第六章精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系

第六章準確農(nóng)業(yè)及其技術(shù)體系

內(nèi)容一、準確農(nóng)業(yè)的含義二、準確農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的背景三、準確農(nóng)業(yè)開展現(xiàn)狀四、準確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系五、我國準確農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀和開展方向一、準確農(nóng)業(yè)的含義PA(precisionagriculture,或,precisionfarming,或處方農(nóng)作,prescriptionfarming,或英尺農(nóng)作,farming-by-foot,或逐塊區(qū)別管理,sitespecificmanagement,或稱變量投入技術(shù),variableratetechnology)準確農(nóng)業(yè)是將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)等高科技與地理學、農(nóng)業(yè)、生態(tài)學、植物生理學、土壤學等根底學科有機地結(jié)合，實如今農(nóng)業(yè)消費全過程中對農(nóng)作物、土地、土壤從宏觀到微觀的實時監(jiān)測，以實現(xiàn)對農(nóng)作物生長、發(fā)育情況、病蟲害、水肥情況以及相應(yīng)的環(huán)境情況進展定期信息獲取和動態(tài)分析，經(jīng)過診斷和決策，制定實施方案，并在GPS和GIS集成系統(tǒng)支持下進展田間作業(yè)的信息化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)詳細含義：按照農(nóng)業(yè)操作每一單元的詳細條件,精細準確地調(diào)整各項農(nóng)業(yè)管理措施,在每一消費環(huán)節(jié)上最大限制地優(yōu)化各項農(nóng)業(yè)投入,以獲取最大經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。二、準確農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的背景1、環(huán)境維護及節(jié)約能源要求國際農(nóng)業(yè)的開展閱歷了原始農(nóng)業(yè)(游耕、游牧等)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)３個主要開展階段。本世紀以來,石油農(nóng)業(yè)的開展在獲得成就的同時,帶來了嚴重的環(huán)境問題。對此,人們提出了一系列的替代農(nóng)業(yè)對策,如回歸型農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)、集約農(nóng)業(yè)、立體農(nóng)業(yè)、繼續(xù)型農(nóng)業(yè)(繼續(xù)農(nóng)業(yè)、低投入農(nóng)業(yè))、生態(tài)經(jīng)濟農(nóng)業(yè)、綜合農(nóng)業(yè)、精久農(nóng)業(yè)等農(nóng)業(yè)開展方式。

二、準確農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的背景隨著農(nóng)業(yè)機械化的實現(xiàn)及大功率遷延機的運用，“石油農(nóng)業(yè)等傳統(tǒng)作業(yè)方式給環(huán)境、土壤、水質(zhì)及植物本身呵斥了嚴重的危害，水源被污染，作物質(zhì)量下降?；实倪\用引起了水土流失、土壤板結(jié)和酸堿性失衡，導(dǎo)致化肥與除草劑在土壤和地下水以及農(nóng)產(chǎn)品中富集，使環(huán)境遭到污染，并帶來全球性環(huán)境惡化、資源日益短缺與生物多樣性損失等諸多問題。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)消費管理方式，已不再順該當今社會開展的要求。要尋覓一種新的農(nóng)業(yè)方式2、經(jīng)濟方面的問題最近幾年，西方一些國家的農(nóng)業(yè)土地面積開墾量不斷添加，而農(nóng)產(chǎn)品價錢卻逐年下降。緣由：產(chǎn)質(zhì)量量下降所至?；跉W洲農(nóng)業(yè)買賣市場的質(zhì)量要求，農(nóng)場運營者以為農(nóng)產(chǎn)質(zhì)量量對毛利率的添加是非常重要的。運用準確農(nóng)業(yè)技術(shù)對作物的準確投入、準確管理以及適時的檢測可有效地提高產(chǎn)品的質(zhì)量，從而獲得較高的買賣價錢

3、用于準確農(nóng)業(yè)研討與運用的條件日臻完善GPS解密。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)最初用于軍事、飛機及輪船導(dǎo)航，20世紀70年代后期開場轉(zhuǎn)向民用。定位技術(shù)及設(shè)備價錢下降。由于用于GPS的衛(wèi)星數(shù)量不斷添加，定位技術(shù)及其設(shè)備租用價錢大幅度下降，在農(nóng)業(yè)消費中運用已不成問題。隨著技術(shù)的不斷提高，其價錢還會下降。信息技術(shù)及其它電子技術(shù)的成熟。技術(shù)個人信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機載電子技術(shù)(執(zhí)行元件的檢測技術(shù)、傳感器、變量控制等)的飛速開展以及集成塊存儲器存儲才干、計算機數(shù)據(jù)處置才干的提高，均為準確農(nóng)業(yè)技術(shù)研討和運用發(fā)明了必要的條件。三、準確農(nóng)業(yè)開展現(xiàn)狀

