5T智慧农场管理系统构建与应用探索

为了解决农作物生产管理、信息组织、感知、传输、处理技术分散等问题,该研究在创新5T（大5T：种期、苗期、秧期、籽期和产品期;小5T：熟收、田场、干燥、收仓和仓储）精准时效农业生产管理方法和标准的基础上,提出了基于农作物生长时效通道和存续时效区块的智慧农场基元模型、管理架构和5T管理系统架构;根据智慧农场的系统架构以动态物联码为抓手,融合物联网、智能感知、大数据和智能终端等技术,开发了水稻5T智慧农场管理系统;依托吉林大米产业联盟,围绕优质水稻籽期进行了系统的初步应用,发现了收获管理不当造成的7.16%隐性损失。基于5T管理的智慧农场系统在农作物生产管理上取得了显著增效、减损和提质的效果,5T智慧农场管理系统的精细管理与精准决策方法可将智能控制与无人农机装备紧密连接,为最终真正实现智能化的自主无人农场提供参考。     

中国大田无人农场关键技术研究与建设实践

智慧农业是现代农业的发展方向,无人农场是实现智慧农业的重要途径。为了探索和推广无人农场在现代农业中的应用,华南农业大学对大田无人农场的关键技术进行了深入研究,包括无人农场作业环境、作业对象和作业机械装备信息的数字化感知技术;土地整治、耕整、种植、播种、田间管理和收获方案的智能化决策技术;农机自动导航和农机精准作业的精准化作业技术;农作物生长、农机运维和农场经营管理的智慧化管理技术。2020年在广东增城创建全球首个水稻无人农场,实现了五大功能,包括耕种管收生产环节全覆盖,机库田间转移作业全自动,自动避障异况停车保安全,作物生产过程实时全监控,智能决策精准作业全无人。取得了显著的经济、社会和生态效益,2021 年广东增城水稻无人农场种植的优质丝苗米十九香产量达到9934.35 kg/hm²,比当地的平均产量高32%;2023年湖南益阳千山红镇再生稻无人农场两季产量达到18625.5 kg/hm²,说明了人不下田也能种地,也能种好地。截至2023年11月,在国内15个省启动了 30 个无人农场的建设,包括水稻、小麦、玉米和花生4种作物,实践结果证明了无人农场和智慧农业发展的巨大潜力,为解决“谁来种地”和“如何种地”提供了重要途径。     

推进智慧乡村建设中存在的问题及其措施分析

近年来,信息技术不断发展,其在乡村建设中的应用不断激发出乡村发展的内生动力,推进了智慧乡村建设,加速了乡村振兴。智慧乡村克服了乡村发展的一些弊端,是乡村发展和振兴的主要方向。基于此,介绍了推进智慧乡村建设的目的,分析了当前智慧乡村建设现状及存在的问题,并提出了相关的解决措施。     

生态无人农场模式探索及发展展望

中国的农业生产建立在过量农药化肥投入的基础上,导致农田生态环境失衡,不利于农业的可持续发展,同时,农业劳动力短缺问题日益凸显,寻求一种生态化、高效化、智慧化的农业模式势在必行。基于多年的实践与探索,该文作者团队在山东淄博落地建成了中国首个生态无人农场,提出了"生态无人农场"的模式与发展理念。文章总结出农药、化肥和土壤耕作制度对农田生态系统造成的不利影响最为明显,提出通过一系列无人化作业手段与模式对农田生态系统进行生态化管理与改造,来实现农业生产的可持续发展。在此基础上,通过天空地一体化农情信息获取、地空一体化无人机群协同作业以及构建能够完全自主决策的智慧云大脑的技术集成创新模式,来实现农田信息的自动采集和处理、科学决策以及无人农机的远程控制等功能。文章对生态无人农场关键技术与模式进行了总结论述,提出了生态无人农场模式的实施内涵,以期为未来农业、智慧农业的发展以及推进农业农村现代化高质量发展提供借鉴。     

“智慧林业”在森林资源管控中的应用思考

森林是极为重要的生态资源,森林资源的有效管控既是林业经济发展的重要前提,也是实现生态修复和人类永续发展的有力保障。而"智慧林业"能够充分发挥互联网信息技术的优势,使用高效的监测技术全方位感知和处理森林资源,真正实现智慧化的森林资源管控。"智慧林业"的建设使得现代林业走上了智慧化发展之路,有助于推进林业科学发展,提升林业经济效益。基于此,对"智慧林业"在森林资源管控中的具体应用进行分析,并结合"智慧林业"在森林资源管控中应用的优势及存在的问题,深入探究其发展对策,以促进"智慧林业"发展,有效提升森林资源管控水平。     

大数据融合应用对咸阳市气象服务工作的影响分析

近年来,信息技术快速发展,大数据应用到了各行各业中。咸阳市在智慧城市建设过程中,将大数据技术应用于气象服务工作中,有效提高了咸阳市气象服务工作水平。基于此,介绍了大数据融合在咸阳市气象方面的应用成果,并详细分析了大数据融合应用对咸阳市气象工作的影响,以便于更好地进行智慧城市建设工作。     

