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      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)

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      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)

      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)范文第1篇

      關(guān)鍵詞:精準(zhǔn)農(nóng)業(yè);通信技術(shù);應(yīng)用

      隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和農(nóng)業(yè)地位的提高,現(xiàn)代信息技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合一方面可以提高農(nóng)作物質(zhì)量,另一方面可以減少化肥對(duì)農(nóng)作物的污染,從而在改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的同時(shí)彌補(bǔ)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的不足。

      1精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系

      現(xiàn)代通信技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系的重要組成部分,其在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[1]。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的最大特點(diǎn)是可以借助計(jì)算機(jī)聯(lián)動(dòng)報(bào)警,其外在表現(xiàn)形式是利用傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將視頻、溫度、土壤有機(jī)物等的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)繪制數(shù)據(jù)的最大值和最小值,并分別繪制最大值和最小值之間的頻數(shù)分布直觀平面圖,觀察頻數(shù)分布狀況,最終確定合適的數(shù)值和報(bào)警值,相關(guān)技術(shù)人員就可以根據(jù)事先確定好的數(shù)值和報(bào)警值在計(jì)算機(jī)中安裝聯(lián)動(dòng)報(bào)警裝置。比如,農(nóng)作物的生長狀況會(huì)隨著時(shí)間的長短、溫度的變化、天氣以及土壤影響農(nóng)作物的質(zhì)量。因此,技術(shù)人員就可以利用棚內(nèi)氣候條件通過溫度傳感器向聯(lián)動(dòng)報(bào)警器傳輸信息參數(shù),向管理電腦發(fā)送農(nóng)作物的實(shí)際生長情況,如果溫度過低或者溫度過高就會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物面臨死亡的危機(jī)。一旦觸發(fā)報(bào)警裝置農(nóng)作物技術(shù)人員就可以在計(jì)算機(jī)界面上調(diào)整棚內(nèi)溫度,無需工作人員在現(xiàn)象進(jìn)行溫度控制,不僅可以節(jié)約成本,還大大提升了工作效率。在這一過程中涉及的技術(shù)包括定位技術(shù)、傳感技術(shù)、遙感遙測技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、無線通信技術(shù)等,這些技術(shù)組成了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系。

      2精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)對(duì)無線通信技術(shù)的要求

      現(xiàn)階段無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)和方式主要包括:IrDA、WiFi、Bluetooth、Zig-Bee等短距離無線通信技術(shù)及GPS、衛(wèi)星遙感等遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)。由于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)自身的特點(diǎn),其對(duì)通信技術(shù)有一定的要求。主要?dú)w納為以下幾點(diǎn):其一,實(shí)時(shí)性??梢栽谝?guī)定時(shí)間內(nèi)接受到需要的信息和數(shù)據(jù)資料,但是這些信息和數(shù)據(jù)資料并不是連續(xù)不間斷地傳輸,而是非連續(xù)性。其二,相互性。所謂相互性是指節(jié)點(diǎn)之間可相互交換數(shù)據(jù)。其三,可使用語音業(yè)務(wù)。其四,集成節(jié)點(diǎn)。無論是采集數(shù)據(jù)資料還是實(shí)時(shí)監(jiān)控,都可以在無線通信領(lǐng)域中得以實(shí)現(xiàn)。其五,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。采用樹樁網(wǎng)絡(luò),增加采集點(diǎn)。綜合以上技術(shù)和要求,可以在無線通信領(lǐng)域全方位、多角度地分析精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

      3無線通信技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

      3.1短距離無線通信技術(shù)

      1)所謂IrDA通信技術(shù)是指借助紅外線在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中展開點(diǎn)與點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸活動(dòng)。這種無線通信技術(shù)具有成本低、安全指數(shù)高等特點(diǎn),但是IrDA是一種視距傳輸,如果在數(shù)據(jù)傳輸過程中沒有校對(duì)設(shè)備或者通信設(shè)備沒有對(duì)準(zhǔn)的話,就會(huì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。另外,這種技術(shù)具有局限性,即只能在相互通信的兩臺(tái)設(shè)備之間展開數(shù)據(jù)傳輸活動(dòng),不利于在大型農(nóng)業(yè)中的推廣與運(yùn)用。

      2)WiFi)無線通信技術(shù)。這種技術(shù)是以太網(wǎng)的一種無線擴(kuò)展,能以最高約11Mbps的速度接入WEB。該技術(shù)具有覆蓋范圍廣、速度快等特點(diǎn),但是其安裝過程較為復(fù)雜、成本較高。3)藍(lán)牙通信技術(shù)。該技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸頻段為全球通用的2.4GHzISM頻段。能夠在規(guī)定的傳輸時(shí)間內(nèi)提高傳輸速度,實(shí)現(xiàn)雙贏。但是這種技術(shù)與WiFi無線通信技術(shù)一樣,其運(yùn)輸成本較高,且在數(shù)據(jù)傳輸過程中容易被其他信號(hào)干擾。4)ZigBee無線通信技術(shù)。該技術(shù)的傳輸頻率為2.4GHzISM頻段,數(shù)據(jù)速率為20~250Kbit/s,最大傳輸距離為75m[2]。這種技術(shù)具有成本低、性能高和低功耗等特點(diǎn),但是其數(shù)據(jù)傳輸速度較低。

      3.2遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)

      遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)主要把包括GPRS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和衛(wèi)星遙感技術(shù)。

      1)GPRS技術(shù)屬于移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域的重要組成部分之一,無論是在數(shù)據(jù)傳輸方面還是在技術(shù)處理方面,都具有明顯的優(yōu)勢[3]。①隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展腳步的加快,目前,GPRS技術(shù)是現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(3G)向移動(dòng)通信(4G)演變,并在不斷調(diào)整和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中加快了信號(hào)覆蓋速度和數(shù)據(jù)運(yùn)行速度。其網(wǎng)絡(luò)覆蓋信號(hào)基本不存在“盲區(qū)”這一說。②理論數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)171Kbps。如果將GSM技術(shù)進(jìn)行綜合改造,可以為社會(huì)提供384Kbps帶寬的廣域數(shù)據(jù)通信服務(wù)。③登錄時(shí)間短。由于GSM技術(shù)具有速度快、傳輸效率高、等待接入時(shí)間短等優(yōu)勢,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中得到廣泛推廣與應(yīng)用。根據(jù)實(shí)踐表明,在接入網(wǎng)絡(luò)到登錄成功所花費(fèi)的時(shí)間不超過兩秒。除此之外,該技術(shù)還具有實(shí)時(shí)提供在線功能。用戶可以在第一次登陸之后通過記住登陸密碼功能節(jié)約下一次登陸時(shí)間,且長期在線,不會(huì)被迫下線。這樣不僅可以為用戶提供便利,還可以促使網(wǎng)絡(luò)管理更加簡單、快捷。該技術(shù)的運(yùn)行模式主要是根據(jù)流量計(jì)費(fèi)為主,無論是用戶接受資料或者發(fā)送數(shù)據(jù)包,都是根據(jù)數(shù)據(jù)包的數(shù)量和占用資源的流量計(jì)費(fèi)。根據(jù)實(shí)踐表明,GPRS的上述優(yōu)點(diǎn)特點(diǎn)一般適用于間歇性、突發(fā)性、頻率性、小流量的數(shù)據(jù)傳輸。與此同時(shí),改技術(shù)也使用與大流量的數(shù)據(jù)傳輸,尤其適用于現(xiàn)代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。全球?qū)Ш叫l(wèi)星體系是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為普遍的一個(gè)系統(tǒng),我國現(xiàn)代化農(nóng)場中大部分安裝了GPS系統(tǒng)的聯(lián)合收割機(jī)。聯(lián)合收割機(jī)作為作業(yè)機(jī)械中的一種,不僅可以促使GPS精準(zhǔn)定位的實(shí)現(xiàn),還可以幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者快速有效地計(jì)算出農(nóng)作物的產(chǎn)量數(shù)據(jù),農(nóng)場主根據(jù)有效完整的產(chǎn)量數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)加工、分析、整理數(shù)據(jù)信息,從而在計(jì)算機(jī)中呈現(xiàn)出一幅彩色的圖形,為構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)提供理論基礎(chǔ),最終達(dá)到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息化的目的[4]。

      2)衛(wèi)星遙感技術(shù)。該技術(shù)主要是通過衛(wèi)星的傳感器測得目標(biāo)物體的信息數(shù)據(jù),再通過處理系統(tǒng)對(duì)所獲得的目標(biāo)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判讀,識(shí)別改目標(biāo)的通信技術(shù)。換而言之,遙感技術(shù)主要依托于超高的分辨率傳感器對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)探測的目的。利用遙感技術(shù)對(duì)不同的農(nóng)作物生長期實(shí)行全方位、多角度的監(jiān)控,目的是為了避免農(nóng)作物“被蟲吃”的現(xiàn)象。傳感器、指揮體系、載體是組成遙感技術(shù)的三大成分,指揮體系、傳感器、載體與GPS系統(tǒng)的組合可以提升農(nóng)機(jī)技術(shù)水平,不僅可以確保遙感技術(shù)數(shù)據(jù)的精確度,還可以降低農(nóng)作物遭受自然災(zāi)害破壞的影響[5]。該技術(shù)覆蓋的信息量較大、處理信息數(shù)據(jù)的速度快、分辨率高,因此將其引入精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,可以提高收集相關(guān)信息數(shù)據(jù)的速度以及數(shù)據(jù)信息的精確性和完整性。

