农业工程信息技术范文

时间:2023-12-05 18:06:38

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农业工程信息技术

篇1

加强机制建设确保高效运转推动研发体系建设工作再上新台阶——在国家农产品加工技术研发体系建设工作座谈会上的讲话(摘要)

2011年国家农产品加工技术研发专业分中心名单

美国农业部月度供需报告(2011年06月)

国家确定农产品质量安全发展目标

安徽合肥计划建设5825亩伏缺菜基地

乌克兰决定征收粮食出口关税

今年全球食品价格难以下降

国际谷物协会上调2011/12年度全球小麦产量预估

人大建议将食品安全纳入国家安全

农业部六项措施保障生猪市场供应

我国开展农产品现代流通综合试点

我国“十二五”期间全力实施超级稻“31511”工程

中美玉米生产技术对比及对我国玉米生产的思考

皮雅曼——红色产业帝国——记新疆和田皮雅曼石榴酒业有限公司董事长孙立平

休闲农业示范园规划探析——以“江西省双金园艺场休闲农业示范园”为例

设施农业装备安全监管对策分析

现代农业要大力推广使用微生物肥料

寒地黑土区玉米标准化生产技术

《农产品加工技术推广丛书》征订工作正在进行中……

我国健全和完善政府对大宗农产品市场调控体系和机制

10年来我国首次从美国大量进口玉米

宁夏积极实施农村科学储粮示范工程

2009年我国食品饮料行业产量数据点评

输欧面制品面临更严格的进口食品检验

菲律宾推行进口大减粮计划

FDA批准孟山都低亚麻酸大豆油的“公认安全”申请

美国农业部月度供需报告

国家发展改革委副主任就农产品冷链物流发展规划答问(选摘)

解答乳品安全国家标准(一)

2010年度我国玉米产业发展趋势与建议

揭开“转基因”的神秘面纱

转基因植酸酶玉米在低碳经济时代大有可为

白花蛇舌草中熊果酸微波辅助提取工艺研究

2010年中国马铃薯大会5月底在贵阳市举行

农业部部长韩长赋到辽宁省进行春耕春播工作督导调研

农业部启动全国超级稻“双增一百”科技行动

海南省农产品加工企业协会在海口市成立

国家发改委回应大蒜疯涨:抑制个别商品不合理涨价

战略谷物公司略微上调欧盟玉米产量数据

09/10年度墨西哥秋冬玉米产量将减3.1%

日本买家将采购270万吨7到9月船期的玉米

今年迄今越南大米出口已达10亿美元

泰国政府计划提高国内稻米种植面积

3月哥伦比亚乙醇产量年比增长4.7%

美国农业部月度供需报告(2010年4月)

玉米优势区域布局规划(2008-2015年)

西南干旱北方低温,农业政策助生产

水稻种子干燥技术规程

原国标GB8876-88《粮食干燥机技术条件》修订说明

委内瑞拉法肯州芦荟产业规划及对我国产业规划的启示

篇2

一、农业院校电子信息专业实验室建设存在的主要问题

(一)农业特色不彰显

电子科技大学的电子信息专业以图像信息处理与传输为重点。西安电子科技大学的电子信息专业则以雷达信息处理为特长[2 ]。农业院校的电子信息专业应该突出农业特色。但是由于电子信息专业在农业院校一般都成立时间不长,属于新兴专业,因而经验不丰富,尚未形成农业特色。由于专业特色不明显,导致专业实验室特色不明显,实验内容更多的是通用的验证实验。以南京农业大学电子信息科学与技术专业为例,综合设计实验未能与农业工程有机结合,以致很多学生毕业时对农业工程都不是十分清楚。虽然近几年毕业的学生都能找到工作,却没有明确的就业方向,什么行业都有,且就业的层次不够高。而国家在“十二五”规划中已经将农业工程纳入十大重点投入项目之一,农业工程有着很好的发展前景,电子信息专业如果能和农业工程结合,必能得到良好的发展。

(二)实验室设备和实验老师尚未转型

农业院校电子信息专业实验室一般是在原有的相关专业实验室基础上建设的,由于时间短,尚未真正转型为电子信息专业自身的实验室,并且实验室设备使用时间已经较长,实验条件比较差。如南京农大电子信息科学与技术专业实验室依托于原先的农业电气化和自动化两个专业的实验室,只是针对高频、通信原理等补充了一些实验设备。缺乏实质意义上专业实验室,实验条件就捉襟见肘,使得教师在理论教学过程中讲授的是新设备知识,而实验教学时接触到的却是一些陈旧的设备,教学难以得心应手,从而降低了教学质量。从学生方面看,在课堂上可以学到先进的理论知识,实验室陈旧的设备却影响了学生做实验的兴趣,以致学生把做实验当成是一项无聊的任务,实验过程中仅是看别人做实验,实验后抄一下实验报告,这样实践能力的培养效果大打折扣。实验老师也未能转型。由于农业院校原来没有电子信息这个专业,专业增加后,实验室规模相对是扩大了,但是实验室老师都是从相关专业转过来的,如南京农大电子信息科学与技术专业实验室教师许多原先是从事农业电气化和自动化实验教学的,他们对电子信息这个专业还不是很了解,在很多实验教学中并不能游刃有余。另外,许多农业高校没有建立对实验教师开展相应培训的机制,实验教师的工作量核算又缺乏科学性,从而影响了实验教师学习新专业知识的积极性。在实验教师人才引进方面,一般学校认为实验教学是理论教学的附属物,因而没有给予实验教师相应的待遇,很难吸引优秀的人才投身到实验技术队伍中。

(三)实验室的封闭式管理与电子信息专业的开放性相悖

电子信息专业教学离不开一个开放式的实验室,学生需要不断的实践才能打好基础,才能学好专业知识,才能拥有良好的专业能力。但一般高校将实验室物资和实验教学放在不同的部门进行管理,这就造成了实验室管理上的不协调,既难以形成跨学科的实验能力,又不易实现整体效益。如南京农大工学院电气工程系实验室原来是按教研室分,有三个实验室管理办公室。后来该校将三个实验室合并为一个电学实验中心,就部分解决了这个问题。实验室管理上的这个问题,使得“学生等实验室开门、实验室开门等学生”这种情况时有发生。为了进一步加强实验室管理,南京农大电子信息科学与技术专业实验室还采用了学生勤工助学的方法来参与管理。但由于工作不成熟,未能制定对应的规章制度,使得部分实验室变成了学生自己的场所,反而更增加了实验室的封闭型。

(四)实验教学保守性与电子信息专业创新要求不符

电子信息专业实验教学应该更注重动手能力,但是现在的实验课堂完全没有体现灵活的动手,师生更像是在完成一项任务。老师注重理论教学,没有把时间过多地投入到实验环节中,实验教学中只是把一些验证性实验和被做了很多遍的简单的设计题目布置给学生做,创新性在其中难以实现,从而影响到学生创新能力的培养。

二、农业院校电子信息专业实验室建设的对策

(一)依靠优势学科,强化农业特色

电子信息本科专业学生可以参加国家级、省级大学生电子竞赛、挑战杯、GIS 大赛、机器人大赛等等。这些比赛可以很好地提高学生的能力,但是需要有特色的创新实验室作为支撑。电子信息专业实验室只有和学校的优势学科水融,才能走出自己的特色之路。以南京农业大学为例,该校的农业工程学科历史悠久,学术源远流长,20 世纪 80 年代就已经有硕士、博士点。因而可以考虑将电子信息融入农业工程,在农业工程一级学科下开设电子信息科学与技术专业。这样既能使农业工程学科“老树春深更著花”,也能使农业院校的电子信息专业“借力好风上青云”。在此基础上,更多地将农业工程项目引入到电子信息实验环节中,如可以考虑农业自动灌溉里的控制装置的设计,农业害虫识别的简易智能装置设计等等。

