精确农业1课件

17四月2024精确农业1内容提要1.精细农业概述2.全球定位系统GPS及其农业应用3.地理信息系统GIS及其农业应用4.遥感RS及其农业应用5.作物生产管理决策支持系统（DSS）（ES、SS）6.农业生物信息采集技术7.智能化农业机械装备技术（ICS）8.农业信息网3S技术后3S技术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1.1精细农业的基本概念（1）国际农业的发展的三个主要阶段及特点◆原始农业、传统农业和现代农业；

（2）精确农业的提出；（3）精确农业的概念。石油农业、无机农业、有机农业、生态农业等。科技发展和社会需求。基于信息技术的差异化操作。思想、手段、结果。1.1精细农业的基本概念精确农业又叫精细农业（precisionagriculture/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。1.1精细农业的基本概念精确农业又叫精细农业（precisionagriculture/farming）；Site-specificfarming：特殊定位农业；Prescriptionfarming：处方农业。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。1.2精细农业的核心思想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。1.2精细农业的核心思想（4）精确农业的发展思路1）以最节省的投入达到同等或更高的收入，并改善环境、高效利用各类农业资源，以取得好的经济效益和环境效益；2）他将农业带入了数字和信息时代，是21世纪农业的重要发展方向；3）需要多部门、多学科联合作战；4）切实做好有关应用技术的研究开发，力求走出适合中国国情的发展道路。1.3精确农业的技术体系及实施

1）精确种植技术体系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（GlobalPositioningSystems）地理信息系统(GeographicInformationSystems)

遥感技术(RemoteSensing)农业生物信息采集技术（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems

）作物生产模型（CropProductionModeling

）决策支持系统（DecisionSupportSystems

）智能化变量农作机械（IntelligentFarmMachinery）变量控制技术（Variable-RateTechnologies）全球定位系统（GlobalPositioningSystems）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（GlobalPositioningSystems）地理信息系统(GeographicInformationSystems)

遥感技术(RemoteSensing)农业生物信息采集技术（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems

）作物生产模型（CropProductionModeling

）决策支持系统（DecisionSupportSystems

）智能化变量农作机械（IntelligentFarmMachinery）变量控制技术（Variable-RateTechnologies）地理信息系统(GeographicInformationSystems)地理信息系统(GeographicInformationSystems)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（GlobalPositioningSystems）地理信息系统(GeographicInformationSystems)

遥感技术(RemoteSensing)

农业生物信息采集技术（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems

）作物生产模型（CropProductionModeling

）决策支持系统（DecisionSupportSystems

）智能化变量农作机械（IntelligentFarmMachinery）变量控制技术（Variable-RateTechnologies）遥感技术(RemoteSensing)遥感技术(RemoteSensing)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（GlobalPositioningSystems）地理信息系统(GeographicInformationSystems)

遥感技术(RemoteSensing)农业生物信息采集技术（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems

）作物生产模型（CropProductionModeling

）决策支持系统（DecisionSupportSystems

）智能化变量农作机械（IntelligentFarmMachinery）变量控制技术（Variable-RateTechnologies）农业生物信息采集技术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（GlobalPositioningSystems）地理信息系统(GeographicInformationSystems)

遥感技术(RemoteSensing)农业生物信息采集技术（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems）作物生产模型（CropProductionModeling

）决策支持系统（DecisionSupportSystems

）智能化变量农作机械（IntelligentFarmMachinery）变量控制技术（Variable-RateTechnologies）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems

）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（GlobalPositioningSystems）地理信息系统(GeographicInformationSystems)

遥感技术(RemoteSensing)农业生物信息采集技术（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems）作物生产模型（CropProductionModeling

）决策支持系统（DecisionSupportSystems

）智能化变量农作机械（IntelligentFarmMachinery）变量控制技术（Variable-RateTechnologies）作物生产模型（CropProductionModeling）

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。

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。

作物生产模型（CropProductionModeling）

它是通过对作物生育和产量的实验数据加以理论概况和数据抽象，找出作物生育动态及其与环境之间的关系的动态模型，然后在计算机上模拟作物在给定环境下，整个生育期的生长情况。如田区内的虫害模型。

作物生产模型（CropProductionModeling）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（GlobalPositioningSystems）地理信息系统(GeographicInformationSystems)

遥感技术(RemoteSensing)农业生物信息采集技术（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems）作物生产模型（CropProductionModeling）决策支持系统（DecisionSupportSystems

）智能化变量农作机械（IntelligentFarmMachinery）变量控制技术（Variable-RateTechnologies）决策支持系统(DecisionSupportSystems)

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。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（GlobalPositioningSystems）地理信息系统(GeographicInformationSystems)

遥感技术(RemoteSensing)农业生物信息采集技术（FarmingbiologicalinformationAcquiredTechnology）产量分布图生成系统（YieldMappingSystems）作物生产模型（CropProductionModeling）决策支持系统（DecisionSupportSystems）智能化变量农作机械（IntelligentFarmMachinery）变量控制技术（Variable-RateTechnologies）变量控制技术VRT（Variable－RateTechnologies）２０世纪８０年代中期，由美国工业界提出的。

变量控制技术是指安装有计算机、DGPS等先进设备的农机具（智能化农业机械）可以根据它所处的耕地位置自动调节货箱里某种农业物料（如化肥、种子、农药等）投入速率的一种技术。变量控制技术系统有以下两种：（1）基于地图的

（2）基于传感器的

需要一个GPS/DGPS地理信息定位系统和一个用于存贮施用计划的命令单元，该施用计划包含了田块内每一位置的施用量期望值。包括一个动态命令单元，在田块内所到的每一位置通过实时地分析土壤传感器与（或）作物传感器的测量数据确定相应的施用量。基于传感器的变量控制设备可以完成以下的农作：按土壤类型的不同变量施固态氨肥；按土壤不同的CEC与表土层深度改变种植密度；按土壤的有机组成的不同变量施除草剂；按土壤CEC的变化变量施催肥剂；按土壤CEC、表土层深度和硝酸盐浓度在侧施肥料时变量施氮肥。

基于地图的变量控制技术系统的应用：农用拖拉机用来喷洒液体肥料、固态氨、除草剂及种子等。在枢轴式灌溉系统中控制水和肥料。商用高悬浮式喷洒设备大量地喷洒磷肥、钾肥和石灰石。

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