      4結(jié)束語

      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要科學(xué)技術(shù)作為支撐,促使精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代高科技農(nóng)業(yè)方向發(fā)展。縱觀我國的農(nóng)機(jī)技術(shù)水平還不夠成熟,還需要國家加大對(duì)信息化農(nóng)業(yè)技術(shù)的投入力度,相關(guān)技術(shù)要利用遠(yuǎn)程技術(shù)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物的有效檢測,為促進(jìn)農(nóng)機(jī)新技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)和理論基礎(chǔ),最終實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的推廣。

      作者:肖維 張闊 單位:西北民族大學(xué)

      參考文獻(xiàn):

      [1]李晉,楚栓成.淺談幾種短距離無線通信技術(shù)在精確農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景[J].電子世界,2013(11):78-79.

      [2]姜立明,莊衛(wèi)東.ZigBee/GPRS技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)機(jī)化研究,2014,36(4):179-182.

      [3]史國濱.GPS和GIS技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,50(10):1948-1950.

      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)范文第2篇

      關(guān)鍵詞:精準(zhǔn)農(nóng)業(yè);科技創(chuàng)新;制約因素;對(duì)策;山東

      中圖分類號(hào):S127文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2017)03-0143-05

      AbstractOn the basis of analyzing the research and applications of precision agriculture at home and abroad, the common restriction factors in the technological development of precision agriculture in China and the main problems in scientific and technological innovation of precision agriculture in Shandong Province were found out. The key direction of scientific and technological innovation of precision agriculture in Shandong was cleared, and the related countermeasures and suggestions were put forward.

      KeywordsPrecision agriculture; Scientific and technological innovation; Restriction factors; Countermeasures; Shandong

      山東是農(nóng)業(yè)大省,糧食產(chǎn)量全國第三,蔬菜、水果、畜產(chǎn)品和水產(chǎn)品產(chǎn)量全國第一,但存在大而不強(qiáng)、多而不優(yōu)、快而不穩(wěn)的問題。通過精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技示范工程,在山東優(yōu)勢農(nóng)業(yè)領(lǐng)域打造一批精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展模式,實(shí)現(xiàn)種、肥、水、藥等生產(chǎn)要素的高效利用,減少浪費(fèi)、提高效益、保護(hù)環(huán)境,提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平,是山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在需求。

      本項(xiàng)目從山東農(nóng)業(yè)實(shí)際出發(fā),貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念,圍繞山東精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大需求,以資源環(huán)境約束問題為導(dǎo)向,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程精準(zhǔn)化管理為目標(biāo),按照關(guān)鍵技術(shù)突破、服務(wù)一體化設(shè)計(jì)[1],充分利用國家農(nóng)村農(nóng)業(yè)信息化示范省建設(shè)成果,廣泛吸納國內(nèi)外先進(jìn)成熟經(jīng)驗(yàn),以切實(shí)服務(wù)山東區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展為重點(diǎn),發(fā)揮專家咨詢和政府引領(lǐng)作用,有效聚集創(chuàng)新要素和資源,研究提出精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的對(duì)策,促進(jìn)山東農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

      1精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵與發(fā)展概況

      1.1精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的涵義

      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)作為傳統(tǒng)“精耕細(xì)作”農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代延伸,是科學(xué)合理利用農(nóng)業(yè)資源、提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本、解決改善生態(tài)環(huán)境及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的典范[2]。

      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是由信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異,定位、定時(shí)、定量地實(shí)施一整套現(xiàn)代化農(nóng)事操作技術(shù)與管理的系統(tǒng)[3]。實(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)就是要確保我國農(nóng)產(chǎn)品總量、調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、解決資源缺乏且利用率低及環(huán)境污染等問題的有效方式[4]。

      1.2國外精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用概況

      20世紀(jì)90年代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)首先在美國、加拿大進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化實(shí)施,目前部分精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)和裝備已經(jīng)成熟,但還沒有形成系統(tǒng),仍然處在研究發(fā)展階段[5]。

      美國最早將3S技術(shù)應(yīng)用于精準(zhǔn)作業(yè)、農(nóng)情監(jiān)測等方面。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國有近16萬個(gè)年收入25萬美元以上的大規(guī)模農(nóng)場,其中60%~70%采用精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù),提高產(chǎn)量、降低成本[6]。在GPS產(chǎn)業(yè)化方面,幾家大規(guī)模農(nóng)機(jī)制造商成功推出綁定GPS系統(tǒng)的精準(zhǔn)農(nóng)機(jī),并提供精準(zhǔn)作業(yè)服務(wù)。

      加拿大多年碇鋁τ諞勞GPS系統(tǒng)開展精準(zhǔn)耕作,提倡民間資本進(jìn)入導(dǎo)航產(chǎn)業(yè),鼓勵(lì)企業(yè)將GPS技術(shù)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,參與導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并由政府購買企業(yè)的導(dǎo)航定位、數(shù)據(jù)挖掘等增值服務(wù)。

      法國不斷探索將衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)推廣到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,開展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在精準(zhǔn)作業(yè)方面,通過引進(jìn)基于GPS的大型農(nóng)機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航駕駛儀等設(shè)備,農(nóng)業(yè)機(jī)械精準(zhǔn)作業(yè)水平得到了顯著提升,逐步實(shí)現(xiàn)了變量施肥、變量施藥、變量灌溉等精準(zhǔn)作業(yè)。

      韓國注重農(nóng)業(yè)衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)的實(shí)效性和產(chǎn)業(yè)的延續(xù)性,現(xiàn)已形成完善的農(nóng)業(yè)衛(wèi)星應(yīng)用體系,利用農(nóng)情監(jiān)測、精準(zhǔn)作業(yè)等手段實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn),并通過商業(yè)化運(yùn)營開展數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù),政府和民間資本共同注資建立精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用公司,向大規(guī)模農(nóng)戶提供精準(zhǔn)作業(yè)服務(wù)。在精準(zhǔn)作業(yè)方面,基于GPS發(fā)展導(dǎo)航產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)農(nóng)田精細(xì)耕作。

      1.3國內(nèi)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀

      我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究始于20世紀(jì)90年代[7]。1999年,黑龍江農(nóng)墾總局從美國凱斯公司購買了20臺(tái)2366軸流谷物收獲機(jī),并在其中1臺(tái)上安裝了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng),標(biāo)志著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在我國實(shí)施的開始。此后,北京、陜西、黑龍江、新疆、內(nèi)蒙古等地相繼建起了一批具有一定規(guī)模的試驗(yàn)區(qū)[8],如北京小湯山精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)開發(fā)園區(qū)。目前,國家“863計(jì)劃”已在全國20個(gè)省市開展了“智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用示范工程”。但從總體上看,我國的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)仍處于試驗(yàn)示范和孕育發(fā)展階段[9],目前還存在技術(shù)支持不足、信息收集系統(tǒng)不全、專家系統(tǒng)未完善等問題,特別是高精度農(nóng)業(yè)機(jī)械精密控制系統(tǒng)產(chǎn)品長期依賴國外產(chǎn)品,成本投入過高,嚴(yán)重影響了我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

      1.4山東省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)研究與應(yīng)用情況

      《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006―2020年)》后,山東把農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)與信息化作為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域科技發(fā)展的優(yōu)先主題[10],列入省科技支撐計(jì)劃、星火計(jì)劃、農(nóng)轉(zhuǎn)資金、國際科技合作專項(xiàng)及科研院所技術(shù)開發(fā)研究專項(xiàng)等計(jì)劃的支持,以建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)為目標(biāo),依托數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)、精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、農(nóng)村信息服務(wù)技術(shù)等,研發(fā)了一批核心關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品,有利地推動(dòng)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、管理數(shù)據(jù)化、服務(wù)在線化,在引領(lǐng)和支撐山東現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展上發(fā)揮了重大作用;利用多種方式構(gòu)建“官產(chǎn)學(xué)研用”相結(jié)合的協(xié)作機(jī)制,通過政策引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)化推動(dòng)、人才培養(yǎng)、研究創(chuàng)新以及示范帶動(dòng)[11],有力地推動(dòng)了山東精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