(二)投入经费 ,推动实验室设备和实验教师转型

中国工程院院士左铁镛教授说过:大学有将近一半以上的资产在实验室,因此实验室是学校的“半壁江山”。农业高校的领导应该充分认识到电子信息专业实验室建设的重要性和紧迫性,在保证实验室专项资金无虞之外,还需进一步加大对实验室建设的投入,使实验室最大限度地向电子信息专业需要高效转型。实验室教师是实验室最具有活力的因素,其素质是建设实验室的关键。提高实验教师团队的整体素质是加强实验室强大支撑作用的有效途径。由于电子信息技术发展迅猛,以前的实验教师跟不上专业实验教学需求,因而可以转型为管理人员,同时另外招聘专业能力较强的专职实验教师。学校每年不断地以博士毕业生充实教师团队的同时,应该引进优秀的硕士研究生学历以上的毕业生充实到实验技术队伍中,培养专职的实验老师。

(三)科学管理,建设开放式实验室

电子信息实验室管理方式应体现出现代化、开放性。传统的计划管理方式弊端较多,因而实验室的管理者需要不断学习,掌握现代管理知识,实行科学管理。同时,电子信息专业的实验室本身以现代化的仪器见长,管理现代化也是题中应有之意。与开放式管理相较,传统的封闭的管理方式已成为实验室教学的绊脚石,传统的实验教学也不利于因材施教和学生独立思考。现在的高校实验室一般都在走开放之路。开放的实验可以满足不同层次学生的兴趣爱好,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力[3]。南京农业大学电子信息科学与技术专业实验室新建的 ARM嵌入式系统实验室、DSP 应用技术实验室已经实现开放式管理。对于电子信息专业的开放实验室,学校应当设置专项经费鼓励教师研究开放性实验项目,对学生全方位开放。在开放实验室中要打破实验只是验证理论的这种传统观念,在实验教学过程中,要少一些验证实验,多一些综合设计实验,通过实验培养学生的创新能力,充分发挥学生的创新意识。南京农大电子信息科学与技术专业在这方面做了一些尝试,成效比较明显:2003 年组队参加全国大学生电子竞赛一无所获,而近年来多次在全国、江苏省大学生电子竞赛和挑战杯赛中获奖,还有不少本科生在 EI 等学术期刊上发表了高质量论文。

篇3

隋斌指出,实施一二三产业融合发展将推动设施农业产业链的延伸,促进设施农业产品和服务的多元化,提升设施农业的综合效益水平。刘宪简要介绍了中国农业机械化协会设施农业分会的运作情况,并对分会的工作给予了充分的肯定,也对分会今后在行业中将发挥的作用表示期待。陈健表示,辽宁省设施农业产业在稳步发展中,共建了产学研有机结合的推广体系,设施农业生产技术水平得到不断提升,设施蔬菜反应堆技术、工厂化育苗技术、农业互联网技术等也在辽宁得到了广泛应用。

大会分为主题报告、专题报告、专题论坛三个版块,共安排了19个行业专家及企业代表作报告,其内容涉及行业发展、技术创新、栽培模式、信息技术、资本投资、温室结构、设施装备、无土栽培、集约化育苗等。报告内容均是以创新发展为出发点,深入探讨了实际生产中所积累的经验及面临的问题,同时也引发了与会代表们的思考。

会议同期还组织了产品展示和实地参观等活动。展示的主要内容以推介新产品、新技术、新理念为主,与会代表可以更详细地了解行业内的最新资讯和动向;代表们对辽宁省的陆家高新农业园区及三星生态农业园区进行了实地参观,此次参观使代表们更直接、更深入地了解了辽宁省的设施农业发展的情况,学习借鉴好的理念、优的模式、佳的经验。

篇4

关键词:精细农业精细农作GPS和GIS工程技术创新

引言

近两年来,我国科技界在研究推进新的农业科技革命中,关于国外“精细农业”技术的发展,引起了广泛的关注。新闻媒体陆续有了一些报导,科技部在筛选“面向21世纪解决16亿人口食物安全的关键技术”项目、组织S-863农业高技术领域发展计划研究以及农业部948引进项目立项中,也受到了重视。有的单位已开展了有关研究和试验示范工程准备工作,加强了和国外的学术交流与合作联系,国内学术交流也开始活跃。国外有关产业界开始向我国推荐其技术产品,密切关注中国走向21世纪实现农业现代化、信息化中这一巨大的潜在技术市场。可以预言:“精细农业”技术体系的试验示范及其相关技术产品的开发研究,将在世纪之交成为推进我国新的农业科技革命中的重要研究课题。信息技术革命为农业生产现代化发展提供了新机遇,在开拓新的前沿科技应用研究领域中,发达国家和一些发展中国家的起跑线拉近了距离,时间上的差距在缩小。在某些重要领域实现技术发展上的跨越,将是机遇性的挑战。主席1998.9在安徽考察工作时的讲话中指出:“现在一些发达国家,已经把基因育种工程、电子信息互联网络、卫星地面定位系统等高新技术应用于农业。我们必需有紧迫感,尽快迎头赶上”。“精细农业”技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技等多种学科知识的组装集成,其应用研究发展必将带动一批直接面向农业生产者应用服务的电子信息高新技术,如:卫星定位系统、地理信息系统、遥感技术的农业应用;农田信息快速采集仪器、农田耕作、土肥管理、农药利用、污染控制等适用技术和农业工程装备及其产业化技术的研究与开发,对推动我国基于知识和信息的传统农业现代化,具有深远的战略性意义。“精细农业”,即国际上已趋于共识的“PrecisionAgriculture”或“PrecisionFarming”学术名词的中译。国内科技界及媒体报导中目前尚有各种不同的译法和对其内涵的理解。实际上,目前国外关于PrecisionFarming的研究,基本上仍是集中于利用3S空间信息技术和作物生产管理决策支持技术(DSS)为基础的面向大田作物生产的精细农作技术,即基于信息和先进技术为基础的现代农田“精耕细作”技术。因此,作者认为采用“精细农作”译名来表达当前这一技术思想的内涵可能更为确切。“精细农作”是直接面向农业生产者服务的技术,这一技术体系的早期研究与实践,在发达国家始于八十年代初期从事作物栽培、土壤肥力、作物病虫草害管理的农学家在进行作物生长模拟模型、栽培管理、测土配方施肥与植保专家系统应用研究与实践中进一步揭示的农田内小区作物产量和生长环境条件的明显时空差异性,从而提出对作物栽培管理实施定位、按需变量投入,或称“处方农作”而发展起来的;在农业工程领域,自七十年代中期微电子技术迅速实用化而推动的农业机械装备的机电一体化、智能化监控技术,农田信息智能化采集与处理技术研究的发展,加上八十年代各发达国家对农业经营中必需兼顾农业生产力、资源、环境问题的广泛关切和有效利用农业投入、节约成本、提高农业利润、提高农产品市场竞争力和减少环境后果的迫切需求,为“精细农作”技术体系的形成准备了条件。海湾战争后GPS技术的民用化,使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展,也推动了“精细农作”技术体系的广泛实践。使得近20年来,基于信息技术支持的作物科学、农艺学、土壤学、植保科学、资源环境科学和智能化农业装备与田间信息采集技术、系统优化决策支持技术等,在GPS、GIS空间信息科技支持下组装集成起来,形成和完善了一个新的精细农作技术体系和开展了试验实践。迄今支持“精细农作”示范应用的基本技术手段已逐步研究开发出来,在示范应用中预示了良好的发展前景。近

五、六年来,已有数千计的研究成果,实验报告见诸于国际学术会议或学术刊物;每年都举办专题“国际精细农业学术研讨会”和有关装备技术产品展示会;在万维网上设置有多个专题网址,可以及时查询到有关研究发展信息;美、英、澳、加等国一些著名大学设立了“精细农业”研究中心,开设了有关博士、硕士研究方向及培训课程;日、韩等国近年来已加快开展研究工作,并得到了政府部门和相关企业的大力支持。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛的共识,将成为世纪之交发展农业高新技术应用研究的重要课题。

“精细农作”技术思想的内涵及其主要支持技术:

