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精準農業發展分析范文第1篇

關鍵詞：現代信息技術；精準農I；數據化；智能化

中圖分類號：F320.1 文獻標識碼：B 文章編號：1008-4428（2017）03-11 -03

一、引言

精準農業是一種以大數據科學為核心的信息化的現代農業理念，其發展顛覆了我國日出而作日落而息的手工勞作方式，打破了粗放的傳統生產模式轉而邁向集約化、精準化、智能化、數據化，促使我國農產品由線上零銷售改成私人訂制。20世紀80年代，我國開始對精準農業進行研究，建立了小湯山國家精準農業研究示范基地和黑龍江友誼農場的“精準農業示范項目”試驗基地；2012-2013年在黑龍江墾區農機推廣產品中，GPS自動導航和駕駛系統全部由國外進口，這表明我國亟需自主研制開發精準農業設施裝備。總體上看，我國對精準農業的研究大多局限于對概念的補充和延伸，沒有形成系統成熟的學術思想。在實踐中，并未建立較大規模的試驗示范基地，基礎設施、經營規模和經濟效益等都不及發達國家。因此，需對精準農業的發展作進一步研究，以加快我國農業現代化進程。

二、精準農業內涵及主要技術組成

（一）精準農業內涵

精準農業（precision agriculture，PA）又稱精細農業，精確農業或處方農業，是以實現農業高產、優質、高效為目的的現代農業生產模式。它的全部概念建筑在“空間差異”的數據采集和數據處理上，在定位、導航的基礎上，根據管理單元的土壤特性和作物生長的需要，管理作物的每個生長過程及各種農資投放量，最大限度地發揮土壤和農作物的潛力，做到既滿足作物生長發育的需要，又減少農資的投入，從而降低物質消耗、增加產量、保護生態環境，實現農業的可持續發展。

（二）精準農業的核心技術組成

精準農業技術體系是支撐精準農業發展的關鍵部件，精準農業技術通常不以單項技術的形式出現，在組裝集成單項技術應用于農業生產的同時，形成了精準農業所獨有的技術體系，如產量圖、配備有“3S”技術的播種機、聯合收割機等。精準農業技術體系如圖1所示：

1.現代信息技術

現代信息技術主要由全球衛星定位系統、地理信息系統、遙感系統和計算機自動控制技術組成，其基本含義是把農技措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平的一套綜合農業管理技術。這項技術依賴全球定位系統和計算機控制定位，精確定量實施，極大地提高了種子、化肥、農藥的利用率，同時在管理決策環節上，可根據具體情況選擇“單純獲取高產”“以適量投入獲取較高經濟利潤”或“減少資源消耗、保護生態環境”等多種不同優化目標。

2.生物技術

生物技術是現代生物學與其相關學科交差融合的產物，其中核心是基因工程技術。隨著人們對動植物基因學和蛋白質學的認識，生物技術在農業生產中的應用越來越廣。通過對動植物基因重組，可增強農作物對生長環境的適應能力，增加農作物單產，減少農藥化肥的施用量，改善食物的營養結構和口感。例如，在棉花中引入抗蟲基因，可減少病蟲害對棉花的侵蝕，減少農藥的使用；在水稻中導入能產生維生素A的基因，可以提高稻米的營養價值。

3.工程裝備技術

農業工程裝備技術是精準農業發展的物質基礎，也是衡量精準農業發展水平的重要指標。用于我國精準農業生產的農機裝備主要有新型高效拖拉機、播種施肥灌溉機、精量植保機、節水灌溉與水肥一體化設備、高效能收獲機械等，可實現精準平整土地、建立模塊信息，為農作物生產管理收割做好準備。我國于2009年建立農業智能裝備工程技術研究中心，以自主研制適合我國農業發展的農業機械，近幾年，我國農機科技創新能力提升較快，2016年全國農作物耕種收綜合機械化率高達63%。