美國喬治華盛頓大學2000年曾發(fā)布了一份關(guān)于新興科技的預(yù)測報告。報告中舉出了在未來十年改動人類生活的十大高新技術(shù),其中包括準確農(nóng)業(yè)。20世紀80年代末美國提出準確農(nóng)業(yè)的概念,90年代初進入消費實踐運用。這種農(nóng)業(yè)消費方式就迅速在美國、英國、法國、德國、加拿大、日本、荷蘭、以色列等國掀起研討和實施推行的浪潮三、準確農(nóng)業(yè)開展現(xiàn)狀

美國國家研討院1997年已建議將準確農(nóng)業(yè)的研討與開展納入國家戰(zhàn)略,歐洲各國也相繼開場了準確農(nóng)業(yè)的研討與實際。日本政府還專門啟動了“21世紀農(nóng)業(yè)機械緊急開發(fā)課題〞的研討,也將準確農(nóng)業(yè)的相關(guān)技術(shù)研討列入方案〞。1995年美國開場在結(jié)合收割機上配備全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),經(jīng)過電子傳感器和衛(wèi)星來定位,可以在一瞬間計算出收成量,在整個收獲季節(jié)可以延續(xù)地記錄下單位土地面積的產(chǎn)量及其它信息,如種子的濕度等。1996年:北美約19%的300hm2以上規(guī)模的農(nóng)場利用了GPS,到2000年達90%。目前北美已有2萬臺谷物結(jié)合收割機安裝有產(chǎn)量傳感器1994年美國準確農(nóng)業(yè)的作業(yè)面積到達41萬hm2,而1998年那么猛增到1000多萬hm2,已有5%的農(nóng)家實踐引入了準確農(nóng)業(yè)技術(shù)。估計2005年5000萬hm2的玉米帶可實現(xiàn)準確農(nóng)業(yè)普及50%,而甜菜的普及率近期就能夠到達50%。1、

AFS〔AdvancedFarmingSystem〕—凱斯先進農(nóng)作系統(tǒng)

AFS是美國CaseIH公司開發(fā)的一個支持精細農(nóng)業(yè)技術(shù)的先進農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。

2、FieldStar—AGCO農(nóng)田之星系統(tǒng)

Fieldstar是英國MasseyFerguson公司研制開發(fā)的支持精細農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的一個農(nóng)田信息管理系統(tǒng)。它利用先進的傳感技術(shù)和GPS技術(shù)自動記錄產(chǎn)量和其他有關(guān)數(shù)據(jù)，自動控制和優(yōu)化實施播種、施肥和噴藥作業(yè)。其最終目的是獲取最大利潤，改善對環(huán)境的影響。

3、GreenStar—JohnDeere綠色之星系統(tǒng)

GreenStar是美國JohnDeree公司研制開發(fā)的支持精細農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的一個農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。它可以“按需投入〞實施農(nóng)田作業(yè)，即在農(nóng)田低產(chǎn)區(qū)防止過多的投入，而在高產(chǎn)區(qū)滿足作物需求，以提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益為目的管理好作物消費。GreenStar分四個部分，即精細農(nóng)作、農(nóng)機管理、方案管理和農(nóng)藝管理

