農(nóng)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)

1、解決方案一、項目概況政策背景項目背景 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 項目研究的主要內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)及項目要達到的目標(biāo)：項目技術(shù)難點4 HYPERLINK l bookmark33 o Current Document 二、擬解決的問題對本地區(qū)發(fā)展的影響、制約程度5 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 三、市場需求、應(yīng)用前景分析6 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 四、經(jīng)濟、社會效益分析7五、目前國際、國內(nèi)的相關(guān)研究情況

2、8六、項目已有的研究基礎(chǔ)與條件（與本項目有關(guān)的研究工作積累和已取1013得的階段研究成果）七、投資估算基于3S技術(shù)的太原市農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)一、項目概況（一）政策背景十七大以來，同全國一樣，太原市已經(jīng)進入全面建設(shè)小康社會的新階 段，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、走農(nóng)村新型化道路、促進農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整、 統(tǒng)籌城鄉(xiāng)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展、增加農(nóng)民收入、轉(zhuǎn)移農(nóng)村富余勞動力已成為 解決好“三農(nóng)”問題和推進農(nóng)村小康建設(shè)的必然要求。十七屆三中全會的 召開，為太原市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了有利的契機，運用現(xiàn)代信息與通訊 技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)服務(wù)方式、傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品交易方式等與“三 農(nóng)”有關(guān)的問題就是一條必選的道路

3、。2006年，太原市人民政府出臺了關(guān)于加強農(nóng)村科技服務(wù)體系建設(shè)的 意見等一系列關(guān)于農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的指導(dǎo)性文件，并作為新時期農(nóng)業(yè)科技 工作的綱領(lǐng)方針，農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)體系建設(shè)就此被提上議程。農(nóng)業(yè)科技 信息服務(wù)體系建設(shè)可以促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化持續(xù)、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)發(fā)展，在提高農(nóng) 民素質(zhì)、促進農(nóng)民增收及推進社會主義新農(nóng)村建設(shè)等方面意義重大。但是， 農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)體系建設(shè)是一項長期的、涉及到多種因素的系統(tǒng)工程建 設(shè)，需要長期的逐步推進，需要多個部門如通訊服務(wù)提供商、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)專 家、科技信息服務(wù)部門等的通力合作。目前太原市基本完成通訊網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 設(shè)施建設(shè)，完成農(nóng)業(yè)科技信息“村村通”網(wǎng)絡(luò)工程，農(nóng)民綜合素質(zhì)、農(nóng)民 信息意

4、識、信息資源狀況有了較大的提高，信息獲取成本有了明顯降低， 但是全市農(nóng)村信息服務(wù)水平相對來說仍然還很薄弱，服務(wù)方式、服務(wù)手段 還較貧瘠。本項目就是從信息化的角度提升農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平，提高服務(wù)農(nóng) 民的水平，提高農(nóng)產(chǎn)品交易量，以此進一步建立并完善太原市農(nóng)業(yè)科技信 息服務(wù)體系，為全市“三農(nóng)”服務(wù)。（二）項目背景在全球信息化的大環(huán)境下，“數(shù)字農(nóng)業(yè)”、“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”受到越來越 多的重視。目前，以美國為代表的發(fā)達國家在數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一 定成就，其內(nèi)容也從最初簡單的農(nóng)業(yè)科學(xué)計算發(fā)展到七、八十年代的農(nóng)業(yè) 決策支持與自動控制。自九十年代進入網(wǎng)絡(luò)化時代以來，以人工智能、3S 技術(shù)為依托的數(shù)字農(nóng)業(yè)、虛擬農(nóng)業(yè)、精

