肥和灌溉管理。
精准农业
信息采集 决策支持系统 遥感技术与其它传感器技术用于信息采集： 执行—空间信息技术支持下的现代化农业机械 如土壤资料、水分、养分、病虫害、产量等。采 集精度根据作业的不同而不同，施肥控制在 m 级 上(如 10m～30m)。喷洒农药与除草剂要求 cm 级 的精度。 用于信息采集时定位。 用于管理 GPS GIS 地块资料，分析地块的变异性，如土壤水、肥、 产量的差异等。
由于农业活动涉及到农、林、牧，种、养、加， 改革开放以来，中国农业和农村经济取得了飞跃的进 海湾战争后 GPS 技术的民用化，使得它 在农业工程领域，自 70 年代中期微电 产、供、销等的广阔领域，随着科学技术的发展，人 步， 20 世纪后半期世界农业的高速发展， 但我国农业发展仍然面临着严峻的挑战。 走向新世纪， 基 在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发 子技术迅速实用化而推动的农业机械装备 们对自然与生物资源的利用和调控环境的能力将日益 我国面对的“人多地少，资源短缺，环境恶化，人增地减” 本上是依靠生物遗传育种技术的进步，耕地 目前，国外关于 Precision Agriculture 精细化，从而将导致基于知识的传统农业经营技术思 展，也推动了“精准农业”技术体系的广泛 的机电一体化、智能化监控技术、农业信息 的趋势不可逆转。 保障 21 世纪我国 16 亿人口的食物安全， 的研究，基本上仍然是集中于利用全球卫星定 和灌溉面积的扩大，物质与化学产品投入的 想的革命。将“精准农业”的技术思想，扩展到精细 关键在于推动农业科学技术的进步。近几年来，在人们探 实践。 20 年来， 近 基于信息技术支持的作物 智能化采集与处理技术研究的发展，加上 位系统（GPS） 、地理信息系统（GIS） 、作物管 园艺、精细养殖、精细加工（产前、产后）等等更为 大量增加，机械动力与矿物能源大量投入的 索 21 世纪农业应用信息高新技术的发展中，关于“精准 科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环 80 年代后期各发达国家对农业经营中必需 农业”技术的应用前景尤其令人注目。这一技术的早期研 宽广的农业生产领域，建立基于现代科学技术基础上 理决策支持系统（DSS）基础上的作物生产管理 条件下获得的。由此而引起的农业水土流 境科学和智能化农业装备与自动监控技术、 兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关 究与实践，在发达国家始于 80 年代初期从事作物栽培、 的“精准农业”技术体系将是必然的发展趋势。这方 技术，即基于知识和信息技术为基础的现代农 失、生态环境恶化、损失生物多样性、全球 土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物栽培模 系统优化决策支持技术等， GPS、 空间 在 GIS 切和有效利用农业投入、节约成本、提高农 面还有很长的路要走，特别是如何根据我国国情开展 田“精准农业”技术方面。 环境恶化问题，已经引起国际社会的严重关 拟模型，作物管理与植保专家系统应用研究与实践中进一 精准农业的实践研究，这也是我国农业工程师面向 21 信息科技支持下组装集成起来，形成和完善 业利润、 提高农产品市场竞争力和减少环境 步揭示的农田内以米为单位的小区作物产量和生长环境 切，并成为推动技术创新，实践农业可持续 世纪进行技术创新研究的良好机遇。精准农业将是 21 了一个新的“精准农业”技术体系和开展了 恶化后果的迫切需求， 为精准农业技术体系 条件的明显时空差异性，从而提出对作物栽培管理实施定 世纪农业技术的发展方向，精准农业技术体系将是 21 发展的重要驱动力。 位、按需变量投入，或称“处方农作”而发展起来的。 广泛试验实践。 的形成准备了条件。 世纪农业工程技术的研究重点。
精确农业基本概述
第一章概述1.1 精确农业的概念及核心思想精确农业首先由美国农业工作者于20世纪八十年代末、九十年代初倡导并实施的。
概念：精确农业（Precision Agriculture，简记PA，也可称为精细农业、精准农业、处方农作等等）指的是借助3S技术、信息化技术、计算机管理决策系统等现代高新技术，掌握农田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、病虫害等）在空间及时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因并做出决策，根据时间、空间变异，定时、定位、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。
核心思想：是基于田间差异的变量投入和最大收益。
1.2 精确农业的内容1.精确种植：精确播种、精确施肥、精确灌溉、精确喷药、精确收获。
2.设施农业：设施园艺、精确养殖1.3 精确农业的一个应用实例－测土配方施肥测土配方施肥技术是指通过土壤测试，及时掌握土壤肥力状况，按不同作物的需肥特征和农业生产要求，实行肥料的适量配比，提高肥料养分利用率。
（1）划分农田区域，提取土壤样品，分析土壤成分；（2）根据土壤成分、往年产量等数据确定区域最佳施肥配方，利用遥感图像、GIS软件绘制反映农田空间变异施肥配方的数字地图；这张地图的目的是要说明，哪些位置应该用怎样的速率喷洒多少量的氮磷钾等肥料。
（3）将地图输入进行施肥作业的拖拉机的电脑中，作业过程中，安装在拖拉机的全球定位系统会随时测出拖拉机的准确方位，然后由电脑根据数字地图上的要求，自动控制拖拉机上的设备完成播种、施肥、灌溉和喷洒农药的工作。
