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信息技术在农业生产中的应用什么是农业信息技术?农业信息技术:信息技术与农业科技的结合为农业信息技术,或信息农业。着重研究农业系统中生物、土壤、气候、经济和社会等信息的获取、管理和利用,通过建立智能化和数字化软硬件系统,为不同层次的用户提供管理决策支持。农业信息技术主要内容农业数据库及信息管理系统农业模拟模型系统农业管理决策技术遥感监测技术精确农业智慧农业内容:农业资源环境,种植业结构,生产设施与技术,产前、产中、产后动态,农业科技成果等各类信息,提供全方位的农业信息管理、检索咨询与辅助决策。特点和作用:通过数据库的系统化、标准化和智能化可以高效管理和传播各类实用的农业生产知识、信息和农业高新技术成果,从而极大地促进科技成果的推广和应用。农业数据库及信息管理系统记录显示修改记录农业空间信息管理系统以GIS空间分析、时空决策支持及农业决策模型为基础,结合地理信息系统软件工程,开发农业空间信息管理系统,具有农业基础地理分析、种植制度设计、生态区划、管理分区、空间处方、空间生产效益分析等功能。农业数据农业数据数据管理数据管理数据分析数据分析系统集成系统集成数据输出数据输出区域应用区域应用ArcSDEArcEngine+PythonArcEngine+C#需求多尺度数据生成多尺度数据生成金字塔索引构建金字塔索引构建基础地理分析基础地理分析种植制度设计种植制度设计生态区划构建生态区划构建管理分区构建管理分区构建空间处方设计空间处方设计生产效益分析生产效益分析空间数据管理和检索技术空间分析模型开发技术空间信息管理系统综合开发技术技术层面业务层面算法层面空间聚类算法空间聚类算法线性规划算法线性规划算法地图代数地图代数空间插值算法空间插值算法人工智能算法人工智能算法地统计分析地统计分析地图数字化专题制图种植制度设计空间数据查询农业模拟模型:利用系统分析方法和计算机模拟技术,对农业系统中生物与非生物过程及其与环境和技术的动态关系进行定量描述和预测。以农业系统中的内在规律和相互关系为基础,综合系统内在特征、环境效应、技术调控之间的内在关系,是一种面向生物与非生物过程的系统动力学模型或过程模型。农业模拟模型系统RadiationTemperatureIrrigationRainTranspirationEvaporationDrainageCapillaryriseUptakeH2OLeachingImmobilisationMineralisationC&NUptakeFertilisationVolatisationConceptualmodelofcrop-soilsystem基于模型的可视化(虚拟)小麦生长小麦生长的虚拟输出叶片生长变化效果图叶色的变化效果图麦穗形态虚拟作物生长模拟与决策支持系统以作物生长模型为基础,构建作物生长模拟与决策支持系统,实现不同气候、土壤、品种和管理措施下作物生长发育、形态建成、产量品质形成、水肥动态的预测及可视化表达,气候变化、土壤改良、品种更新、管理措施优化等效应的评估,以及面向不同生产目标的优化方案设计等。南方稻区水稻增产潜力模拟分析结果作物管理决策技术利用系统建模方法来定量表达作物栽培管理的知识体系及变化模式,构建广适性作物栽培管理知识模型及决策支持系统,实现不同生产条件下作物栽培方案的数字化精确化设计。气象因子品种参数生产水平土壤条件栽培技术方案生长动态指标数字化设计动态化决策作物管理知识模型气象因子土壤特性生产水平品种选择产量和品质目标生育进程播期基本苗播种量氮、磷、钾总施用量有机氮与无机氮的比例基肥与追肥的比例肥料运筹水分管理灌排时间灌排量群体调控指标源库指标有效叶面积率高效叶面积率粒叶比干物质积累动态生长指标主茎叶龄动态群体茎蘖动态LAI养分指标植株氮含量及积累量植株磷含量及积累量植株钾含量及积累量小麦栽培管理知识模型的结构及流程稻麦精确管理系统肥料运筹界面水稻精确管理仪肥料运筹结果氮肥处方图土壤基础肥力分布及处方图吴江国家现代农业示范核心区有机质含量苏州市吴江区全氮含量苏州市吴江区水稻适宜基本苗设计吴江国家现代农业示范核心区推荐施氮量遥感监测技术遥远的感知,它是从不同高度的遥感平台(Platform)上,使用各种传感器(RemoteSensor),接收来自地球表层各类地物的各种电磁波信息,并对这些信息进行加工处理,从而对不同的地物及其特性进行远距离的探测和识别的综合技术。基于无人机遥感的水稻长势分布图基于无人机遥感的水稻施肥处方图及产量品质预测图水稻长势分布图及穗肥处方图水稻产量品质预测图精确农业是农业信息技术与机械装备技术的集成应用。