{信息技術(shù)}農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

1、七ij（信息技術(shù)）農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用20XX年XX月農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用21 世紀(jì) 是社 會(huì)高度信 息化 的時(shí) 代 ，是經(jīng) 濟(jì)高度信息化 的時(shí) 代。實(shí)施農(nóng)業(yè)信息化是我國農(nóng)業(yè)迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)和推動(dòng)新的農(nóng)業(yè) 科 技革 命的重大舉措。農(nóng)業(yè)要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代 化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力質(zhì)的飛躍， 必須充分大力發(fā)展信息技術(shù)這壹管理和傳播手段。第壹節(jié)什么是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)十八世紀(jì)七十年代，人類社會(huì)從農(nóng)業(yè)社會(huì)過渡到工業(yè)社會(huì)， 從那時(shí)起到今天的二百多年的時(shí)間里，人類共經(jīng)過了三次產(chǎn)業(yè)革 命。和此相對應(yīng)的三個(gè)歷史時(shí)代被稱為蒸氣時(shí)代、電氣時(shí)代和電 子時(shí)代。今天，我們正進(jìn)入壹個(gè)以大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模電 路為基礎(chǔ)、以計(jì)算機(jī)

2、和通信融合為特點(diǎn)的信息時(shí)代，也就是說人 類正面臨第四次產(chǎn)業(yè)革命。于信息時(shí)代里，信息作為壹種新穎的資源于社會(huì)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì) 發(fā)展中起主導(dǎo)的決定性的作用。人們將逐漸減少同以物質(zhì)資源為 代表的自然打交道，而更多的和信息資源打交道。信息資源的開 發(fā)和利用，將成為這個(gè)時(shí)代生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。農(nóng)業(yè)信息化實(shí)質(zhì)是充分利用信息技術(shù)的最新成果，全面實(shí)現(xiàn) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、農(nóng)產(chǎn)品加工、營銷以及農(nóng)業(yè)科技信息和知識(shí)的 獲取、處理、傳播和合理利用，加速傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改造，大幅度地 提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、管理和運(yùn)營決策水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、 高效發(fā)展進(jìn)程。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)各種信息采集、處理、 傳播、貯存等方面的技術(shù)。節(jié)

3、農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的作用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是隨著信息技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的新興技 術(shù)，它滲透到農(nóng)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，發(fā)揮了越來越大的作用，主 要包括以下幾個(gè)方面： 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)； 實(shí)現(xiàn)對自然環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理，最大 限度的 避免自 然 災(zāi)害對農(nóng) 業(yè)造成的 損失； 提高對農(nóng) 業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策決策水平， 實(shí)現(xiàn) 科學(xué)化 管理； 科學(xué)指導(dǎo) 農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)， 增加農(nóng)副產(chǎn) 品產(chǎn) 量， 提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量， 降低農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)成本， 提高經(jīng)濟(jì)效益； 推動(dòng)農(nóng)業(yè) 科學(xué)技術(shù)的 研究和發(fā)展； 加快農(nóng)業(yè) 科技信息傳播和合理利用， 提高農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)水平。節(jié)主要農(nóng)業(yè)信息技術(shù)介紹根據(jù)信息技術(shù)于農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同主要分為氣象

4、遙感技術(shù)、 衛(wèi)星位技術(shù)、 農(nóng) 業(yè)專家系統(tǒng)、 農(nóng)業(yè) 自 動(dòng)化技術(shù)等。壹、 氣象遙 感技 術(shù)遙感技術(shù)就 是通 過遙感衛(wèi) 星或 飛行 器對地面 、 海 洋、 空氣等進(jìn) 行監(jiān)測 的 壹項(xiàng)新技術(shù)。我國從 80 年代就開始研究用遙感手段監(jiān)測 和評估洪澇災(zāi)害。從最開始時(shí)用諾阿氣象衛(wèi)星的 AVIRR 數(shù)據(jù)， 發(fā) 展到用陸地衛(wèi)星的 TM 影像， 用全天候的機(jī)載和星載側(cè)視合成孔 徑雷達(dá)（SAR）來監(jiān)測洪水。于遙感數(shù)據(jù)傳輸方面，也于“八五”期 間研制成功了實(shí) 時(shí)傳 輸機(jī)載 SAR 圖像的“ 機(jī)-星-地”系 統(tǒng)。此 外，于圖像處理技術(shù)方面，例如于數(shù)字遙感圖像上提取耕地、居民地 等 目標(biāo) 物以及于 SAR 圖像 上提