“精细农作”技术思想的核心,是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)实际存在的空间和时间差异性信息,分析影响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“处方农作”。正是信息技术革命为这一技术思想的实践,提供了先进的技术手段。千百年来的作物生产,都是以地区或田块为基础,在区域或田块的尺度上,把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理,如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施,满足于获得区域、农场或田块的平均产量的认识水平,很少顾及对农田的盲目投入及过量施肥施药造成的环境后果。传统的农业技术推广模式,也是在区域尺度上进行品种选择、土肥监测,通过地区试验积累的适于当地的栽培管理措施向农户推荐使用。实际上,即使在同一农田内,地表上、下影响作物生长条件和产量的明显时空分布差异性,包括农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生,再逐步按时空变化蔓延的特性,早已为人们所认识。几世纪前,农民把土地划分为小田块来耕作经营,正是受到对作物生长环境和产量空间变异的感性知识的影响。我国农民几千年来在小块土地上经过劳动密集的投入和积累的丰富生产管理经验而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。本世纪初期,科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性,如N、P、K、pH、SOM含量等在田间分布具有明显的差异性。1929年,Illinois大学C.M.Linsley和F.C.Bauer发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰的建议。之后,一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报导。八十年代以来,关于在农田中实施土壤肥力、植保和作物生产定位管理(SiteSpecificCropManagement)的技术研究受到广泛的重视。世界著名厂商先后向市场提供了装有空间定位和产量传感器的现代谷物联合收获机,已可以在收获过程中自动生成以12-15m2为单元组成的农田小区产量分布图。多年的试验实践表明,田区内小区平均产量的最大差异可以超过100%。由于作物生产还受到气候变异的影响,经连续多年对同一田区积累的数据表明,同一小区年际间的产量差异性也可能是十分明显的。田区内产量上述明显的时空分布差异性,显示了农田资源利用存在的巨大潜力。现代农学技术与电子信息技术的发展,为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息,实施基于知识和现代科技的分布式调控,达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。图1是精细农作技术思想的示意图。其实施过程可描述为:带定位系统和产量传感器的联合收获机每秒自动采集田间定位及对应小区平均产量数据通过计算机处理,生成作物产量分布图根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图,作物生长发育模拟模型,投入、产出模拟模型,作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精细农作管理。上述精细农作技术体系在许多发达国家的试验和应用表明,可以显著节约投入,获得良好的经济效益,受到农户的欢迎。

“精细农作”是基于田间小区农作条件的空间差异性,为实现优化作物生产系统的目标而提出的。但工程支持技术的开发研究,对实现这一技术思想起着关键的作用。如:农田信息采集与处方农作的空间定位,需依靠卫星定位系统(GPS);地理空间信息管理和数据处理,需要应用地理信息系统(GIS);未来大量地理空间数据的更新,需要遥感技术(RS)的支持;作物产量计量与小区产量图的生成需要能按秒记录收获机累计产量和对应地理坐标位置的智能型收获机械,以及计算机数据处理和产量图自动生成技术;田区空间变量信息的快速实时采集,需要研究基于新原理的传感技术与信号处理技术;按小区实施自动处方农作、调控目标投入需要变量处方农业机械;制定科学的农作处方需要计算机作物管理辅助决策支持系统的支持;作为一个能协调运作的智能化系统需要有高效的信息集成以及有关信息传输、标准化技术的研究等等。

迄今“精细农业”在发达国家也不过

五、六年的应用试验历史,部分支持技术手段还不十分成熟,有待不断研究完善,相关的应用基础研究还比较薄弱。“精细农作”应用实践可根据不同国家、不同地区的社会、经济条件,围绕提高生产、节本增效、保护环境的目标,采用不同的技术组装方式,逐步提高作物生产管理的科学化与精细化水平。其中,获取农田小区产量空间分布的差异性信息是实践精细农作的基础。有了小区产量分布图,农户既可以根据自己的经验知识,分析小区产量差异的原因,选择经济适用的对策,在现实可行条件下采取适当措施实施调控;也可以根据技术经济发展的条件,利用先进的科技手段或智能化变量处方农业机械实现生产过程的自动调控。建立一个完整的精细农作技术体系,需要有多种技术知识和先进技术装备的集成支持

3.“精细农作”技术发展与工程技术创新

3.13S技术农业应用研究:

“精细农作”中的定位信息采集与处方农作实施,需要采用全球卫星定位系统(GPS)。已经建成投入运行的有美国GPS系统和俄罗斯的GLONASS系统。美国GPS系统包括在离地球约20,000km高空近似圆形轨道上运行的24颗地球卫星,其轨道参数和时钟,由设于世界各大洲的五个地面监测站和设于其本土的一个地面控制站进行监测和控制。使得在近地旷野的GPS接收机在昼夜任何时间、任何气象条件下最少能接受到4颗以上卫星的信号,通过测量每一卫星发出的信号到达接收机的传输时间,即可计算出接收机所在的地理空间位置。信号处理技术的发展,可使微弱的卫星信号为便携式或掌上型接收机的小型天线所接收。这是一个功能强大、对任何人、在全球任何地方都可以免费享用的空间信息资源。尽管美国政府对其GPS系统施加了“选择可用性政策”(SA)的影响和卫星信号在空间传输过程中发生的各种累积误差,但技术上可通过差分误差校正方式及信息处理技术使通用接收机的动态3维定位精度容易达到米级或分米级,测量型GPS接收机动态定位精度可达厘米级要求。近几年来,GPS产业技术发展迅速,若干大公司迅速涉足农业领域,提供了用于农田测量、定位信息采集和与智能化农业机械配套的DGPS产品。这类产品通常均具有12个可选择的卫星信号接收通道、动态条件下每秒能自动提供一个3维定位数据,动态定位精度一般可达分米和米级,并具有与计算机和农机智能监控装置的通用标准接口。如美国Trimble公司Ag13212通道GPS接收机,可接收信标台的地区性差分校正信号免费服务或获得由近地卫星转发的广域差分收费校正信号服务,提供可靠的分米级定位和0.1米/小时的速度测量精度。系统可用于农田面积和周边测量、引导田间变量信息定位采集、作物产量小区定位计量、变量作业农业机械实施定位处方施肥、播种、喷药、灌溉和提供农业机械田间导航信息等。配置这一系统需要考虑本地区可能提供的差分信号现有条件,或在缺乏上述服务条件下购置两台Ag132和配套通信电台建立独立的自用差分GPS系统,另还可配置必要的专用可选件如:基站附件、导航附件、背负式田间信息采集附件、掌上型计算机及必要的联接信号电缆等。Ashtect公司的AgNavigator结构设计有些不同,但功能大体相当。DGPS技术的迅速发展,使得近几年来各国提供局域差分信号免费服务的信标站迅速建设起来,至1996年末,美国这类信标站的地区覆盖范围已接近国土的2/3。信标站差分信号服务半径约计300km。我国在东南沿海原交通部也建立了近20个这类信标站。以近地卫星作为星载GPS广域差分信号服务系统在今后几年内也可望在我国部分地区相继建立。在竞争中谋求信息高新技术产品市场的商业利益,将是今后GPS技术发展竞争的总趋势。今年3月30日美国副总统戈尔在白宫新闻会上,宣布开放GPS卫星的L2频道并进一步开放L3频道民用服务,这将大大有利于进一步改善GPS卫星服务的精度和可靠性,使用户获得性能价格比更好的精确定位、定时技术服务。GPS用户系统外观结构简单,小型化,操作方便,但技术含量高。现有国外农机厂商配套的GPS产品,大多采用OEM方式引进关键部件进行二次开发后嵌入于农业机械应用系统中,可使性能价格比显著改善。DGPS作为农业空间信息管理的基础设施,一旦建立起来,即不但可服务于“精细农作”,也可用于农村规划、土地测量、资源管理、环境监测、作业调度中的定位服务,其农业应用技术开发的前景广阔。地理信息系统(GIS)作为用于存储、分析、处理和表达地理空间信息的计算机软件平台,技术上已经成熟。它在“精细农作”技术体系中主要用于建立农田土地管理,土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫草害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间信息数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等,为分析差异性和实施调控提供处方信息。它将纳入作物栽培管理辅助决策支持系统,与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出分析模拟模型和智能化农作专家系统一起,并在决策者的参与下根据产量的空间差异性,分析原因、作出诊断、提出科学处方,落实到GIS支持下形成的田间作物管理处方图,指导科学的调控操作。由于农业活动涉及广阔的地理空间和各种管理信息都有明显的空间随机分布特征,GIS在农业中具有广泛的应用价值。在形成农业空间信息地理图形时,采样密度、采样成本与信息处理的方法如何能更准确反映参数的空间分布,仍然是尚待深入研究的课题。由于商用GIS系统的功能一般都照顾到各种类型用户的需要,针对农业资源信息管理和精细农业实践的需要和农村用户的特点,开发基于GIS设计规范的简单实用、易于向基层农村用户推广、界面友好的田间地理信息系统(FIS)已引起学术界的注意,值得我国农业工程师进行创新研究。