      近年來,山東省結(jié)合國家示范省建設(shè),圍繞特色優(yōu)勢農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,重點(diǎn)面向設(shè)施蔬菜、設(shè)施畜禽、設(shè)施水產(chǎn)等領(lǐng)域開展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等規(guī)模化示范應(yīng)用,重點(diǎn)在1 000多個(gè)設(shè)施蔬菜大棚、300萬平方米水產(chǎn)養(yǎng)殖場和200多個(gè)規(guī)?;O(shè)施豬、牛、雞養(yǎng)殖場推廣應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場的信息采集、無線傳輸、智能處理、智能控制,生產(chǎn)效率有了明顯提升,示范和輻射帶動(dòng)作用明顯。

      2精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展及其科技創(chuàng)新存在的主要問題2.1制約我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的共性因素

      2.1.1成本因素精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)實(shí)施的做法在農(nóng)場產(chǎn)生額外的費(fèi)用被認(rèn)為是過度消費(fèi),尤其是在以家庭為單位的生產(chǎn)模式和在產(chǎn)品價(jià)格比較低時(shí)。

      2.1.2農(nóng)藝障礙因素早期的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用某些謹(jǐn)慎和有效率的方法如產(chǎn)量映射擴(kuò)展法、選站點(diǎn)的具體做法,包括作物營養(yǎng)和精確農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)等,在大多數(shù)情況下精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展受益于改良土壤和投入管理,使得作物產(chǎn)量、品質(zhì)和銷售業(yè)務(wù)顯著提升。但精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)目前仍處于農(nóng)藝學(xué)嬰兒期[6],存在重大障礙。

      2.1.3技術(shù)障礙國外對(duì)于先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)設(shè)備的壟斷,國內(nèi)農(nóng)業(yè)科技的落后,研發(fā)能力的不足,致使我國精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備大量依靠進(jìn)口,專用肥料和作物品種的開發(fā)也嚴(yán)重依賴進(jìn)口。

      2.1.4傳統(tǒng)因素國外精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)是針對(duì)大平原地區(qū)、大塊農(nóng)田來實(shí)施,而我國復(fù)雜的地形條件,各式各樣的農(nóng)田類型,農(nóng)機(jī)化技術(shù)水平、土地利用率、規(guī)?;s化程度、綜合生產(chǎn)力等都與發(fā)達(dá)國家相比存在相當(dāng)大的差距,且大都是以農(nóng)戶為單位的小塊耕作,大型智能農(nóng)業(yè)機(jī)械在有些地區(qū)根本就無法實(shí)施。

      2.1.5基礎(chǔ)設(shè)施因素我國農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)相當(dāng)薄弱,發(fā)展相對(duì)滯后,還達(dá)不到精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的相關(guān)要求。據(jù)調(diào)查,由于農(nóng)田水利灌溉設(shè)施老化,現(xiàn)有耕地有效灌溉面積不足45%,中低產(chǎn)田比例高達(dá)78%[12]。此外,農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力中,文化程度在初中及以下的占90%,而大專及以上的僅占0.6%。

      2.2制約山東省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素

      一是耕地類型差異、地形條件及不同地貌區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異較大,耕地高度細(xì)碎化,農(nóng)業(yè)機(jī)械化和集約化水平不高。二是農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后,經(jīng)濟(jì)效益顯現(xiàn)時(shí)間漫長,農(nóng)民素質(zhì)整體水平不高。三是信息技術(shù)和裝備對(duì)農(nóng)業(yè)支撐不夠,設(shè)施裝備簡陋,特別是計(jì)算機(jī)管理不能完全配套,難以達(dá)到精準(zhǔn)操作,專用品種及肥料的研發(fā)滯后[13]。四是經(jīng)營管理水平較低,行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一,產(chǎn)品市場定位不明確針對(duì)性不強(qiáng),缺乏專門的營銷配送網(wǎng)絡(luò),經(jīng)濟(jì)效益不高。五是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)仍依靠國外引進(jìn),成本較高且針對(duì)性不強(qiáng)。山東精準(zhǔn)化養(yǎng)殖走在全國前列,但大田的精準(zhǔn)化作業(yè)與東北相差很大,智能化農(nóng)機(jī)裝備少。

      2.3山東省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新存在的主要問題

      2.3.1創(chuàng)新效率與產(chǎn)出效益不高山東在人均課題數(shù)量、獲獎(jiǎng)成果、技術(shù)性收入等方面與先進(jìn)省市相比差距較大,在國內(nèi)外有重大影響的科研成果相對(duì)較少,農(nóng)業(yè)科技投入增幅有限,農(nóng)業(yè)科研成果產(chǎn)出效率較低。

      2.3.2科研隊(duì)伍整體實(shí)力不強(qiáng)有重大學(xué)術(shù)影響的專家和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)少,部分領(lǐng)域缺乏高水平學(xué)科帶頭人,高層次后備人才儲(chǔ)備不足。

      2.3.3相關(guān)學(xué)科發(fā)展不平衡農(nóng)業(yè)科研院所、高等院校之間發(fā)展不平衡,內(nèi)部存在著學(xué)科研究方向不明、布局重復(fù)、傳統(tǒng)優(yōu)勢學(xué)科弱化、新興學(xué)科發(fā)展緩慢、綜合學(xué)科不強(qiáng)等問題。高水平研究人才主要集中在幾個(gè)優(yōu)勢學(xué)科,分布不均衡,科技推廣力量相對(duì)薄弱。

      2.3.4農(nóng)業(yè)科研成果轉(zhuǎn)化機(jī)制不完善農(nóng)業(yè)科研與產(chǎn)業(yè)有效對(duì)接的機(jī)制以及農(nóng)業(yè)科技成果快速轉(zhuǎn)化的渠道還未建立;知識(shí)產(chǎn)權(quán)的利用、保護(hù)和管理水平還比較低,對(duì)外農(nóng)業(yè)科技合作的領(lǐng)域?qū)哟魏蜋C(jī)制模式等需要繼續(xù)拓展和完善,科技產(chǎn)業(yè)開發(fā)能力需要提升。r業(yè)科技對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展支撐不足,對(duì)農(nóng)民增收的顯示度不高。

      3支持山東省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的對(duì)策建議

      結(jié)合國內(nèi)外精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢及具體省情,山東省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新應(yīng)關(guān)注以下主要方向:一是糧食作物精準(zhǔn)種植,以各級(jí)農(nóng)業(yè)科技園區(qū)為主體,結(jié)合渤海糧倉工程深度實(shí)施,重點(diǎn)研發(fā)精準(zhǔn)播種、收割技術(shù)以及節(jié)水、節(jié)肥精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)體系。二是自主研發(fā)與引進(jìn)相結(jié)合,儲(chǔ)備和發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、智能設(shè)備及種肥等配套物資;因地制宜地引進(jìn)以以色列、荷蘭為代表的小型工廠化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和投資少、對(duì)設(shè)施要求不高的新西蘭數(shù)字農(nóng)業(yè)模式,推進(jìn)集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新。三是開展農(nóng)田信息和農(nóng)情監(jiān)測服務(wù),通過地理網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)和基于傳感器的精確田間管理系統(tǒng)提供農(nóng)田基本信息;利用衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)報(bào),通過基于多源遙感數(shù)據(jù)的協(xié)同反演與監(jiān)測提供基于農(nóng)田尺度的關(guān)鍵農(nóng)情參數(shù),滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的遠(yuǎn)程調(diào)度和即時(shí)調(diào)整需求。

      隨著山東農(nóng)村經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng),農(nóng)村土地的三權(quán)分立使土地流轉(zhuǎn)加速,農(nóng)業(yè)經(jīng)營規(guī)模不斷擴(kuò)大,生產(chǎn)組織形式逐步由單家獨(dú)戶向農(nóng)業(yè)合作社統(tǒng)一經(jīng)營,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)在全省大范圍應(yīng)用的時(shí)機(jī)已經(jīng)基本成熟。本研究從以下幾方面提出支持山東省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的對(duì)策建議,全面推進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用和快速發(fā)展。

      3.1把握精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新重點(diǎn)

      適應(yīng)山東現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求,堅(jiān)持“三化兩型”,提升精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)的原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新能力,加快研發(fā)性能穩(wěn)定、操作簡單、價(jià)格低廉、維護(hù)方便的適用“傻瓜”型智能裝備,逐步實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)重點(diǎn)領(lǐng)域的自主、安全、可控。

      工程化:建設(shè)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)科群,進(jìn)行工程化技術(shù)創(chuàng)新,科學(xué)布局一批工程化實(shí)驗(yàn)室,培育成果孵化平臺(tái),構(gòu)建“基礎(chǔ)研究-工程化-產(chǎn)業(yè)化”科技創(chuàng)新鏈條。

      智能化:研發(fā)適合省情的傳感器、采集器、控制器,推動(dòng)傳統(tǒng)設(shè)施裝備的智能化改造,提高設(shè)施和裝備的智能化水平。重點(diǎn)進(jìn)行光、溫、水、土、肥、飼料投喂、災(zāi)害防治等精準(zhǔn)管理技術(shù)研究[14]。

