农业信息技术的应用与提高农业生产力鲜大炜

农业信息技术的应用与提高农业生产力进入 21 世纪，人类将进入一个科学技术突飞猛进、革命性的重大科学突破不断涌现的新时代。农业作为一个最古老、最基础的产业，在以生物技术、信息技术等为主导的农业新技术革命推动下，也将发生质的改变。信息传播是影响社会发展的重要因素。作为传播信息的最重要媒介，互联网络正以惊人的速度发展着。由于网络根本地改变了体现了人的本质特征的信息生产、传播方式，并进而改变了人类的生产、生活方式，所以它必然带动社会整体的变迁，把人类带入高度信息化的社会。传播是信息的基础，而沟通信息是传播是关键，可以说，传播与沟通是相互相成的。一信息技术在农业生产中的应用举例1.1 精细农业1.1.1 精细农业 的概念 精细农业是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新技术，以获得农田“ 高产、优质、高效” 的 现代化生产模式和技术体系。其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。1.1.2 精细农业的核心指导思想长期以来，农业生产都是以田块生产为基础，把田块看作是作物均匀生长的地块进行统一的管理。但实际上，在同一田块内，土壤类型、肥力、苗情都存在着明显的差异性，这就要求对作物栽培实施定位管理，按需变量投入。 “精细农业” 的核心指 导思想就是利用现代空间信息技术即卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位；利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况的大量时空信息；利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等数据库，并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟；在获取上述信息的基础上，利用作物生产管理决策支持系统对生产过程进行调控，指导农田管理，促进田块内资源的有效、合理利用。1.1.3 精细农业的技术支持体系1.1.3.1 3S 技术。3S 技术是 GPS（全球定位系统）技术、RS（遥感）技术和 GIS（地理信息系统）技 术的简称。GPS 具有高精度、全天候的实时定位和导航能力，能为遥感实况数据提供空间坐标，利用 GPS 定位引导定量 获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素信息；RS 技术是指从远距离高空或外层空间的各种平台上，通过摄影或扫描、信息感应识别地面物质的性质和运动状态的技术；GIS 是一个空间信息输入、储存管理、分析应用与结果输出的计算机化系统，在 GIS 中利用各种空 间分析方法生成差异性信息分布图，通过分析影响小区产量差异原因，制定经济、合理的生产决策方案，生成作物管理处方图，指导农田定位作业。还具有强大的空间分析和辅助决策功能，能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。三者有机结合集成了空间、电子、计算机、数据库、信息、通讯、人工智能和地球科学等众多学科的发展成就，为农业发展提供了全新的技术。1.1.3.2 DSS(智能化辅助决策支持系统)。DSS 实现了由计算机自动组织和协调多模型的运行以及对数据库中数据的存取与处理，从而达到更高层次的辅助决策能力。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。近几年来，人工智能技术的最新成果，被引入决策支持系统，使系统的决策水平和决策自动化程度得到了提高。精细农业技术体系中，DSS根据作物生 长、作物栽培、经济分析、空间分析、时间序列分析、统计分析、趋势分析以及预测分析等模型，综合土壤、气候、资源、农用物资及作物生长的有关数据进行决策，结合农业专家知识，对不同的决策目标分别给出最优方案，以指导田间操作。1.1.33 计算机分类处理技术。计算机分类处理是从遥感影像上提取地类信息的一种重要手段，传统的分类方法只考虑地物的光谱特性，采用影像元进行逐点分类的方法，它没有利用光谱以外的其他辅助信息，因而分类精度不高。就植被类型而言，其分布常受地形、地貌等因素的影响。因此，合理利用地形等辅助信息参与影像的分类或利用这些信息对影像的分类结果作后处理，能达到提高分类精度的目的。1.1.3.4 获取机械产量计量与产量分布图生成技术。