1.4 精确农业的实现过程（1）获得田间数据（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害、历史产量等）；（2）利用决策支持系统作出作业决策，决定投入量、时间、地点；（3）根据田间时间和空间数据做出作业处方图；（4）利用相应的机器和设备来完成精确作业。
1.5 精确农业的技术支撑1.5.1 3S技术（1）全球定位系统(Global Positioning System 简称GPS)精确种植作业的关键技术之一是确定作业者或机器的瞬时位置，并将此信息转变成计算机可接受的格式，其中最好的系统就是GPS。
精准农业技术在农业生产中的应用
精准农业技术在农业生产中的应用随着科技的不断发展，精准农业技术在农业生产中的应用越来越广泛。
精准农业技术是指利用先进的信息技术、遥感技术、全球定位系统（GPS）等手段，对农田进行全面、准确的数据采集和分析，从而实现农业生产的精确管理和精细操作。
本文将探讨精准农业技术在农业生产中的应用，并评述其在提高农田利用率、减少农药使用、优化农产品质量和保护环境方面的优势。
一、精准农业技术在提高农田利用率方面的应用1. 数据采集和分析精准农业技术通过遥感技术和无人机等手段，可以对农田土壤的养分含量、湿度、酸碱度以及植被状况进行精准测量和分析。
通过精确的数据，农民可以合理调配肥料、水源和其他农业资源，提高土地的利用率，减少浪费。
2. 精确配肥精准农业技术可以实现对每块农田的细颗粒化肥料进行准确施用，根据土壤硝酸盐、磷酸盐和钾盐含量的测量结果，自动调节施肥量，确保作物吸收的养分在适宜范围内，避免了浪费和过量施肥带来的土地环境污染。
3. 精细灌溉精准农业技术利用土壤水分传感器等设备，实时监测和测量农田的土壤湿度，精确计算出作物的灌溉需求。
通过自动灌溉系统的精细调控，既可以节约水源，又可以避免因灌溉不足或过量造成的作物死亡或水分浪费。
二、精准农业技术在减少农药使用方面的应用1. 病虫害预警精准农业技术通过对农田的遥感监测和数据分析，可以实现对病虫害的早期预警。
通过及时发现和追踪病虫害的传播趋势，农民可以有针对性地选择农药品种和施药量，减少农药的使用频次和使用量。
2. 精确喷洒精准农业技术利用GPS和喷洒系统的精确定位功能，可以实现对农药的精确喷洒。
根据病虫害分布情况和农田的地形地貌，农机设备可以自动调整喷洒的角度和喷洒量，避免农药过量使用，减少环境污染和农产品的残留问题。
三、精准农业技术在优化农产品质量方面的应用1. 个性化种植精准农业技术可以根据农田的土壤状况、气候条件和作物需求等因素，对不同地块进行个性化种植方案的设计。
精准农业介绍
GIS是以带有地理坐标特征的地理空间数据 库为基础的系统，可以对大量图片形式的各 种地理数据进行访问、储存、变换、空间分 析等交互式处理。
在精确农业中，地理信息系统的作用是将耕 地边界坐标数据存入系统内，并以此作为基 本框架，存入农田的基本性状数据，包括农 田的气候、水文、土壤病虫草害及其它的有 关信息，建立农田土地管理、土壤数据、自 然条件、生产条件、作物苗情、
这个精确度对农场机械速度的实时性来讲是 一巨大成就，它适应于田间作业机械的准确 定位。在旋耕机、播种机、施肥喷药机、收 割机等机具及机上安装GPS接受器，可以准 确指示机具所在位置的坐标，使操作人员可 以按计算机上GIS操作指示图进行定位点作 业。
2）遥感技术和精准农业
遥感是精确农业技术体 系中支持大面积快速获 得田间数据的重要工具， 通过航空航天传感器接 收地物电磁波，记录包 括农作物在内的光谱特 性，解释、分析这些信 息可以获得许多重要数 据，可以编制精确农业 所需的专题图。
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。
专家系统与精准农业
ES是生成农业种植技术或饲养技术的智能中 枢，它由专家知识库管理系统和通用推理机 构组成，运用智能知识和工程技术，总结和 汇集生产中的新技术、新成果、新经验，形 成专家智能软件。ES的核心是知识，即： “智能系统”（Intelligent System）。
决策支持系统 与精准农业
目前卫星遥感的几何分辨率可达 o.61m×0.61m，获得信息的周期为3天；航 空遥感的信息的分辨率可达0.05m×0.05m。 遥感技术是获得农作物信息的重要手段。遥 感技术可以利用高分辨率（米级分辨率）传 感器，在不同的作物生长期，实施全面监测， 根据光谱信息，进行空间定性、定位分析， 为定位处方农作提供大量的田间时空变化信 息。
精确农业概述精确农业课件
根据信息技术应用水平与集成程度，西方精确 农业可划分为代表不同发展阶段的3种类型： (1)无任何信息技术（IT）组成的传统方式（准 备和初级阶段）；
(2)管理信息系统（MIS）、专家咨询系统（ES） 和简单机械化为主的类型(初步阶段)； (3)空间信息技术的充分应用和全面自动化处理 类型（基本实现阶段），包括自动数据收集、 集成MIS/DSS等技术支持系统。
国内农业专家系统日益深入，主要包括启发式专家 系统、实时专家系统、专家数据库、模型专家系统、 问题专用壳等5类。全国人工农情信息网络，为农 业决策部门提供生产形势和对策分析服务方面发挥 着日益重要的作用。我国农业信息化建设正在迈出 重要的一步。
我国从20世纪80年代开始了RS和GIS在水稻、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。1991年，北京市政府 拨款组成了“GPS导航技术在农业飞防中的应用研 究”课题组。1995年，进行了为期5天的133万hm2 小麦卫星导航飞防灭蚜，采用先进的实时差分卫星 定位导航(DGPS)技术，通过装在地面和飞机上的 卫星信号接收器，确定飞防区域的精确位置，从而 避免了农药的重喷和涌喷，灭蚜率达到90%，并且 节省了人工。
Calculating the N-demand
N-Application
Canopy reflectance shows different N-status