      機(jī)械化:以農(nóng)業(yè)機(jī)械化為突破,研究適合復(fù)雜地形的大中小型智能機(jī)械,建立農(nóng)業(yè)機(jī)械信息收集體系[15],提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精準(zhǔn)化、智能化水平。

      綠色型:圍繞高效綠色種養(yǎng)、循環(huán)農(nóng)業(yè)、資源綜合利用以及資源數(shù)據(jù)的采集、分析與管理等,開展相關(guān)工程化技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)。

      安全型:促進(jìn)農(nóng)機(jī)精準(zhǔn)作業(yè)、遙感監(jiān)測、病蟲害遠(yuǎn)程診斷、溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測與控制、水肥藥智能管理、精準(zhǔn)飼喂、水體監(jiān)控、餌料自動(dòng)投喂等快速集成應(yīng)用,構(gòu)建健康栽培、生態(tài)養(yǎng)殖模式和標(biāo)準(zhǔn)化體系以及質(zhì)量安全可追溯體系。

      3.2以農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求為導(dǎo)向,開展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域創(chuàng)新

      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展要由市場定位, 并隨著市場的變化在更高層次上實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新[16]。以市場為主導(dǎo),面向產(chǎn)業(yè)需求,促進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵適用技術(shù)研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化。一是建立以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向的科研立項(xiàng)制度和機(jī)制,強(qiáng)化激勵(lì)機(jī)制,鼓勵(lì)科技人員通過技術(shù)入股、技術(shù)承包等形式,創(chuàng)辦涉農(nóng)科技型企業(yè)、家庭農(nóng)場、農(nóng)民專業(yè)合作組織等生產(chǎn)經(jīng)營主體。二是加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn)的銜接研究,精準(zhǔn)對(duì)接產(chǎn)銷,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈的整合。三是對(duì)接產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐體系。以創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、試驗(yàn)臺(tái)站為主構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐體系,實(shí)行產(chǎn)業(yè)配套、技術(shù)集成、市場運(yùn)作相結(jié)合,建設(shè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)支撐。四是發(fā)展科技金融。完善金融資金支持精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的政策措施,探索社會(huì)資金投入創(chuàng)新的機(jī)制[17]。五是圍繞農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),運(yùn)用跨界融合、共建共享的互聯(lián)網(wǎng)思維,促進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)各環(huán)節(jié)、各行業(yè)的應(yīng)用。

      3.3加強(qiáng)政策引導(dǎo),完善創(chuàng)新管理

      充分發(fā)揮政府的引導(dǎo)作用,強(qiáng)化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與服務(wù),促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化[18];持續(xù)投入、技術(shù)進(jìn)步、人才儲(chǔ)備是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的不竭動(dòng)力。要加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新,推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研、農(nóng)科教緊密結(jié)合,探索科研與創(chuàng)新并重、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)一體化的科技創(chuàng)新管理機(jī)制,引導(dǎo)科技人員圍繞精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè)開展科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新和市場應(yīng)用。以科企聯(lián)合研發(fā)為抓手,企業(yè)和團(tuán)隊(duì)相互融合,搭建科技創(chuàng)業(yè)孵化服務(wù)和技術(shù)交易等平臺(tái),加快培育領(lǐng)軍人才、專業(yè)人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),提高科研效率和效果。

      3.4研究構(gòu)建精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)全程社會(huì)化服務(wù)體系

      工業(yè)化、城市化的發(fā)展,造成了農(nóng)村大量勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)移,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢。圍繞“種、管、收、運(yùn)、儲(chǔ)、加”全產(chǎn)業(yè)鏈,探索建立全省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)體系,通過科研院所、農(nóng)業(yè)企業(yè)、專業(yè)合作組織與政府管理的緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)科技、推廣、培訓(xùn)服務(wù)一體化,推動(dòng)全省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技服務(wù)社會(huì)化。

      3.5構(gòu)建精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新體系

      為滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的要求,研究適度規(guī)模的、高度機(jī)械化、裝備智能化的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)模式,有針對(duì)性地開展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新,構(gòu)建農(nóng)機(jī)農(nóng)藝相結(jié)合的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)支撐體系,集成創(chuàng)新支撐精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的信息化、生態(tài)化、標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)一批適合不同區(qū)域、不同對(duì)象的精準(zhǔn)高效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化裝備,培育精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集群,形成一批適合山東主要糧食作物、設(shè)施蔬菜、果樹、畜禽、海洋水產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。具體來說,一是進(jìn)行農(nóng)業(yè)信息精準(zhǔn)處理與決策關(guān)鍵技術(shù)研究;二是精矢種控制技術(shù)研究;三是水肥藥精準(zhǔn)施用技術(shù)研究;四是高效采收控制技術(shù)研究。

      3.6實(shí)施山東省精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)科技示范工程

      以切實(shí)服務(wù)山東區(qū)域農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展為重點(diǎn),有效聚集創(chuàng)新要素和資源,建立健全覆蓋全省的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)協(xié)作攻關(guān)體系,構(gòu)建運(yùn)行高效的協(xié)同創(chuàng)新模式。以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)本增效和農(nóng)田生態(tài)環(huán)境改善為目標(biāo),探索適合山東特點(diǎn)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式和創(chuàng)新機(jī)制。選擇農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)、農(nóng)民合作社、家庭農(nóng)場、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等市場主體,加快主要糧食作物、設(shè)施蔬菜、果樹等精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣應(yīng)用,通過信息化、智能控制等技術(shù),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后全產(chǎn)業(yè)鏈上的精準(zhǔn)化、生態(tài)化、標(biāo)準(zhǔn)化,促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型升級(jí)。

      參考文獻(xiàn):

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      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)范文第3篇

      注入式施藥由于可以直接到達(dá)植物根部土壤的深層,具有吸收快,對(duì)靶性強(qiáng),污染少的特點(diǎn)。但技術(shù)較為復(fù)雜,使用過程中受到使用人員技術(shù)水平和使用地具體環(huán)境的相關(guān)限制。因此,在我國設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分散經(jīng)營,技術(shù)人員水平普遍不高的前提下,使用設(shè)施用注入式精準(zhǔn)變量噴藥裝置具有易于推廣普及,和實(shí)際應(yīng)用密切結(jié)合的特點(diǎn)。因此開發(fā)熟化的設(shè)施用注入式精準(zhǔn)變量噴藥裝置配套壓力自動(dòng)反饋穩(wěn)定的噴藥加壓專用泵和壓力調(diào)節(jié)裝置,具有很好的效果。

      本文介紹了一種基于單片機(jī)自動(dòng)控制的設(shè)施農(nóng)業(yè)用的注入式變量施藥裝置,該裝置主要的技術(shù)難點(diǎn)是解決精量和變量的問題。同時(shí)針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境開發(fā)了一種設(shè)施專用的精準(zhǔn)控制農(nóng)藥噴灑控制系統(tǒng)。為了達(dá)到注藥量精準(zhǔn)控制的目的,采用了單片機(jī)與L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片控制技術(shù)相結(jié)合的方法,通過大量的試驗(yàn)表明,利用此控制系統(tǒng),可以達(dá)到農(nóng)藥的定量精準(zhǔn)注入,減少環(huán)境污染,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的資金投入。

      原理

      精準(zhǔn)定量控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、控制電路、液晶、鍵盤(4×4矩陣)、輸入輸出接口、防水外殼等幾部分。工作控制原理如下:系統(tǒng)開機(jī)初始化后,自動(dòng)檢測鍵盤,用戶手動(dòng)選擇大流量噴灑和小流量噴灑檔位。首先進(jìn)行系統(tǒng)誤差因數(shù)校正,輸入需要校核的時(shí)間,單片機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)施藥裝置開始工作,收集噴頭的施藥量,通過鍵盤將收集測量的校核藥量數(shù)值輸入單片機(jī),單片機(jī)自動(dòng)完成系統(tǒng)誤差校核。誤差校核后,系統(tǒng)即進(jìn)入工作狀態(tài),根據(jù)自己的需要,輸入單次注射施藥用量,通過單片機(jī)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,控制電機(jī)的開啟時(shí)間,進(jìn)而達(dá)到對(duì)農(nóng)藥噴灑流量的控制。每次只需按下注射按鈕,即可完成精準(zhǔn)定量注射。需要變量施藥,只需修改注藥量數(shù)值即可,其余計(jì)算和控制均由單片機(jī)自動(dòng)控制完成。電源的管理是利用AD轉(zhuǎn)化芯片對(duì)電壓實(shí)時(shí)采集,一旦在工作中蓄電池電壓低于設(shè)定的運(yùn)行電壓時(shí),系統(tǒng)會(huì)報(bào)警,為了確保精度不受到影響,電壓過低系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)休眠??刂葡到y(tǒng)原理圖如圖1所示,該裝置單片機(jī)采用ATMEL公司的AT89C52單片機(jī)處理芯片,電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用電機(jī)控制專有芯片L298,L298是雙H橋高壓大電流功率集成電路(圖2)。數(shù)據(jù)采集模塊采用MAX197AD轉(zhuǎn)換芯片可以實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)換電平的電壓量,進(jìn)而有效的保證直流電機(jī)的電壓值不低于我們設(shè)定的電機(jī)工作電壓。