5、準(zhǔn)農(nóng)業(yè)更是飛速發(fā)展。數(shù)字化已經(jīng) 滲透到從單株植物生長到宏觀農(nóng)業(yè)經(jīng)濟分析的各個環(huán)節(jié)，為美國農(nóng)業(yè)產(chǎn)值 的增長做出了巨大貢獻。我國信息農(nóng)業(yè)發(fā)展較晚，自80年代初期開始，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展經(jīng) 歷了起步、普及、發(fā)展和提高等階段。進入21世紀(jì)以來，國家對農(nóng)業(yè)數(shù)字 化投入逐年加大。以“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”、“虛擬農(nóng)業(yè)”、“智能農(nóng)業(yè)”和“網(wǎng)絡(luò)農(nóng) 業(yè)”等內(nèi)容為切入點，大力開展數(shù)字化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究并應(yīng)用于實際?；?路線圖如下：還落后很多，主要表現(xiàn)在：農(nóng)業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，信息化與網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展 不均衡，城鄉(xiāng)信息鴻溝加大；農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)和規(guī)劃； 農(nóng)用軟件研究與開發(fā)明顯滯后；特別是已建設(shè)成的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)系統(tǒng)與實際應(yīng) 用

6、的脫節(jié)較大，以至于已建成的許多系統(tǒng)都束之高閣。目前，由于山西電信部門的大力推動，我省信息化基礎(chǔ)通訊條件得到 極大的改善和提高，為本項目實施奠定了堅實的基礎(chǔ)。太原作為山西省現(xiàn)代信息技術(shù)高速發(fā)展的中心，農(nóng)業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)智 能化建設(shè)也如火如荼地進行。本項目應(yīng)用當(dāng)前先進的信息技術(shù)，包括“3S” 技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真虛擬技術(shù)、GPRS技術(shù)等，來研究解決全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、 農(nóng)作物生長、農(nóng)產(chǎn)品銷售方面的問題，以真正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)“數(shù)字化”。（三）項目研究的主要內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)及項目要達到的目標(biāo)項目開發(fā)的具體內(nèi)容主要包括基于GPS定位的“數(shù)字化土壤信息管理 系統(tǒng)”、基于GPS和短信息技術(shù)的“測土配方智能施肥系統(tǒng)”、基于短

7、信息 及視頻技術(shù)的“重大生物災(zāi)害數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”、“智能專家系統(tǒng)”、“農(nóng)村信息 化培訓(xùn)系統(tǒng)”和基于CA及短信息的“農(nóng)產(chǎn)品智能交易系統(tǒng)”。項目要解決的關(guān)鍵技術(shù)有五個方面，一是基于GPS定位的智能土壤土 質(zhì)分析，二是基于短信息的智能數(shù)據(jù)回復(fù)，三是高質(zhì)量智能指導(dǎo)施肥中的 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，四是基于視頻技術(shù)的專家系統(tǒng)開發(fā)，五是農(nóng)產(chǎn)品交易的CA 認(rèn)證發(fā)布技術(shù)。項目要達到方便實用、數(shù)字準(zhǔn)確、信息即時，目標(biāo)一是GPS定位后土 壤元素的智能分析，二是智能指導(dǎo)施肥（系統(tǒng)自動分析得出）三是短信息 智能回復(fù)（無需人工干預(yù)），四是病蟲害遠(yuǎn)程診斷，五是農(nóng)產(chǎn)品誠信交易；（四）項目技術(shù)難點主要有以下幾點：1、基于GPS （全球定位

8、系統(tǒng)）的土壤定位智能土質(zhì)分析系統(tǒng)GPS具有全天候、高精度、自動化、高效益定位的顯著特點，它的應(yīng)用 給農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來一場深刻的技術(shù)革命。目前太原市基于GIS（地理信息系統(tǒng)） 的土壤信息數(shù)據(jù)庫已經(jīng)建立，基于地理信息的土壤系統(tǒng)存在應(yīng)用不方便的 缺點，使用者想獲得某點的土壤信息時需要進行多項工作，而信息提供方 需要人為定位、分析、反饋。GPS與GIS結(jié)合，并通過計算機軟件直接完成土壤成份分析是本項目開 發(fā)的一個難點。2、手機短信息在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的技術(shù)問題在國內(nèi)手機的普及程度已達70%，特別是我市地理環(huán)境多山，農(nóng)民對外 的溝通聯(lián)絡(luò)主要靠手機，在這種狀況下，手機已成為本項目一種關(guān)鍵的信 息工具。但如何與GP

