精确农业基本概述

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1、第一章概述1.1精确农业的概念及核心思想精确农业首先由美国农业工作者于20世纪八十年代末、九十年代初倡导并实施的。概念：精确农业(PrecisionAgriculture,简记PA，也可称力精细农业、精准农业、处方农作等等)指的是借助3S技术、信息化技术、计算机管理决策系统等现代高新技术，掌握农田作物产暈和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫害等)在空间及时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因并做出决策，根据吋间、空间变异，定吋、定位、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管

2、理的系统。核心思想：是基T田间差异的变量投入和最大收益。1.2精确农业的内容1.精确种植：精确播种、精确施肥、精确灌溉、精确喷药、精确收获。2.设施农业：设施园艺、精确养殖1.3精确农业的一个应用实例一测土配方施肥测土配方施肥技术是指通过土壤测试，及时掌握土壤肥力状况，按不同作物的需肥特扯和农业生产要求，实行肥料的适量配比，提高肥料养分利用率。(1)划分农田区域，提取土壤样品，分析土壤成分；(2)根据土壤成分、往年产量等数裾确定区域最佳施肥配方，利用遥感图像、GIS软件绘制反映农田空间变异施肥配方的数字地

3、图；这张地图的A的是要说明，哪些位置应该用怎样的速率喷洒多少量的氮磷钾等肥料。(3)将地图输入进行施肥作业的拖拉机的电脑中，作业过程中，安装在拖拉机的全球定位系统会随时测出拖拉机的准确方位，然由电脑根据数字地图上的耍求，G动控制拖拉机上的设备完成播种、施肥、灌溉和喷洒农药的工作。1.4精确农业的实现过程(1)获得UI间数据(如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害、历史产量等)；(2)利用决策支持系统作出作业决策，决定投入量、时间、地点；(3)根据㈩间时间和空间数据做出作业处方图；(4)利用相应的机器

4、和设备来完成精确作业。白动信息采粜决策生成农田对策图作业指令集明白纸-*常规农机指令生成决策实施1.5精确农业的技术支撑1.5.13S技术(1)全球定位系统(GlobalPositioningSystem简称GPS)精确种植作业的关键技术之一是确定作业者或机器的瞬吋位置，并将此信息转变成计算机可接受的格式，其中最好的系统就是GPS。但孤立的GPS接收器瞬时位置误差可能高达100m,这已不能满足精确种植的需耍。但可采取差分修正办法。用一台便携式差分GPS接收器(DGPSdifferentialglobalp

5、ositioningsystem)根据不同的作业工艺要求其位置分辨能力分别可达：2.5m,lm以下，或lcm以下(这里指的是水平精度，垂直误差耍比这大1.5〜5倍,在绘制地貌电子地图时耍涉及乘直位置精度)。不同的农艺作业耍求的位置分辨能力大致如卜：变量施肥30m，变量施用除草剂lm,测产10m，行栽10cm，构筑种床5cm,避免喷药重叠10cm。大多数农田作业要求用实时差分GPS接收器(RT—DGPS)。(2)地理信息系统(GeographicInformationSystem简称GIS)GIS可比做精确

6、农业的大脑。通过传感器或监测系统采集的数据随吋输入GIS,带有持久性的数据可以一次事先存入或定期存入，专家系统及其它决策支持系统也可事先存在GIS中。GIS对这些信息进行加工处理，绘制信息电子地图，做出决策，绘制作业执行电子图。再通过计算机控制器变量执行设备，实现投入量或作业操作的调整。(3)遥感系统(RemoteSensing简称RS)遥感是利用遥感器从空中來探测地面物体性质的，它根裾不同物体对波谱产生不同响应的原理，识别地而上各类地物，具有遥远感知事物的意思。也就是利用地而上空的飞机、飞船、卫星等飞行

7、物上的遥感器收集地而数据资料，并从中获取信息，经记录、传送、分析和判读來识别地物。利用遥感图像可以获得农业资源分布、监测、农作物估产及病虫害预测等。1.5.2作物生产管理决策支持技术(1)决策支持系统(DecisionSupportSystem,简称DSS);决策支持系统就是利用已有的信息，针对不同的应用口的，集成相应的知识和模型，给出具体的实施方案。决策支持系统大体可归纳为产前规划评价、产中监测与控制、产后分析与销售管理等三大部分。(2)专家系统(ExperterSystem,简称ES)(3)模拟系统(

8、SimulationSystem,简称SS)1.5.3变量投入技术(VariableRateTreatment,简称VRT);变量投入技术VRT(VariableRateTechnology)是精准农业的关键技术之一，它是指安装有计算机、GPS等先进设备的农机具，根据它所处的耕地位置自动调节物料罐(箱)里某种农业物料投入速率的一种技术。变量作业控制技术包括基于作业处方阁(Map-based)的VRT和基于传感器(Sensor-