{信息技術}農業(yè)信息化技術的發(fā)展及應用

1、七ij（信息技術）農業(yè)信息化技術的發(fā)展及應用20XX年XX月農業(yè)信息化技術的發(fā)展及應用21 世紀 是社 會高度信 息化 的時 代 ，是經 濟高度信息化 的時 代。實施農業(yè)信息化是我國農業(yè)迎接知識經濟的挑戰(zhàn)和推動新的農業(yè) 科 技革 命的重大舉措。農業(yè)要實現(xiàn)現(xiàn)代 化，實現(xiàn)生產力質的飛躍， 必須充分大力發(fā)展信息技術這壹管理和傳播手段。第壹節(jié)什么是農業(yè)信息技術十八世紀七十年代，人類社會從農業(yè)社會過渡到工業(yè)社會， 從那時起到今天的二百多年的時間里，人類共經過了三次產業(yè)革 命。和此相對應的三個歷史時代被稱為蒸氣時代、電氣時代和電 子時代。今天，我們正進入壹個以大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模電 路為基礎、以計算機

2、和通信融合為特點的信息時代，也就是說人 類正面臨第四次產業(yè)革命。于信息時代里，信息作為壹種新穎的資源于社會生產的經濟 發(fā)展中起主導的決定性的作用。人們將逐漸減少同以物質資源為 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，將成為這個時代生產力發(fā)展水平的重要標志。農業(yè)信息化實質是充分利用信息技術的最新成果，全面實現(xiàn) 農業(yè)生產、管理、農產品加工、營銷以及農業(yè)科技信息和知識的 獲取、處理、傳播和合理利用，加速傳統(tǒng)農業(yè)的改造，大幅度地 提高農業(yè)生產效率、管理和運營決策水平，促進農業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、 高效發(fā)展進程。農業(yè)信息技術就是實現(xiàn)農業(yè)各種信息采集、處理、 傳播、貯存等方面的技術。節(jié)

3、農業(yè)信息技術的作用農業(yè)信息技術是隨著信息技術的發(fā)展而發(fā)展起來的新興技 術，它滲透到農業(yè)的各個領域當中，發(fā)揮了越來越大的作用，主 要包括以下幾個方面： 實現(xiàn)農業(yè)自動化生產； 實現(xiàn)對自然環(huán)境的實時監(jiān)測，指導農業(yè)生產、管理，最大 限度的 避免自 然 災害對農 業(yè)造成的 損失； 提高對農 業(yè)和農村經濟發(fā)展的政策決策水平， 實現(xiàn) 科學化 管理； 科學指導 農業(yè) 生產， 增加農副產 品產 量， 提高農產品質量， 降低農 業(yè)生產成本， 提高經濟效益； 推動農業(yè) 科學技術的 研究和發(fā)展； 加快農業(yè) 科技信息傳播和合理利用， 提高農業(yè) 生產水平。節(jié)主要農業(yè)信息技術介紹根據信息技術于農業(yè)應用領域的不同主要分為氣象

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

5、取水體的 技術 也日 臻成熟。遙感技術于解決農業(yè)資源和環(huán)境問題、促 進農業(yè)經濟持續(xù)發(fā)展 中得到廣泛應用，它的主要應用領域和作用包括以下幾個方面：壹）為制定國民經濟發(fā)展計劃提供資源和環(huán)境動態(tài)基礎數據。二）為國 家重 大的資 源、環(huán)境 突發(fā)性事 件提 供及時準 確的 監(jiān)測評估數據，保證國家對這些重大問題作出正確、快速的反應。例如，重大森林火災、水災、風災等的監(jiān)測和救護等。三）生物 量估 測。包括農作 物產 量、產草量、水面初級生產力預估和評價。四）為國家的重要經濟領域提供信息服務。遙感應用的綜合性是其重要的技術特征和技術優(yōu)勢。遙 感技術 于地質礦產和水資源的勘探，森林，草場資源調查和評價，海洋 漁

6、場調查，城市的規(guī)劃，氣象，海洋預報等領域均發(fā)揮著重要作 用。它的技術發(fā)展將推動國民經濟各領域信息技術進步，更好地 為國家發(fā)展決策服務。、衛(wèi)星定位技術全球定位系統(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 70年代開始研制，歷時 20 年，耗資 200 億美元，于 1994 年全面建成，具有于海、陸、空進行全方位實時三維導航和定位 能力的新壹代衛(wèi)星導航和定位系統(tǒng)。經近 10 年我國測繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點， 贏得廣大測繪工作者的信賴， 且成功地應用于大地測量、 工程測 量、 航空攝影

