美国的精准农业

美国位置和农业分布
小麦区 乳畜带
30490 937
小麦和林牧 公纬接大美 里 墨 ，带 国
。
西东地 畜牧业灌溉 哥濒处 之和大北 农业区 玉米带 水果蔬菜 间墨 西美 。 西 种植区 洋大 国哥，陆 土湾西南 面。临部 积本太， 土平北 万介洋邻 棉花带 平于，加 方北南拿
混合林区
亚热带 作物
世界首位 3.1525亿
全球卫星定位系统（GPS）
全球卫星定位系统GPS （Global Positioning System）由包括24颗地球卫星 组成的空间部分，由地面控制 站和一组地面监测站组成的地 面监控部分以及用户接收机3 个主要部分组成。GPS卫星是 一组能发射精确的卫星轨道参 数和时钟信号，在2万余km 高 空环绕地球运转的轨道卫星系 统。
地理信息系统（GIS）
• 地理信息系统（GIS）的 主要功能是对各种空间数 据进行管理，通过把地形 地貌、土壤类型、土壤测 试结果、化肥农药使用情 况以及产量等数据输入 GIS系统，对这些信息进 行加工处理，绘制信息电 子地图，并抽取相关信息 提供给施肥专家系统等决 策支持系统，形成施肥、 灌水、喷药等田间操作决 策。
7100亿美元 30亿美元
精准农业及3S技术
• 精准农业也称为精确农业、精细农作（Precision Agriculture or Precision Farming），是近年 来国际上农业科学研究的热点领域，其含义是按 照田间每一操作单元的具体条件，精细准确地调 整各项土壤和作物管理措施，最大限度的优化使 用各项农业投入（如化肥、农药、水、种子和其 它方面的投入量）以获取最高产量和最大经济效 益，同时减少化学物质使用，保护农业生态环境， 保护土地等自然资源。
全球卫星定位系统（GPS）
• 精准农业技术发展得益于海湾战争后GPS技术的民 用化。1993年，精准农业技术首先在美国明尼苏 达州的两个农场进行试验，结果当年用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。 • 美国有200多万个农场，其中8%是年收入25万美元 以上的规模经济的大农场，占整个农场耕地面积 的37%，精准农业主要应用于大农场，有60%—70% 的大农场采用精准农业技术，精准农业技术的采 用也给农场主带来明显的效益。
美国的精准农业
美国精准农业形成的条件
• 1、重视科技的作用，形成了教育、研究、推广 “三位体”的体系美国政府一直把农业的教育、 研究和技术推广作为自己重要的职责，形成了极 有特色的“三位体”的体系。美国的经济实力使 它有可能吸引世界上大批优秀的科学家，以确保 其农业技术在世界上的领先地位。 • 2、得天独厚的地理位置和自然条件。 • 3、发展服务型的农业合作社农场主合作社在美国 的一体化农业服务体系中占有重要的地位。在家 庭经营占绝对优势的美国，为了解决单个农场难 以办到的问题，需要非盈利的合作社提供各种服 务，降低生产成本。
精准农业及3S技术
• 精准农业是现有农业生产措施与新近发展的高新 技术的有机结合，集成了来自百度文库息技术与3S等高新技 术：
• 全球卫星定位系统（GPS） • 地理信息系统（GIS） • 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、变量控制技术、作物模拟模型等技术兴起的 一场新的农业技术革命，其核心技术是“3S” （GPS、GIS、RS）技术和计算机自动控制系统。
智能化农业机械装备技术
• 带GPS系统的智能化 农业机械装备技术。 如带产量传感器及 小区产量生成图的 收获机械；自动控 制精密播种、施肥、 洒药机械等等。
分析总结
良性循环
科技投入
高效农业 经营模式
回馈
巨大经济效益
http://v.iqilu.com/2012/04/06/3758432.shtml
遥感技术（RS）
• 遥感（RS）和传感器 监测系统，主要用于 数据采集及田间作业 监测，现代遥感技术 已可达到1米以下分辩 率，通过多波段的遥 感、遥测，能够获得 多时段的大量的地面 信息。传感器的应用 能够及时获得相关的 信息，例如产量、水 份等
作物生产管理专家决策系统
• 作物生产管理计算机辅助决策支持系统 DSS(Decision Support System)，是应用计 算机信息处理技术。它的核心内容是用于提 供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟 的模型库；支持作物生产管理的数据资源的 数据库；作物生产管理知识、经验的集合知 识库；基于数据、模型、知识库的推理程序； 人机交互界面程序等。
农田作物产量空间分布信息 农田土壤信息采集与处理 农田作物苗情信息采集处理技术
作物生产管理决策
• 精准农业是基于信息和知识的农田作物生产经营 管理技术，它既需要利用先进的田间信息采集技 术以获得农田小区作物产量和影响作物生长主要 因素的空间分布信息；又需要对这些信息进行处 理，运用农业科学知识制定农田与作物栽培管理 决策，指导分布式定位处方农作，以实现资源高 效利用、高产出、低投入和可持续发展的优化目 标。其过程见示意图。