获取农作物小区产量信息，建立小区产量空间分布图，是实施“精细农业”的起点，是实现作物生产过程中科学调控投入和制定管理决策措施的基础。1.1.3.5 农田信息采集与处理技术。农田信息采集与处理是实施“精 细农业” 实 践的基础工作，是 农田GIS和作物生产管理辅助决策系统的主要数据源和参数，它还是智能化农机具行为的基本依据。1.1.3.6 系统集成技术。上述这些技术共同协作，构成一个完整的精细农业技术体系。系统集成技术，就是要解决各子系统间的接口设计，数据格式、通信协议标准化等问题。1.1.3.7 精细农业的技术思想精细农业的技术支持体系主要数据输入GIS结 合事先储存在GIS中定期输入的或持久性数据，专家系统及其他决策支持系统对信息进行加工、处理，做出适当的农业作业决策，再通过作业者或农业机器携带的计算机控制器控制变量执行设备，实现对作物的变量投入或操作调整。通过“3S”自动地监看电脑卫星图像资料，利用全球定位系统，可依据田间每一操作单元（位点）的具体条件，精细准确地调整各项土壤和作物管理措施，最大限度地优化使用各项农业投入，以获取最高产量和最大的经济效益。1.2 农业专家系统1.2.1 农业专家系统综合了大量农业专家的经验,把分散的、局部的单项农业生产技术综合集成起来,经过智能化的、综合性的信息决策处理,能针对不同的生产条件,给出最佳的农业生产管理解决方案,为农业生产全过程提供高水平的信息和决策服务。1.3 农业信息网络技术1.3.1 农业信息服务是农业信息利用的主要内容，是组织实施信息农业的应用平台和服务体系，一般包括农业资源环境信息管理、农业系统监测评估、农业区划与管理决策、农业电子商务等应用系统。农业信息网络建设是提高农业综合生产能力的一项重要基础工程。其主要特点表现在五个方面：一是快速、准确全面地了解国内外农业发展动态；二是有利于农业工作者工作手段的改善，共享农业信息资源，协同攻关；三是有利于实现农业系统办公自动化，提高工作效率和管理水平；四是建立基于网络和多媒体的农业成果推广系统，缩短农业技术的推广周期；五是有利于建立农业信息市场，实现网上交易。1.4 农业信息管理系统1.4.1 管理信息系统(MIS) 是收集和加工系统管理过程中有关信息，为管理决策过程提供帮助的一种信息处理系统。我国农业管理信息系统在数据处理和农业经济管理等方面已得到了开发利用。如研制了作物产量气候的统计模拟模型，成功地开发作物产量气候分析预报系统 AP- CS；中科院研究的多媒体小麦生产管理系统和棉花生产管理模拟系统，有效地将播种期、密度、施肥量和化学调控相结合，根据不同地区和不同年份提供高产优质棉花栽培优化方案。将来，农业信息管理系统应在引进人工智能技术、采用多媒体技术及计算机网络等方面发展。二、信息技术与农业生产2.1 信息作为市场经济条件下政府宏观调控的重要手段,也是生产主体进行经营活动的重要依据。建立完善的农业信息体系和信息服务功能,是推进农业结构调整顺利进行的重要条件.加快我省农业信息体系的建设,切实搞好信息服务,也是促进农业产业化发展和科技进步,引导农民调整农业结构,生产市场适销对路产品、增加收入的一项重要措施.2.2 市场信息是连接科技与农业的桥梁。一般来说，一项系统和完整的农技推广活动由主体、客体、和主客体间的传导机制及环境等几部分组成。主体是农技推广活动的实施者，客体是农技推广服务的对象、内容。传导机制是连接主体与客体的手段和方式方法，环境是主客体之外自然、社会、经济等其它因素。农技推广过程是主体与客体通过传导机制紧密联系，同时受环境直接或间接影响的过程。2.3 信息技术有利于推广农业技术体系创新。农技推广体系人创新要符合新阶段的农业生产力发展的客观要求，要有利于为农业服务，能够满足广大人民群众对全方位优质服务的需要，真正实现推广主体的多元化。创新了机制，农业技术创新会给农民、消费者和农业要素带来新的收入流，在创新技术的早期使用者具有获得超额利润的激励，所以当技术进步带来的产品供给增加导致价格下降时，农民就会通过引进新技术来降低生产成本，但是随着新技术的扩散和随之而来的产品供给的增加，又会导致价格下降和超额利润的消失。为避免损失，后来者就会被迫采用更新技术。因此，要借助于市场机制的创新，使农民得到新收入流分配的有效激励，对农业生产创新技术的使用和推广具有重要的意义。三、我国农业信息技术的应用3.1 信息技术在农业研究及技术推广中应用。我国已建成农业科研项目计算机管理系统（ARICMS），中国农业文献数据库，中国农业科技成果库，中国农业研究项目数据库，农业实用技术数据库等。 “中国农业科学院网络中心”已建成，并与农业部、国家科委、国际信息网联网，大大促进了我国农业科技及其推广事业的发展，使各级领导、农业科技人员通过计算机网络就能了解国内外科技动态、水平及趋势，掌握科研课题的设置及进展，了解农业科研成果的推广与应用，为研究项目的立题、合作提供极为有效的手段，也使农民很容易得到他们需要的科技信息、致富信息。3.2 信息技术在农业经济管理中的应用。随着我国市场经济的建立，农业各生产要素的信息，如自然资源信息、法规信息、市场信息、实用技术信息等，无论是对决策者还是对广大农户都是极为重要的。及时、准确、可靠、全面的信息是经营管理的根本依据。上至农业决策者下到农民，因信息不灵而作出不正确的决策，在实际生产中经常出现，如山东苹果发展，因发展面积过大、发展品种不对路而积压滞销，造成巨大经济损失，因而有必要建成完备的农业宏观决策信息咨询系统及农业信息化服务体系。3.3 信息技术在防灾、减灾、避灾中的应用。我国是自然灾害频繁发生的国家，各种灾害如气象、洪涝、海洋、地质、地震、农林等自然灾害给人民的生命财产造成重大损失。信息是防灾、减灾、救灾、避灾的关键，由于遥感与地理信息技术能及时准确地获取有关信息，已广泛应用于信息采集和信息处理，实现灾前预警、灾情监控、灾后评估。1998 年夏天长江防洪就是成功应用信息技术的范例，它应用了我国“风云二号” 气象 卫星，日本 GMS 静止卫星， 90 年代最先进的加拿大 Radarsat 微波遥感 卫星及我国遥感飞 机等遥感平台采集遥感数据，经高速计算机数据处理，对洪灾做出了准确预测预报，结合地理信息系统准确及时地预测出洪水可淹没的地物类型及高度，为防洪决策提供可靠依据，为我国战胜这一历史罕见的洪灾立下了特殊功劳。四、深化农业信息技术在农业的应用4.1 注重传播主体的效果。传播一项农业技术时，受众在通过一定渠道得到该技术的的信息并达到初步认知阶段后要使他们作出使用该项技术的决策更为困难，必须通过面对面传播即人际传播，才能使他们逐渐消除对新技术的疑惑，从而接受这项新技术。因此，一个有效的人际传播网络对传播是否成功是至关重要的，在这个人际网络中，核心人物是意见领袖，这样才能有效的把来自技术传播机构的信息传递到其他农户。在传播农业技术时，这种信息往往已通过他们的率先实践而具有可操作性。4.2 体现信息的深层次。每个国家的农业技术中都有禀赋先天给定条件。在我国农业生产中由于投入资本的短缺,因此应该充分利用现有的信息技术获取更多的信息源,在国内进行技术研发的同时,模仿、引进国外的先进技术,降低农业生产成本,加强信息流通,减少农产品交易费用.与此同时,应对相关制度作合理安排,以促进我国农业向更深层次发展4.3 克服信息传播的弊端。影响用户信息查寻行为的两个重要因素是可近性和易用性。信息需求的产生是因为在用户与信息服务者之间存在着知识差和信息差，在需求的动力下，用户的需求信息向信息提供方传递，信息服务者的供应信息向用户流动，在信息流动的碰撞中实现交易与分配。信息服务机构应加强内部管理，优化服务的手段与手续，强化系统功能设计，简化信息产品与应用系统的操作，并向用户提供培训工作，增强全社会的信息意识与信息能力，在传播信息产品时采用最方便用户接收与使用的现代信息技术，打破需求方与供给方的时空障碍，使信息产品得到顺畅有效的流动，提高信息产品的利用率。在信息时代，信息作为战略资源与生产力要素存在，信息服务将产生社会与经济双重效益。信息服务机构通过付出信息劳动与消耗成本，生产、加工并提供信息产品与信息服务，理所当然地要获得收益，费用-效益评价是信息服务生存与发展的前提。对于用户来说，用户支付了一定的金钱，耗费了一定的时间与精力来使用信息服务，就应当确保他有一定的投入-产出效益。在进行信息服务费用-效益评价时，要对用户和信息服务机构双方的效益做出综合分析，这种追求整体效益最大和供需双方互利的原则是信息服务产业化的必要条件。4.4 发挥信息服务机构的作用。我国地域广阔，农民居住分散，信息产品的有效传播存在着时空障碍，信息产品的利用存在用户信息能力障碍，信息服务机构要细分信息市场，并有前瞻性地开展一些义务的信息技术与信息应用培训、指导活动，以启发、启动农业信息用户的潜在信息意识，增强使用信息产品的能力。以现代信息技术为基础服务模式的信息服务机构，应开发出用户友好的人机交互界面，以大众化与“ 傻瓜 ”化的操作程序面向农业用户。信息服务机构应正确地理解农户需要的是信息内容，而信息技术与设备是实现信息传递的载体，要把工作重点摆在正确的方向。信息服务机构在为农业用户提供服务时，应从用户的切实需求出发，为用户提供真正能够带来一定信息效用的信息产品与服务。用户获得