遥感(RS)技术是未来精细农作技术体系中获得田间数据的重要来源。它可以提供大量的田间时空变化信息。近30多年来,RS技术在大面积作物产量预测,农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性,目前还未用于作物生产的精细管理。然而,遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图象信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。RS获得的时间序列图象,可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性,提供农田作物生长的时空变异性的信息,在一季节中不同时间采集的图象,可用于确定作物长势和条件的变化。基于遥感产业界对“精细农作”的商业兴趣,一系列的地球观测卫星将在近几年内发射,到2005年,将有超过40个这类卫星提供服务。大部分这类卫星采集的全色图象,空间分辩率将达1~3米,多光谱图象分辩率预计可达3~15米,扫视区6~30km。由于采用卫星遥感比航空摄影的成本将低一半以上,卫星遥感技术可预期在近3~5年内,在“精细农作”技术体系中扮演重要角色。农业工程师应该涉足这一领域,了解有关的知识,参与应用研究,现在的RS软件已可装载在PC机上使用,性能价格比已可为普通用户所接受。

3.2收获机械产量计量与产量分布图生成技术

作物产量是许多因素综合影响形成的结果和评价种植管理水平的基础。“精细农作”技术思想也正是从获得田间小区产量的差异性信息出发,分析原因,指导管理决策。在“精细农业”研究发展中,虽然也有关于甜菜、土豆、甘蔗、牧草、棉花、水果等收获机械产量计量及产量分布图自动生成的试验研究成果,但迄今已商品化的产品仍集中于谷类作物收获机械方面。据报导,美国目前约有20个制造商供应谷物联合收获机产量计量系统,1997年底,全国使用这一技术的联合收获机约17,000台,其中约有一半带GPS定位系统可支持产量分布图自动生成。一个主要生产厂商宣称,至2001年其生产的90%谷物联合收获机将装备产量监视器。迄今已进入商品化的这类产品主要是基于冲击式-力传感技术(如美国JohnDeree和CaseIH)、容积式光电计量技术(如英国RDS产品)和γ射线流量传感技术(如MasseyFerguson产品)等。在谷物流量自动传感过程中,还可同时测量净粮含水量,在小区产量分布图基础上结合定位处方投入的成本分析直接显示小区经济效益分布图(GrossMarginVariabilityMap)。“精细农作”体系中的产量图自动生成技术,需要解决如下的科学技术问题:

流量传感器的计量精度、稳定性、通用性、标定简便性的进一步改善;

产量计量中同时获得收获机的实际割幅和前进速度信息;

生成产量分布图需要的空间分辨率不大于收获机械工作幅宽的DGPS定位系统;

针对不同收获机械建立谷物由割台至流量测量点的谷物运移过程模型,以校正产量分布信息的动态误差;

研究采集的定位数据和产量数据编码格式与快速存储传输方式。这些数据通常都是存储在软盘或IC智能卡中,能一次存储至少一个作业班内的全部数据,然后再传入PC机进行处理和生成产量分布图;

开发PC上进行产量分布图生成的软件,含文件结构、数据结构、误差校正、数据图形化、显示方式等;

上述技术都还需要继续完善。研究适于不同国家的农业机械装备、种植特点、适于不同作物和更为精确的上述各环节的智能化技术,仍然是农业工程师面临的挑战。谷物联合收获机电子装置,包括谷物产量自动计量和产量图自动生成技术,是当代农机研究的一个重要方向,也应是我国农机装备机电一体化、信息化研究的优先发展方向之一。对于改善易地收获、农机社会化服务,提高农机作业信息化意识,促进作物生产科学管理,都有十分重要的现实意义,应是世纪之交我国农机技术创新的重要课题。3.3田间变量信息采集与处理技术

快速、有效采集和描述影响作物生长环境的空间变量信息,是实践“精细农作”的重要基础。优先需予考虑的主要是土壤含水量、肥力、SOM、土壤压实、耕作层深度和作物病、虫、草害及作物苗情分布信息采集等。目前田间信息快速采集技术的研究仍大大落后于支持精细农作的其它技术发展,已成为国际上众多单位攻关研究的重要课题。现有的土壤信息采集方法是基于定点采样与实验室分析相结合,耗资费时、空间尺度大、难于较精细地描述这些信息的空间变异性。技术创新的方向是研究开发可快速操作,有利于提高采样密度,测量精度能满足实际生产要求的新传感技术和进一步改善空间分布信息的定量描述与近似处理方法。部分参数将可用扫描方式通过安装于作业机械上的传感器连续采集和进一步自动生成空间信息分布图。已经取得实用化或具有良好开发前景的成果,如:土壤含水量测量将在TDR成熟技术基础上,在开发经济实用的基于驻波比、频域法原理、近红外技术的快速测量仪方面拓宽研究领域。土壤主要肥力因素(N、P、K)测量仪器开发方面,基于传统化学分析技术基础上的快速肥力分析仪,目前国内已有实用化产品投入使用,其稳定性、操作性和测量精度虽然尚待改进,但对农田主要肥力因素的快速近似测量具有实用价值;一种基于近红外技术通过间接叶面反射光谱特性进行农田氮肥肥力水平快速评估仪器已在试验使用,它与遥感技术的农业应用密切相关,可以相互借鉴相关技术研究成果;一种基于离子选择场效应晶体管(ISFET)集成元件的土壤主要矿物元素含量测量技术的研究在国外已取得进展,将是值得关注的技术突破性研究方向。土壤耕作层深度对评价土壤持水能力和指导定位处方耕作,确定播种深度、施肥用量密切相关,在美、加、澳等已经开发出不接触式、基于电磁场测量土壤电导率用于评价土层深度分布图的仪器已试验使用,可对指导定位处方深耕取得良好的经济效益;关于SOM传感器,早在数年前已有报导,通过NIR原理研制的可用于田间在线测量的多光谱SOM测量仪已有商品化产品。在作物生长有关变量信息的采集方面,田间杂草识别是“精细农业”支持技术中引起广泛关注的领域。在杂草识别的光谱响应特性方面已有许多研究成果及参考数据可供借鉴。其它田间作物变量传感与空间信息处理技术方面的研究,将围绕新的物理原理与数学方法的应用,如多光谱识别、NIR视角技术、图象模式识别、人工智能方法(ANN、Fuzzy系统分析、ES应用)、状态空间分析、小波分析、卡尔曼滤波方法等。在实践“精细农作”方面,开发基于新的物理原理的近似快速信息采集技术与改善空间地理信息处理方法,仍然是科技工作者面临的艰巨任务。

3.4智能型处方农作机械

七十年代中期微电子应用技术的迅速发展,使得工业化国家的农业机械进入到一个以迅速融合电子技术向机电一体化方向发展的新时期。农业机械的设计中,广泛引入了微电子监控技术用于作业工况监测和控制。八十年代后期起,其监控系统又迅速趋向智能化,由单元控制发展到分布式控制,由单机作业系统向与管理决策系统集成的方向发展。这新一代农业机械装备技术的发展,与过去十多年来基于信息技术的作物生产管理决策支持系统的迅速发展,都是近五年来“精细农作”技术得以进入日益广泛试验实践的重要条件。虽然,迄今支持“精细农作”的若干主要农机装备,除了如前述带产量图自动生成的谷物收获机以外,实施按处方图进行农田投入调控的智能化农业机械,如安装有DGPS定位系统及处方图读入装置的,可自动选择作物品种(二选一)、可按处方图调节播量和播深的谷物精密播种机;可自动选择调控两种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机;可分别控制喷水量的定位喷灌机均已有商品化产品,并在继续完善。拖拉机驾驶室已安装智能化显示器,在一个LED显示屏上,可随意调用各种图形化可视界面,监控机器各部分的工况和显示处方作业和导航信息。现代带有多处理器的智能型农业机械,已经引用了工业部门中采用的控制器局部网总线技术(CAN),相互间采用光缆传输信息,建立了工业化设计标准。我国当今农业机械技术水平从总体上看与发达国家落后了不止20年,需要在某些领域推动高新技术的应用研究与实践。开发适于我国国情的先进技术。“精细农作”的示范试验研究有可能成为农业机械装备领域应用信息高新技术实现技术创新的切入点。3.5系统集成技术新晨