      軟件的設(shè)計(jì)從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),技術(shù)上優(yōu)先考慮操作的便捷性和界面的友好性,主要是利用德國KEIL公司推出的51系列單片機(jī)集成開發(fā)工具進(jìn)行C語言開發(fā)。

      隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,食品安全日益得到重視,農(nóng)藥精量投入變成一個(gè)迫切需要解決的問題,施藥逐漸受到人們的關(guān)注。作為一種新型施藥手段,植物注入式施藥技術(shù)是一種依靠特定注射器將藥物直接注入到植物體“病灶”或利用植物內(nèi)部循環(huán)可快速擴(kuò)散到植物體各部分,實(shí)現(xiàn)快速防治病蟲害的方法。因?yàn)橐娦Э?,目?biāo)明確,對(duì)于植物病蟲害防治具有非常好的效果。蔣建科(2001年)針對(duì)西北農(nóng)業(yè)大學(xué)的無公害農(nóng)藥研究介紹了一種給槐樹根部直接注射低濃度藥液,快速殺滅害蟲的裝置,效果非常明顯。該裝置采用根部鉆孔,將特定施藥裝置插入孔中藥液自動(dòng)緩慢釋放,依靠樹木自流作用擴(kuò)散樹木全身。土壤注入式施藥是將液體直接輸送進(jìn)植物根部附近土壤里。原理是利用噴霧器的壓力,將針頭和針桿的前部直接插入作物根系附近的土壤中,能充分發(fā)揮農(nóng)藥的藥效,且不燒根,土壤不板結(jié),提高工作效率。直接將藥液注入土壤中,可以避免藥液在空氣中懸浮和漂移,滿足設(shè)施農(nóng)業(yè)低濃度、不增加濕度的施藥要求,針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)具有較好的應(yīng)用前景。

      注入式施藥由于可以直接到達(dá)植物根部土壤的深層,具有吸收快,對(duì)靶性強(qiáng),污染少的特點(diǎn)。但技術(shù)較為復(fù)雜,使用過程中受到使用人員技術(shù)水平和使用地具體環(huán)境的相關(guān)限制。因此,在我國設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分散經(jīng)營,技術(shù)人員水平普遍不高的前提下,使用設(shè)施用注入式精準(zhǔn)變量噴藥裝置具有易于推廣普及,和實(shí)際應(yīng)用密切結(jié)合的特點(diǎn)。因此開發(fā)熟化的設(shè)施用注入式精準(zhǔn)變量噴藥裝置配套壓力自動(dòng)反饋穩(wěn)定的噴藥加壓專用泵和壓力調(diào)節(jié)裝置,具有很好的效果。

      本文介紹了一種基于單片機(jī)自動(dòng)控制的設(shè)施農(nóng)業(yè)用的注入式變量施藥裝置,該裝置主要的技術(shù)難點(diǎn)是解決精量和變量的問題。同時(shí)針對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境開發(fā)了一種設(shè)施專用的精準(zhǔn)控制農(nóng)藥噴灑控制系統(tǒng)。為了達(dá)到注藥量精準(zhǔn)控制的目的,采用了單片機(jī)與L298電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片控制技術(shù)相結(jié)合的方法,通過大量的試驗(yàn)表明,利用此控制系統(tǒng),可以達(dá)到農(nóng)藥的定量精準(zhǔn)注入,減少環(huán)境污染,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的資金投入。

      原理

      精準(zhǔn)定量控制系統(tǒng)包括單片機(jī)、控制電路、液晶、鍵盤(4×4矩陣)、輸入輸出接口、防水外殼等幾部分。工作控制原理如下:系統(tǒng)開機(jī)初始化后,自動(dòng)檢測鍵盤,用戶手動(dòng)選擇大流量噴灑和小流量噴灑檔位。首先進(jìn)行系統(tǒng)誤差因數(shù)校正,輸入需要校核的時(shí)間,單片機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)施藥裝置開始工作,收集噴頭的施藥量,通過鍵盤將收集測量的校核藥量數(shù)值輸入單片機(jī),單片機(jī)自動(dòng)完成系統(tǒng)誤差校核。誤差校核后,系統(tǒng)即進(jìn)入工作狀態(tài),根據(jù)自己的需要,輸入單次注射施藥用量,通過單片機(jī)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,控制電機(jī)的開啟時(shí)間,進(jìn)而達(dá)到對(duì)農(nóng)藥噴灑流量的控制。每次只需按下注射按鈕,即可完成精準(zhǔn)定量注射。需要變量施藥,只需修改注藥量數(shù)值即可,其余計(jì)算和控制均由單片機(jī)自動(dòng)控制完成。電源的管理是利用AD轉(zhuǎn)化芯片對(duì)電壓實(shí)時(shí)采集,一旦在工作中蓄電池電壓低于設(shè)定的運(yùn)行電壓時(shí),系統(tǒng)會(huì)報(bào)警,為了確保精度不受到影響,電壓過低系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)休眠??刂葡到y(tǒng)原理圖如圖1所示,該裝置單片機(jī)采用ATMEL公司的AT89C52單片機(jī)處理芯片,電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用電機(jī)控制專有芯片L298,L298是雙H橋高壓大電流功率集成電路(圖2)。數(shù)據(jù)采集模塊采用MAX197AD轉(zhuǎn)換芯片可以實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)換電平的電壓量,進(jìn)而有效的保證直流電機(jī)的電壓值不低于我們設(shè)定的電機(jī)工作電壓。

      軟件的設(shè)計(jì)從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),技術(shù)上優(yōu)先考慮操作的便捷性和界面的友好性,主要是利用德國KEIL公司推出的51系列單片機(jī)集成開發(fā)工具進(jìn)行C語言開發(fā)。

      應(yīng)用

      針對(duì)京郊溫室需求開發(fā)的背負(fù)注入式變量施藥系統(tǒng),可單人操作完成設(shè)施土壤注藥作業(yè),具有工作效率高,作業(yè)靈活的特點(diǎn)。背負(fù)式注入式變量施藥系統(tǒng)平臺(tái),集成了注藥量精量控制技術(shù)、土壤注入技術(shù),采用內(nèi)置電池驅(qū)動(dòng)加壓泵的方式,壓力自動(dòng)檢測控制,能根據(jù)工作中壓力系統(tǒng)的壓力變化自動(dòng)加壓,保持穩(wěn)定的壓力。工作中采用間歇方式,可以通過注射噴槍的手柄開關(guān)的開關(guān)實(shí)現(xiàn)靈活的間歇工作。設(shè)備本身的重量為6kg,裝滿藥液為22kg,配備12V/8AH蓄電池為系統(tǒng)加壓提供動(dòng)力。該噴藥機(jī)可有效地提高了噴霧作業(yè)的生產(chǎn)效率和化學(xué)農(nóng)藥的利用效率。圖3為樣機(jī)實(shí)物圖。

      設(shè)施注入式噴藥機(jī)可以背負(fù)在溫室中快速移動(dòng)。精量控制器(圖4)安裝在背負(fù)噴藥機(jī)的下方底座上,在藥桶下方,結(jié)構(gòu)比較緊湊。方便使用。噴藥設(shè)定好后,每次注射頭插入到一個(gè)作物根部,只需要將固定在噴槍把手旁的噴藥觸發(fā)器按下(圖5),即可完成一次定量噴藥。

      注入器和噴藥機(jī)的連接采用銅制快速接頭連接(圖6),可以使得噴槍易于拆卸攜帶,同時(shí)可以在作業(yè)時(shí),可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)藥管,避免因?yàn)樗幑芾p繞引起操作不方便。

      土壤注入槍有兩個(gè)出藥孔,可同時(shí)將藥液注入到植物根部的兩側(cè),通過土壤滲透作用,環(huán)繞在植物根部,更好的起到藥液擴(kuò)散的要求(圖7)。根部設(shè)有藥液第三層過濾器,防止土壤由于藥液沖蝕倒流進(jìn)入噴槍堵塞出藥口。噴槍采用3/8銅制快速接頭,噴槍可以快速連接在噴藥機(jī)上。設(shè)置了外置的觸發(fā)式脈沖出發(fā)器開關(guān),每次注入時(shí),噴槍上輕按觸發(fā)開關(guān),即可完成藥量精準(zhǔn)注入。

      按照系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)流程,進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),通過系統(tǒng)的壓力自動(dòng)恒定調(diào)節(jié),分別在三種不同恒定壓力條件下,測試施藥量的控制精度。在小湯山國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)基地的目光溫室中對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn),對(duì)比試驗(yàn)檢驗(yàn)樣機(jī)的作業(yè)效果和性能。

