精准农业技术体系的研究进展与展望

该文从精准农业四大技术环节农田信息获取、农田信息管理和分析、决策分析、决策的田间实施，分析和评述精准农业技术体系的现状和趋势，总结了精准农业的效果和推广现状，并对精准农业的发展方向进行了展望。     

精准农业经济效益分析方法探讨

用部分预算法与投资分析法分析水稻精准变量施N肥结果表明,自购价格昂贵的大型联合收割机不可行,如改为租赁则部分预算法结果显示该项目每年增加4.8228万元净收益,投资分析法结果显示项目运行10年可盈利27.8135万元,内部收益率为24％。部分预算法需较多生产方面的技术数据,因而更适宜于已实施项目;而无论项目实施与否均可用投资分析法分析,并作进一步的敏感性分析或全面反映项目经济、社会和环境效益的国民经济分析。     

精准农业氮管理

通过GIS和GPS技术监测农业生态系统中N的空间变化是最近开发的一项新技术。研究人员通过该项监测技术对精细管理地区(SSMZ)N变化状况进行了研究,结果表明:当以方格法为对照时,SSMZ处理比常态管理能更好地管理田间养分,并且方法简单、有效。SSMZ考虑到作物产量、生物量、土壤状况和N的利用率,进而在保证作物产量较大的同时降低输入土壤中的养分,达到改善水质、保护环境的目的。     

3S技术在精准农业中应用的研究

阐述了3S技术的原理及其在精准农业中的应用,采用差分GPS大大提高定位精度,应用归一化植被指数NDVI值对叶面积指数和植株含氮量进行监测,依GPS定位导航将田块按网格取样,经分析后生产施肥处方图已指导变量施肥。     

精准农业技术系统集成在新疆棉花种植中的应用

根据新疆生产建设兵团农业机械化、集约化、规模化生产的特点，结合新疆兵团棉花种植的实际情况和基础条件，利用GIS、RS、GPS、ES、MS等最新技术在棉花精准种植试验区开展研究工作。跟踪国内外精准农业的最新研究发展水平，在数字农业技术创新的基础上，整合国内已有的研究成果，利用信息技术对新疆现有的农业生产设备进行组装配套，研制、开发、集成具有新疆特色的数字农业技术体系与推广模式，进行规模化应用示范。在农田信息采集、处理和实施系统3个方面进行棉花精准种植信息系统集成研究，取得了初步成果：利用自主开发与引进的硬件平台，组装集成的配套技术体系，在棉花的精准播种、节水灌溉、变量施肥、病虫害预测预报与防治、长势监测等产前、产中管理决策中应用，形成一套适宜新疆的先进成熟的棉花生产管理智能化决策系统，同时与变量作业机具组装配套进行示范，该成果可为新疆及其它地区棉花精准种植提供参考模式，具有重大的推广意义，市场前景广阔。     

精准农业农田地理信息系统设计

提出了适合精准农业的农田地理信息系统概念,对FGIS进行了总体设计与功能模块划分,定义了各功能模块应具备的功能,并得出精准施肥作业处方图。     

精准农业与区域农业可持续发展

通过分析精准农业与区域农业可持续发展的关系，阐明了在我国农业现实条件下，为缓解资源缺乏、提高农业生产率、减少生态环境的污染，应积极进行精准农业的研究和示范。     

智能物联网技术对现代农业发展的影响探讨

近年来,我国科学技术和社会经济得到了显著发展与创新,物联网技术慢慢得到了更多人的熟知。将智能物联网技术引入现代农业中,既可以显著促进我国农业技术良好发展,同时有利于创新我国科学技术。基于此,针对智能物联网技术对现代农业发展的影响进行了分析,同时探讨了智能物联网技术在现代农业发展中的应用。     

精确农业智能决策支持平台的设计与实现

系统基于Internet/Intranet技术,研究并集成了精确农业中的关键技术——地理信息系统(GIS)和专家系统(ES),可以为精确农业实践提供决策支持。通过访问该系统,用户不仅可以得到基于农田地块的地理信息,进行农田肥力分析;同时可进行有关品种、施肥、灌溉、病虫草害防治等方面专家智能决策。系统具有可靠、易维护、安全和易操作等性能     

精准农业土壤采样密度研究——以上海精准农业试验示范基地为例

通过土壤密集采样识别农田土壤物理生化性状的空间差异,构建土壤与农作物产量关系模型,用间接方法提高土壤性状信息的分辨率并定量评价这些信息的可靠性非常必要。在评价多种插值方法的基础上,对中国科学院上海精准农业示范基地每公顷3个样本、等距离系统抽样的280个土壤有机质样本采用克立格方法进行插值,估算样本之间土壤有机质含量和分析估算的可靠性,并与距离倒数函数插值法进行对比。对几个减少样本数量的方案进行分析,提出在满足精准水稻种植管理分区要求前提下可减少1/2原有土壤采样样本,并给出适于水稻精准种植土壤采样设计的逐步优化方法。     

基于ZigBee的精准农业模式研究

针对传统农业的局限性,探讨了传统农业生产模式转变为以信息网络为中心的精准农业的生产模式,阐述了ZigBee技术在精准农业中的应用,对系统的硬件进行了设计,并给出了软件流程。运用该系统可有效地降低成本,提高农作物产量。     

影响精准农业系统利润的因素

特定生境管理 (SSM)技术将使农场主们能够根据每一块土地的特点实行特定的管理措施 ,获得更大的利润。研究SSM对于农场收入、可变成本和固定成本的潜在影响及农场规模对于SSM利润的影响 ,将有利于农场主采用SSM技术。利用模型说明SSM各因子的经济价值。     