我国智慧农业发展对策思考

近些年,伴随着网络技术、物联网技术、大数据技术等多种高新技术的兴起,我国农业也朝着智慧化、网络化的方向发展,可见,智慧农业的发展是我国农业未来的发展趋势。将新一代信息技术应用于我国农业领域,既可以极大地提高工作效率、工作精度,又可以智能化、科学化地预防各种灾害、保障农业的发展。基于此,对智慧农业的涵义进行阐述,分析我国智慧农业发展中存在的问题,并对如何促进我国智慧农业的发展提出对策和建议。     

东北地区家庭农场效率提升的环境效应评价

【目的】通过对东北地区家庭农场效率和环境影响进行实证研究,以期为其他地区家庭农场优化资源配置和降低环境影响提供依据。【方法】基于2019年对该地区289个家庭农场的问卷调查数据,运用数据包络模型测算了家庭农场效率,并在此基础上应用生命周期评价方法探究了家庭农场系统资源投入优化前后的环境影响变化。【结果】家庭农场技术效率、纯技术效率和规模效率数值均小于1,资源投入存在优化的可能性。优化后家庭农场土地、劳动力和化肥资源消耗减少。全球变暖、环境酸化和富营养化的环境影响潜值降低。【结论】提高家庭农场资源投入效率,减少温室气体等污染物排放,符合可持续发展目标12（负责任消费和生产）和可持续发展目标13（气候行动）的要求。     

基于生物多样性和生态系统服务的生态农场景观设计

近年来随着民众对良好生态环境和优质食品需求的增加,生态农场在我国蓬勃兴起。如何设计和建造生态农场成为新的研究领域。其中将生物多样性和生态系统服务整合到生态农场设计被认为是保障生态农场可持续生产的关键。本研究在回顾生态农场发展历程,分析生态农场中生物多样性的内涵,总结生态农场的景观结构、生物多样性和生态系统服务的关系及其应用的基础上,提出了以提升和利用生物多样性和生态系统服务为目标的生态农场景观结构优化的设计原则。研究建议生态农场的景观设计应主要包括农场与周围景观的关系、种植系统设计和有益生物栖息地的保护和重建3方面的内容,并具体提出了每个方面需遵循的一般设计原则。同时,研究以我国南方水稻主产区新建水稻生态农场设计为例,印证了上述原则和方法在实践中的可行性。研究表明,为了更好地将生物多样性整合到生态农场建设中,未来需要深入认识生物多样性及其生态功能,认识生物多样性与农业产量和收益的关系,开发利用能够促进有益生物多样性和生态系统服务的功能植物,并推动生态农场实施生物多样性保护的生态补偿政策的制定。本研究对推动将生物多样性保护和生态服务管理整合到生态农场设计提供了方法指导和实证,对生态农场的发展建设具有参考借鉴意义。     

湖北省智慧水土保持现状与展望

湖北省水土保持信息化从20世纪90年代起步,经过20多年的建设,初步形成了服务于社会和行业管理的水土保持信息化体系,"3S"等先进信息技术在全省水土保持领域已经得到了较广泛的应用.但是与"智慧水土保持"的目标相比,在信息釆集感知、网络通信能力、资源整合共享、业务应用水平等方面还有较大差距.对湖北省水土保持信息化的现状进...     

农业物联网技术应用及创新发展策略

农业是物联网技术应用的重点领域之一,也是物联网技术应用需求最迫切、难度最大、集成性特征最明显的领域。该文对农业物联网国内外技术应用现状、存在的问题以及农业领域关键应用环节进行了深入分析,在此基础上提出了农业物联网未来技术发展重点以及对策措施。农业物联网未来技术发展重点:农业物联网信息感知与识别技术,农业物联网自组织网络部署与信息传输技术,农业物联网自组织网络部署与信息传输技术,农业物联网安全监管与服务质量保障技术。农业物联网对策措施:加强农业物联网技术规范研究,加强核心关键技术产品研发,加强农业物联网技术集成平台建设,加强农业物联网产品设备检测,加强农业物联网应用布局,进一步优化和完善政策环境。该研究为中国农业物联网可持续发展提供决策参考。     

智能化农业物料输送技术进展与趋势

农业物料输送技术是制约农场智能化应用的重要瓶颈。物料输送主要借助输送设备将物料由加料机输送至受料机中,提高受料机的续航时间,使其路程加大,以确保其高效率、持续性地正常工作。该研究按照物料特性和输送原理,将现有物料输送自动化技术与装备系统地划分为以下4类：固态种苗肥自动输送技术、液态水药燃油自动加注技术、收获物自动收集技术、收获物自动卸载技术,逐一对其研究现状和发展动态进行了重点阐述和深入剖析。总结了自主定位导航、物料流量实时监测及机群实时通信3项智能化物料输送关键技术的研究进展,并结合农场智能化技术要求和应用场景,从形成全生产环节物料输送技术体系、基于时空数据的农田物料需求决策技术、基于农田数字模型和变量作业处方的农机物料丰缺预测技术、物料车多机配送路径动态优化技术角度展望了农场智能化作业多机协同物料配送技术的发展趋势,以期进一步提高农场智能化作业效率、联动性能和应用效果。     