Hydro N-Sensor measures and analyses the sunlight reflected by the crop.
现代农学技术与电子信息技术的发展，为 定量获取这些影响作物生长因素及最终收 成的空间差异性信息，实施基于知识和现 代科技的分布式调控，达到田区内资源潜 力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量 成为可能。
精准农业案例
大数据
keynote
大数据让农民开始用移动设备 管理农场，可以掌握实时的土 壤湿度、环境温度和作物状况 等信息，大幅度提高了管理的 精确性。然而，再好的决策， 也需要硬件设备去实施。
智能化农机
PrecusionPlanting 专 门 制 造 与 精 准 农 业 配 套 的 设 备 。 这 些设备可以固定在大马力拖拉机后部，同步运行的播种机 和其他设备上。以播种为例，经过数据加载，它们能够根 据天气的变化进行不同深度、不同间距以及不同品种的播 种活动。
国内案件
在新疆，棉花播种的效益尤其明显。使用卫星导航和自动 驾驶技术，在同一地块、同一台播种机播种的条件下，亩 株数在原有的基础上增加了690株，亩产量增加17公斤， 每亩增收138元。而且，卫星导航技术在黑夜也无碍，可 全天候不间断工作。
新疆地区每年都有棉花受灾、需要重新播种的情况， 面积均达到20%以上，2014年灾害重播面积超过30%。使 用卫星导航和自动驾驶技术帮助灾后重播，作业精度高， 接茬精度可控制在2-3厘米，以昌吉市为例，由于种植精度 的提升，亩均棉花株数可增加3%以上。况且接茬准确，补 种的棉花就能很好地嵌入原有的棉田，不会七扭八歪，利 于机械采收，这是人工驾驶拖拉机播种无法做到的。
大数据
农
位
场
置
健
数
康
据
图
农
场
发 报
管 理
告
大数据
MySmartFarm是个SaaS系统，它将收集到的数据与预测 数据相结合，帮助农民对预测或趋势做出反应。通过 MySmartFarm系统，农民能够拥有他所有的数据，包括 收获、施肥、实验室、天气、疾病，以及来自当地土壤或 叶片水分和卫星传感器的传感器数据，同时还能有重要的 映射和地理信息系统数据。MySmartFarm将所有这些数 据与气候数据相结合，并产生新的情报。将其加入农民自 身完整的安全存储的数据中，农民可以得出一个非常方便 的管理仪表板，指明面对众多的参数时，要做出快速而高 效的决策，最重要的是什么，从而更及时地采取行动。
农业发展：现代农业科技应用案例
农业发展：现代农业科技应用案例引言农业作为人类社会最早的生产方式之一，在现代社会依然扮演着重要角色。
随着科技的迅猛发展，现代农业科技应用越来越广泛，对提高农业生产效率、保护环境、改善农民生活水平具有重要意义。
本文将介绍一些现代农业科技应用的典型案例。
1. 精准农业精准农业是指基于全球定位系统（GPS）、遥感技术和地理信息系统（GIS）等先进技术手段，在不同区域、不同地块中实施差异化管理，以提高资源利用率和产量稳定性。
例如，利用无人机和遥感技术监测农田土壤水分状况和作物生长情况，并通过数据分析帮助决策者制定精确的灌溉计划，减少水资源浪费。
2. 智能设备在温室种植中的应用智能设备如自动化控制系统、传感器等在温室种植中起到了关键作用。
例如，利用温度、湿度传感器监测温室内环境参数，通过自动控制灌溉和通风系统，实现对温室内生长环境的精确调控。
此外，利用智能设备还可以实时监测温室内光照强度和CO2浓度等因素，并根据作物的需求进行调整。
3. 农业无人机应用随着农业无人机技术的迅速发展，其在农业中的应用越来越广泛。
农业无人机可以通过搭载高分辨率遥感摄像头，快速获取大面积农田的图像数据。
这些数据可以用于作物生长监测、病虫害识别、施肥管理等方面。
同时，无人机还可以进行精准喷药，减少对环境的污染和农药的使用量。
4. 基因编辑技术在作物改良上的应用基因编辑技术如CRISPR-Cas9已经被广泛应用于作物改良领域。
通过基因编辑技术，科学家们能够精确修改植物基因组中的目标位点，使得作物具备耐病性、抗逆性以及提高产量等特征。
这种新一代基因编辑技术可为农业生产带来革命性的变革，加速作物品种改良的进程。
5. 区块链技术在农产品溯源中的应用区块链技术可以实现对食品从生产到消费全过程进行透明、不可篡改地追踪和记录。
农产品溯源平台利用区块链技术，将农产品的生产、加工、运输和销售等信息以分布式、加密的方式存储在区块链上，确保食品安全和质量，同时增强了消费者对农产品的信任。
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1.2 精细农业的核心思想
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1.2 精细农业的核心思想
（3） 精确农业与传统农业的区别 1）目标不同。减少投入、降低污染，提高 产品质量、产量，实现农业可持续发展； 2）手段不同。区别对待、按需实施； 3）结果不同。经济、环境效益双丰收。
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1.2 精细农业的核心思想
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NCEPU
作物生产模型（Crop ProBiblioteka uction Modeling ）
作物生产模型（Crop Production Modeling）
模型是现实的或待实现的真实系统的一 种表示，是反映客观真实系统运动过程若 干有关侧面的映像。
作物生长模型是对作物生育过程的基本规律
和关系的量化表达。
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NCEPU 决策支持系统(Decision Support Systems)
