人工智能技术及应用 第2版 课件 7.6 AI+农业

AI+农业推动现代农业创新发展CONTENT目录智慧农业01智慧种植02智慧大棚03智慧畜牧业04智慧水产养殖05人工智能其他应用场景0601智慧农业农业演化过程农业1.0的兴起农业1.0标志着人类从游牧生活向定居农耕的根本转变，这一时期以手工耕作和简单农具的使用为特点，奠定了人类文明发展的基础。农业2.0的革新随着工业革命的到来，农业2.0引入了机械化生产，大幅提高了农作物的产量和效率，此阶段农业开始实现规模化和集约化经营。农业3.0的科技驱动进入21世纪，农业3.0通过生物技术、信息技术的应用，实现了精准农业和智能化管理，极大地提升了农业生产的质量和可持续性。智慧农业定义智慧农业概念智慧农业是农业生产的高级阶段，它融合了互联网、GPS、5G、人工智能等技术，实现对动植物、土壤、环境的实时监测。智慧农业目标智慧农业旨在提高对农业动植物生命体本质的认知能力，提升农业复杂系统的调控能力和农业突发事件的处理能力。智慧农业效益通过智慧农业，我们可以合理使用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农产品产量和品质。传统农业痛点科技含量低传统农业依赖人工操作和自然条件，缺乏现代科技支持，如精准农业技术、智能设备等，导致生产效率和作物产量难以大幅提升。劳动生产率低下由于缺乏有效的机械化和自动化工具，传统农业的劳动过程耗时耗力，农民需投入大量时间和体力，而产出效率却相对较低。应对气候变化能力弱传统农业对气候条件高度依赖，缺乏科学的种植管理和灾害预防措施，一旦遭遇极端天气或气候变化，农作物易受损害，影响收成稳定性。智慧农业特点020301集成先进技术智慧农业通过整合互联网、GPS、5G、人工智能等技术，实现对动植物及环境的实时监测，提升农业生产的精准度和效率。提高认知与调控能力智慧农业增强了对农业生命体本质的认知，提升了复杂系统的调控能力和突发事件的处理能力，使农业生产更加高效和安全。合理利用资源通过智慧农业技术，实现了农业资源的合理使用，降低了生产成本，改善了生态环境，同时提高了农产品的产量和品质。智慧农业与传统农业对比02智慧种植产前阶段任务土壤墒情监测利用现场远程监测设备自动采集土壤墒情实时数据，如土壤温度、湿度、光照度、盐度、pH值以及氮磷钾等，并通过GPRS无线网络实现数据远程传输。监控中心自动接收并存储各监测点的数据到数据库中。01产前阶段任务环境气象监测通过小型气象站采集空气中的温度、湿度、光照强度、风速风向、降雨量等多种气象参数，以实现对农业生产的专业气象预报，包括播种期预报、物候期预报、土壤水分预报等。02产前阶段任务精准播种基于土壤墒情和环境气象数据分析进行合理施肥、灌溉，预测市场需求选择适宜种植的作物品种，避免产销脱节引发价格剧烈波动。同时，利用云计算、大数据分析和机器学习等技术筛选和改良农作物基因，提升口味、增强抗虫性、增加产量。03产中阶段任务产中阶段任务精准施肥/灌溉系统利用先进的传感器技术，实时监测土壤湿度和养分含量，自动调整灌溉和施肥策略，实现资源的高效利用，提高作物产量。产中阶段任务智能病虫害监测采用计算机视觉技术识别作物品种、病害程度及杂草情况，为农民提供科学的防治建议，有效减少病虫害对作物的影响。产中阶段任务作物生长监测通过实时监控作物的生长状况，农民可以及时了解作物的健康状况和生长需求，从而采取相应的管理措施，确保作物健康生长。产后阶段任务自动化采收技术结合计算机视觉与机械臂或机器人，实现24小时不间断的农产品采收，显著减少人力需求并降低生产成本，同时通过智能系统提供专业咨询。01产后阶段任务智慧供应链优化通过大数据分析市场趋势，指导农产品电商运营策略，并运用人工智能算法优化物流配送路径，提升生鲜农产品供应链的效率和响应速度。