是一种基于农田小区环境的差异性,定时、定位、定量地实施变量投入的农业生产管理技术。能按田间每一操作单元的具体条件精细准确地调整各项土壤和作物管理措施,最大限度地优化各项农业投入,以获取最高产量和最大效益,同时保护农业生态环境和农业资源。精确农业技术GPSGPSGPSGPSGPSGPS数据采集系统地理信息系统(GIS)专家系统产量信息卫星整地机械精准播种精准施肥精准喷药精准灌溉数据卡GPSGPSGPSGPSGPSGPS数据采集系统地理信息系统(GIS)专家系统产量信息卫星整地机械精细播种精细施肥精细喷药精细灌溉数据卡GPSGPSGPSGPSGPSGPS数据采集系统地理信息系统(GIS)专家系统产量信息卫星整地机械精准播种精准施肥精准喷药精准灌溉数据卡GPSGPSGPSGPSGPSGPS数据采集系统地理信息系统(GIS)专家系统产量信息卫星整地机械精细播种精细施肥精细喷药精细灌溉数据卡精确农业系统示意图LandLevelingSystemSoilconductivitymappingonthefields基于传感测定技术的小麦变量施肥Real-TimeSensor/Sprayer:GreenSeekerYieldmap智慧农业技术智慧农业(SmartAgriculture)是集感知、互联网、云计算、大数据、智能决策技术为一体,以实现高产、优质、高效、生态和安全为目标的一种现代农业发展模式与形态。通过在农业生产现场部署的各种感知节点,实时获取生物生命信息、环境信息等,并通过自组织无线传感网络将信息实时传输至农业感知与智慧管理平台,进一步耦合云计算、大数据、智慧农业决策模型等,实现农业生物个体与生产环境的全面感知、可靠传输、智能决策和预测预警。智慧农业技术体系农田立体感知与智慧管理技术农田感知与智慧管理平台依托高空卫星遥感、低空无人机、地面传感网和便携式作物诊断仪等不同平台,实时获取作物生长信息(叶层氮营养、生物量、叶面积指数等)和农田环境信息(冠层温湿度、二氧化碳浓度、光辐射、土壤温湿度等),利用农田感知与智慧管理平台(手机或电脑终端),即可实现田块、园区、区域等不同尺度下作物播前栽培方案的精确设计、产中苗情的实时诊断、肥水方案的动态调控、产量品质的定量预测。农田感知与智慧管理系统星机地一体化监测诊断遥感系统(区域)监测诊断仪(田块)无人机(园区)路由节点1路由节点2以太网/GPRS网络感知节点1感知节点2感知节点3远程数据中心被动式设备敏感波段与光谱指数氮素监测与诊断模型硬件工程主动式设备便携式作物生长诊断仪农田物联网设备水分温度诱虫装置雨控光控自动操作作物监测NDVIRVI氮积累量叶层氮含量叶面积指数大气监测温度湿度CO2光照度土壤监测农田物联网设备一种多适配、主动诱导式组网协议的农田物联网网关装备采用主动诱导式组网,网关节点接收的数据量是常规传输机制情况下的41%,有效降低了数据的冗余性;传感节点能耗降低,网络的生存周期较常规网络延长1倍多。智慧农作平台以移动互联云服务基础为核心,以稻麦物联网监测、无人机监测、卫星遥感监测为基础,结合农业基础数据及稻麦生长监测与诊断调控模型,研发智慧农作平台,并以大屏、PC、手机等为终端提供相关服务。用户管理首页品种信息环境信息播栽方案生长监测肥水调控新闻科技专家支持用户管理首页知识系统精确农作资讯系统农情服务市场智能决策农事日历植保目标:产地符合一定的条件生产符合一定的规范产品符合一定的标准产地生产过程产品质量产前资源与环境监测产中长势监测产后质量监测与溯源正确规划精确管理高效流通提高利用效率提高生产效率提高经济效益无公害农产品绿色农产品有机农产品SoilSoilSoil土壤气候水生产资源农产品质量追溯智慧农业预期效果农村制度的改变生产模式的改变商业模式的改变经营模式的改变服务模式的改变–农田入股(带来长期稳定的收益)–一家一户到现代农庄–传统生产到订单式生产–经验化管理到智能化管理–多元化投资(财力、智力、人力;公司、政府、科教)–产业链整合(不同公司的合作)–新兴产业发展(农业物联网应用公司、特色农业观光旅游产业)–订单式生产、网络化采购、物流式配送、溯源式监管–服务功能的多样化(感知、管理、教育、休闲、劳作)–服务群体的多元化(农产品消费者、游客、城市居民、学生、政府)–服务形式的产业化(电子商务公司、物流公司、旅游公司…)–服务途径的多元化(实地感受、网络体验)
本文标题:信息技术在农业中的应用
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