决策支持系统包括模型库、数据库、知识库、
方法库及其管理系统等，同时融合了良好的人机
接口，使得模型运算、数据处理、专家知识以及
在决策者的参与下，建立起模型库、数据库与领
域专家的有机联系。
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1.3精确农业的技术体系及实施
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NCEPU 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ）
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1.3精确农业的技术体系及实施
2）精确种植技术体系技术细节 全球定位系统（Global Positioning Systems） 地理信息系统(Geographic Information Systems) 遥感技术(Remote Sensing) 农业生物信息采集技术（Farming biological information Acquired Technology ） 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ） 作物生产模型（Crop Production Modeling ） 决策支持系统（Decision Support Systems ） 智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery） 变量控制技术（Variable-Rate Technologies）
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NCEPU 遥感技术(Remote Sensing)
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NCEPU 遥感技术(Remote Sensing)
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1.3精确农业的技术体系及实施
2）精确种植技术体系技术细节 全球定位系统（Global Positioning Systems） 地理信息系统(Geographic Information Systems) 遥感技术(Remote Sensing) 农业生物信息采集技术（Farming biological information Acquired Technology ） 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ） 作物生产模型（Crop Production Modeling ） 决策支持系统（Decision Support Systems ） 智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery） 变量控制技术（Variable-Rate Technologies）
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NCEPU
1.1 精细农业的基本概念
精确农业又叫精细农业（precision agriculture / farming）； Site-specific farming：特殊定位农业； Prescription farming：处方农业。
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1.2 精细农业的核心思想
（1）精确农业的核心思想： 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、水分、营养， 病虫害等）实际存在的空间和时间差异信息， 分析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“处方农业”。 （2）精确农业的表现形式 1）PA体现了劳动工具的高科技； 2）PA体现了生物技术的高科技； 3）PA体现了信息技术统帅农业领域。
2）精确种植技术体系技术细节 全球定位系统（Global Positioning Systems） 地理信息系统(Geographic Information Systems) 遥感技术(Remote Sensing) 农业生物信息采集技术（Farming biological information Acquired Technology ） 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ） 作物生产模型（Crop Production Modeling ） 决策支持系统（Decision Support Systems ） 智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery） 变量控制技术（Variable-Rate Technologies）
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NCEPU
1.3精确农业的技术体系及实施
1）精确种植技术体系
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1.3精确农业的技术体系及实施