5、取水體的 技術(shù) 也日 臻成熟。遙感技術(shù)于解決農(nóng)業(yè)資源和環(huán)境問題、促 進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展 中得到廣泛應(yīng)用，它的主要應(yīng)用領(lǐng)域和作用包括以下幾個(gè)方面：壹）為制定國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃提供資源和環(huán)境動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。二）為國 家重 大的資 源、環(huán)境 突發(fā)性事 件提 供及時(shí)準(zhǔn) 確的 監(jiān)測評估數(shù)據(jù)，保證國家對這些重大問題作出正確、快速的反應(yīng)。例如，重大森林火災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)等的監(jiān)測和救護(hù)等。三）生物 量估 測。包括農(nóng)作 物產(chǎn) 量、產(chǎn)草量、水面初級生產(chǎn)力預(yù)估和評價(jià)。四）為國家的重要經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域提供信息服務(wù)。遙感應(yīng)用的綜合性是其重要的技術(shù)特征和技術(shù)優(yōu)勢。遙 感技術(shù) 于地質(zhì)礦產(chǎn)和水資源的勘探，森林，草場資源調(diào)查和評價(jià)，海洋 漁

6、場調(diào)查，城市的規(guī)劃，氣象，海洋預(yù)報(bào)等領(lǐng)域均發(fā)揮著重要作 用。它的技術(shù)發(fā)展將推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域信息技術(shù)進(jìn)步，更好地 為國家發(fā)展決策服務(wù)。、衛(wèi)星定位技術(shù)全球定位系統(tǒng)(Gl o b a IP o si ti o n i n gS yste m - G PS)是美 國從本 世紀(jì) 70年代開始研制，歷時(shí) 20 年，耗資 200 億美元，于 1994 年全面建成，具有于海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航和定位 能力的新壹代衛(wèi)星導(dǎo)航和定位系統(tǒng)。經(jīng)近 10 年我國測繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)， 贏得廣大測繪工作者的信賴， 且成功地應(yīng)用于大地測量、 工程測 量、 航空攝影

7、測量、 運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、 地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測、 工程 變形監(jiān)測、 資源勘察、 地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科， 于農(nóng)業(yè)上也得到 了越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)初， 設(shè)計(jì) GPS 系統(tǒng)的主要目的是用于導(dǎo)航， 收集情報(bào)等軍 事目的?？墒?， 后來的應(yīng)用開發(fā)表明， GPS 系統(tǒng)不僅能夠達(dá)到上 述 目的 ， 而且 用 GPS 衛(wèi) 星發(fā)來的 導(dǎo)航 定位 信號(hào)能夠 進(jìn)行 厘米級甚 至毫米級精度的靜態(tài)相對定位， 米級至亞米級精度的動(dòng)態(tài)定位， 亞米級至厘米級精度的速度測量和毫微秒級精度的時(shí)間測量。此， GPS 系統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣泛的用途。用 GPS 信 號(hào)能 夠進(jìn)行海、 空 和陸 地的導(dǎo)航 ， 導(dǎo) 彈的 制導(dǎo)， 地測量和工程測量的精

8、密定位， 時(shí)間的傳遞和速度的測量等。于測繪領(lǐng)域， GPS 衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)用于建立高精度的全國性的 大地測量控制網(wǎng)， 測定全球性的地球動(dòng)態(tài)參數(shù)；用于建立陸地海 洋大地測量基準(zhǔn)， 進(jìn)行高精度的海島陸地聯(lián)測以及海洋測繪；用 于監(jiān)測地球板塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變；用于工程測量， 成為建立 城市和工程控制網(wǎng)的主要手段。用于測定航空航天攝影瞬間的相 機(jī) 位置 ， 實(shí)現(xiàn)僅有少量地面控制或無地面控制的航測快速成圖， 導(dǎo) 致地 理信息系統(tǒng)、 全球環(huán)境遙感監(jiān)測的技術(shù)革命。自從海灣戰(zhàn)爭中美軍成功地使用了全球定位系統(tǒng)（GPS）后，GPS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)及關(guān)聯(lián)產(chǎn)品就成為全球軍隊(duì)武器裝備追逐的對象 。和 此 同 時(shí) ， 具有