“精细农业”技术体系是一个集成系统,它涉及到多种学科知识的支持,需要学习应用不同子系统已经形成的硬、软件设计规范、标准、数据格式与通信协议,应用已有的单项技术成果,研究建立某些支持技术的新标准。近几年来,国外研究实践中已经积累了一些进行“精细农业”技术体系集成组装的经验。我国科技工作者要研究这方面的进展,参与国际交流。作为工程师,要善于根据工程项目的整体目标,既能从具体技术角度去思考和研究问题,具有不断突破现有解决实际问题的观念与模式的创新意识;又能注意进行项目目标的整体评估,协调技术先进性与经济可行性的综合优化目标,提出推动技术进步的试验实践方案。

4.问题与思考

篇5

主要内容:①农业机械基础化。农业机械是国民经济的基础。只有发展农业经济才能促进整个经济的提升,所有农业的生产、收割都离不开机械设备的运行,奠定了农业机械的基础化特性[2-3];②经济规模化。随着经济的全球化发展,农业机械也不断发展创新,信息化也使得农业机械规模化生产,促使各种农业机械的多种多样、和人性化设计,提高质量和效率;③产业结构的变化。传统的农业机械的产业结构是农民自主生产,产量少且种类少。而在信息化的背景下,传统的农业机械产业结构以及变化为多种经营、多种农作物生产,扩大了产量,使得产业结构向农业多方位发展[4]。

2农业机械信息化的意义

主要内容:①促进全球化发展。农业机械从传统农业机械向信息化发展已经是必然的趋势。充分利用信息化技术,不仅可提高农作物的产量,还能节约农村生产力,还能满足社会发展的需求,从基础产业推进我国全球化发展的进程[5];②农业机械信息化。农业方面的人才与资源相结合,使得资源充分全面的利用,提高效益;③提升自身竞争力。农业机械信息化不仅能够实现产业结构的转变,还能促进竞争机制,提升农民自身的竞争力。农民学到新技术,增加产量以及收入,实现从单纯种植农作物到销售农作物的发展,提升自身竞争力;④提升产业水平。实现农业机械的信息化可以适应市场的发展需求,不断提升产业水平,生产处高质量高效率的设备。

3农业机械信息化应用

3.1农业机械设计水平

信息化技术借助CAD/CAM技术,结合VR设计优化传统农业机械的设计方案。虚拟仿真技术可以向设计者和使用者生动的展示出开发的过程,这样就能够预测产品的相关性能的使用感,提高设计水平,减少成本。

3.2农业机械制造水平

结合信息化可以有效提升农业机械制造水平。比如:柔性制造技术(FlexibleManufacturingTechnology,FMT)和计算机集成制造(ComputerIntegratedManufacturing,CIM)对农业机械制造进行改善。柔性制造技术可以提高农业机械设备利用率并减少运行成本;CIM技术结合多种技术可有效提升农业机械制造的工艺水平。

3.3农情信息采集

只有有效的分析把握农情信息,根据农情信息进一步对农作物做出调整,才能有好的收成。1)采集土壤信息。土壤对于农作物的生长有着重要的影响,没有土壤的供应就没有农作物的生产。因此监测土壤信息至关重要,利用信息化技术对土壤进行检测,为农作物的生长打下良好的基础。2)采集农作物信息。农作物信息包括:生化参数比如叶绿素含量、水分含量等;理化参数比如叶面积指数等。根据采集的农作物生长状态进行相关措施,有效提高产量。3)采集虫害信息。虫害对于农作物的影响是不可忽视的,一旦虫害泛滥那么农作物的产量将会大幅度的降低,非常有必要对虫害进行监控和采集信息。传统农作物虫害只是靠人力,耗时且效果不佳,采用信息化技术可以更好地监控虫害信息,准确率也能够得到提升。

3.4农业机械导航及作业水平

精确测量耕深可以保证农作物的最终产量,信息化技术可以精确测量土地的耕深,确保农业机械作业水平;而农作物种植环节包括播种、育苗、嫁接。播种时采用播种检测技术查看播种的进程以及漏播率等,对于漏播的地方后期可进行相关的补救措施。在种植后还要对农作物进行管理,比如施肥、灌溉等,将信息技术运用到施肥和灌溉等管理上可以为农作物的生长创造更好的生长条件,为后续高产打下基础。

4结论

文章研究了农业机械信息化研究基础包括:农业机械基础化、经济规模化、产业结构的变化等。文章旨在突出研讨农业机械信息化的重要性。得到以下结论:农业机械信息化能够提升农业机械设计和制造水平,采集农情信息包括:土壤信息、农作物信息、虫害信息等、农业机械信息化,还能够对农业机械进行导航包括:灌溉、施肥等田间的管理工作还能检测作业水平。

作者:高思佳 单位:新疆乌鲁木齐市中收农牧机械有限公司

参考文献:

[1]秦芳磊,王新建.浅谈电子信息化技术在农业机械中的应用[J].农技服务,2015(10):158.

[2]闫国豪.如何发展农业机械的自动化、信息化和智能化[J].河北农机,2016(1):13-14.

[3]罗锡文,廖娟,邹湘军,等.信息技术提升农业机械化水平[J].农业工程学报,2016,32(20):1-14.

篇6

讨论了vague集与fuzzy集之间的关系和联系,全面和系统地回顾了vague集理论和应用的研究进展,最后指出vague集理论和应用的研究趋势。

【关键词】vague集 模糊集 相似度量

1 引言

人脑是世界上最复杂、智能最高的系统,能够对不确定、不精确、不完全及模糊的信息进行处理,得出符合人们认知的结论。人们在解决问题的过程中,所遇到的信息有时是模糊和不确定的,如果利用计算机来处理这类信息,计算机中要能够模拟人的智能行为。为此,在Cantor的集合论的基础上,Zadeh提出了Fuzzy集,这种集合论经过几十年的发展,在处理模糊信息中起到了较好的作用,如:模糊控制、模糊专家系统、模糊决策支持系统等。

Fuzzy集理论最本质的特征是:承认差异的中间过渡,也就是说承认渐变的隶属关系,即一个Fuzzy集F是满足某性质的一类对象,每个对象都有一个互不相同的隶属于F的程度,隶属函数给每个对象确定一个0和1之间的数作为它的隶属度。但是,隶属函数给每个对象确定的是[0,1]中的一个单值,这个单值既包含了支持的证据,也包含了反对的证据;它不可能表示其中的一个,更不可能同时表示支持和反对的证据。为了解决Fuzzy集理论的不足,台湾学者w.L.Gau和D.J.Buehrer于1993年提出Vague集理论,该理论是对Fuzzy集理论的推广。在Vague集中,一个对象对某个集合的隶属函数不是单值,而是区间[0,1]上的一个子区间,表示为,其中分别表示该对象属于或不属于该集合的程度,这个子区间既给出了支持的证据,同时也给出了反对 的证据。从它们的定义可以看出, Vague集比Fuzzy集能够更准确地表示模糊信息,Vague集表示和处理的模糊信息的不确定性含有更为丰富的内容。随着计算机技术的进一步发展,Vague集的用途将会越来越广。Vague集应用的实例说明了Vague集理论应用的发展前景。

(1)Vague集相似度量在许多领域有广泛的应用。

(2)Vague集算法在故障诊断中比神经网络和遗传算法等传统方法效果更好。

(3)Vague集相似度量在最优化问题中有着广泛的应用价值。

(4)Vague集在医疗诊断、近似推理、系统的可靠性分析及工农业生产中有着广阔的应用前景。

但是,目前vague集理论还没有系统的理论基础,应用方法系统性不强,对于vague集的研究,需要通过对Vague集算法理论及应用的研究,减少Vague集理论研究与现实应用之间的差距;同时丰富Vague集的基本理论,扩展Vague集的应用领域,把vague集理论进一步推向实用,不断发展和完善vague集的基础理论,使其应用技术和方法系统化。给其在模式识别、信息融合、机器学习等领域的应用提供理论基础;推动vague集理论在各行各业各领域技术工作中的更为广泛的应用,尤其是在农业、工业和军事领域中的应用,为工农业和国防服务。