7、測量、 運載工具導航和管制、 地殼運動監(jiān)測、 工程 變形監(jiān)測、 資源勘察、 地球動力學等多種學科， 于農業(yè)上也得到 了越來越廣泛的應用。當初， 設計 GPS 系統(tǒng)的主要目的是用于導航， 收集情報等軍 事目的?？墒?， 后來的應用開發(fā)表明， GPS 系統(tǒng)不僅能夠達到上 述 目的 ， 而且 用 GPS 衛(wèi) 星發(fā)來的 導航 定位 信號能夠 進行 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間測量。此， GPS 系統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣泛的用途。用 GPS 信 號能 夠進行海、 空 和陸 地的導航 ， 導 彈的 制導， 地測量和工程測量的精

8、密定位， 時間的傳遞和速度的測量等。于測繪領域， GPS 衛(wèi)星定位技術已經用于建立高精度的全國性的 大地測量控制網， 測定全球性的地球動態(tài)參數；用于建立陸地海 洋大地測量基準， 進行高精度的海島陸地聯(lián)測以及海洋測繪；用 于監(jiān)測地球板塊運動狀態(tài)和地殼形變；用于工程測量， 成為建立 城市和工程控制網的主要手段。用于測定航空航天攝影瞬間的相 機 位置 ， 實現(xiàn)僅有少量地面控制或無地面控制的航測快速成圖， 導 致地 理信息系統(tǒng)、 全球環(huán)境遙感監(jiān)測的技術革命。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)星導航技術及關聯(lián)產品就成為全球軍隊武器裝備追逐的對象 。和 此 同 時 ， 具有

9、定位 、 測量 、 授 時 等 功能 的 GPS 技 術 被 更 多 的 行 業(yè) 所 接 受 和 采 用 ，隨 著 信 息 產 業(yè) 和 現(xiàn) 代 交 通 工 具 的 發(fā) 展 ， G PS 技術更滲透于工作和生活的各個方面。近年來，水利事業(yè)中也頻 繁地應用到這項技術。應用于水利部門，導 航儀能夠為防汛抗洪的指揮工作提供極大 的方便和幫助。大水之年，受災地區(qū)已是水天壹片，公路被淹沒， 通迅設施被沖毀，如何于沒有任何參照物的情況下，將大量搶險物資運送到指定地點，將緊急救援人員準確調動到前線，"多用途衛(wèi)星導航定位儀"能夠擔此重任。它 能為救援工作提供指導行進的電子地圖，救援人員根據電

10、子地圖自行導航，借助衛(wèi)星定位技術和電子地圖顯示自行判讀，明確自己當下的地理位置和到達目的地的距離及所需時間。為保障迅速到達目的地，救援人員仍能夠于電子地圖中預設行進路線，且于重要的位置進行標定，當沿自選的路線行動，發(fā)生偏航時系統(tǒng)全自報警，保證正確地行動。于美國，通過 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng)的使用，能夠實現(xiàn)聯(lián)合收割 機的自動化作業(yè)，實現(xiàn)農業(yè)的精確生產。今后隨著衛(wèi)星定位技術 的不斷發(fā)展，將越來越廣泛地應用到農業(yè)各個領域，推動農業(yè)現(xiàn) 代化的實現(xiàn)。三、農業(yè)地理信息系統(tǒng)農業(yè)地理信息系統(tǒng)就是采用各種現(xiàn)代技術對農業(yè)地理空間關 系進行模擬的壹種信息系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對土地資源、森林資源、水體等進行立體的、

11、多角度的、可視化的描述，能夠 說是壹種立體的農業(yè)地圖。農業(yè)地理信息系統(tǒng)的主要應用包括以下幾個方面：壹）農業(yè)資源管理主要應用于農業(yè) 和林 業(yè)領 域，解決農業(yè)和林 業(yè)領 域各種資 源（如土 地、森林、草 場）分布 、分級、統(tǒng)計 、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 用性質變化、地塊輪廓變化、地籍權屬關系變化等許多內容，借助 農業(yè)地理信息系統(tǒng)技術能夠高效、高質量地完成這些工作。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、環(huán)境影響評價、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)保設施的管理、環(huán)境規(guī)劃