9、S、GIS結(jié)合應(yīng)用，實現(xiàn)信息的智能回復(fù)，是技術(shù)開發(fā) 中的一個空白，也是一個難點。3、高質(zhì)量智能指導(dǎo)施肥系統(tǒng)智能施肥是指得知土壤的成份后，能自動分析所缺失的養(yǎng)分量，并按 不同的種植物給予指導(dǎo)施肥，把得出的結(jié)果通過短信息的方式發(fā)到獲取者 手中。建設(shè)高質(zhì)量的指導(dǎo)施肥智能系統(tǒng)，是本項目建設(shè)的關(guān)鍵，也是技術(shù)開 發(fā)的難點。4、基于視頻的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)匯集農(nóng)業(yè)領(lǐng)域知識、模型和專家經(jīng)驗等，采用合宜的知 識表示技術(shù)和推理策略，運用多媒體技術(shù)以信息網(wǎng)絡(luò)為載體，聲、圖、文、 動畫并茂，一問一答、生動形象地提供系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)專家知識，同時經(jīng)過科 學(xué)推理，智能化地幫助農(nóng)民咨詢決策，指導(dǎo)科學(xué)種田。農(nóng)業(yè)專家系

10、統(tǒng)廣泛 應(yīng)用于大田作物的科學(xué)施肥、品種選擇、病蟲害防治、科學(xué)灌溉等生產(chǎn)管 理，畜禽飼養(yǎng)、水產(chǎn)養(yǎng)殖中的疾病防治、各階段的飼料配置管理，溫室環(huán) 境的管理控制，以及糧食的儲存管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益分析、農(nóng)業(yè)機 械的故障診斷與檢修、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測控制等。高壓縮率的視頻信號的傳輸是該系統(tǒng)的技術(shù)難點。二、擬解決的問題對本地區(qū)發(fā)展的影響、制約程度盡管我國從80年代中期已開始實施農(nóng)業(yè)信息化工程，如如“八五”期 間實施的“863智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用示范工程”、“九五”期間實施的“國 產(chǎn)化GIS（地球信息系統(tǒng)）應(yīng)用示范工程”、“十五”期間實施的863計劃“數(shù) 字農(nóng)業(yè)重大專項”等等，也開發(fā)出了一大批產(chǎn)品，申報

11、了一系統(tǒng)專利，但 只可以說完成了基礎(chǔ)性的研究工作，實際應(yīng)用程度不高。比如在北京、上 海、吉林、黑龍江、新疆等地已建立城郊型、設(shè)施農(nóng)業(yè)型和大規(guī)模機械化 生產(chǎn)型的數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用技術(shù)體系，也推出了 5個具有較高水平的農(nóng)業(yè)專家 系統(tǒng)開發(fā)平臺；開發(fā)出“高產(chǎn)型”、“經(jīng)濟型”、“優(yōu)質(zhì)型”的實用農(nóng)業(yè)專家 系統(tǒng)200多個等等，但由于自然地理條件、基礎(chǔ)設(shè)施、實施手段、價格費 用等限制，無法大規(guī)模應(yīng)用，當(dāng)然也無法從根本上改變農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r。而目前信息技術(shù)的發(fā)展包括網(wǎng)絡(luò)、GPS、GPRS、傳感器、多媒體等技術(shù) 的發(fā)展已大大提高了服務(wù)應(yīng)用能力，通訊基礎(chǔ)也極為改善，已具備實際應(yīng) 用的條件。采用國際通用的技術(shù)實現(xiàn)太原市農(nóng)業(yè)數(shù)字