三、我國精準農業發展存在的問題

（一）發展精準農業的成本較高

精準農業技術在新疆兵團棉花的大面積種植應用中取得了客觀的經濟、社會及生態效益：平均單產增加17%，每畝播種量減少2千克，氮磷肥的利用率提高3%-8%。對農作物生長環境的檢測，節約檢測成本高達90%，檢測效率提高500%以上。但這些農業機械價格昂貴，適合大面積作業，主要面向大型農場。而我國地形復雜，以小農經濟為主，農戶多分散且產能較低，導致發展精準農業的成本較高，不適合我國目前的農業經濟發展水平和生產作業規模。

（二）農業從業人員素質偏低

我國農業勞動力文化程度較低，近年來，市場的各種優質資源也逐漸由農村轉移到城市，在農村形成了“38、61、99”部隊、“空心村”“末代農民”等現象，進一步降低了農業勞動力的素質。文化知識的缺乏，降低了農業從業人員接受新事物、學習新技術的能力，導致一些高新技術成果難以推廣運用，阻礙了農業生產發展向高端升級的進程。雖然我國政府大力提倡精準農業的發展，但由于我國基礎薄弱，農民吸納新技術的能力差，精準農業在我國的推廣實踐困難重重。

（三）精準農業基礎設施不健全

我國精準農業技術裝備遠遠落后于世界先進水平，僅相當于發達國家20世紀60-70年代的水平。目前我國精準農業的生產機具多從國外進口，尤其是在技術含量較高的新型行業，這種差距還在不斷加大。精準農業裝備研發和創新的技術儲備嚴重缺乏，適用農業機具設備品種少、水平低，而且可靠性極差，遠不能適應精準農業發展的需要。另外，精準農業機械設備價格高昂，我國零散的農戶和小型農場無法承擔高額的費用，導致精準農業基礎設施嚴重缺乏。

（四）現代信息技術在精準農業生產中的應用有限

我國已利用現代信息技術建立了農業數據庫及農業信息系統，將3S等各項高科技應用到精準農業的生產發展中，并在北京、黑龍江、新疆等各地建立了大規模的精準農業實驗基地，在一定程度上解決了我國農業發展中存在的化肥農藥利用率低、勞動效率較低、環境污染嚴重等問題。總體來看，現代信息技術在我國精準農I中的應用仍處于初級階段，很多技術在精準農業中的應用都是空白。如：基礎設施建設、智能控制、機器人技術、VRA播種等現代信息技術在精準農業中的應用基本上都處于空白狀態。

四、我國精準農業發展的對策建議

（一）降低精準農業生產成本

加快精準農業核心技術研究，開發具有自主知識產權的、適合國情的低成本精準農業機械設備，促使農業科研成果轉化為現實的生產力；降低精準農業技術的應用成本，降低我國廣大農村地區邁向精準農業的門檻，改變我國精準農業“只有理論，不能實施”的尷尬局面；建立大型農場，發展多種形式的適度規模經營。培育新型經營主體，帶動適度規模經營發展，如農業專業大戶和家庭農場等，同時簡化精準農業技術，提高精準農業技術在生產實踐中的實用性和易用性，有效降低精準農業生產成本。

（二）提高農業從業人員的素質

精準農業是科技含量較高的新型農業發展方式，精準農業機械設備的操作需要豐富的專業知識，而“空心村”等現象導致我國農村人才匱乏，尤其是精通精準農業生產過程專業人才的匱乏。因此，必須從以下幾個方面提高精準農業從業人員素質：一，完善中小學課程，把精準農業添加到教科書中，保證下一代全面徹底地了解精準農業；二，加強對現有勞動者的專業化培訓，加快農業科技隊伍建設和農技推廣；三，培育新型職業農民，促使其在精準農業的發展中起到“領頭雁”的作用，為我國精準農業的發展提供人才保證。

（三）大力加強精準農業基礎設施建設

精準農業基礎設施主要指智能化精準農業裝備，其研究與開發是精準農業能否得到推廣實踐的關鍵。目前我國精準農業基礎設施較差，技術含量低，特別是大型的農機設備，幾乎是從國外進口的，因此應從不同層面加強精準農業基礎設施建設，改善精準農業生產條件。一是政府要加大對精準農業基礎設施建設的投資，加強智能化精準農業裝備技術的開發和實踐應用。二是增加精準農業主要農機裝備的生產數量，如多功能谷物精密播種機，可自動調控配比的自動定位施肥機和噴藥機，可控制噴水量的定位噴灌機等。