四、準確農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系

技術(shù)之一：GPS——全球定位系統(tǒng)技術(shù)之二：GIS——地理信息系統(tǒng)技術(shù)之三：RS——遙感系統(tǒng)技術(shù)之四：DSS——決策支持系統(tǒng)技術(shù)之五：CDS——信息采集與處置技術(shù)技術(shù)之六：智能化農(nóng)業(yè)機械智能化〔IAM〕技術(shù)之七：變率處置技術(shù)(VRT)準確農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(一)合理施用化肥,降低消費本錢,減少環(huán)境污染準確農(nóng)業(yè)采用因土、因作物、因時全面平衡施肥,,因此有明顯的經(jīng)濟和環(huán)境效益。(二)減少和節(jié)約水資源目前傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)因大水漫灌和溝渠滲漏對灌溉水的利用率只需40%左右,準確農(nóng)業(yè)可由作物動態(tài)監(jiān)控技術(shù)定時定量供應(yīng)水分,可經(jīng)過滴灌微灌等一系列新型灌溉技術(shù),使水的耗費量減少到最低程度,并能獲取盡能夠高的產(chǎn)量。(三)節(jié)本增效,省工省時,優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。準確農(nóng)業(yè)采用準確播種,準確收獲技術(shù),并將準確種子工程與準確播種技術(shù)有機地結(jié)合起來,使農(nóng)業(yè)低耗、優(yōu)質(zhì)、高效成為現(xiàn)實。在普通情況下,準確播種比傳統(tǒng)播種增產(chǎn)18%～30%,省工2～3個。(四)使農(nóng)作物的物質(zhì)營養(yǎng)得到合理利用,保證了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)質(zhì)量

準確農(nóng)業(yè)的技術(shù)道路經(jīng)過全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)－－－－確定農(nóng)業(yè)作業(yè)者或農(nóng)業(yè)機械在田間的瞬時位置；經(jīng)過設(shè)置在田間不同位置的用途各異的傳感器及監(jiān)測系統(tǒng)－－－－隨時隨地采集田間數(shù)據(jù)(土質(zhì)、性狀、含水率、肥力、雜草量、病蟲害和分布情況等)－－－－將這些數(shù)據(jù)輸入地理信息系統(tǒng)(GIS)。結(jié)合事先儲存在GIS中定期輸入的或耐久性數(shù)據(jù)、專家系統(tǒng)及其他決策支持系統(tǒng)，對信息進展加工處置，瞬間做出適當?shù)霓r(nóng)業(yè)作業(yè)決策－－－－再經(jīng)過農(nóng)業(yè)作業(yè)者或農(nóng)業(yè)機械攜帶的計算機控制系統(tǒng)，自動控制其變量執(zhí)行設(shè)備或元器件，實現(xiàn)對作物或目的區(qū)的變量投入和變量操作精細農(nóng)業(yè)的思想體系

興隆國家開場注重需求兼顧農(nóng)業(yè)消費力、資源、環(huán)境問題以及有效利用農(nóng)業(yè)投入、節(jié)約本錢、提高利潤、提高農(nóng)產(chǎn)品市場競爭力的要求，為精細農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的構(gòu)成預(yù)備了思想根底。

思想體系的實際根據(jù),約每15m2面積為一采樣小區(qū),測得平均單產(chǎn)為6.6t/hm2,圖中不同顏色代表不同單產(chǎn),最高單產(chǎn)為8t/hm2,最低單產(chǎn)為4t/hm2,小區(qū)單產(chǎn)差別達100%。該小區(qū)原估計目的產(chǎn)量為75t/hm2,但實踐上只需69%的面積到達和超越了預(yù)期目的。呵斥這種差別的緣由能夠是:土質(zhì)、土壤耕作層深度、病蟲害、雜草情況不一致,土壤含水量不均勻,栽培技術(shù)不當,以及施肥和病蟲害、草害防治不能按需實施定位調(diào)控等。正是基于對農(nóng)田小區(qū)內(nèi)作物生長情況和收獲產(chǎn)量時間和空間差別的認識，人們就提出“處方耕作〞的思想。技術(shù)之一：GPS——全球定位系統(tǒng)GPS〔Globalpositioningsystem〕是一種高精度、全天候、全球性的無線電導(dǎo)航、定位、定時系統(tǒng)。系統(tǒng)組成：包括24顆地球衛(wèi)星組成的空間部分，地面監(jiān)控部分以及和用戶接納機3個主要部分組成。兩大系統(tǒng)：目前已建成投入運轉(zhuǎn)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)有美國國防部建立的GPS系統(tǒng)和俄羅斯建立的GLONASS〔GlobalavigationSatelliteSystem〕系統(tǒng),。GPS的作用GPS運用于導(dǎo)航