食品智能包装体系的研究进展

随着消费者对食品品质和安全性要求的不断提高,消费者对食品包装性能的要求也随之提高,并希望食品包装能够保证食品的质量、新鲜性和安全性。为了满足消费者的要求,智能包装技术便应运而生。它通过监视包装食品的环境,为消费者提供包装食品品质和安全性等信息。本文对食品智能包装体系的主要技术及其发展趋势进行了较全面的分析归纳。     

精准农业水稻最佳氮肥施用量研究

利用田间试验资料分析了施N肥总量与水稻叶面积指数、干物质累积及其产量结构的关系,建立了施N肥总量-水稻产量关系模型。施N肥总量与产量呈抛物线形变化,即施N肥量增至一定水平后则产量下降,N肥报酬递减。中等肥力田块最高产量施N肥量为340.5kg/hm~2;经济效益最佳的施N肥量为205.5kg/hm~2,两者相比施N肥量减幅为39.6％,而产量仅减少2.8％,高、低肥力田块最佳施N量差异很大。     

地理信息技术在精准农业中的应用

精准农业技术是科技含量最高、集成综合性最强的现代农业生产管理技术之一。其核心思想是实时采集、处理时空差异信息，获取作物生长状况或作物环境胁迫信息，以便及时确定对其投入的量、质和时间，以达到经济、生态和社会效益的统一。因此，以地理信息系统、遥感和全球卫星定位系统为主的地理信息技术是精准农业技术体系的核心技术。该文在分析了地理信息技术发展现状与精准农业技术体系的基础上，对地理信息技术在精准农业中的应用现状和发展前景进行了分析和评述，并提出地理信息技术在精准农业方面应用的产业化途径。     

软构件技术在作物管理智能决策系统设计中的应用

基于知识模型和生长模型的作物管理智能决策系统是一个综合了多领域的作物信息和专家知识，集成了多方面相关支持技术的决策系统。因此，如何设计好系统中的各功能模块，使其便于非系统开发者对其精华部分的学习和理解，同时又能即插即用，利于系统的维护，是系统成功与否的关键。以小麦作物为例，论述基于软构件技术的作物管理智能决策系统设计中软件平台的选用、系统的构件化结构设计与实现过程以及数组在接口上的传递等关键技术，从而为农业管理决策系统的开发提供一种构件化的基础框架。     

基于嵌入式组件技术的精准农业农田信息采集系统的设计与实现

基于精确地理位置的农田信息采集是实施精准农业的基础工作。介绍了一种基于掌上电脑和DGPS/背夹式GPS设备的农田信息采集系统的开发过程。该系统在Microsoft eMbedded Visual C++ 3.0集成开发环境下,采用嵌入式GIS开发组件,实现了掌上电脑环境下GPS、GIS功能的集成。系统由GPS实时通讯和数据处理模块、基于WinCE的基本GIS功能模块和农田信息采集功能模块等组成模块,能够实现与DGPS设备或背夹式GPS设备的实时通讯和定位数据的解析,实现了矢量农田地理信息的显示、操作、查询等基本GIS功能,同时,系统能够采集农田地物分布和多种影响作物生长的环境差异性信息。该文还介绍了使用Microsoft数据库访问组件对象ADOCE对Pocket Access数据库的操作方法,实现了对嵌入式农田信息采集系统中农田信息的有效管理。     

低空遥感技术及其在精准农业中的应用

以中国农业科学院土壤肥料研究所所进行的低空遥感为例,系统描述了低空遥感的技术体系、硬件设备的工作原理和影像处理过程。介绍了低空遥感技术在精准农业中的应用情况,如地块边界数字化、地块面积量算、作物种类识别、作物长势分析等。同时分析了低空遥感技术的应用前景。     

利用智能推荐技术改进电子科研档案网络服务质量探讨

改进电子科研档案网络服务质量的智能推荐方法主要包括关联规则的推荐方法、协作过滤推荐技术和聚类方法的推荐技术三种。这些智能推荐方法在客户浏览、检索和购买电子档案产品过程中,对于评价客户的需求、期望和优秀服务的感知度具有广泛的应用。智能推荐方法可评价客户对电子科研档案网络服务和网络资源的满意度,进而向客户推荐适当的电子产品的手段,必将极大地提高电子科研档案网络服务质量。     

保护性精准农业制度的水土质量评价

达到持续的农作物高产高效的一个综合途径要求实行保护性制度,同时考虑水土质量两个方面。美国学者R.N.Lerch等人在黏土地上,根据精准农业制度的管理方法,研究测定地表水和地下水水质变化;在常规管理的土地上对土壤质量进行评价;利用此评价来支持精准农业制度的建立。从1991~2003年13 a期间,实行玉米-大豆轮作、覆膜耕作、施用化肥和除草剂。研究表明,现有的管理制度对地表径流造成了负面影响。地表径流中的除草剂、营养物质和沉积物主要来源于土壤侵蚀严重地区。地下水中硝态氮的质量浓度随时间变化零相关,地表水中溶解态氮的质量浓度与氮的施入量、施肥时间有关。过去的150~200多年中,土壤流失的空间变化控制着土壤质量、水质和目前所观察到的作物生产力模式。因此,土壤侵蚀的空间变化,或者替代的量度,如黏土层厚度,是建立保护性精准农业的重要的基础。