（四）拓寬現代信息技術在精準農業生產中的應用面

加快精準農業核心技術研究，簡化精準農業基礎設施建設步驟，降低精準農業基礎設施建設成本，促使盡可能多的農民將精準農業技術體系應用到農業生產中；建立一個完整的植物信息數據庫，在農作物生長的不同階段及時給出合理的操作建議；結合全國各地農業發展特點和現狀，加快自主研制開發適合不同模式精準農業發展的“3S”技術及高科技產品，并將“3S”技術及高科技產品全面運用于精準農業生產過程中，進一步拓寬現代信息技術在精準農業領域中的應用。

參考文獻：

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作者簡介：

精準農業發展分析范文第2篇

關鍵詞：3S技術；精準農業；應用展望

中圖分類號：S-3 文獻標識碼： A DOI：10.11974/nyyjs.20170229022

我國是一個農業大國，擁有近8億的農民，用占世界7%的耕地面積養活了世界22%的人口， 國際上近年來把精準農業作為農科學研究的熱點領域，是農業生產與高新技術相結合的新型農業發展模式。它的特點是“精確”，它充分體現的是因地制宜，科學管理的思想觀念，其核心技術是“3S”技術與計算機控制系統。

1 精準農業

1.1 精準農業（precision Agriculture）的核心思想

精準農業（precision Agriculture，簡稱PA）是農業實現低耗、高效、優質的重要途徑，是由信息技術支持的根據空間變異，定位、定時、定量地實施一整套現代化農事操作技術與管理的系統[1]， 實時獲取地塊中每個小區內的土壤信息、農作物信息，診斷作物的長勢和產量在空間上形成的差異是PA的內涵思想，并對每一個小區做出分析，決策，隨后進行灌溉、施肥以及噴藥，從而使水、肥以及殺蟲劑的利用率被最大限度地利用，增加產量，減少環境污染，進而高效地利用各類農業資源，取得非常可觀的經濟效益和環境效益。

1.2 精準農業的技術核心

實現PA，它的核心是除了建立一個完善的地理信息系統（GIS），還有全球定位系統（GPS）、遙感（RS）、傳感器以及檢測系統等。前3項組成了 “3S”技術，若要對農作物抽樣調查，獲取作物生長的各種影響因素數據，那就離不開3S技術，同時可以實時采集時間、空間變化信息，繪制電子地圖，并對其進行加工處理，還可對精準農業的效果、效益進行評估（圖1）。

1.3 S技術在精準農業中的綜合應用

1.3.1 GIS技術的應用

地理信息系統（GIS，Geographical Information System）作為農田空間數據庫采集、分析、處理和顯示地理空間信息的計算機軟件平臺。其在精準農業中的應用主要包括以下幾個方面：

GIS能作為農田空間數據庫的管理系統。它即管理農業空間數據庫，也能實現對土壤性狀、自然條件、農作物長勢狀況及產量等數據遠程查詢，也能參與分析，最終顯示與輸出分析的結果； GIS能繪制農作物產量分布圖。在新型聯合收割機上安裝GPS，每隔幾分鐘，GPS就記錄下它的位置， 而產量計量系統能自動稱出農作物的重量，此時計量儀器能測出農作物流入Υ娌值乃俁群筒獬鲆丫流出的總量，所以一旦結果顯示，就記錄在農田空間數據庫中； GIS可以分析農業專題圖。GIS有空間疊置功能，能將不同類型農業專題數據疊置在一起，形成新的數據集，從而能分析出土壤中各種限制因子與作物的相互影響。