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

13、 方案，為農業(yè)生產全過程提供高水平的服務。早于八十年代，日本農林水產省就“人工智能和農業(yè)”專門 組織了壹個調查委員會，列出了知識工程于農業(yè)中應用的壹整套 實施項目；美國農業(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；美國中北部地區(qū)于 九十年代開發(fā)的資源保護專家系統(tǒng)，能夠向農場主提供如何兼顧 保護土壤和獲取利潤方面的高水平咨詢服務。我國于九十年代以來，強化了智能化農業(yè)信息技術的研究開 發(fā)和應用，用它直接指導農業(yè)生產，取得了顯著的效果。農業(yè)專 家系統(tǒng)應用領域主要包括作物生產管理、資源保護和耕作、農場 管理和決策、動物營養(yǎng)和生產控制等方面。農業(yè)專家系統(tǒng)的應用改變了

14、過去農業(yè)生產基層領導者決策的 盲目性和主觀性，減少了決策的失誤，同時緩解了我國農業(yè)技術 推廣人員不足的矛盾，對于促進農業(yè)的持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代 化具有重要的意義。五、農業(yè)自動化技術農業(yè)自動化技術就是通過計算機對來自于農業(yè)生產系統(tǒng)中的 信息進行及時采集和處理，以及根據處理結果迅速地去控制系統(tǒng) 中的某些設備、裝置或環(huán)境，從而實現(xiàn)農業(yè)生產過程中的自動檢 測、記錄、統(tǒng)計、監(jiān)視、報警和自動啟停等。農業(yè)自動化技術于美國、西歐和日本已廣泛應用于工廠化養(yǎng) 殖、工廠化蔬菜花卉生產、倉庫管理、環(huán)境監(jiān)測和控制以及農產 品精深加工中。如配合飼料全部生產流程的自動控制，日光溫室 中溫濕度控制、灌溉、采收自動化控制。通

15、過研制和使用農業(yè)機 器人代替人從事壹些繁重的農事操作，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)網絡隨著信息技術的發(fā)展，互聯(lián)網已經深入到國民經濟發(fā)展的各 個領域，對國民經濟發(fā)展的影響越來越大，對農業(yè)和農村經濟的 發(fā)展更是如此。因此，掌握農業(yè)信息技術的發(fā)展，必須首先了解 互聯(lián)網絡?；ヂ?lián)網絡的英文名稱是In ternet ,也叫因特網。互聯(lián)網絡最早 產生 于美國。 1969 年，美 國國 防部 高級 研究項目局研制 供軍 事 研究用的計算機實驗網， 稱之為 ARPA 網。 最初只是四臺計算機 聯(lián)網， 目的是當網絡的某壹部分受到攻擊或出現(xiàn)故障時， 整個網 絡的其他部分仍能維持正常工

16、作。 1986 年，美國國家科學基金會 租用電信線路建立了壹個新的互聯(lián)網，稱為NSF網。1989年， 這個網絡對公眾開放，從而成為互聯(lián)網絡最重要的通信骨干網絡。美國國內的許多網絡， 例如商業(yè)網等均紛紛加入， 成為“互聯(lián)網 絡”成員。 很快各國的計算機網絡也陸續(xù)加入。 我國加入互聯(lián)網 絡較晚，1995年 4月，中國公用計算機互聯(lián)網絡抽社會正式開放， 國內用戶于全國各地電信局均能夠辦理互聯(lián)網絡的入網手續(xù)?；ヂ?lián)網的主要目的是提供多種形式的信息服務，方要包括以下幾種：壹）電子郵件它是利用計算機存儲、轉發(fā)原理，通過計算機終端和通信網絡進行信息的傳送。能傳送文本、聲音、圖像等 多種類型的信息。二）遠程登錄是指用戶能夠通過互聯(lián)網使用遠處的大型計算機的硬件資源和軟件資源。也就是能遠程使用大型計算機及其 關聯(lián)設備。三）文件傳送是壹種實時的聯(lián)機服務功能，可將壹臺計算機上的文件傳送到另壹臺計算機上。之上三項服務是互聯(lián)網絡的基本功能。此 外仍有數據庫檢索、網 絡 信息 查 詢 等 。四）信息查詢服務由于網絡上的資源繁多，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