“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座——第4讲 “精细农作”的主要支持技术(二)地理信息系统与遥感技术

近几年来,关于'精细农作'技术的研究与应用,已在发达国家迅速发展,并推动了一系列相关电子信息和工程装备技术的创新实践与产业化进程。已经积累起来的经验和应用技术发展趋势,引起了我国农业工程科技界和相关产业界的广泛关注。新闻媒体也陆续报道了有关技术发展信息和专家们的讨论。人们在探索推进新的农业科技革命中,开始研讨如何结合我国几千年来实现'精耕细作'的优良传统和走向知识经济时代利用现代信息高新技术、先进的作物栽培管理技术与工程装备技术,实现基于信息和知识的现代作物生产管理中的'精耕细作',以达到提高农田资源利用潜力,增加生产,高效投入,节约成本,提高利润,实现作物生产系统可持续发展的目标。'精细农作'技术在我国的应用与示范研究,必将在21世纪初对推动我国农业装备技术创新产生深远的影响。为了介绍这一技术体系的发展背景、基本技术思想和主要支持技术的工作原理与研究开发现状,阐明其对我国农业装备技术创新提供的新机遇和如何结合我国国情和世界有关科技发展趋势,推动我国'精细农作'应用研究的发展及其产业化进程,本刊特约中国农业大学'精细农业'技术研究中心负责人,中国工程院院士汪懋华教授,主持开设'精细农作'系列讲座,在1999年本刊第2～12期连续发表。讲座共分11讲,在最后两讲将组织读者讨论与答疑。欢迎广大读者发表自己的见解,参与讨论和提出好的建议。

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座

本讲座通过前面9讲,已就有关"精细农作"的基本技术思想、支持技术进步、技术创新机遇和应用发展前景作了简要的介绍。讲座中作者采用了"精细农作"和"精细农业"的学术名词,认为比较符合该技术体系的内涵,值得科技界进一步讨论研究,逐步统一认识。"精细农作"或"精细农业"中文名词,译自国外近几年来趋于统一的"Precision Farming"或"Precision Agriculture"。

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座 第6讲 “精细农作”的主要支持技术（四） 田间信息采集与处理技术

"精细农作"实践中,需要在较精细的空间尺度上,获取农田作物生产有关的空间分布信息,包括利用不同的传感技术采集数据,采用适当的方法对数据进行处理,转变为易于理解和利用的可视化空间分布图形信息,这主要靠电子信息硬件与软件技术的支持,需要获取和处理的主要信息包括如下几方面。

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座——第9讲 “精细农作”发展前景与展望

精细农业是传统农业向现代农业生产管理发展的必然 '精细农作'是基于信息和知识来优化作物生产过程的管理决策,它推动着由传统经验型、定性化为主的粗放型农业向现代知识型精细化农业经营思想的革命。'精耕细作'是传统农业的精华。几千年来,精明的农户在农业生产中,对其耕种的小块农田作物生长环境和生长过程可以作到'了如指掌',精细耕耘和管理,在小规模土地上挖掘和有效利用农田资源潜力,获得高产和节约成本;现代农业的发展。

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座——第8讲“精细农作”发展与农业机械装备技术创新

现代'精细农作'技术思想的形成与发展,实际上已经历了近20年的孕育过程。70年代中期到80年代初,田间调查方法、土壤普查、田间观察和航空摄影技术的改善,人们对农田内土壤与作物生长的差异性有了更好的了解,认识到在田间按小区条件差异进行作业管理,比按整块农田均一管理,会获得更好的经营效益。

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座——第7讲“精细农作”的主要支持技术(五) 智能化农业机械装备技术

由于微电子和计算机技术的迅速发展,现代农业机械已广泛采用自动监测和自动控制技术,装备有各种传感器和由微处理器组成的监控器和显示板。由于自动控制的需要,采用了机械、电子和液压控制的先进技术,操作更为简便。驾驶员可根据数据的显示,适当调整作业的负荷和作业速度,使机组能在较佳的工况下运行。此外,

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座

'精细农作'实践中,需要在较精细的空间尺度上,获取农田作物生产有关的空间分布信息,包括利用不同的传感技术采集数据,采用适当的方法对数据进行处理,转变为易于理解和利用的可视化空间分布图形信息,这主要靠电子信息硬件与软件技术的支持,需要获取和处理的主要信息包括如下几方面。

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座

"精细农作"是基于信息和知识进行作物生产管理的现代农田精耕细作技术。

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座

"精细农作"是基于现代电子信息技术、作物栽培管理辅助决策支持技术和农业工程装备技术等集成组装起来的作物生产精细经营技术。

中国特色的精细农作的技术支持体系初探

在分析比较近十几年来西方精细农业思想和中国农业生态工程等精耕细作主要思想基础上 ,肯定了中国农业生态工程研究与实践在中国具有不可取代的独特作用。主张优先研究开发 4S一体化的技术支持体系 ,结合吸纳西方精细农业的思想和技术 ,发展中国特色的精细农业。提出了 4S一体化技术支持体系的基本构架 ,并且指出我国应以 4S一体化技术支持体系为依托 ,结合各地具体情况逐步组装相关技术 ,由精细农作、精细养殖向精细农业发展的思路。