12、平臺，在國內(nèi)首次把多種信 息技術(shù)集成創(chuàng)新地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，特別是項目解決的問題、方式，使用 上的便捷，在全省乃至全國，部分應(yīng)用在國際上也是先進的，對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè) 及提倡應(yīng)用開發(fā)數(shù)字農(nóng)業(yè)的我國來說影響重大，能極大地推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、 數(shù)字化的實際應(yīng)用，并能整合部分已建設(shè)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺，為太原市農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，為農(nóng)民增收和政府決策提供技術(shù)服務(wù)，促進全市農(nóng)業(yè) 可持續(xù)發(fā)展。本項目的實施必將極大推動太原市農(nóng)業(yè)信息化、數(shù)字化的發(fā)展，對全 省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，為我市乃至全省全國農(nóng)業(yè)發(fā)展走出一條新 路，也為本地區(qū)的發(fā)展找到新的經(jīng)濟增長點。三、市場需求、應(yīng)用前景分析山西省農(nóng)業(yè)人口占全省人口的三分之二左

13、右，在黨的十七大報告中明確 提出要提高務(wù)農(nóng)人口的收入水平。解決太原市務(wù)農(nóng)人口收入的首要，就是 要給農(nóng)民提供致富的手段和便利條件。太原農(nóng)業(yè)數(shù)字服務(wù)平臺是GIS、GPRS、 GPS、INTERNET、多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和農(nóng)業(yè)指導(dǎo)信息結(jié)合應(yīng)用的一種創(chuàng)新。平臺建成后可為務(wù)農(nóng)者提供及時有效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)作物生長、農(nóng)產(chǎn)品銷 售的服務(wù)，可為農(nóng)民務(wù)農(nóng)提供技術(shù)性指導(dǎo)，為農(nóng)民增收提供強有力保障。太原農(nóng)業(yè)數(shù)字服務(wù)平臺是附載在GIS、GPRS、GPS、INTERNET網(wǎng)絡(luò)中的， 信息傳輸快捷方便，農(nóng)民在本地就可以了解土壤、指導(dǎo)施肥、發(fā)布查看農(nóng) 產(chǎn)品商情、進行農(nóng)產(chǎn)品交易等。太原農(nóng)業(yè)數(shù)字服務(wù)平臺可對不同地區(qū)土壤、 種植、施

14、肥等作出建議。太原農(nóng)業(yè)數(shù)字服務(wù)平臺建成后可以緩解太原地區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)人員不足問 題。四、經(jīng)濟、社會效益分析本項目的實施使人們對信息技術(shù)的使用、對科學(xué)利用農(nóng)業(yè)資源和作物 生產(chǎn)管理觀念產(chǎn)生深刻的變革，促進農(nóng)業(yè)科技界突破傳統(tǒng)的以單學(xué)科研究 為主的工作方式，運用多種信息技術(shù)通過多學(xué)科的融合和協(xié)調(diào)，將多種科 技成果組裝集成，直接為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展服務(wù)。分析土壤成份，提高 肥料使用效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量；提升農(nóng)業(yè)重大病蟲草鼠害的預(yù)防科技水平; 促進誠信電子交易，將農(nóng)業(yè)實用技術(shù)信息通過多種途徑及時下達相關(guān)部門 和人員，真正解決信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)專業(yè)知識結(jié)合落后的難題，對提升太 原農(nóng)業(yè)整體的科技水平、數(shù)字化水平將起到積