1.船舶遠洋導(dǎo)航和進港引水

2.飛機航路引導(dǎo)和進場降落

3.汽車自主導(dǎo)航

4.地面車輛跟蹤和城市智能交通管理

5.個人旅游及野外探險

6.個人通訊終端〔與手機，PDA，電子地圖等集成一體〕GPS運用于授時校頻

1.電力，郵電，通訊等網(wǎng)絡(luò)的時間同步

2.準確時間的授入

3.準確頻率的授入GPS運用于高精度丈量

1.各種等級的大地丈量，控制丈量

2.道路和各種線路放樣

3.水下地形丈量

4.地殼形變丈量，大壩和大型建筑物變形監(jiān)測

5.GIS運用

6.工程機械〔輪胎吊，推土機等〕控制

7.精細農(nóng)業(yè)

美國海軍核潛艇配備GPS的士兵GPS運用領(lǐng)域GPS導(dǎo)航的艦載飛彈車輛導(dǎo)航管理對航空器的定位及導(dǎo)航

農(nóng)業(yè)監(jiān)控

生態(tài)研討給動物戴的GPS項圈

自助旅游

土地丈量工程配備GPS的巡警土壤采樣、苗情監(jiān)測、間隔丈量及采樣點導(dǎo)航

GPS在準確農(nóng)業(yè)中的作用DGPS-(differentialglobalpositioningsystem)衛(wèi)星部分的誤差,主要是衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘誤差和設(shè)備誤差;信號在空間傳播的誤差;用戶接納機的誤差;人為的誤差,為提高定位精度,現(xiàn)廣泛采用一種DGPS,即差分GPS〔DGPS〔DifferentialGPS，DGPS〕就是把一部地理位置知的接納機作為基準站，由基準站確定一切視界以上衛(wèi)星偽距的偏向值并發(fā)送矯正值，由用戶接納機接納并對其丈量結(jié)果進展矯正，以獲得準確的定位結(jié)果。差分GPS發(fā)送矯正的信息不同，包括位置差分、偽距差分、相位平滑偽距差分、相位差分4種任務(wù)方式，其定位精度也不一樣?！常牵校咏蛹{機在精細農(nóng)業(yè)中的作用：準確定位。農(nóng)業(yè)機械可以將作物需求的肥料送到準確位置,也可以將農(nóng)藥噴灑到準確位置。田間作業(yè)自動導(dǎo)航丈量地形起伏情況。它經(jīng)過差分ＧＰＳ系統(tǒng)進展準確定位和高度丈量,利用ＧＩＳ記錄與顯示結(jié)合收割機當前作業(yè)位置和土地單位面積的產(chǎn)量和微地形起伏情況。技術(shù)之二：GIS——地理信息系統(tǒng)

農(nóng)田數(shù)據(jù)庫管理GIS主要用于建立農(nóng)田土地管理、土壤數(shù)據(jù)、自然條件、消費條件、作物苗情、病蟲草害發(fā)生開展趨勢、作物產(chǎn)量等的空間信息數(shù)據(jù)庫和進展空間信息的地理統(tǒng)計處置、圖形轉(zhuǎn)換與表達等繪制造物產(chǎn)量分布圖。農(nóng)業(yè)專題地圖分析。經(jīng)過ＧＩＳ提供的覆合疊加功能將不同農(nóng)業(yè)專題數(shù)據(jù)組合在一同,構(gòu)成新的數(shù)據(jù)集。例如,將土壤類型、地形、作物覆蓋數(shù)據(jù)采用覆合疊加,建立三者在空間上的聯(lián)絡(luò),可以很容易分析出土壤類型、地形、作物覆蓋之間的關(guān)系。技術(shù)之二：GIS——地理信息系統(tǒng)

