精確農(nóng)業(yè)1課件

17四月2024精確農(nóng)業(yè)1內(nèi)容提要1.精細(xì)農(nóng)業(yè)概述2.全球定位系統(tǒng)GPS及其農(nóng)業(yè)應(yīng)用3.地理信息系統(tǒng)GIS及其農(nóng)業(yè)應(yīng)用4.遙感RS及其農(nóng)業(yè)應(yīng)用5.作物生產(chǎn)管理決策支持系統(tǒng)（DSS）（ES、SS）6.農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)7.智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備技術(shù)（ICS）8.農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)3S技術(shù)后3S技術(shù)1.精細(xì)農(nóng)業(yè)概述

本講要點:1.1精細(xì)農(nóng)業(yè)的基本概念1.2精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心思想1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施1.4精確農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀1.1精細(xì)農(nóng)業(yè)的基本概念（1）國際農(nóng)業(yè)的發(fā)展的三個主要階段及特點◆原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)；

（2）精確農(nóng)業(yè)的提出；（3）精確農(nóng)業(yè)的概念。石油農(nóng)業(yè)、無機(jī)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)等?？萍及l(fā)展和社會需求?；谛畔⒓夹g(shù)的差異化操作。思想、手段、結(jié)果。1.1精細(xì)農(nóng)業(yè)的基本概念精確農(nóng)業(yè)又叫精細(xì)農(nóng)業(yè)（precisionagriculture/farming）,是一種農(nóng)業(yè)新戰(zhàn)略，是信息和人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)宏觀特別是微觀運(yùn)用的產(chǎn)物，是利用遙感技術(shù)宏觀控制和測量，地理信息技術(shù)采集、存貯、分析和輸出地面或田塊所需的要素資料，以全球定位系統(tǒng)將地面精確測量和定位，再與地面的信息轉(zhuǎn)換和定時控制系統(tǒng)相配合，產(chǎn)生決策，按區(qū)內(nèi)要素的空間變量數(shù)據(jù)精確設(shè)定和實施最佳播種、施肥、灌溉、用藥等多種農(nóng)事操作。實現(xiàn)在減少投入的情況下增加（或維持）產(chǎn)量、降低成本、減少環(huán)境污染、節(jié)約資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.1精細(xì)農(nóng)業(yè)的基本概念精確農(nóng)業(yè)又叫精細(xì)農(nóng)業(yè)（precisionagriculture/farming）；Site-specificfarming：特殊定位農(nóng)業(yè)；Prescriptionfarming：處方農(nóng)業(yè)。1.2精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心思想（1）精確農(nóng)業(yè)的核心思想：獲取農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量和影響作物生長的環(huán)境因素（如：土壤結(jié)構(gòu)、水分、營養(yǎng)，病蟲害等）實際存在的空間和時間差異信息，分析小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，采取技術(shù)上可行經(jīng)濟(jì)上有效的調(diào)控措施，區(qū)別對待，按需實施定位調(diào)控的“處方農(nóng)業(yè)”。（2）精確農(nóng)業(yè)的表現(xiàn)形式1）PA體現(xiàn)了勞動工具的高科技；2）PA體現(xiàn)了生物技術(shù)的高科技；3）PA體現(xiàn)了信息技術(shù)統(tǒng)帥農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。1.2精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心思想1.2精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心思想（3）精確農(nóng)業(yè)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的區(qū)別1）目標(biāo)不同。減少投入、降低污染，提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展；2）手段不同。區(qū)別對待、按需實施；3）結(jié)果不同。經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益雙豐收。1.2精細(xì)農(nóng)業(yè)的核心思想（4）精確農(nóng)業(yè)的發(fā)展思路1）以最節(jié)省的投入達(dá)到同等或更高的收入，并改善環(huán)境、高效利用各類農(nóng)業(yè)資源，以取得好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益；2）他將農(nóng)業(yè)帶入了數(shù)字和信息時代，是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向；3）需要多部門、多學(xué)科聯(lián)合作戰(zhàn)；4）切實做好有關(guān)應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)，力求走出適合中國國情的發(fā)展道路。1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施

1）精確種植技術(shù)體系1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施2）精確種植技術(shù)體系技術(shù)細(xì)節(jié)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)

遙感技術(shù)(RemoteSensing)農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems

）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling

）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems

）智能化變量農(nóng)作機(jī)械（IntelligentFarmMachinery）變量控制技術(shù)（Variable-RateTechnologies）全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施2）精確種植技術(shù)體系技術(shù)細(xì)節(jié)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)

遙感技術(shù)(RemoteSensing)農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems

）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling

）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems

）智能化變量農(nóng)作機(jī)械（IntelligentFarmMachinery）變量控制技術(shù)（Variable-RateTechnologies）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施2）精確種植技術(shù)體系技術(shù)細(xì)節(jié)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)

遙感技術(shù)(RemoteSensing)