15、極的推動作用，加速太原農(nóng) 業(yè)信息化的進程。預(yù)計在項目完成后，通過互聯(lián)網(wǎng)、手機短信息等多終端全方位多層次 地為太原地區(qū)提供農(nóng)業(yè)信息資源服務(wù)，受益人口覆蓋了太原地區(qū)的農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)戶、農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)以及農(nóng)業(yè)科技應(yīng)用、研究的科研、政府部門。針對太 原地區(qū)在土壤成份分析、系統(tǒng)施肥、市場信息、實用技術(shù)信息的實際需求， 信息服務(wù)累計將可增加6200萬元/年的經(jīng)濟效益，如果輔助以其他途徑，經(jīng)濟效益將更加可觀。五、目前國際、國內(nèi)的相關(guān)研究情況隨著信息時代的來臨，信息技術(shù)的飛速發(fā)展改變了人類的生活，這一 技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用改變了幾千年來傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式，翻開了農(nóng)業(yè)發(fā) 展的嶄新一頁?；凇?S”技術(shù)即遙感技術(shù)（RS）

16、、地理信息系統(tǒng)（GIS）、 全球定位系統(tǒng)（GPS）和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，20世紀(jì)90年代中 期以來，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在美國、日本等發(fā)達國家中的實驗研究與實踐有了快速 的發(fā)展，被譽為“信息時代作物生產(chǎn)管理技術(shù)思想的革命”。目前代表數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)最高成就的美國，美國AGNET建立于1975年， 是世界上最大的農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，可提供200多個不同用途的農(nóng)業(yè)軟件，投 資效益比達1：250；已實現(xiàn)如下農(nóng)業(yè)應(yīng)用：收獲時數(shù)據(jù)收集外部信息*價格 李氣候決策支持*數(shù)據(jù)處理生長季節(jié)數(shù)據(jù)收集*土壤分析不作物生長階段*雜草分布卓葉綠素含量病害英國的AGRINET可提供天氣與市場信息；美國的AgcomputingInfor

17、linc、AGRI -STAR、GRIN，日本的 CAPTAIN，澳大利亞的 CISC，荷蘭 的EPIPRE，加拿大的Giass Rots Informart等等都是較有名的農(nóng)業(yè)信息網(wǎng) 絡(luò)。十多年前，美國德克薩斯州的A&M大學(xué)即著手開發(fā)“2000年計算機農(nóng) 場”，通過計算機網(wǎng)絡(luò)將通信、監(jiān)測、模擬、自動控制和專家系統(tǒng)等技術(shù)有 機地結(jié)合起來，綜合服務(wù)于農(nóng)場生產(chǎn)管理，已取得巨大成效。我國政府十分重視農(nóng)業(yè)智能化信息技術(shù)的應(yīng)用?！笆澄锇踩娃r(nóng)業(yè)信息 集成技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化工程”已列為中國21世紀(jì)16億人口食物安全關(guān)鍵技 術(shù)，“農(nóng)業(yè)信息化”成為未來10年中國農(nóng)業(yè)科技十大方向之一，“信息技術(shù) 在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用”成

18、為國家鼓勵企業(yè)投入的重點領(lǐng)域；農(nóng)業(yè)部已啟動了 “金 農(nóng)工程”，科技部已把“智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用示范工程及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)”列 入863計劃，在北京、吉林、黑龍江、安徽、云南等地示范，已取得顯著 成效。同時，農(nóng)業(yè)智能化信息技術(shù)的應(yīng)用，已成為推動我國農(nóng)業(yè)前進的巨 大動力，給中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)民帶來更多的發(fā)展機會，增強在世界農(nóng)業(yè)和市場 農(nóng)業(yè)中的競爭實力。但目前，我國數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)并沒有根本突破，在信息技術(shù)應(yīng)用上并沒 有重大突破；而且現(xiàn)在已有的農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)資源的利用率并不高，主要原因是: 1）我國有一大部分的基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)由于設(shè)計上的缺陷，開發(fā)后就束之高閣， 沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用；2）有些系統(tǒng)只強調(diào)應(yīng)用，多是靜態(tài)的，時效性差， 實用性不高，缺乏進行二次開發(fā)所需的系統(tǒng)開發(fā)工具，使用者無法根