9、定位 、 測量 、 授 時(shí) 等 功能 的 GPS 技 術(shù) 被 更 多 的 行 業(yè) 所 接 受 和 采 用 ，隨 著 信 息 產(chǎn) 業(yè) 和 現(xiàn) 代 交 通 工 具 的 發(fā) 展 ， G PS 技術(shù)更滲透于工作和生活的各個(gè)方面。近年來，水利事業(yè)中也頻 繁地應(yīng)用到這項(xiàng)技術(shù)。應(yīng)用于水利部門，導(dǎo) 航儀能夠?yàn)榉姥纯购榈闹笓]工作提供極大 的方便和幫助。大水之年，受災(zāi)地區(qū)已是水天壹片，公路被淹沒， 通迅設(shè)施被沖毀，如何于沒有任何參照物的情況下，將大量搶險(xiǎn)物資運(yùn)送到指定地點(diǎn)，將緊急救援人員準(zhǔn)確調(diào)動(dòng)到前線，"多用途衛(wèi)星導(dǎo)航定位儀"能夠擔(dān)此重任。它 能為救援工作提供指導(dǎo)行進(jìn)的電子地圖，救援人員根據(jù)電

10、子地圖自行導(dǎo)航，借助衛(wèi)星定位技術(shù)和電子地圖顯示自行判讀，明確自己當(dāng)下的地理位置和到達(dá)目的地的距離及所需時(shí)間。為保障迅速到達(dá)目的地，救援人員仍能夠于電子地圖中預(yù)設(shè)行進(jìn)路線，且于重要的位置進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)沿自選的路線行動(dòng)，發(fā)生偏航時(shí)系統(tǒng)全自報(bào)警，保證正確地行動(dòng)。于美國，通過 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)合收割 機(jī)的自動(dòng)化作業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的精確生產(chǎn)。今后隨著衛(wèi)星定位技術(shù) 的不斷發(fā)展，將越來越廣泛地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn) 代化的實(shí)現(xiàn)。三、農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)就是采用各種現(xiàn)代技術(shù)對農(nóng)業(yè)地理空間關(guān) 系進(jìn)行模擬的壹種信息系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對土地資源、森林資源、水體等進(jìn)行立體的、

11、多角度的、可視化的描述，能夠 說是壹種立體的農(nóng)業(yè)地圖。農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)的主要應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面：壹）農(nóng)業(yè)資源管理主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè) 和林 業(yè)領(lǐng) 域，解決農(nóng)業(yè)和林 業(yè)領(lǐng) 域各種資 源（如土 地、森林、草 場）分布 、分級、統(tǒng)計(jì) 、制圖 等問題。二 ）土 地 信 息 系 統(tǒng) 和 地 籍 管 理 土 地 和 地 籍 管 理 涉 及 土 地 使 用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助 農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)技術(shù)能夠高效、高質(zhì)量地完成這些工作。三）生態(tài)、環(huán)境管理和模擬區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評價(jià)、環(huán)境影響評價(jià)、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境和區(qū)域可持續(xù) 發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃

12、等。四）應(yīng)急響應(yīng)解決于發(fā)生洪水、雪災(zāi)、森林火災(zāi)等重大自然或人為災(zāi)害時(shí)，如何安排最佳的人員撤離路線、且配備相應(yīng)的運(yùn) 輸和保障設(shè)施的問題。五）農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地上地下基礎(chǔ)設(shè)施（電信、灌 溉設(shè) 施、道 路交 通、天 然氣管線 、電力設(shè)施 等）廣 泛分 布于農(nóng)村 的各個(gè)角落，它們的管理、統(tǒng)計(jì)、匯總均能夠借助農(nóng)業(yè)地理信息 系統(tǒng)完成，而且能夠大大提高工作效率。四、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)是壹種智能化的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) 不僅能夠保存、傳播各類農(nóng)業(yè)信息和農(nóng)業(yè)知識(shí)，而且能把分散的、局布的單項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合集成起來，經(jīng)過智能化的信息處理，能 針對不同的條件，給出系統(tǒng)性和應(yīng)變性強(qiáng)的各類農(nóng)業(yè)問題的解決

13、 方案，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程提供高水平的服務(wù)。早于八十年代，日本農(nóng)林水產(chǎn)省就“人工智能和農(nóng)業(yè)”專門 組織了壹個(gè)調(diào)查委員會(huì)，列出了知識(shí)工程于農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的壹整套 實(shí)施項(xiàng)目；美國農(nóng)業(yè)部推出的棉花綜合管理專家系統(tǒng)為棉花的蟲 害控制及水肥的合理利用做出了重要的貢獻(xiàn)；美國中北部地區(qū)于 九十年代開發(fā)的資源保護(hù)專家系統(tǒng)，能夠向農(nóng)場主提供如何兼顧 保護(hù)土壤和獲取利潤方面的高水平咨詢服務(wù)。我國于九十年代以來，強(qiáng)化了智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的研究開 發(fā)和應(yīng)用，用它直接指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，取得了顯著的效果。農(nóng)業(yè)專 家系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括作物生產(chǎn)管理、資源保護(hù)和耕作、農(nóng)場 管理和決策、動(dòng)物營養(yǎng)和生產(chǎn)控制等方面。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用改變了