2 vague集理论及其应用

2.1 vague集与fuzzy集的关系

Vague集是于1993年由Gau Wen-Lung和Buehrer Daniel J所创立的,Vague集理论是Fuzzy集理论的推广。Fuzzy集理论自1965年创立以来,经过近50年的发展,其理论相对比较完善,应用方法比较成熟,应用领域比较广泛,应用成果比较多,每年仅国内发表的论文就高达数千篇.特别是在模糊自动控制、模糊数据库检索、模糊神经网络算法等方面取得了杰出成就。Fuzzy集理论是用精确的数学语言来刻画模糊概念,用单一数值的隶属度表示元素对Fuzzy集的隶属程度。而Vague集理论是Fuzzy集理论的一种推广。在Vague集理论中,从正反两个方面考虑所讨论的对象,把一个Vague隶属度中的叫做赞成度(由支持的证据所导出的肯定隶属度的下界),fA(x)(∈[0,1])叫做反对度(由反对的证据所导出的反对隶属度的下界),并把叫做踌躇度,例如,研究元素 (岁)对模糊集=“年青人”的隶属度,请 位代表打分,结果如表1所示。

根据模糊统计,模糊隶属度的数值为;模糊隶属度的补的数值为。在Vague集中,综合考虑这些情况:Vague隶属度为,其中表示肯定隶属度的下界;而表示反对隶属度的下界。表示弃权票。从以上描述可以看出,Vague集理论与Fuzzy集理论相比:Vague集能更直观、全面地描述模糊信息。由于Fuzzy集理论在计算机领域的广泛应用,使人们对Vague集理论的应用前景充满信心。希望Vague集的理论不断完善,新的算法不断建立,为各个领域的应用服务。

2.2 vague集的理论研究

对于vague集的理论研究,也是近几年学术界的一个热点问题。首先是对vague集运算算子的研究,文献[3]定义了vague集的基本运算算子及关系,李凡等讨论vague集的加权模糊运算。其次,对vague集之间关系的研究,如: Bustince等提出vague集的模糊关系结构,比较它与其他模糊关系之间的区别和联系,对vague集之间的模糊关系进行研究;再者就是对vague集的理论研究由具体到抽象,如集合拓朴空间及基本理论的研究,如:闫德勤等对vague集理论进行探讨,提出了vague集的分解定理。还有就是对vague集理论进行扩展,对它们之间的相互关系进行研究,如:张江等提出统一集,针对fuzzy集、vague集、可拓集等模糊集合的特点,形成一般的表示形式,使相关或相似互补的集合算法统一起来。

2.3 vague集之间的相似度量

对于vague集之间的相似度量,也是vague集研究的一个热点,目前主要基于两种思想:一是基于vague集的真、假隶属度的差。如:Chen提出利用S函数来计算vague集之间的相似性。

另一种是基于距离测度的思想,如:Szmirlt等提出vague集之间的欧氏距离和汉明距离。石玉强等提出了相似度函数满足的公理,使得确定vague集的相似性函数有了基本依据,避免了盲目性。

2.4 Vague集的未知度的度量

vague集的隶属函数能够表示一个对象的未知度信息,同时也带来度量未知度的问题,即vague熵的度量。Vague熵的确定对vague集的比较及其特性分析有重要作用,目前,许多学者作了大量的工作,如Burilo等提出vague集的未知度――vague熵。

2.5 vague集的应用

随着计算机技术的不断发展和vague理论的不断完善,vague集的应用领域也更为广泛,下面从三个方面给出它的应用。

(1)决策领域的应用。如:将vague集应用于多目标决策,不但问题表示简洁,而且决策效果好。

(2)近似推理领域的研究。一些学者将vague集应用到近似推理领域,如:李凡等采用基于vague集的插值方法进行近似推理。

(3)其它领域中的应用。除了上述两个主要的应用领域之外,vague集在其它领域也有许多应用。如:De Kumar等通过定义vague集的模糊关系及其模糊关系的合成,将其应用在医疗诊断中。石玉强等将vague集理论应用于农业领域等。

3 结束语

vague集理论自1993年提出到现在经过二十多年的发展,许多学者提出了新的理论和方法,但还不够完善,因而制约了它在各个领域中的应用,作者认为下面几个方向值得进一步研究:

(1)vague集与fuzzy集之间的关系问题, fuzzy理论经过近50年的发展,理论比较完善,方法比较成熟,对它们之间关系的研究,定会促进vague集的发展。

(2)如何确定vague集隶属函数区间的研究。目前,确定vague集隶属函数方法主要靠专家及经验方法,带有很强的主观性,因此,研究其客观的确定方法将能扩大vague集应用的范围和效果。

(3)vague集应用领域的研究。

(4)vague集与其它软计算方法结合的研究。

参考文献

[1]L.A.Zadeh.Fuzzy Sets[J].Information and cotrol,1965,8:338-353.

[2]Gau W L,Buchrer D J.Vague sets[J].IEEE Transactions on Systems Man and Cybemetics, 1993,23(2):610-614.

[3]Kumar De S,Biswas R,Ranjan Roy A.Some operations on intuitionistic fuzzy sets [J].Fuzzy Sets and System s,2000,114(3):477-484.

[4]李凡,饶勇.基于vague集的加权模糊运算[J].华中科技大学学报(自然科学版),2001,29(3):12-14.

[5]Bustince H,Burillo P.Structures on intuitionistic fuzzy relations[J].Fuzzy Sets and Systems,1996,78(3):293-303.

[6]闫德勤,迟忠先.vague集中的分解定理与相似度量[J].计算机科学,2003,30(1): 78-79.

[7]张江,林华,贺仲雄.统一集论与人工智能[J].中国工程科学,2002,4(3):40-47.

[8]Chen SM.Measures of similarity between vague sets [J].Fuzzy Sets and Systems,1995,74(2):217-223.

[9]Szmidt E, Kacprzyk J.Distances between intuitionistic fuzzy sets [J].Fuzzy Sets and Systems,2000,114(3):505-518.

[10]石玉强,吴家培,王鸿绪,徐云生.Vague集之间的两类相似度[J].计算机应用,2009,29(5):1270-1272.

[11]Burillo P,Bustince H.Construct ion theorems for intuitionistic fuzzy sets[J].Fuzzy Sets and System s,1996,84(3):271-281.

[12]Kumar De S,Biswas R,Ranjan Roy A.An application of intuitionistic fuzzy sets in medical diagnosis[J].Fuzzy Sets and Systems,2001,117(2):209-213.

[13]石玉强,王鸿绪.Vague之集间的相似度量及其在农业上的应用[J].计算机工程与应用,2010,46(33):255-226.

