智能化農(nóng)作物種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排水捕撈信息技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)

摘要：針對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中存在的種植養(yǎng)殖技術(shù)不穩(wěn)定、生產(chǎn)效率低下、資源浪費等問題，該文提出了一種智能化農(nóng)作物種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排水捕撈信息技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)等，實現(xiàn)了對作物和水產(chǎn)生物的智能化監(jiān)測、控制和管理。通過模型預(yù)測和自動控制，提高了作物和水產(chǎn)養(yǎng)殖的生產(chǎn)效率，降低了資源浪費和環(huán)境污染。該系統(tǒng)在實際應(yīng)用中具有一定的推廣價值和應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：智能化；農(nóng)作物種植；水產(chǎn)養(yǎng)殖；排水捕撈；信息技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)智能化農(nóng)作物種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排水捕撈信息技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)是一種結(jié)合計算機(jī)科學(xué)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、智能控制技術(shù)等多項技術(shù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，通過植物生物學(xué)、土壤學(xué)、氣象學(xué)、微生物學(xué)、水產(chǎn)學(xué)等多學(xué)科的研究，實現(xiàn)了對農(nóng)作物種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化管理和信息化控制。

1智能化農(nóng)作物種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排水捕撈的關(guān)系智能化農(nóng)作物種植與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)排水捕撈有著密切的關(guān)系。一方面，在智能化農(nóng)作物種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖中，大量使用化肥和農(nóng)藥會導(dǎo)致排水中含有大量有害物質(zhì)，嚴(yán)重污染水體。因此，智能化農(nóng)作物種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)需要監(jiān)測和控制排水中的有害物質(zhì)，防止對水體的污染和損害。另一方面，智能化排水捕撈系統(tǒng)可以幫助農(nóng)場和養(yǎng)殖場收集和利用廢水。通過處理廢水，可以回收其中的養(yǎng)分和水資源，減少浪費，同時減少對環(huán)境的污染。智能化農(nóng)作物種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)和智能化排水捕撈系統(tǒng)的結(jié)合，可以最大限度地減少排水對自然環(huán)境的影響，實現(xiàn)農(nóng)作物種植、水產(chǎn)養(yǎng)殖和排水捕撈的可持續(xù)發(fā)展。2核心技術(shù)2.1

傳感器技術(shù)利用多種傳感器實時監(jiān)測土壤、水質(zhì)、氣象等環(huán)境因素，獲取大量有用數(shù)據(jù)。傳感器技術(shù)是一種實現(xiàn)物理量、化學(xué)量、生物量等各種參數(shù)的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集的技術(shù)。傳感器可以將物理量、化學(xué)量、生物量等信息轉(zhuǎn)換為電信號，通過電路、微處理器等器件對信號進(jìn)行處理，再將數(shù)據(jù)傳輸給各種控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)智能化控制和自動化管理。傳感器技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用廣泛。它可以實時監(jiān)測土壤、氣候、水質(zhì)、水量、溫度等信息，幫助農(nóng)民和漁民分析環(huán)境因素的變化，指導(dǎo)農(nóng)作物種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖的決策，提高農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)的效益。2.2

數(shù)據(jù)處理技術(shù)通過大數(shù)據(jù)處理和分析，實現(xiàn)了對作物生長、魚體生長等各項指標(biāo)的實時監(jiān)測、自動分析和預(yù)測預(yù)報。數(shù)據(jù)處理技術(shù)是指對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、存儲、整理、分析和呈現(xiàn)的過程，旨在從海量數(shù)據(jù)中提取有用的信息和知識，并支持合理的決策和預(yù)測。2.3

智能控制技術(shù)通過聯(lián)網(wǎng)、無線通信、數(shù)據(jù)分析等技術(shù)實現(xiàn)對控制設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和智能化管理。智能控制技術(shù)是指利用計算機(jī)、信息、網(wǎng)絡(luò)和通信等技術(shù)，對物理、化學(xué)、生物等實際系統(tǒng)進(jìn)行自動化控制以實現(xiàn)功能優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)效益最大化和質(zhì)量保證的技術(shù)手段。智能控制技術(shù)以模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、遺傳算法優(yōu)化等為代表，它不僅可以自動化地調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，還可以對控制過程進(jìn)行實時監(jiān)測和分析。2.4

水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)利用科學(xué)的水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)，以提高水產(chǎn)動植物的養(yǎng)殖效益和環(huán)境保護(hù)為目標(biāo)。水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)指的是將種質(zhì)優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)魚類、蝦類、蟹類等水生動物，以科學(xué)、專業(yè)、規(guī)范化的方式放養(yǎng)或飼養(yǎng)在水域或設(shè)備閉合式環(huán)境中，利用現(xiàn)代飼料、水源、適宜的環(huán)境因素等，促進(jìn)動物健康、成活、生長發(fā)育，從而實現(xiàn)獲得經(jīng)濟(jì)利益的一種生產(chǎn)方式。3智能化系統(tǒng)主要功能3.1