作為準確農(nóng)業(yè)的中心組件：GIS將專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等組合起來，作為容器的作用。GIS綜合處置經(jīng)過RS、GPS獲得的環(huán)境及相關(guān)數(shù)據(jù)和各種環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)。土壤速效氮的空間分布圖北京昌平精細農(nóng)業(yè)示范區(qū)土地利用現(xiàn)狀圖、土壤采樣規(guī)劃圖和示范區(qū)土地利用規(guī)劃圖技術(shù)之三：RS——遙感系統(tǒng)〔RemoteSensing—RS〕遙感是精細農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中支持大面積快速獲得田間數(shù)據(jù)的重要工具。遙感技術(shù)可以利用高分辨率〔米級分辨率〕傳感器，在不同的作物生長期，實施全面監(jiān)測，根據(jù)光譜信息，進展空間定性、定位分析，為定位處方農(nóng)作提供大量的田間時空變化信息遙感技術(shù)可根據(jù)對遙感資料的解譯,獲得所研討區(qū)域內(nèi)有關(guān)信息,具有宏觀、快速、動態(tài)等特點遙感的主要機理1、不同含水量的土壤具有不同的地表溫度,因此具有不同的熱紅外特性和熱輻射特性。2、農(nóng)作物不同生長期和不同生長情況均有不同的光譜反射曲線。3、不同的物體，反射的光譜不同。遙感平臺〔1〕遙感車：2～25米〔2〕氣球：50～100米〔3〕飛機：1500～2500米〔4〕衛(wèi)星：900千米2、遙感信息〔1〕十米分辨率衛(wèi)星遙感信息〔SPOT〕；〔2〕一米分辨率全色和四米分辨率多光譜衛(wèi)星遙感信息；〔3〕航空像片〔4〕2～25米高度地物光譜儀獲取的信息；〔5〕50～100米多光譜相機獲取的信息。用于遙感的設(shè)備高分辨率商用衛(wèi)星。由于美國政府放寬了對高分辨率衛(wèi)星技術(shù)限制,自1997年開場,陸續(xù)發(fā)射一批高分辨率的商業(yè)衛(wèi)星,而且,商業(yè)衛(wèi)星影像初次突破了1m分辨率的界限。合成孔徑雷達合成孔徑雷達系統(tǒng)是一種相對較新的遙感數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),它的最大優(yōu)勢就是具有全天時、全天候以及能很好地反映構(gòu)造信息的才干。分航空機載合成孔徑雷達和星載雷達系統(tǒng),它們主要包括俄羅斯的ALMAZ-1、歐共體的ERS-1和ERS-2、日本的JERS-1、美國和歐共體的SIR-C/X-SAR以及加拿大的RADARSAT等。1997年底,我國的衛(wèi)星地面接納站將能接納一切正在運轉(zhuǎn)的雷達衛(wèi)星數(shù)據(jù)。數(shù)字相機數(shù)字相機是從輕型飛機上獲取或搜集資源信息的最新工具之一,與衛(wèi)星影像和航空攝影相比,它可獲得近似實時的數(shù)字影象航空錄像自80年代以來,航空錄像曾經(jīng)成為資源管理者的一個遙感手段。優(yōu)點：價錢低廉。精準農(nóng)業(yè)中RS系統(tǒng)的主要作用

遙感在精準農(nóng)業(yè)中的主要用途：獲取小區(qū)域長勢與背景的差別，從而提供精準農(nóng)業(yè)實施定位處方農(nóng)作所需的信息。利用遙感技術(shù)在作物生長不同階段進展觀測,獲得不同時間序列的圖像,農(nóng)田管理者可以經(jīng)過遙感提供的信息,及時發(fā)現(xiàn)作物生長出現(xiàn)的問題,采取針對措施進展田間管理(如施肥、噴施農(nóng)藥等)。管理者可以根據(jù)不同時間序列的遙感圖像,了解不同生長階段中作物的長勢,提早預(yù)測作物產(chǎn)量。分。精準農(nóng)業(yè)中RS系統(tǒng)的主要研討方向

〔1〕作物長勢及其背景的監(jiān)測：運用高分辨率〔米級分辨率〕傳感器，在不同的作物生長期，實施全面監(jiān)測，根據(jù)光譜信息，進展空間定性、定位分析，為定位處方農(nóng)作提供根據(jù)；〔2〕運用多種遙感信息，分析葉綠素含量、葉綠素密度與干物質(zhì)積累的關(guān)系；〔3)運用多光譜遙感信息〔紅外波段〕，在有作物條件下監(jiān)測土壤水分。技術(shù)之四：DSS——決策支持系統(tǒng)