2）精确种植技术体系技术细节 全球定位系统（Global Positioning Systems） 地理信息系统(Geographic Information Systems) 遥感技术(Remote Sensing) 农业生物信息采集技术（Farming biological information Acquired Technology ） 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ） 作物生产模型（Crop Production Modeling ） 决策支持系统（Decision Support Systems ） 智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery） 变量控制技术（Variable-Rate Technologies）
后3S技术
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1.精细农业概述
本讲要点: 1.1 精细农业的基本概念 1.2 精细农业的核心思想 1.3 精确农业的技术体系及实施 1.4 精确农业的发展现状
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1.1 精细农业的基本概念
石油农业、 无机农业、 （1）国际农业的发展的三个主要阶段及特点 有机农业、 ◆原始农业、传统农业和现代农业； 生态农业等 。 科技发展和 （2）精确农业的提出； 社会需求。 基于信息技术的 差异化操作。 思想、手段、结 果。
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NCEPU 农业生物信息采集技术
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NCEPU
1.3精确农业的技术体系及实施
2）精确种植技术体系技术细节 全球定位系统（Global Positioning Systems） 地理信息系统(Geographic Information Systems) 遥感技术(Remote Sensing) 农业生物信息采集技术（Farming biological information Acquired Technology ） 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ） 作物生产模型（Crop Production Modeling ） 决策支持系统（Decision Support Systems ） 智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery） 变量控制技术（Variable-Rate Technologies）
（3）精确农业的概念。
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NCEPU
1.1 精细农业的基本概念
精确农业又叫精细农业（precision agriculture / farming）,是一种农业新战略，是信息和人工智能 技术在农业宏观特别是微观运用的产物，是利用遥 感技术宏观控制和测量，地理信息技术采集、存贮、 分析和输出地面或田块所需的要素资料，以全球定 位系统将地面精确测量和定位，再与地面的信息转 换和定时控制系统相配合，产生决策，按区内要素 的空间变量数据精确设定和实施最佳播种、施肥、 灌溉、用药等多种农事操作。实现在减少投入的情 况下增加（或维持）产量、降低成本、减少环境污 染、节约资源、保护生态环境，实现农业的可持续 发展。
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NCEPU 地理信息系统(Geographic Information Systems)
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NCEPU 地理信息系统(Geographic Information Systems)
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1.3精确农业的技术体系及实施
2）精确种植技术体系技术细节 全球定位系统（Global Positioning Systems） 地理信息系统(Geographic Information Systems) 遥感技术(Remote Sensing) 农业生物信息采集技术（Farming biological information Acquired Technology ） 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ） 作物生产模型（Crop Production Modeling ） 决策支持系统（Decision Support Systems ） 智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery） 变量控制技术（Variable-Rate Technologies）
2）精确种植技术体系技术细节 全球定位系统（Global Positioning Systems） 地理信息系统(Geographic Information Systems) 遥感技术(Remote Sensing) 农业生物信息采集技术（Farming biological information Acquired Technology ） 产量分布图生成系统（Yield Mapping Systems ） 作物生产模型（Crop Production Modeling ） 决策支持系统（Decision Support Systems ） 智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery） 变量控制技术（Variable-Rate Technologies）