      系統(tǒng)單次施藥量分別為200mL、400mL、800mL、2000mL、3000mL、4000mL時(shí),在自動(dòng)恒定壓力0.14 MPa時(shí),藥量控制誤差分別是0.3%、3.5%、3.7%、0.7%、1.7%、0.4%:當(dāng)自動(dòng)恒定壓力增大50%(0.2 M Pa),系統(tǒng)精準(zhǔn)定量控制的誤差分別為8.8%、9.5%、7.7%、7.1%、6.6%、8%;當(dāng)自動(dòng)恒定壓力增大一倍(0.28 MPa),系統(tǒng)精準(zhǔn)定量控制的誤差分別為9.8%、10%、9.7%、9.2%、12.3%、10.9%。

      我們通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析根據(jù)一元線性回歸模型的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),已知有一組樣本觀測值(Ti,Y)其中i=1,2,3…n,得到如下樣本回歸直線。

      根據(jù)上面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到低速模式下a=0.88,b=0.24;中速模式下a=2.87,b=22.24:高速模式下a=3.14,b=25.02;該值可代入控制算法中用來修正軟件。

      結(jié)論

      經(jīng)過完善的設(shè)施農(nóng)業(yè)用注入式變量施藥裝置,經(jīng)過了北京市農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定推廣站的溫室現(xiàn)場檢驗(yàn),能夠滿足最大深度20cm的土壤注入施藥。實(shí)際推廣中該設(shè)施用注入式精準(zhǔn)變量噴藥裝置配套免維護(hù)蓄電池,很好的實(shí)現(xiàn)了農(nóng)藥的精準(zhǔn)化注入,實(shí)際作業(yè)在單次注藥100mL作業(yè)時(shí),系統(tǒng)作業(yè)誤差在1.8%之內(nèi),作業(yè)效率3個(gè)溫室(1.5畝≈0.1公頃)/h以上,能夠滿足實(shí)際的生產(chǎn)需要。

      應(yīng)用

      針對(duì)京郊溫室需求開發(fā)的背負(fù)注入式變量施藥系統(tǒng),可單人操作完成設(shè)施土壤注藥作業(yè),具有工作效率高,作業(yè)靈活的特點(diǎn)。背負(fù)式注入式變量施藥系統(tǒng)平臺(tái),集成了注藥量精量控制技術(shù)、土壤注入技術(shù),采用內(nèi)置電池驅(qū)動(dòng)加壓泵的方式,壓力自動(dòng)檢測控制,能根據(jù)工作中壓力系統(tǒng)的壓力變化自動(dòng)加壓,保持穩(wěn)定的壓力。工作中采用間歇方式,可以通過注射噴槍的手柄開關(guān)的開關(guān)實(shí)現(xiàn)靈活的間歇工作。設(shè)備本身的重量為6kg,裝滿藥液為22kg,配備12V/8AH蓄電池為系統(tǒng)加壓提供動(dòng)力。該噴藥機(jī)可有效地提高了噴霧作業(yè)的生產(chǎn)效率和化學(xué)農(nóng)藥的利用效率。圖3為樣機(jī)實(shí)物圖。

      設(shè)施注入式噴藥機(jī)可以背負(fù)在溫室中快速移動(dòng)。精量控制器(圖4)安裝在背負(fù)噴藥機(jī)的下方底座上,在藥桶下方,結(jié)構(gòu)比較緊湊。方便使用。噴藥設(shè)定好后,每次注射頭插入到一個(gè)作物根部,只需要將固定在噴槍把手旁的噴藥觸發(fā)器按下(圖5),即可完成一次定量噴藥。

      注入器和噴藥機(jī)的連接采用銅制快速接頭連接(圖6),可以使得噴槍易于拆卸攜帶,同時(shí)可以在作業(yè)時(shí),可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)藥管,避免因?yàn)樗幑芾p繞引起操作不方便。

      土壤注入槍有兩個(gè)出藥孔,可同時(shí)將藥液注入到植物根部的兩側(cè),通過土壤滲透作用,環(huán)繞在植物根部,更好的起到藥液擴(kuò)散的要求(圖7)。根部設(shè)有藥液第三層過濾器,防止土壤由于藥液沖蝕倒流進(jìn)入噴槍堵塞出藥口。噴槍采用3/8銅制快速接頭,噴槍可以快速連接在噴藥機(jī)上。設(shè)置了外置的觸發(fā)式脈沖出發(fā)器開關(guān),每次注入時(shí),噴槍上輕按觸發(fā)開關(guān),即可完成藥量精準(zhǔn)注入。

      按照系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)流程,進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),通過系統(tǒng)的壓力自動(dòng)恒定調(diào)節(jié),分別在三種不同恒定壓力條件下,測試施藥量的控制精度。在小湯山國家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)基地的目光溫室中對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了試驗(yàn),對(duì)比試驗(yàn)檢驗(yàn)樣機(jī)的作業(yè)效果和性能。

      系統(tǒng)單次施藥量分別為200mL、400mL、800mL、2000mL、3000mL、4000mL時(shí),在自動(dòng)恒定壓力0.14 MPa時(shí),藥量控制誤差分別是0.3%、3.5%、3.7%、0.7%、1.7%、0.4%:當(dāng)自動(dòng)恒定壓力增大50%(0.2 M Pa),系統(tǒng)精準(zhǔn)定量控制的誤差分別為8.8%、9.5%、7.7%、7.1%、6.6%、8%;當(dāng)自動(dòng)恒定壓力增大一倍(0.28 MPa),系統(tǒng)精準(zhǔn)定量控制的誤差分別為9.8%、10%、9.7%、9.2%、12.3%、10.9%。

      我們通過對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析根據(jù)一元線性回歸模型的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn),已知有一組樣本觀測值(Ti,Y)其中i=1,2,3…n,得到如下樣本回歸直線。

      根據(jù)上面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到低速模式下a=0.88,b=0.24;中速模式下a=2.87,b=22.24:高速模式下a=3.14,b=25.02;該值可代入控制算法中用來修正軟件。

      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)范文第4篇

      關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)信息化;獲取方式;農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù);環(huán)境監(jiān)測

      農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)是我國國民經(jīng)濟(jì)重要組成,農(nóng)業(yè)發(fā)展會(huì)對(duì)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生直接影響,因此國內(nèi)一直極為重視農(nóng)業(yè)發(fā)展,并開始將多種科學(xué)技術(shù)運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域之中,在這種背景下農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)價(jià)值開始凸顯。但由于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)存在著結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且形式變化多元等方面的特征,導(dǎo)致處理難度相對(duì)較大,因此為對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確獲取與合理運(yùn)用,首先應(yīng)對(duì)“農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)”概念進(jìn)行明確,以便大數(shù)據(jù)后續(xù)工作的順利開展。

      1農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)

      所謂農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù),就是指大數(shù)據(jù)理念與技術(shù)等,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的實(shí)踐與運(yùn)用。數(shù)據(jù)中融合了農(nóng)業(yè)季節(jié)性以及地域性等方面的特征,并在融合與轉(zhuǎn)化過程中,逐漸形成類型多樣以及來源廣泛等特有特征,直接加大了數(shù)據(jù)分析與處理的難度。數(shù)據(jù)包含農(nóng)業(yè)領(lǐng)域多個(gè)環(huán)節(jié),像育種、耕地以及播種等,都會(huì)產(chǎn)生一定量的數(shù)據(jù),相關(guān)人員需要跨業(yè)務(wù)、跨行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析,以保證數(shù)據(jù)可視化效果。按照產(chǎn)業(yè)鏈條而言,國內(nèi)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)目前集中在農(nóng)業(yè)管理、環(huán)境、資源以及生產(chǎn)等領(lǐng)域,其中環(huán)境與自然資源,以氣象資源以及水資源等數(shù)據(jù)為主;生產(chǎn)數(shù)據(jù)則以養(yǎng)殖業(yè)與種植業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)為主;而市場數(shù)據(jù),不僅包含市場信息與價(jià)格,同時(shí)生產(chǎn)資料以及供求信息等內(nèi)容也涵蓋在其中。事實(shí)上,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)管理,能夠成功推動(dòng)國內(nèi)農(nóng)業(yè)信息化步伐,能夠通過將大數(shù)據(jù)技術(shù)和其他農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起,可以為農(nóng)企業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)科研等相關(guān)工作,提供新思路與精準(zhǔn)數(shù)據(jù),這對(duì)于我國農(nóng)業(yè)發(fā)展而言,極為有利,可以有效消除農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展中所面臨的瓶頸問題。