1.3.2 GPS技術的應用

GPS在精準農業中非常重要，它可以精準定位，精準施肥，精準灌溉，精準噴藥以及精準耕作，GPS根據地區不同，土壤類型差別以及土壤中各種養分的盈虧狀況，作物的差異和作物的需求狀況，將微量元素與有機肥科學配方，做到精準施肥；同時，GPS利用土地參數采樣器，采集植物的生態環境等參數，通過GPS中心控制基站，然后讓專家系統進行植物分析，可以做到精準調控節水灌溉系統；GPS也能監測病蟲草害，它能連接高質量的視頻攝像系統，可以收集原始數據，分析圖像，實時監測田間作物，從而能得出受災范圍與位置，還可跟蹤蟲害的遷飛路線、種群數量和受災程度，病蟲害發展方向及流行趨勢，隨后可選擇裝有差分GPS的飛機引導飛行員在特定的路線與高度進行噴灑；精確種子與播種工程有機結合，能讓播種機均勻播種，深淺一致，這樣可以使田間作物獲得充足的營養，收獲機械不但可以顆粒歸倉，而且還能根據一定的標準準確分級，所以GPS能減少肥料和農藥的消耗、精確灌溉、精準播種，而且還有助于提高作物產量。

1.3.3 RS在精準農業中的應用

遙感（RS）是不接觸物體，對目標或自然現象遠距離探測和感知的一種新型技術。RS不僅全面、準確、實時地提供作物生態環境，而且還可以提供作物生長的各種信息。所以RS是獲取田間數據的重要來源，因此RS在作物產量預測，農情宏觀預報等方面提供重要依據。

2 結語

目前，關于3S技術的運用仍然是精準農業發展的核心，精準農業是一種綜合性很強的復雜系統，用GIS將土壤和作物數據進行存儲、整理、分析，利用RS可以全面、準確及時的獲取多光譜、大范圍的田間遙感數據，利用GPS技術，配合RS和GIS，能夠對農作物產量分布，土壤成分進行監測，做到合理施肥、精準灌溉、精準噴灑農藥和精細耕作，從而實現了農業低耗、高效和優質，精準農業在3S技術支持下具有精準定位、技術性強，定量化的特點，其中，GPS與GIS的結合提供了精準位置；提供了定量的田間作業與管理的技術手段，RS與GIS的結合能提供建立農田基礎數據庫所需的多種數據源，因此可以優勢互補 ， 從而促進精準農業的發展。

參考文獻

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[2]何勇.精細農業[M].杭州：浙江大學出版社，2000.

[3]唐俊華.對地觀測技術與精細農業[M].北京：科學出版社，2001.

精準農業發展分析范文第3篇

自古以來，我國就是農業大國，農業在國家發展的過程中發揮了重要的作用，不管是過去的小農經濟，還是今天的新農村建設，農村發展伴隨了我國幾千年的歷史。近年來，農業現代化的逐步加深使得我國的農業機械自動化取得了一定的成績。本文主要分析了我國農業機械化的現狀，在此基礎上提出了農業機械自動化的推進模式。

關鍵詞：

農業；機械自動化；現狀；推進模式

最近幾年，我國人口的不斷增長，可耕種面積卻不斷下降，使得我國的人均耕地逐漸接近最低紅線，糧食是解決溫飽的根本，面對這樣的情況，推動農業機械自動化，實現有限耕地面積的最高效應用，成為我國農業發展過程中的重要課題。那么，當前我國農業機械自動化面臨著怎樣的現狀呢？未來又該以怎樣的模式推進機械自動化呢？