0204智慧大棚环境监测与控制土壤墒情监测利用远程监测设备自动采集土壤温度、湿度等数据，通过GPRS无线网络传输至监控中心，实现全天候不间断地监测土壤状况，为精准播种和施肥提供依据。环境气象监测小型气象站用于采集空气中的温度、湿度等多种气象参数，实现对农业生产的专业气象预报，如播种期预报、物候期预报等，以指导农业生产活动。智慧大棚远程获取大棚内的空气温湿度、土壤水分温度等信息，自动控制温室湿帘风机、喷淋滴灌等设备，确保作物处于最佳生长环境，减少人工成本，实现无人值守和精准调控。无土栽培技术无土栽培技术概述无土栽培技术是一种创新的农业技术，通过在营养液中种植作物，实现节水、省肥和高产，同时保持环境清洁卫生。无土栽培的优势营养液指标分析监测无土栽培技术具有多项优势，包括节省水资源、减少肥料使用、提高产量以及便于管理和操作，为现代农业提供了新的解决方案。利用大数据和人工智能技术对营养液进行实时监测和分析，确保作物获得适宜的养分供应，从而提高作物的生长效率和产量。01020304智慧畜牧业智慧猪舍应用环境监测技术智慧猪舍通过在线监测技术实时跟踪猪舍内的环境参数，如空气温度、NH3、H2S、CO2和照度等，确保生长环境处于最佳状态。智能无线控制利用先进的智能无线控制设备，自动调节猪舍内的生长条件，如温度和湿度，以适应不同生长阶段的需求，促进健康生长。提高生产效率通过精确控制猪舍环境，智慧猪舍不仅提高了母猪的生产率，还改善了猪肉质量，为消费者提供优质的肉品。人工智能在畜牧中的应用智能计数与识别利用高清摄像头和无线通信技术，实现对散养鸡、牛、羊等动物的自动计数及个体识别，有效提升畜牧管理效率和准确性。牲畜健康监测与联网通过耳钉、指环等物联网终端，结合数据标注和训练，实时监控牲畜健康状况并联网上报信息，确保及时预防和处理健康问题。养殖策略优化与疾病防控采集市场销售数据和发病数据，建立模型预测供需关系，同时监测流行病趋势，为养殖企业提供科学的养殖策略调整和疾病预防指导。05智慧水产养殖计算机视觉应用图像增强技术图像增强通过调整图像的对比度、亮度和锐化等，改善视觉效果，使图像更适合进一步的计算机处理和分析，提高识别准确性。图像去噪与锐化图像去噪旨在消除图像中的随机噪声，改善光照不均和突出边缘，而图像锐化则增强图像细节，使特征更加明显，便于后续分析。灰度化与二值化处理灰度化将彩色图像转换为灰阶图像，简化数据并提取关键特征；二值化进一步将图像简化为黑白两色，便于进行图像分割和目标识别。水产养殖环境监测计算机视觉在水产养殖中应用07人工智能其他应用场景食品溯源系统食品溯源系统定义食品溯源系统是在生产过程中，每完成一个农业生产环节或一项工作，都要记录其检验结果及存在问题，记录操作者及检验者的姓名、时间、地点及情况分析。食品溯源系统基于区块链的溯源系统基于区块链的溯源系统可以实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视数字化管理，对农产品从田头到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控。专家咨询系统01农业信息整合专家咨询系统通过汇聚农业各部门的畜牧、种植、农机等信息，实现信息的集中管理和共享，有效解决了信息分散的问题。办公文档信息汇聚该系统不仅整合了各类农业信息，还实现了办公文档的信息汇聚，为农业工作人员提供了一个统一的信息展示和分享平台。解决信息孤岛问题针对农委现有系统中各类信息相对独立、信息分散的问题，专家咨询系统提供了有效的解决方案，促进了信息的流通和利用。0203智慧农业电商010302智慧农业电商定义智慧农业电商是专注于农产品及涉农产品的垂直性