      2農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)獲取

      在對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取時(shí),有關(guān)人員需要對(duì)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)特征進(jìn)行深入研究,并要以此為依托,逐漸探索出適合的數(shù)據(jù)獲取方式,以保證最終數(shù)據(jù)獲取質(zhì)量。在進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取過程中,相關(guān)人員應(yīng)按照數(shù)據(jù)類型,采取相應(yīng)的收集手段。(1)在對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取過程中,可以利用傳感網(wǎng)以及智能傳感器等技術(shù),對(duì)動(dòng)植物生長相關(guān)因素,向空氣污染程度以及土壤溫濕度等進(jìn)行監(jiān)測與收集。隨著傳感器基礎(chǔ)以及其他檢測技術(shù)的不斷創(chuàng)新與升級(jí),目前農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)檢測精準(zhǔn)度以得到切實(shí)提升,而傳感器終端成本費(fèi)用卻在逐漸減少,該數(shù)據(jù)收集方式發(fā)展前景較為理想。(2)在對(duì)變量信息進(jìn)行采集過程中,要對(duì)農(nóng)田內(nèi)土壤含水量以及作物病蟲害等動(dòng)態(tài)化信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,一般會(huì)通過非接觸式遙感技術(shù)或接觸式傳感技術(shù)等,對(duì)信息進(jìn)行獲取。由于變量信息主要是為農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化工作進(jìn)行服務(wù)的,要保證信息的精準(zhǔn)性與實(shí)時(shí)性,以保證變量信息收集質(zhì)量,確保可以為精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出準(zhǔn)確指導(dǎo),進(jìn)而為各種精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)種植手段開展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(3)“生命信息智能感知”指的是,對(duì)動(dòng)植物活動(dòng)以及生長等規(guī)律進(jìn)行感知的指標(biāo)數(shù)據(jù),向動(dòng)物運(yùn)動(dòng)軌跡以及植物生理信息等,都屬于該感知范疇。目前較為常用的感知技術(shù)主要包括機(jī)器視覺技術(shù)以及熱紅外技術(shù)、光譜技術(shù)等,這一指標(biāo)能夠改善以往過度依賴人工檢測數(shù)據(jù)獲取的弊端,感知結(jié)果更加準(zhǔn)確、智能,能夠?qū)?dòng)植物自身情況以數(shù)據(jù)化形式展現(xiàn)出來,以便相關(guān)人員對(duì)檢測對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測與管理。(4)在對(duì)市場經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集過程中,要對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)成本、生產(chǎn)以及進(jìn)出口實(shí)際情況等內(nèi)容實(shí)施動(dòng)態(tài)化采集。由于數(shù)據(jù)獲得過程需要涉及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)流通以及農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格等內(nèi)容,動(dòng)態(tài)性以及突發(fā)性特點(diǎn)較為突出,所以數(shù)據(jù)收集流程也相對(duì)較為復(fù)雜,需要將專業(yè)群體、智能終端以及通信網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容組合在一起,而隨著移動(dòng)信息技術(shù)的不斷完善,該類型數(shù)據(jù)采集也開始轉(zhuǎn)向智能終端,4G基層農(nóng)技推廣平臺(tái)就是典型的市場經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)收集方式。(5)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取模式,是指通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)抓取技術(shù),像“爬蟲”等技術(shù)的運(yùn)用,完成對(duì)博客、網(wǎng)站以及論壇等涉農(nóng)數(shù)據(jù)的提取,以實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)化監(jiān)測與定向化收集。例如運(yùn)用“爬蟲技術(shù)”進(jìn)行信息獲取時(shí),能夠以每月幾十億網(wǎng)頁數(shù)據(jù)收集的頻率,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)量進(jìn)行處理,可以通過分布式的排布方式,保證該項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)收集質(zhì)量。此種網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集模式更加符合信息化時(shí)代的特點(diǎn),數(shù)據(jù)規(guī)模也相對(duì)較為龐大。

      3農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)利用

      (1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用。大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用極為廣泛,其可以通過在生產(chǎn)現(xiàn)場布置傳感節(jié)點(diǎn)的方式,對(duì)所在地土壤化肥濃度以及環(huán)境溫濕度等內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測,并完成對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)的采集、處理與分析,能夠從中挖據(jù)出有利信息,以幫助人員明確生產(chǎn)環(huán)境狀態(tài),進(jìn)而結(jié)合經(jīng)濟(jì)以及持續(xù)性發(fā)展等因素,構(gòu)建起智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展模型。而相關(guān)人員可以按照這一模型,進(jìn)行追肥或提高土地含水量等處理,并會(huì)按照土地情況,進(jìn)行科學(xué)選種、育種,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)種植,可以真正做到精準(zhǔn)防控病蟲害以及灌溉、施肥等處理,保證農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)品質(zhì)與數(shù)量,以便為種植戶帶來更多客觀的經(jīng)濟(jì)收益。(2)在生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測中的運(yùn)用。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境因素較多,整體環(huán)境監(jiān)測體系屬于系統(tǒng)性工程,需要涉及自動(dòng)化控制、農(nóng)業(yè)信息獲取以及網(wǎng)絡(luò)通信等多項(xiàng)技術(shù)。通過建設(shè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),在進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖以及糧食作物生產(chǎn)過程中,相關(guān)人員可以通過對(duì)傳感器技術(shù)的運(yùn)用,對(duì)養(yǎng)殖以及種植環(huán)境進(jìn)行全面性監(jiān)測,并會(huì)對(duì)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行處理,將其以數(shù)據(jù)化的方式呈現(xiàn)出來,以保證人員對(duì)作物生長環(huán)境營養(yǎng)成分以及動(dòng)物生長環(huán)境狀態(tài)進(jìn)行明確,以做出針對(duì)性環(huán)境改善方案。技術(shù)人員要對(duì)數(shù)據(jù)傳輸精準(zhǔn)度以及效率等進(jìn)行保證,要確保在數(shù)據(jù)綜合程度不斷增強(qiáng)的條件下,可以合理對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,可以對(duì)動(dòng)植物展開長期性動(dòng)態(tài)監(jiān)管模式,進(jìn)而為動(dòng)植物工廠化以及集約化管理的開展做好鋪墊。(3)在食品、產(chǎn)品安全監(jiān)測中的運(yùn)用。由于農(nóng)副產(chǎn)品安全事件頻發(fā),導(dǎo)致社會(huì)極為注重農(nóng)產(chǎn)品以及食品安全,有關(guān)部門會(huì)對(duì)產(chǎn)品與食品安全情況進(jìn)行重點(diǎn)控制,所以農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也會(huì)在產(chǎn)品與食品安全檢測中進(jìn)行運(yùn)用。有關(guān)部門會(huì)對(duì)食品、產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境以及倉儲(chǔ)加工等環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控,并按照所得數(shù)據(jù)與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比照,以判定是否存在超標(biāo)等不合格問題,并要就可能問題進(jìn)行預(yù)警,進(jìn)行展開危險(xiǎn)源查詢以及消除等一系列處理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品安全性的高效管控。(4)在農(nóng)情監(jiān)測中的運(yùn)用。實(shí)施農(nóng)情監(jiān)測的主要目的,與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測基本相同,都是通過對(duì)信息數(shù)據(jù)的收集與分析,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理進(jìn)行服務(wù)的。相關(guān)人員可以通過建立農(nóng)情檢測系統(tǒng)的方式,對(duì)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理處理,以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)信息。在具體使用過程中,相關(guān)人員可以通過對(duì)遙感技術(shù)以及其他信息技術(shù)的使用,對(duì)農(nóng)業(yè)災(zāi)害以及農(nóng)作物長勢等情況進(jìn)行監(jiān)控與分析,并會(huì)做出綜合性評(píng)定,以為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行服務(wù)與輔助。但這一監(jiān)測系統(tǒng)不僅有著遠(yuǎn)程監(jiān)控與管理的優(yōu)勢,同時(shí)還存在海量數(shù)據(jù)融合處理方面的弊端,加之農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)量的不斷增加與傳感器分辨率辨識(shí)度要求不斷升高等方面訴求,都為遙感數(shù)據(jù)分析工作開展增加了難度,這也是今后技術(shù)人員需要進(jìn)行研究的主要方向之一。此外,在開展農(nóng)情監(jiān)測的同時(shí),還需要結(jié)合歷史天氣變化情況,構(gòu)建起相應(yīng)的天氣變化識(shí)別模型,要利用該模式對(duì)一段時(shí)期內(nèi)的天氣狀況與氣候特點(diǎn)進(jìn)行直觀性分析,并以此為前提對(duì)將來一定時(shí)間內(nèi)的天氣進(jìn)行預(yù)估,從而為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理提供正確指導(dǎo)。(5)在產(chǎn)品市場追蹤中的運(yùn)用。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在市場追蹤中的運(yùn)用較為明確,就是會(huì)利用對(duì)消費(fèi)者購買行為、產(chǎn)品銷售價(jià)格以及銷售需求等數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查與分析的方式,明確各農(nóng)副產(chǎn)品在市場中的實(shí)際供求情況,進(jìn)而判斷出農(nóng)產(chǎn)品今后的價(jià)格變化情況與市場整體銷售情況等,進(jìn)而準(zhǔn)確幫助種植物與養(yǎng)植物,對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品品種進(jìn)行挑選,從而更好地迎合市場需求。目前我國農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展已經(jīng)取得了一定的成績,但在進(jìn)行農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈普及過程中,還是遇到了諸多阻礙,在這種情況下,想要達(dá)到理想化產(chǎn)品市場追蹤目標(biāo),科研人員需要不斷對(duì)各種相關(guān)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與完善。(6)在農(nóng)產(chǎn)品物流中的運(yùn)用。國內(nèi)物流行業(yè)發(fā)展極為迅猛,為農(nóng)產(chǎn)品物流建設(shè)與發(fā)展形成了良好的助力,民眾可以足不出戶品嘗到本地以及其他地區(qū)的新鮮產(chǎn)品,切實(shí)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品銷售范圍進(jìn)行拓展,這對(duì)于國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品市場發(fā)展而言是極為有利的。為保證農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)輸質(zhì)量,物流部門應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行合理運(yùn)用,要通過對(duì)產(chǎn)品配送、收購以及包裝等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與整理,準(zhǔn)確分析出物流各環(huán)節(jié)實(shí)際開展情況,進(jìn)而完成對(duì)消費(fèi)需求主體與農(nóng)業(yè)主體的完美銜接,確保農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值可以得到切實(shí)提升。同時(shí)合理的數(shù)據(jù)分析模式,也能及時(shí)認(rèn)識(shí)到物流運(yùn)輸中存在的問題,科學(xué)制定出產(chǎn)品最優(yōu)配送線路以及物流中心位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理想化物流管理模式。