農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems

）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling

）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems

）智能化變量農(nóng)作機(jī)械（IntelligentFarmMachinery）變量控制技術(shù)（Variable-RateTechnologies）遙感技術(shù)(RemoteSensing)遙感技術(shù)(RemoteSensing)1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施2）精確種植技術(shù)體系技術(shù)細(xì)節(jié)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)

遙感技術(shù)(RemoteSensing)農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems

）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling

）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems

）智能化變量農(nóng)作機(jī)械（IntelligentFarmMachinery）變量控制技術(shù)（Variable-RateTechnologies）農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施2）精確種植技術(shù)體系技術(shù)細(xì)節(jié)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)

遙感技術(shù)(RemoteSensing)農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling

）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems

）智能化變量農(nóng)作機(jī)械（IntelligentFarmMachinery）變量控制技術(shù)（Variable-RateTechnologies）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems

）1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施2）精確種植技術(shù)體系技術(shù)細(xì)節(jié)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)

遙感技術(shù)(RemoteSensing)農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling

）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems

）智能化變量農(nóng)作機(jī)械（IntelligentFarmMachinery）變量控制技術(shù)（Variable-RateTechnologies）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling）

作物生長模型是對作物生育過程的基本規(guī)律和關(guān)系的量化表達(dá)。

模型是現(xiàn)實的或待實現(xiàn)的真實系統(tǒng)的一種表示，是反映客觀真實系統(tǒng)運(yùn)動過程若干有關(guān)側(cè)面的映像。

作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling）

它是通過對作物生育和產(chǎn)量的實驗數(shù)據(jù)加以理論概況和數(shù)據(jù)抽象，找出作物生育動態(tài)及其與環(huán)境之間的關(guān)系的動態(tài)模型，然后在計算機(jī)上模擬作物在給定環(huán)境下，整個生育期的生長情況。如田區(qū)內(nèi)的蟲害模型。

作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling）1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施2）精確種植技術(shù)體系技術(shù)細(xì)節(jié)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)

遙感技術(shù)(RemoteSensing)農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems

）智能化變量農(nóng)作機(jī)械（IntelligentFarmMachinery）變量控制技術(shù)（Variable-RateTechnologies）決策支持系統(tǒng)(DecisionSupportSystems)

決策支持系統(tǒng)包括模型庫、數(shù)據(jù)庫、知識庫、方法庫及其管理系統(tǒng)等，同時融合了良好的人機(jī)接口，使得模型運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、專家知識以及在決策者的參與下，建立起模型庫、數(shù)據(jù)庫與領(lǐng)域?qū)＜业挠袡C(jī)聯(lián)系。1.3精確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系及實施2）精確種植技術(shù)體系技術(shù)細(xì)節(jié)全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystems）地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystems)

遙感技術(shù)(RemoteSensing)農(nóng)業(yè)生物信息采集技術(shù)（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）產(chǎn)量分布圖生成系統(tǒng)（YieldMappingSystems）作物生產(chǎn)模型（CropProductionModeling）決策支持系統(tǒng)（DecisionSupportSystems）智能化變量農(nóng)作機(jī)械（IntelligentFarmMachinery）變量控制技術(shù)（Variable-RateTechnologies）變量控制技術(shù)VRT（Variable－RateTechnologies）２０世紀(jì)８０年代中期，由美國工業(yè)界提出的。

變量控制技術(shù)是指安裝有計算機(jī)、DGPS等先進(jìn)設(shè)備的農(nóng)機(jī)具（智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械）可以根據(jù)它所處的耕地位置自動調(diào)節(jié)貨箱里某種農(nóng)業(yè)物料（如化肥、種子、農(nóng)藥等）投入速率的一種技術(shù)。變量控制技術(shù)系統(tǒng)有以下兩種：（1）基于地圖的

（2）基于傳感器的

需要一個GPS/DGPS地理信息定位系統(tǒng)和一個用于存貯施用計劃的命令單元，該施用計劃包含了田塊內(nèi)每一位置的施用量期望值。包括一個動態(tài)命令單元，在田塊內(nèi)所到的每一位置通過實時地分析土壤傳感器與（或）作物傳感器的測量數(shù)據(jù)確定相應(yīng)的施用量?；趥鞲衅鞯淖兞靠刂圃O(shè)備可以完成以下的農(nóng)作：按土壤類型的不同變量施固態(tài)氨肥；按土壤不同的CEC與表土層深度改變種植密度；按土壤的有機(jī)組成的不同變量施除草劑；按土壤CEC的變化變量施催肥劑；按土壤CEC、表土層深度和硝酸鹽濃度在側(cè)施肥料時變量施氮肥。

基于地圖的變量控制技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用：農(nóng)用拖拉機(jī)用來噴灑液體肥料、固態(tài)氨、除草劑及種子等。在樞軸式灌溉系統(tǒng)中控制水和肥料。商用高懸浮式噴灑設(shè)備大量地噴灑磷肥、鉀肥和石灰石。

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