作者简介

石玉强(1965-),男,现为仲恺农业工程学院信息科学与技术学院教授,CCF高级会员,主要研究领域为信息技术、数据处理等。

刘磊安(1979-),男,现为仲恺农业工程学院信息科学与技术学院副教授,主要研究领域为信息技术。

曾宪贵(1968-),男,现为仲恺农业工程学院信息科学与技术学院副教授,主要研究领域为信息技术。

篇7

当今世界,农业的国际竞争空前激烈,农业对科技的需求也空前巨大。我国要在人均零点零六七公顷的耕地上解决十三亿人口的吃穿问题,根本出路在于以科学技术武装农业,提高农业生产力水平。解决我国农业发展的深层次问题,将农业的发展从保证食物安全的单一目标转为节约能源、保护环境、提高其效益的多重目标,在保证我国农业持续发展的同时,提高参与市场竞争的能力,都需要科学技术强有力的支持。

同志高瞻远瞩地指出“要进行一次农业科技革命”,为我国农业指明了发展方向。科技创新将为我国农业的发展提供强大的动力。进行新的农业科技革命,大力发展先进生产力,促进传统农业向现代农业的转变,就一定能够走一条有中国特色的农业发展道路。

十多年来,我国在依靠科技振兴农业、振兴农村经济方面有了很大的进步,全国大部分的县(市)已开展“星火计划”,共实施了十万多个科技示范项目,有力地推动了农村生产方式的转变,促进了农业的发展。

“十五”计划明确提出要大力推进科教兴农,加强生物技术、信息技术等高新技术的研究与开发应用,推广优良品种和先进适用技术,积极扶持农业科技产业的发展。在此期间,我国农业科技工作将围绕调整农业和农村经济结构、提高农业效益、改善生态环境和提高国际竞争力,重点组织实施作物良种物质行动、促进种植业结构调整等“十大科技行动”;从农业的基础研究、农业高新技术、农业资源环境、农业基础生物学与生物高技术,到农业新材料、农业信息技术到区域农业综合开发,组织科技队伍着重解决上百项重大关键技术;建成一批具有国际先进水平的农业科技基地,国家级农业重点实验室、农业工程技术研究中心、农业科技园区和区域性农业研究开发中心;并培育一批农业科技企业,造就一支懂科技、善管理的科技型企业家队伍,建立队伍多元化、形式多样化的农业技术推广体系,积极开展农业标准化工作,培育农业技术市场,建立优质高效的农产品示范基地。

篇8

一、水稻生产存在的主要问题:

1.种植品种混杂,对种子管理部门主推的品种了解的少,对品种是否审定意识淡溥,风险意识不强,存在侥幸心理,且农户随风现象严重。

2.苗床播种密度偏大,秧苗质量差。插秧时间晚,且插秧密度不合理,造成积温和光能浪费。

3.施肥不合理,氮肥用量偏高,致使稻瘟病等病虫害加重。N、P、K搭配比例不合理,有机肥和中、微量元素用量特别少,造成土壤有机质含量下降,土壤保水保肥能力下降,中、微量元素不同程度缺乏。

4.缺乏综合防治病虫草害意识,同时用药剂量应用不当,兑水量不足,随意加大用药剂量,造成药效不好且易产生药害。水稻常见的病害有:立枯病、稻瘟病、纹枯病等。虫害主要有:二化螟、稻水象甲等。

二、针对以上生产中存在的问题提出如下解决方案

1.推广应用适区、优质、丰产、抗逆性强的水稻品种,特别是面积大的农户更要做好品种搭配,从而达到稳产、高产的目的。

2.做好种子处理工作。前期做好选种、晒种、浸种等工作。应用简塑钵盘育苗技术,适时早播,培育壮秧,提高秧苗素质。

3.推广机育苗,机插秧、机械抛秧、摆秧技术。适时早插秧,根据不同品种,不同地块合理密植,从而充分利用好有效积温和光能。

4.应用测土配方施肥技术,增施有机肥和微肥,改善土壤的环境条件,提高地力和化肥利用率。

5.根据气候变化和春季经常缺水的情况,及时采用综合节水抗冷栽培技术和水田旋耕旱耙技术,防止水稻延迟性冷害和障碍性冷害的发生,缓解缺水的矛盾。适当应用植物生长调节剂,促进水稻早熟。

6.应用低残留短残效药剂,保护环境减轻药害的发生。组织专业队统一防治病、虫、草害,抢农时,降低病虫草害造成的损失。

三、实施精准化农业

精确农业或称为精准化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科技,以农田“高产、优质、高效”为目标的现代化农业生产模式和技术体系,是有效利用生态资源与实现现代农业可持续发展的方向。20世纪90年代前后,在美国、英国、德国、荷兰、意大利等发达国家纷纷兴起了精准农业,通过采用先进的生物技术、化工技术、信息技术和航天技术等使农业生产过程更加精确高效。其技术核心包括:地理信息系统,全球定位系统、遥感、计算机信息管理系统和决策支持系统,同时综合了施肥、用药、灌溉、机械和品种等技术,最终实现农业的低消耗、高效率和低污染,生产出优质安全的农产品。

我国精准化农业总体还处于起步试验阶段,应在以下方面进行拓展:精准化施肥灌水技术、与工艺相结合的机械技术、精准农业变量施肥智能决策支持系统、以3s技术为核心的现代信息技术、集软硬件于一体的平台组建技术等。精准施肥灌水技术是依据土壤养分状况、作物需肥规律和产量目标,调节灌水、施肥量,选择适宜的氮磷钾比例和施肥时期,达到提高水肥利用率,最大限度地利用水土资源,获取最高产量和最大的经济效益,同时达到保护农业生态环境和自然资源的效果。1999年,黑龙江农垦总局引进了美国凯斯公司2366轴流谷物收获机,用于小麦、大豆精准化播种;新疆兵团也引入并在棉花生产中得以应用,播量比原来下降了25%~40%,取得了很好的效果。

篇9

关键词:水利工程管理;内涵;目标;内容

水利工程现代化是我国全面实现现代化的重要组成部分,是我国实现现代化的重要保障和支撑,是水利工程从传统向着现代化转变的重要标志。水利工程管理就是结合相应的工程项目,按照现代化的经营理念和管理技术对系统不断进行完善和强化管理。当前在我国各个领域现代化飞速推进进程中,也需要水利工程领域积极应用现代化的管理理念和手段,形成一个系统化、科学化的管理体系。

1 水利工程管理的现代化内涵分析

水利工程现代化是一个国家现代化进程中十分重要的组成部分,是一个需要不断进步和发展的过程。现代化水利工程建设和发展显示了我国水利工程建设从传统模式向着现代化模式转变。水利工程现代化管理是适应国家经济发展现代化、社会现代化和水利领域现代化的客观要求。要想实现水利工程现代化管理就需要我们建立和时展相适应的现代化管理体系。水利工程现代化管理作为水利现代化的重要组成部分,其内涵可以涵盖为以下几方面内容:能够应用先进的生产技术,建设高标准、高质量的水利工程设施,同时结合水利领域发展需求能够制定科学的、先进的,适应现阶段我国市场经济体系现代化水利工程管理体系,建设出一支高素质、高水平,专业素质过硬,具有现代化思想意识和管理理念的工作队伍。实现水利工程现代化管理尽管能够带来多种好处,但是在具体实施过程中还需要我们循序渐进的开展,其是一个漫长的动态化过程。

2 水利工程现代化管理目标分析

2.1 对水利工程管理方式进行大胆革新

首先,要尽快改变过去传统的水利工程管理管理方法和手段,逐渐向着现代化管理方向转变;其次,结合当前我国市场经济发展特点、趋势,构建符合我国特色社会主义市场经济,符合水利领域发展规律的水利工程高效运行管理的管理体制,确保水利工程管理工作能够安全高效的运行下去。

2.2 促进先进技术的应用,保证水利工程项目的安全运行

首先,促进先进生产技术的应用。水利工程技术和设备的更新换代为水利工程现代化管理提供了足够的技术支撑和保障,其能够有效提升水利工程现代化管理水平,同时还能够保证水利工程运行的安全性、稳定性和可靠性。因此,进行水利工程管理过程中需要我们重视现代化技术和设备的应用,进一步提升水利工程现代化管理水平,为实现一个地区和国家经济发展发挥其应有的作用;其次,保证水利工程项目的安全运行。保证水利工程项目能否实现安全运行对于确保居民正常用水、农业和工业正常用水来说有着十分重要的作用,其直接影响到一个地区社会秩序稳定和人民群众团结。所以,水利工程项目运行过程中,需要我们采取科学有效的管理手段,确保项目运行的安全性和稳定性,在确保工程运行安全高效的前提下,进一步延长工程使用寿命,更长久的发挥水利工程的作用。

2.3 实现水利工程管理的精细化

水利工程现代化管理涵盖了丰富的现代化管理学理论,其中就包含精细化管理理论。在水利工程管理过程中积极应用精细化管理理论,能够保证整个管理体系的系统性和全面性。在具体应用过程中应该以相关的规章制度为指导思想,制定出完善的考核评价制度,确保水利工程管理的现代化、规范化和科学化。