      4結(jié)語

      通過文章對(duì)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)內(nèi)容的論述,使人們對(duì)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)概念、特點(diǎn)以及類型等內(nèi)容有了更加深入的了解。相關(guān)部門也應(yīng)認(rèn)識(shí)到大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展中所起到的作用,要按照現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn),結(jié)合各農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)類型,采取相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù),保證數(shù)據(jù)信息采集質(zhì)量。同時(shí)要對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行合理運(yùn)用,要將其真正運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及環(huán)境監(jiān)測等多領(lǐng)域之中,確保大數(shù)據(jù)價(jià)值能夠得到最大化挖掘,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與銷售模式,為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平提升做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

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      精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)特點(diǎn)范文第5篇

      關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)機(jī)械;自動(dòng)化;應(yīng)用途徑

      1農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化

      農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化是指在具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中,為了節(jié)約生產(chǎn)成本和大量的人力資源,利用農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械來高效完成相關(guān)農(nóng)業(yè)活動(dòng)的過程。農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化,不僅節(jié)約了大量的人力和勞力資源,也減輕了農(nóng)民的工作強(qiáng)度,在一定程度上提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率,提高了農(nóng)產(chǎn)量。因此,要結(jié)合不同地域的綜合生產(chǎn)水平和技術(shù)特點(diǎn),因地制宜,確定合適本地綜合發(fā)展的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備,大力發(fā)展創(chuàng)新我國機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展機(jī)制。

      2農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用中存在的問題

      2.1機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜價(jià)格高

      為了節(jié)省生產(chǎn)成本,提高農(nóng)作物的生產(chǎn)率,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化操作。農(nóng)業(yè)機(jī)械本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣,對(duì)專業(yè)操作技術(shù)水平要求比較高,后期的維修難度較大,這就對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化的維護(hù)和應(yīng)用帶來了很大的難度。此外,我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)民的知識(shí)水平不高,缺乏良好的專業(yè)技術(shù)能力,農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的起步也相對(duì)比較晚。因此這就造成了機(jī)械自動(dòng)化在我國的認(rèn)可率不高,對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的重要性認(rèn)識(shí)不足,也就導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)市場覆蓋不夠廣、推廣難度大和不能大批量的生產(chǎn)。從而生產(chǎn)成本相對(duì)較高,導(dǎo)致后期的價(jià)格也比較高,這就導(dǎo)致了市場的惡性循環(huán),在一定程度上影響了我國農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械的整體性發(fā)展。

      2.2精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展滯后

      目前,我國縣域機(jī)械自動(dòng)化主要是針對(duì)農(nóng)作物的種植和生產(chǎn)領(lǐng)域,這在一定程度上提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,大大節(jié)約了生產(chǎn)投入成本,促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)量的的提高。但是,我國目前針對(duì)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用沒有得到很好的應(yīng)用和普及,因?yàn)樵谖覈r(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展上缺乏明確的定位,而且也缺乏能夠保障精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)有效生產(chǎn)和操作的高性能自動(dòng)化設(shè)備,在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的技術(shù)上還缺乏一個(gè)完善健全的參考和監(jiān)管機(jī)制。因?yàn)?,我國目前在精?zhǔn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展還明顯滯后。

      3推進(jìn)我國縣域農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用的途徑

      3.1拓展機(jī)械自動(dòng)化范圍

      我國縣域機(jī)械自動(dòng)化,主要應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品加工和生產(chǎn)領(lǐng)域,同時(shí)也要積極拓展和加強(qiáng)其在養(yǎng)殖業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、畜牧業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域的普及和應(yīng)用。針對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)上,除了進(jìn)一步優(yōu)化其在傳統(tǒng)種植生產(chǎn)和收割等各個(gè)程序中的機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù),也要進(jìn)一步拓展并加強(qiáng)其在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、植保、烘干、澆灌等多個(gè)程序中的普及和應(yīng)用水平。只有拓展更多的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)用渠道,全面加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)和創(chuàng)新發(fā)展,才能初步保障我國機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展方向。

      3.2逐步推進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)

      機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)是我國農(nóng)業(yè)綜合發(fā)展的根本性任務(wù),然而機(jī)械自動(dòng)化的逐步創(chuàng)新和發(fā)展,是一個(gè)長期而漫長的過程。在自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)程中,要根據(jù)縣域本地的優(yōu)勢和生產(chǎn)水平和技術(shù)特點(diǎn)因地制宜,逐步系統(tǒng)化的加強(qiáng)機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)。在具體的建設(shè)進(jìn)程中,要本著節(jié)約能源的基本宗旨,根據(jù)具體的生產(chǎn)水平和技術(shù)特點(diǎn),選擇合適的機(jī)械自動(dòng)規(guī)劃創(chuàng)新發(fā)展模式,選購機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備。

      3.3促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化創(chuàng)新

      要改善我國機(jī)械自動(dòng)化現(xiàn)狀,應(yīng)該:①逐步健全優(yōu)化我國機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展體制,為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)保障;②在此基礎(chǔ)上,強(qiáng)化我國縣域農(nóng)業(yè)機(jī)械的創(chuàng)新力度,不斷優(yōu)化機(jī)械自動(dòng)化知識(shí)結(jié)構(gòu),引進(jìn)國外先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)化經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)械自動(dòng)化核心技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新工作,加強(qiáng)機(jī)械智能化和功能化建設(shè),為我國農(nóng)產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和科學(xué)保障;③要進(jìn)一步加強(qiáng)我國縣域機(jī)械自動(dòng)化內(nèi)部體制的優(yōu)化和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,緊密結(jié)合市場行情,強(qiáng)化與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、制造業(yè)、科研行業(yè)的合作和交流。針對(duì)我國縣域機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀中存在的問題,發(fā)展我國縣域機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展機(jī)制的優(yōu)化和創(chuàng)新,為縣域機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域的整體性發(fā)展和普及,提供科學(xué)的基礎(chǔ)保障。

      3.4加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)教育

      在推進(jìn)我國縣域農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)中,需要:①從根本上提高農(nóng)民的機(jī)械自動(dòng)化意識(shí),利用各種渠道對(duì)農(nóng)民進(jìn)行機(jī)械專業(yè)技能的教育,加強(qiáng)農(nóng)民的文化水平和機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)知識(shí),強(qiáng)化機(jī)械自動(dòng)化在農(nóng)民心中的重要地位,使機(jī)械自動(dòng)化在我國農(nóng)村獲得比較大的推廣和應(yīng)用普及;②加強(qiáng)機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)人員的培養(yǎng)工作,充分結(jié)合現(xiàn)有教育資源強(qiáng)化對(duì)機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)人才的后期培養(yǎng),打造一支具有專業(yè)技術(shù)能力和實(shí)踐能力的專業(yè)管理人才;③優(yōu)化內(nèi)部管理結(jié)構(gòu),不斷更新機(jī)械自動(dòng)化知識(shí)結(jié)構(gòu),創(chuàng)建一支優(yōu)質(zhì)專業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械管理班子。

      4結(jié)束語

      隨著農(nóng)業(yè)綜合水平的快速發(fā)展,我國縣域農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域,獲得了很大的普及,并且成為促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、提高我國農(nóng)產(chǎn)量的重要方式。縣域農(nóng)業(yè)的整體發(fā)展作為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中的中流砥柱,它的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化程度對(duì)于我國農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)的綜合發(fā)展方向具有積極的指導(dǎo)意義。

      參考文獻(xiàn):

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