精确农业技术概要课件

1、精确农业技术概要演讲：于鑫玥智控学院物联网工程2015年10月18日演讲：于鑫玥 资料：郑爽PPT制作：堵彩芸 李百花精确农业 定义“精确农业”（Precision Agriculture），指的是利用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、连续数据采集传感器（CDS）、遥感（RS）、变率处理设备（VRT）和决策支持系统（DSS）等现代高新技术，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、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间及时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，并采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区域对待，按需实施定位调控的“处方农业”。第一节

2、概述123精确农业的概念及核心思想精确农业的内容精确农业的一个应用实例测土配方施肥01 / 第一节 概述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、精确养殖精确农业的内容01 / 第一节 概述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

3、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。精确农业的一个应用实例第二节 精确农业的实现过程123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）利用决策支持系统作出作业决策，决定投入量、时间、地点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第三节 精确农业的技术支撑1233S技术作物生产管理决策支持技术变量投入技术03 / 精确农业的技术支撑（2）地理信息系统(

4、Geographic lnformation System 简称GIS)GIS可比做精确农业的大脑。通过传感器或监测系统采集的数据随时输入GIS，带有持久性的数据可以一次事先存入或定期存入，专家系统及其它决策支持系统也可事先存在GIS中。GIS对这些信息进行加工处理，绘制信息电子地图，做出决策，绘制作业执行电子图。再通过计算机控制器变量执行设备，实现投入量或作业操作的调整。（3） 遥感系统（Remote Sensing 简称RS）遥感是利用遥感器从空中来探测地面物体性质的，它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地面上各类地物，具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等

5、飞行物上的遥感器收集地面数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物。利用遥感图像可以获得农业资源分布、监测、农作物估产及病虫害预测等。3S系统03 / 精确农业的技术支撑变量投入技术VRT（Variable Rate Technology）是精准农业的关键技术之一，它是指安装有计算机、GPS等先进设备的农机具，根据它所处的耕地位置自动调节物料罐（箱）里某种农业物料投入速率的一种技术。变量作业控制技术包括基于作业处方图（Map-based）的VRT 和基于传感器（Sensor-based）的VRT。依据作业处方图的变量作业技术为得到作业处方图，首先必须全面获取作物产量、土壤参数

6、等的时空变异信息，接着还要根据植物生长模型以及气象等环境条件，预测作业的发芽率、长势以及养分需求，然后综合上两步的分析结果，再利用地理信息系统（GIS）和决策支持系统（DDS），就可最终得到所期望的作业处方图。由于这张处方图是建立在试验分析基础上的，因此它与实际的农田需要（例如施肥需求量）总是存在一定差异。因此，人们期望如果在条件允许的情况下，应用现代传感技术适时监测作物（或土壤）的需肥量，然后适时控制机器进行变量作业，从而实现更精细的因时、因地、按需施肥，但这后一种变量作业技术需要具备能实时监测作物需要或土壤成分或病虫草害分布的技术与设备，有时要达到实用程度还有一定的困难。在现代精细农业中,

7、变量技术应用于农作物的播种、施肥、灌溉等环节。变量投入系统04 / 精确农业的发展（4）1995年美国一些地区农场开始采用装备了全球卫星定位系统的联合收割机。此后，英国、德国、荷兰、法国、加拿大、澳大利亚、巴西、日本等国家相继开始实施精准农业。到1998年末，在美国主要农业区，采用这项集成技术的农场，包括只采用一项组分技术的占农场总数的20以上。联邦德国农业研究所最近在马格德堡推出一种高精度犁，这种新型犁能根据不同土质和地型地貌精确地进行松土，德国农业和土地利用研究中心特别研制了一套播种软件，在卫星遥测技术的配合下，这套软件能够精确计算出不同地点的播种密度，使得高精度犁更加适合于开沟播种。在日

8、本，农民从品种选育到不同生长期的管理都有一套严格规范的精细工艺，种葡萄一平方米只允许结4串，每串400克，每颗粒重12克，如此精细的种植使农产品有较高的附加值。（5）2000年以来，随着网络技术、信息技术的发展，精确农业也进入了飞速发展阶段，国外发达国家已经有了广泛应用。国内也取得了长足发展，但主要处于探索研究阶段。应用较少。目前，我国已有了自己的精确农业研究机构，即以中国工程院院士汪懋华为学科带头人的中国农业大学精细农业研究中心，该中心已在国际国内多种期刊和重大农业会议上发表了数篇论文，有利地推动了我国精细农业理论研究发展。05 / 发展精确农业的意义（1）合理施用化肥，降低生产成本，减少环源污染精细农业采用因土、因作物、因时全面平衡施肥，彻底扭转传统农业中因经验施肥而造成的三多三少（化肥多有机肥少；N肥多，P、K肥少；三要素肥多，微量元素少），N、P、K肥比例失调的状况，因此有明显的经济和环境效益。（2）减少和节约水资源目前传统农业因大水漫灌和沟渠渗漏对灌溉水的利用率只有40左右，精细农业可由作物动态监控技术定时定量供给水分，可通过滴灌微灌等一系列新型灌溉技术，使水的消耗量减少到最低程度，并能获取尽可能高的产量。05 / 发展精确农业的意义（3）节本增效，省工省时，优质高产精细农业采取精细播种，精细收获技术，并将精细种子工程与精细播种技术