基于物联网的农作物生产智能测控系统的研究与应用

运用信息采集技术、近程通讯技术、信息远程传输技术、智能分析与控制技术,结合农业生产技术信息,研究与开发了农作物生产智能测控系统,并开发了农业生产环境测控、农作物叶绿素分析、无线传输等低成本、实用型的系列产品。系统应用于农业生产中将有效提升农技术管理水平,促进农业产业化及现代化的发展。     

一种基于GPS和GIS农业装备田间位置的监控系统

对田间车辆的实时监控和导航，是实施精细农业变量作业技术的基础。该文结合中国国情和旱作农业的实际，将GPS、GIS技术相结合，采用MapInfo公司生产的MapX4.5控件内嵌可视化编程语言Visual Basic 6.0，研制开发了一种基于GPS和GIS的田间农业装备实时监控和信息管理系统。系统完成了地图常用功能和各种GIS工具模块的设计,包括串口通讯、地图编辑、网络通讯3个子系统，共17个模块，本系统采用控件技术设计了串口和网络的数据传输和传输数据的保存；以旱作农业机械为例，建立了动态田间农业机械装备数     

混合架构智能温室信息管理系统的设计

针对物联网型智能温室的信息管理要求,基于客户端/服务器（C/S）和服务器/客户端（B/S）混合架构设计了智能温室信息管理系统。系统由现场管理、数据库和远程管理等3个子系统组成。采用分布图法检测了温室传感器网络离异数据。结合铁皮石斛的耐湿特性,通过Mamdani推理实现了温室空气温度、湿度和光照强度等环境参数的模糊决策。基于异步JavaScript和XML（AJAX）技术构建了Web数据异步交互框架。运用服务器推技术实现了温室机构动作状态的实时同步。系统在江苏农博园现代农业馆智能温室部署运行,成功实现了温室信息局域网的采集、处理、存储、显示和决策,以及广域网的高效远程访问与管理。     

猪舍内粪污废弃物和有害气体减量化工程技术研究

源头减量和过程控制是猪场废弃物综合治理的关键环节,而猪舍是废弃物产生的源头场所,该文针对猪舍内部污水和有害气体等养殖废弃物,从饮水系统、圈栏设计和清粪方式等3个方面,介绍分析了当前国内外在舍内废弃物减量化工程技术领域的研究进展。其中减少猪只饮水浪费水量是舍内污水减量的首要环节,通过优化饮水器选型、调整饮水器安装方式、选择适当水流速度等可以降低饮水浪费水量;合理的圈栏布置和地面类型可以促进猪只定点排泄,从而降低圈栏污染程度以及舍内有害气体浓度,配合适当的圈舍冲洗方式可以减少大量圈舍冲洗用水;不同的清粪方式会影响舍内空气环境、污水产生量及污染物浓度,与干清粪相比,水冲粪和水泡粪都存在耗水量大、污水产生量大及其污染物浓度高、舍内有害气体含量高等问题,从清洁生产的角度考虑,干清粪工艺是规模化猪场的必然选择。该文旨在为减少猪场废弃物总量、降低处理利用成本和实现清洁健康养殖提供工程技术支撑,促进中国生猪养殖业绿色转型升级。     

Drivers of adoption of safety innovations on Australian cotton farms

The Australian cotton industry has been a leader in the adoption of farm health and safety approaches in the Australian agricultural sector. In order to analyze factors associated with occupational health and safety performance, a review of available information and key stakeholder interviews were conducted A recently defined model for adoption of farm safety, emphasizing individual behavioral, environmental, community, and governmental factors, was used as the framework for the assessment. This hazard-based examination of changes describes improvements that have positively impacted health and safety. Improvements include: reduction in vehicle and on-farm traffic systems, safer irrigation systems, changes in cultivation technology, changes in pesticides and application technology, changes in harvest technology, adoption of gene technology, adoption of occupational health and safety (OHS) management systems, and government regulation. The introduction of genetically modified cotton has directly reduced potential exposure to pesticides, and it has indirectly impacted safety by, for example, reducing traffic flow on farms. This study demonstrates the considerable innovation and positive safety enhancements across the Australian cotton industry with respect to the interaction of management and production systems. These lessons should be used develop effective interventions in other agricultural industries.     

基于WebGIS的农业空间信息管理及辅助决策系统

该研究在总结和提炼区域农业信息管理和评价理论与技术研究成果的基础上，运用知识工程和系统建模方法，建立了种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析和精确农作管理的定量化动态知识模型。并运用软构件技术，基于B/S的分布式网络结构，以WebGIS为空间信息管理平台，建立了网络化、数字化的农业空间信息管理及辅助决策系统。系统实现了基本地图操作、农业空间信息查询与分析、种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析、精确农作管理、可视化输出以及系统维护等功能。以江苏省为案例区，对系统进行了实例应用，结果表明，系统能有效地管理区域性农业空间信息，并在基于空间信息的农业生产管理决策方面具有较好的适应性和指导性。