“精细农作”技术发展与农业装备技术创新系列讲座 第5讲 “精细农作”的主要支持技术（三）作物生产管理决策支持技术

"精细农作"是基于信息和知识的农田作物生产经营管理技术,它既需要利用先进的田间信息采集技术以获得农田小区作物产量和影响作物生长主要因素的空间分布信息;又需要对这些信息进行处理,运用农业科学知识制定农田与作物栽培管理决策,指导分布式定位处方农作,以实现资源高效利用、高产出、低投入和可持续发展的优化目标。其过程示意于图1。

地球空间信息技术在精细农作中的应用初探

介绍了地球空间信息技术及精细农作的概念和特点，探讨了地球空间信息技术在精细农作中的应用，指出以地球空间信息技术为主要技术支撑的精细农作技术体系，可为现代化农业生产提供前瞻性和可操作性强的科学依据。

“精细农业”发展与工程技术创新

综述了目前国外“精细农业”实践的主要目标及其技术思想的内涵。着重围绕其主要支持技术发展，讨论了有关工程技术创新及推动我国开展试验研究的问题。针对目前国外对这一技术体系的研究与实践，主要集中在基于ＧＰＳ和ＧＩＳ技术应用的作物生产系统精细管理方面，提出用“精细农作”的译名来表达。进入２１世纪，基于知识和信息的“精细农作”技术思想，必将扩展到大农业经营的各个领域，推动农业生产的信息化与知识化，逐步形成一个基于农业生物科学、电子信息技术及工程装备为主导的“精细农业”技术体系，为建立优质、高效和可持续发展的农业系统服务。

发展精细农业的思考

“精细农业”作为一种基于信息和知识经营农业生产系统的新理念,它的实践,对于推动信息技术在改造我国传统农业生产方式中的应用研究,实现农业可持续发展具有革命性的意义。精细农业在我国的试验实践与应用推广,将是一个渐进的发展过程,结合国情的科技创新,它对高新技术工具与装备的开发研究和促进农业机械化服务模式创新具有重要的现实意义。本刊发表汪懋华院士的文章,为农机技术推广工作提出了新课题。

精细农业

精细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,以获得农田"高产、优质、高效"的现代化农业生产模式和技术体系。精细农业技术体系有关的应用基础与应用技术研究,使人们对科学利用农业资源潜力的认识和作物生产管理观念上产生深刻的变革,促进农业科技的发展。

精细农业

精细农作或称“精细农业”是将现代化信息高新技术与农学、农业工程技术集成应用于获取农田“高产、优质、高效”的现代农业精耕细作技术。90年代以来,随着全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、农业应用电子技术和作物栽培有关模拟模型以及生产管理决策支持系统(DDS)技术研究的发展,精细农业已成为主要发达国家面向21世纪,为合理利用农业资源,提高作物产量,降低生产成本,改善生态环境的最富有吸引力的前沿性研究领域之一。

中国农业信息化技术发展现状及存在的问题

围绕农业传感器技术、精细农作技术、农业机器人技术、农业物联网技术和农业信息服务技术五大方面,对农业信息化前沿技术的发展态势进行了分析,同时探讨了中国农业信息化前沿技术发展存在的问题并提出了相应的建议。研究表明,农业传感器技术是农业信息获取与信息化的基础,精细农作技术代表了当今农业装备的先进水平,农业机器人技术是未来农业智能装备的重要方向,农业物联网技术是农业监管与质量监控的有效手段,农业信息服务技术则愈来愈聚焦农业信息服务中的云存储、云计算、云服务和移动互联的关键技术问题。

借鉴先进国家经验 加快发展我省农机化事业

2002年7月18日至8月1日,我随中国农业机械科学研究院赴美考察农产品加工和农业机械化。在美14天,参观了加州享利农场、安德逊农场集团及奶牛场,密执安世界农机博览展,加州大学贝克斯农学院节水灌溉研究所,ITC水果包装厂,奥马农产品加工厂,巧克力加工厂,爱迪生国际农业新技术推广中心,并同格罗里戴纳斯帝国际农业中心集团公司进行技术交流。

谷物联合收割机测产系统研究现状与展望

在谷物联合收割机上安装产量监测系统．获取作物产量分布信息，建立农田产量空间分布图，是实施“精细农作”的起点，产量图是作物生长在众多环境因素和农田生产管理措施综合影响下的结果．是实行作物生产过程中科学调控投入和制订管理决策措施的基础。作物产量是精细农业中需要获取的重要信息．它集中反映了农田土壤特性、化肥利用、地形结构、气象因素、灌溉情况及虫草侵害等因素对产量的影响。实时获取的产量信息和据此得到的产量图是“处方农作”中不可缺少的信息．对产量信息和农田其他时空属性相结合的分析可指导“精准农作”。谷物产量图还可用于田块的分块管理．依据谷物产量图．可对农田的投入、产出进行效益分析，实行农田分区管理．最大限度地提高农田的投入产出比．