1農業機械自動化現狀

改革開放以后，我國的經濟取得了突飛猛進的發展，在這個過程中，國家的農村建設也取得了一定的進步，不管是的推進，還是農業稅的免除，都促進了農村經濟的飛速進步，特別是近年來新農村建設的逐步推進，使得我國由傳統農業向機械化農業不斷轉變，在這個過程中，農業機械自動化取得了一定的成績，主要包括農業機械化的投入在逐步增多，農業機械自動化的裝備在不斷提高等。但是，在看到這些成績的同時，我們也不能忽視存在的問題，成績和問題并存是目前農業機械自動化面對的主要現狀。目前我國農業機械自動化仍然存在著一定的問題，主要體現在以下幾個方面。首先，農業機械自動化精準程度不高。精準的農業機械自動化是目前發達國家農業發展中應用最多的農業技術，通過對美國、德國等農業發達國家的分析我們可以發現，它們在農業機械自動化的過程中，正逐步實現精準自動化。農業機械自動化精準性的實現，需要讓計算機的GPS、GLS技術與農業機械自動化技術相結合，在農業生產過程中，保證機械自動化精準定位，對于預防農業生產中可能出現的問題具有重要的作用。特別是動態精準更能以最快最準確的定位找到問題所在，進而將生產損失降到最低。目前我國的農業機械自動化發展過程中，計算機的GPS、GLS技術與農業機械自動化技術的結合能力還很低，這是未來發展中需要提高的部分。其次，農業機械自動化創新不足。除了精準程度不夠以外，創新不足也是目前農業機械自動化發展中面臨的一個問題。創新是事物發展的源動力，對于農業機械自動化的發展而言，也不例外。計算機技術的發展，使得任何一項技術的更新換代速度都在提高，農業機械自動化在一定程度上依賴于計算機技術，所以說，當計算機技術飛速發展時，農業機械自動化也就有了更多的發展和創新空間，但是目前我國的農業機械自動化在很大程度上仍然只是照搬和完全借鑒，自主創新明顯不足。所以，實現農業機械自動化的創新也是農業機械自動化未來發展中需要解決的問題。

2農業機械自動化推進模式

根據當前我國農業機械自動化發展的實際情況，筆者認為，未來農業機械自動化的推進模式選擇，主要有以下幾種。

2.1農業機械自動化精準模式

正如上面我們提到的，我國農業機械自動化的精準程度還不夠，但是我們相信，這只是暫時的情況。近年來，農業機械專業科研人員隊伍逐漸壯大，我國的農業機械自動化發展速度有了明顯的提升，而關于農業機械自動化精準度的研究也在逐漸增多，所以，農業機械自動化的精準模式，是未來農業機械自動化發展的重要模式。其中，關于節水、節肥等的精準度研發更是取得了較大的成效，在資源集約型和環境友好型的社會理念之下，精準模式下資源節約的理念必然更受社會歡迎，也必然會獲得更多的社會支持，這對農業機械自動化精準模式的深入發展也有一定的幫助，所以，這是良性循環的模式。總之，農業機械自動化的精準模式，將是我國農業機械自動化未來發展中的重要模式選擇。

2.2農業機械自動化技術創新模式

“大眾創業，萬眾創新”的“雙創”理念是最近我國最為重要的發展理念，不管是哪個行業，都已經開始了深入的創新活動，農業機械自動化以技術為支撐，在這樣的社會背景下，其創新模式是必然選擇。所以，以國外農業機械自動化的先進理念為借鑒，結合我國農業發展的實際情況，同時充分考慮各地區農業發展的特色，完成農業機械自動化的技術創新，是未來農業機械自動化發展中的必經途徑。總之，技術創新模式也是我國農業機械自動化推進過程中的重要模式。

作者：葉秋楠 單位：遼寧省農機質量監督管理站

參考文獻：

精準農業發展分析范文第4篇

關鍵詞：精準農業；實踐；農田土壤養分；空間變異性

中圖分類號：S158.3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20150732017

農業是每個國家發展的支柱產業，它歷經千年的演變，從原始農業向現代化農業實現了過度，目前它正進入知識高度密集發展的新階段。過去的農業生產技術較為落后，產出效率低，勞動者的能力得不到發揮，依靠農藥、化肥進行生產還不利于農田產物的健康性。精準農業又被稱為環保農業，是一種新的農業生產手段，其研究的動力是田間分布明顯的差異性，有助于做好定量分析，突出先進技術的優勢特點。然而，精準農業在實施過程中需要高技術配合，對信息資訊具有較高要求，難免產生農田土壤養分空間變異性。本文就結合精準農業在我國的發展現狀，對農田土壤養分空間變異性進行研究，從而發揮精確農業的作用。