利用GPS、RS獲得的各種信息及GIS建立的數(shù)據(jù)庫,針對小區(qū)內(nèi)農(nóng)作物生長環(huán)境和生長條件時間和空間上存在的差別,作出分布式投入決策,即生成田間投入處方圖(treatmentmap)。精細農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中，DSS根據(jù)作物生長、作物栽培、經(jīng)濟分析、空間分析、時間序列分析、統(tǒng)計分析、趨勢分析以及預(yù)測分析等模型，綜合土壤、氣候、資源、農(nóng)用物資及作物生長有關(guān)的數(shù)據(jù)進展決策，結(jié)合農(nóng)業(yè)專家知識，對不同的決策目的分別給出最優(yōu)方案，用以指點田間操作。技術(shù)之五：CDS——信息采集與處置技術(shù)信息采集與處置技術(shù)是獲取各種信息的重要手段。精細農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)首先在于認識農(nóng)田小區(qū)內(nèi)農(nóng)作物生長環(huán)境和生長情況的差別,而這必需依賴于各種先進的傳感器,如土壤容重、土壤堅實度、土壤含水量、土壤pH值、土壤肥力(N、P、K含量)、大氣溫度、大氣濕度、風速、太陽輻射、作物生長情況、作物產(chǎn)量等各種類型傳感器。(1)產(chǎn)量數(shù)據(jù)采集。帶定位系統(tǒng)和產(chǎn)量丈量的谷物結(jié)合收割機,在收獲的同時,每隔1.2秒記錄當?shù)氐漠a(chǎn)量,記錄數(shù)據(jù)以文本方式(經(jīng)度、緯度、產(chǎn)量和谷物含水量)存儲在磁卡中,然后讀入計算機進展處置。(2)土壤數(shù)據(jù)采集。土壤信息普通包括土壤含水量、土壤肥力、SOM、pH、土壤壓實、耕作層深度等。利用GPS在田間定位,采集土樣。儀器：土壤營養(yǎng)快速測試儀器、TDR技術(shù)的土壤水分丈量儀器、基于MR技術(shù)的多光譜SOM測試儀器(3)苗情、病蟲草害數(shù)據(jù)采集。利用機載GPS或人工攜帶GPS,在田間行走中隨時可定位,記錄位置,并記錄作物長勢或病蟲草害的分布情況。近年來,由于NIR視覺技術(shù)、圖象方式識別、多光譜識別技術(shù)的開展,有關(guān)苗情、雜草識別快速監(jiān)測儀器不久將研制出來,并投入運用。(4)其它數(shù)據(jù)采集。地形邊緣丈量,普通利用帶GPS的機動車或人工攜帶GPS在田間邊境循環(huán)行走一圈,就能將邊境上的點記錄下來,經(jīng)過平滑構(gòu)成邊境圖。另外,還要獲取近年來輪作情況、平均產(chǎn)量、耕作和施肥情況,作物種類、化肥、農(nóng)藥、氣候條件等有關(guān)數(shù)據(jù)。土壤熱特性丈量方法

土壤的含水率與電導(dǎo)率

技術(shù)之六：IAM－－智能化農(nóng)業(yè)機械智能化農(nóng)業(yè)機械IAM是實現(xiàn)精細農(nóng)業(yè)的重要設(shè)備。智能化農(nóng)業(yè)機械首先必需利用DGPS技術(shù)實現(xiàn)準確定位,然后必需根據(jù)田間處方圖生成的智能控制軟件,針對農(nóng)田小區(qū)存在的差別自動執(zhí)行分布式投入決策。各種智能化農(nóng)業(yè)機械:帶DGPS和產(chǎn)量傳感器的結(jié)合收割機自動控制精度平地機自動控制精細播種機自動控制施肥機自動控制施藥機配備DGPS系、谷物流量傳感器、田間信息管理系統(tǒng)、作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合收割機。

變量噴藥機－根據(jù)處方圖和DGPS定位，調(diào)理藥量和霧滴大小。

雜草分布圖播種密度圖技術(shù)之七；變率處置技術(shù)(VRT)