14、過去農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基層領(lǐng)導(dǎo)者決策的 盲目性和主觀性，減少了決策的失誤，同時(shí)緩解了我國農(nóng)業(yè)技術(shù) 推廣人員不足的矛盾，對于促進(jìn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代 化具有重要的意義。五、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)就是通過計(jì)算機(jī)對來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的 信息進(jìn)行及時(shí)采集和處理，以及根據(jù)處理結(jié)果迅速地去控制系統(tǒng) 中的某些設(shè)備、裝置或環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的自動(dòng)檢 測、記錄、統(tǒng)計(jì)、監(jiān)視、報(bào)警和自動(dòng)啟停等。農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)于美國、西歐和日本已廣泛應(yīng)用于工廠化養(yǎng) 殖、工廠化蔬菜花卉生產(chǎn)、倉庫管理、環(huán)境監(jiān)測和控制以及農(nóng)產(chǎn) 品精深加工中。如配合飼料全部生產(chǎn)流程的自動(dòng)控制，日光溫室 中溫濕度控制、灌溉、采收自動(dòng)化控制。通

15、過研制和使用農(nóng)業(yè)機(jī) 器人代替人從事壹些繁重的農(nóng)事操作，如蘋果收獲、擠奶、噴藥、 組織培養(yǎng)、作物育種等方面。六、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)隨著信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各 個(gè)領(lǐng)域，對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響越來越大，對農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展更是如此。因此，掌握農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展，必須首先了解 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的英文名稱是In ternet ,也叫因特網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)最早 產(chǎn)生 于美國。 1969 年，美 國國 防部 高級 研究項(xiàng)目局研制 供軍 事 研究用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)， 稱之為 ARPA 網(wǎng)。 最初只是四臺(tái)計(jì)算機(jī) 聯(lián)網(wǎng)， 目的是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的某壹部分受到攻擊或出現(xiàn)故障時(shí)， 整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)的其他部分仍能維持正常工

16、作。 1986 年，美國國家科學(xué)基金會(huì) 租用電信線路建立了壹個(gè)新的互聯(lián)網(wǎng)，稱為NSF網(wǎng)。1989年， 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)對公眾開放，從而成為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)最重要的通信骨干網(wǎng)絡(luò)。美國國內(nèi)的許多網(wǎng)絡(luò)， 例如商業(yè)網(wǎng)等均紛紛加入， 成為“互聯(lián)網(wǎng) 絡(luò)”成員。 很快各國的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也陸續(xù)加入。 我國加入互聯(lián)網(wǎng) 絡(luò)較晚，1995年 4月，中國公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)抽社會(huì)正式開放， 國內(nèi)用戶于全國各地電信局均能夠辦理互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的入網(wǎng)手續(xù)?；ヂ?lián)網(wǎng)的主要目的是提供多種形式的信息服務(wù)，方要包括以下幾種：壹）電子郵件它是利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)原理，通過計(jì)算機(jī)終端和通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送。能傳送文本、聲音、圖像等 多種類型的信息。二）遠(yuǎn)程登錄是指用戶能夠通過互聯(lián)網(wǎng)使用遠(yuǎn)處的大型計(jì)算機(jī)的硬件資源和軟件資源。也就是能遠(yuǎn)程使用大型計(jì)算機(jī)及其 關(guān)聯(lián)設(shè)備。三）文件傳送是壹種實(shí)時(shí)的聯(lián)機(jī)服務(wù)功能，可將壹臺(tái)計(jì)算機(jī)上的文件傳送到另壹臺(tái)計(jì)算機(jī)上。之上三項(xiàng)服務(wù)是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基本功能。此 外仍有數(shù)據(jù)庫檢索、網(wǎng) 絡(luò) 信息 查 詢 等 。四）信息查詢服務(wù)由于網(wǎng)絡(luò)上的資源繁多，而且不斷地增加，為了幫助用戶便于獲取所需的信息，近年來開發(fā)出不