實現(xiàn)對農(nóng)作物和水產(chǎn)的全面監(jiān)測和精細(xì)化管理，提高生產(chǎn)效益通過衛(wèi)星獲取的遙感數(shù)據(jù)可以對農(nóng)田和水產(chǎn)養(yǎng)殖場進(jìn)行全面監(jiān)測和分析，例如監(jiān)測土地利用情況、農(nóng)作物的生長狀況、水質(zhì)變化等，通過這些數(shù)據(jù)可以提高生產(chǎn)效益?？梢酝ㄟ^在農(nóng)田和水產(chǎn)養(yǎng)殖場部署各種傳感器，實時監(jiān)測環(huán)境變化和生物信息，例如溫度、濕度、光照、水質(zhì)等，然后通過云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)分析數(shù)據(jù)，為農(nóng)戶和養(yǎng)殖戶提供精準(zhǔn)的決策支持。通過機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來構(gòu)建預(yù)測模型，可以幫助農(nóng)戶和養(yǎng)殖戶預(yù)測氣象、病蟲害等因素對生產(chǎn)的影響，從而提前采取措施。同時，人工智能技術(shù)也可以優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高效益。通過水文地質(zhì)探測技術(shù)獲取地下水信息，利用智能控制技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉，對不同的作物、環(huán)境進(jìn)行個性化調(diào)控，以提高農(nóng)業(yè)的水資源利用效率。對農(nóng)作物和水產(chǎn)的監(jiān)測和管理將變得更加精細(xì)化、智能化，能夠更好地滿足人們對食品安全和環(huán)保要求，并提高農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展效益。3.2

建立作物生長模型和水產(chǎn)生物模型，實現(xiàn)對生長狀態(tài)的精準(zhǔn)預(yù)測和掌控機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以用來分析大量的歷史數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，了解作物和水產(chǎn)的生長周期、影響生長的因素等，并建立相應(yīng)的預(yù)測模型，通過對實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測與分析，可以提供精準(zhǔn)的生長狀態(tài)預(yù)測和掌控。數(shù)學(xué)模型技術(shù)，利用非線性方程組建模，可以通過生長環(huán)境的參數(shù)和生長期各階段作物特征參數(shù)來表征作物的生長歷程。通過幾個生長期作物增長信息實現(xiàn)了作物生長季節(jié)性模型，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境優(yōu)化提供參考依據(jù)。智能傳感器可以對作物和水產(chǎn)生物進(jìn)行實時監(jiān)測，例如土壤溫度、濕度、光照、pH值、水質(zhì)等，通過對這些數(shù)據(jù)的采集和分析?？梢越⒆魑锷L模型和水產(chǎn)生物模型，對農(nóng)作物和水產(chǎn)的生長狀態(tài)進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測和掌控，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了很大的幫助。3.3

實現(xiàn)對作物的智能化灌溉、施肥和病蟲害控制物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過部署各種傳感器來實現(xiàn)作物周圍的環(huán)境監(jiān)測，例如溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度等，根據(jù)環(huán)境信息自動控制灌溉、施肥和病蟲害的治理。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)通過分析大量歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合現(xiàn)場實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以建立作物的生長模型，根據(jù)作物生長階段的不同，制定相應(yīng)的灌溉、施肥和病蟲害防治措施，增加作物產(chǎn)量，提高質(zhì)量。人工智能技術(shù)采用圖像識別技術(shù)實現(xiàn)病蟲害的智能監(jiān)測和診斷，可以自動識別植物上的病蟲害，根據(jù)診斷結(jié)果自動施藥，減少人工干預(yù)的成本和作物損失。精準(zhǔn)灌溉技術(shù)借助地下水位深度和土壤地質(zhì)等信息，結(jié)合智能控制技術(shù)，實現(xiàn)對作物的精準(zhǔn)灌溉，使得作物得到足夠的水分、養(yǎng)分和氧氣，防止水分過澆或缺水，從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)?？梢詫崿F(xiàn)對作物的智能化灌溉、施肥和病蟲害控制，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的同時，也降低了勞動力成本和對環(huán)境的影響。3.4

實現(xiàn)對水質(zhì)的實時監(jiān)測和智能化控制，避免廢水的排放和水體的污染在水族箱或水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備周圍部署傳感器來監(jiān)測水質(zhì)，例如pH、總?cè)芙夤腆w、水溫、溶解氧等，將實時數(shù)據(jù)傳回云端。通過大數(shù)據(jù)分析，可以預(yù)測水質(zhì)變化趨勢，從而實現(xiàn)對水質(zhì)的智能化控制。預(yù)測建模技術(shù)對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，然后使用人工智能技術(shù)構(gòu)建預(yù)測模型，可以對未來的水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測。如果預(yù)測結(jié)果發(fā)現(xiàn)水質(zhì)將出現(xiàn)問題，可以及時采取措施，避免污染。智能控制技術(shù)根據(jù)傳感器監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)，自動為水體添加藥劑，調(diào)整水溫、pH等參數(shù)，使水質(zhì)保持在合適的范圍內(nèi)，避免排放廢水和水體污染。智能調(diào)控技術(shù)借助農(nóng)