變量投入技術(shù)VRT〔VariableRateTechnology〕是指安裝有計算機、DGPS等先進設(shè)備的農(nóng)機具，根據(jù)它所處的耕地位置自動調(diào)理物料箱里某種農(nóng)業(yè)物料投入速率的一種技術(shù)。變率處置技術(shù)(VRT)準確農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是對田間作物消費的非均勻的變動管理,針對大田內(nèi)不同小區(qū)采用變率技術(shù)，實施物質(zhì)的變量投入,從整體上降低物質(zhì)耗費,發(fā)揚資源的最大潛力和效益,同時實現(xiàn)對環(huán)境的維護。VRT的運用對象：小顆粒狀或液體肥料、殺蟲劑、種子、灌溉水或多至10余種化學物質(zhì)混合而成的藥劑等多種不同的物質(zhì)。組成：變量投入系統(tǒng)通常主要包含流動作業(yè)機具、調(diào)理實踐物流速率的控制器、定位系統(tǒng)在傳統(tǒng)的機具上，操作者通常經(jīng)過察看儀表板來控制物料的投入速率。而在集成有GPS和GIS的機具上，這種投入速率可以隨機具的挪動而自動地進展改動。精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成1、精準農(nóng)業(yè)計算機控制系統(tǒng)集成包括土壤信息和產(chǎn)量信息的空間定位、GIS與農(nóng)作物專家系統(tǒng)耦合生成空間定位農(nóng)作處方、以及土壤和產(chǎn)量信息的累積和農(nóng)作處方更新。2、智能化農(nóng)業(yè)機械系統(tǒng)集成包括適宜小麥、玉米的耕作、播種、噴藥、灌溉、收獲等農(nóng)作機械的配套、性能價錢優(yōu)化和智能化。精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng)集成實例:RDS模型五、我國準確農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀和開展方向

國內(nèi)開展現(xiàn)狀目前我國關(guān)于準確農(nóng)業(yè)的研討和運用還處于起步階段。精細農(nóng)業(yè)的技術(shù)思想已開場在我國傳播和引起科技和產(chǎn)業(yè)界的注重。北京和上海精細農(nóng)業(yè)示范工程工程已開場啟動實施。東北墾區(qū)近兩年已分別引進了CASE和JohnDeere公司消費的，帶產(chǎn)量監(jiān)視器的谷物結(jié)合收割機各一臺，華南農(nóng)大引進了一臺帶DGPS和FieldStar農(nóng)田之星的MasseyFegurson遷延機，著手開展引進技術(shù)的實驗研討。中國農(nóng)業(yè)大學精細農(nóng)業(yè)研討中心、中國農(nóng)業(yè)科學院土肥所、浙江大學農(nóng)業(yè)工程與食品科學學院、西北農(nóng)林科技大學機電工程學院、華南農(nóng)業(yè)大學等單位，近兩年來先后引進了DGPS、GIS、RS設(shè)備開展了有關(guān)的研討任務(wù)。相關(guān)的研討任務(wù)：農(nóng)作物生長性狀遙感監(jiān)測、土壤營養(yǎng)和水分快速監(jiān)測、作物生長模型、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、施肥、噴藥、灌溉的智能化技術(shù)研討曾經(jīng)展開。我國準確農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀新疆和北京分別建立了用全球定位系統(tǒng)和遙感控制農(nóng)業(yè)機械操作的實驗地。國家在863方案中已列入了準確農(nóng)業(yè)的內(nèi)容,國家計委和北京市政府共同出資在北京搞準確農(nóng)業(yè)示范區(qū)。中國科學院也把準確農(nóng)業(yè)列入知識創(chuàng)新工程方案中國農(nóng)業(yè)大學成立了“精細農(nóng)業(yè)研討中心〞,北京市、東北等地域正在預(yù)備進展精細農(nóng)業(yè)的實際。河北農(nóng)大設(shè)立了準確農(nóng)業(yè)專業(yè)我國推行準確農(nóng)業(yè)的限制要素〔1)中國農(nóng)田類型多樣,分布零星。中國大部分農(nóng)田處在丘陵地域,雖有大片的平原,但不多,主要集中在北方;南方農(nóng)田分散在丘陵、山區(qū)或半山區(qū)間,田塊破碎,高低不平,由遷延機牽引及灌溉、翻耕、施肥于一體的結(jié)協(xié)作業(yè)機械在這樣的地域很難實施?！?〕農(nóng)戶組織松散，農(nóng)戶土地運營規(guī)模小,人均耕地數(shù)量少,很難實現(xiàn)某個作物的大面積種植。我國推行準確農(nóng)業(yè)的限制要素(3)準確農(nóng)業(yè)投資宏大。目前,中國農(nóng)業(yè)根底薄弱,鄉(xiāng)村貧困,相當長的時期內(nèi)依然是小農(nóng)經(jīng)濟占主導(dǎo)成分,這種情況下,高投入的準確農(nóng)業(yè)在中國的絕大部分農(nóng)業(yè)區(qū)還難以付諸實施。(4)我國農(nóng)業(yè)信息化程度有待于開展，相應(yīng)的組件要進口，費用高，農(nóng)業(yè)機械化程度低,一時很難全面