3 水利工程现代化管理的内容分析

3.1 坚持现代化的管理理念

首先,坚持以人为本的管理理念。坚持该种理念才能体现出水利工程现代化管理的服务性特点。要始终坚持为人民群众提供优质的服务为出发点,充分发挥好水利工程在供水、发电、防洪抗旱的功能,确保人民群众的利益不受损害。同时,在进行水利工程建设管理过程中,还要避免工程建设对环境造成的影响,并尽可能降低这种危害程度;其次,要全面坚持安全为中心的管理目标。水利工程建设过程中的安全性和工程质量直接威胁到周围人民群众的生命财产安全,因此,一定要重视水利工程建设管理的安全性。只有全面保证工程质量和安全性,才能更好的发挥出水利工程应有的经济效益、社会效益和生态效益;最后,坚持可持续发展的理念。可持续发展理念在水利工程现代化管理中扮演着十分重要的角色。实现可持续发展理念要猿忠钥蒲Х⒄构畚前提,为社会稳定发展和进步,做出自己应有的贡献。水利工程现代化管理坚持可持续发展观念既符合时展潮流,又是构建和谐社会的要求,能更好体现出水利工程的公益性。

3.2 积极应用现代化管理手

首先,积极应用信息技术。在水利工程现代化管理过程中应用信息技术能够体现出信息传递的高效性和准确性,是行业发展的重要标志。水利工程现代化管理同样离不开信息技术的应用。通过在管理体系中引进信息技术设备,构建完善数据整理、储存、传输和分析系统,有效提升水利工程现代化管理效率;其次,积极应用先进的智能化设备。在水利工程现代化管理过程中应用智能化设备能够提高管理的自动化水平,确保对水利工程运行状态进行实时管理,同时,在水利工程现代化管理中还可以应用实时监测设备,及时发现系统中存在的安全问题,并及时进行处理,确保水利工程运行安全性。

参考文献:

[1]中国与日本的水管理及其比较研究(一)――水管理体系的评价系统[J]. 陈菁,水谷正一,後藤章.河海大学学报(自然科学版). 2001(05)

[2]水利工程公益性耗费补偿的状况及难点――建立良性水利工程公益性耗费补偿机制探讨之二[J]. 董文虎.中国水利. 2000(02)

篇10

关键词:土地整治;精细农业;现代化农业;发展

引言

最近,国务院批准颁布实施的《全国土地整治规划(2011~2015年)》明确了未来五年土地整治的指导原则和目标任务,到2015年,新建4亿亩旱涝保收高标准基本农田,经整治后耕地质量平均提高1个等级。为完成土地整理目标,可将土地整治与精细农业发展相结合,为现代化农业发展创造新的契机。

1.精细农业概述

1.1精细农业概念

精细农业就是一种现代化农业理念。所谓精细农业,是指基于变异的一种田间管理手段。农田里田间土壤、作物的特性都不是均一的,是随着时间、空间变化的。而在传统的、目前仍在采用的农田管理中,都认为是均一的,采用统一的施肥时间、施肥量。

1.2精细农业特点

精细农业与传统农业相比,主要有以下特点:

(1)精细农业能科学合理施用化肥,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。

(3)精细农业采用精耕细作技术,可大大节本增效,省工省时,优质高产。

(4) 精细农业采用现代化先进的高新技术,对农作物的生产过程进行动态监测和控制,并根据其结果采取相应的措施,保证了农产品的产量和质量。

1.3精细农业发展条件

(1)农田大小。通过全面的经济分析,计算出适于区域精细农业发展的最小农田面积。

(2)农机化程度。精细农业必须以农业机械化为手段。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。另外,还需要GIS、GPS(DGPS);信息采集、分析设备;随农业机械配备的定位系统、控制设备、监测设备等。

(3) 农田差异。农田差异包括土壤墒情、土壤肥力、病虫草害分布等差异。

2.我国精细农业现状

目前,我国仅在国营垦区农场和高校试验场建立精细农业试验工程。因为我国大部分农田规模较小,机械化水平比较落后,无法推行广域的精细农业,严重阻碍我国现代化农业发展。

3.土地整治促进精细农业发展

3.1土地整治是基础

土地整治系指改变土地利用的不利生态环境条件的综合措施。依据土地利用总体规划或城市规划所确定的目标和用途,采取行政的、经济的、法律的、工程技术的等手段,对土地利用现状进行调整、改造、综合治理,提高土地利用率和产出率,改善生产、生活条件和生态环境。

土地整治将大力推进农用地整治。大规模建设旱涝保收高标准基本农田,实施基本农田建设重大工程,切实加强耕地质量建设,科学合理开发宜农未利用地。加强500个高标准基本农田示范县建设,改造提高116个基本农田保护示范区,新建5000处万亩连片的旱涝保收高标准基本农田保护示范区。这为精细农业的发展奠定了基础,为精细农业的发展创造了难得的契机。

3.2精细农业大发展

抓住土地整治的契机大力发展精细农业,促进现代化农业大发展。

(1)了解差异,指导农业生产

在我国广大农村,实行联产承包责任制的情况下,个体农民主要是根据自己的知识和经验实施农业作业。虽然建立高标准基本农田保护示范区,但就整个示范区来说,其空间的差异性是显而易见的。所以,在高标准基本农田保护示范区内,建立以GIS为开发平台的田间地理信息系统,其目的是让农民了解田间的差异分布,为农民提供合理的管理支持。该系统可以生成以地块为单位、以相对坐标定位的作物产量(以户为单位)、作物长势、土壤肥力、作物病虫草害的分布图。

(2)发展精细农业了解区域差异,科学指导区域农业生产

在高标准基本农田保护示范区内,建立以GIS等为开发平台的田间地理信息系统,让农民及时了解田间差异分布等信息,帮助农民进行科学管理。该系统可以生成以地块为单位、以相对坐标定位的作物产量(以户为单位)、作物长势、土壤肥力、作物病虫草害等的分布图。

(3)发展精细农业,建立基于DGPS和GIS技术管理、辅助决策系统

在高标准基本农田保护示范区内,建立DGPS基准站:采集高标准基本农田保护示范区内的土壤墒情、土壤肥力、病虫草害分布等作物生长空间数据;收集有关高标准基本农田保护示范区内的地籍、土壤类型、耕作史、产量史、轮作史以及品种、肥料、农药、灌井分布等信息。在GIS软件开发平台中利用DGPS基准站采集的作物信息,建立生长模拟模型和空间决策分析模型,制定出科学合理的作业处方,以便进行农田资源合理利用和作物生产管理。

(4)建立精细农业示范工程

在高标准基本农田保护示范区,建立精细农业示范工程:利用带DGPS和产量测量的谷物联合收割机在田间定位和自动采集对应小区的平均产量数据,并利用计算机处理,生成作物产量分布图;定位采集土壤肥力、墒情、病虫草害分布、作物长势,并利用计算机处理,生成作物生长的空间差异分布图;利用GIS的空间决策分析和作物生长模拟模型,建立作物管理辅助决策支持系统,并在决策者的参与下生成作物管理处方图;实施按处方图控制农业机械进行田间作业,如带DGPS和处方图读入设备,可调节播量和播深的谷物精密播种机、可调节施肥量的定位施肥机和喷药机、可控制喷水量的定位喷灌机等。通过精细农业示范工程,不但能够带动相关产业发展,而且还能够因地制宜地推动应用规模和范围,逐步在较大面积和范围内实现农业高产、优质、低耗、高效生产。

4.结论

土地整治是一项惠民工程,是发展粮食生产的基础性保障。国务院颁布的《全国土地整治规划(2011~2015年)》,建设旱涝保收高标准基本农田4亿亩,整治的基本农田质量平均提高1个等级,为精细农业的发展奠定了基础,为精细农业的发展创造了难得的契机。精细农业是基于信息技术的一种新的管理理念,也许将来名字会有所改变,但是用信息技术来支撑农业、武装农业,实现现代化农业这个方向不会变。

参考文献

[1].National Research Council, Precision Agriculture in the 21st Century, Geospatial and Information Technologies in Crop Management, National Academic Press, Washington, D.C. 1997.

[2].汪懋华,“精细农作” 一 知识经济时代的农田精耕细作技术,"科技进步与学科发展"论文集上册, 周光召主编, 中国科学技术出版社出版, 1998.9。

[3].汪懋华,“精细农业”研究与工程科技创新,农业工程学报,Vol5. No.1,1999.3.