1 農田土壤養分空間變異性的研究現狀

傳統的農業生產在研究過程中手段策略相對單一，將一塊地看做統一的單位進行處理，沒有根據土壤的形成、不同結構和地形特點開展分類似研究，不利于提高農田的生產效率，還會造成浪費。現如今，人們對土壤的特性有了進一步的了解，對農田土壤養分空間變異性也有了研究。90年代后期，我國也在這方面進行了嘗試性探索，采用以50米距離為間距的網格法采集土樣，分析了牧地條件下土壤表層速效磷、鉀等的空間變異性，并探討了胺態氮、硝態氮、有水溶性鉀、水溶性鈣等在空間中的變異規律，繪制了具體的等值圖標，使我國在該領域得到了突破性進展。

2 精準農業實踐中農田土壤養分空間變異性的成因及研究對策

即便在土壤質地相同的區域之中，土壤的物理、化學以及生物特性也不是完全相同的，在平面和深度上不是均質樣式，我們通常將這種土壤屬性在空間上的非一致性叫做農田土壤養分空間變異性。土壤的變異包括系統變異和隨機變異兩種模式，引發土壤變異的原因也多樣，例如水文、氣候、母質、生物等等都會產生作用，而土壤中大量和微量的元素的變異性則取決于土壤母質的性質和地形位置，并與氣候、大氣沉降、降雨和農業措施等息息相關。其中，對土壤特性變異具有最大影響的是土壤的母質，母質是構成土壤的基礎，它的差異小，空間出現變異的情況也小。據目前的研究表明，地形對土壤的肥力和有效水有較大影響，在坡度相似的位置，土壤特性也趨于相似。沙粒含量和ph值等土壤的物理特性，在復雜的丘陵地區具有較高的關聯度，在不同的季節、年份，作物的產出數量也不盡相同，產量的時間變異占總量的變異數據高達60%以上。

在研究精確農業實踐農田養分空間變異性成因和相關數據探索過程中，要利用經典統計學方法進行探究，采用最傳統的估算土壤特性的方式，采用公式n=ta2S2/（x-Ⅱ）2進行采樣分析，估算出變量x。一個隨機變量Z的變化特征是由其概率密度函數P（z）來表示的，z為隨機變量z的可能取值。地統計學方法可用于土壤特性空間變異研究的定量分析，研究區域化變量理論，變異函數是地學統計學方法的基本工具，它通過測定區域化變量分隔等距離樣點間的差異來研究變量的空間相關性，并采用理論化模型求出某一區域的變異性特征。

3 精準農業實踐中農田土壤養分空間變異性的發展前景

3.1 對農田土 壤進行研究的基礎是采樣工作，它是約養分研究的關鍵，在今后的發展中，還要結合最新的技術方式，采用適當的方法進行采樣，利用最科學的方式研究農田土壤養分空間變異性是未來研究的重點內容。

3.2 土壤是不 斷發展變化的時空四維有機體，將土壤養分空間變異研究與土壤養分補充、遷移、轉化、流失等微觀機理研究相結合，對于揭示土壤養分在四維尺度上的演變規律將具有重要的作用。

3.3 由于土壤 條件是一項復雜的內容，不能用單一的方法研究所有的現象。根據不同研究方式的特點，將地統計學與其他方法相結合，根據土壤具體情況實施變異性研究就顯得極其重要。

3.4 隨著社會 科學技術的迅猛發展，堅持采用新技術、新方式，利用現代化手段，采用精準農業實踐對土壤養分空間變異性進行研究，并加入遙感影像、光譜信息、GPS定位系統，就成為了研究的新方式。

4 結束語

總而言之，農業是我國基礎建設行業，它是國民經濟的支柱，是社會發展的基礎。精準農業思想是一種新的農業技術運用手段，能夠有針對性的探究農田的特點，找到土壤養分空間變異性出現的具體原因。為了促進我國農業的進一步發展，我國一定要找到傳統農業研究存在的不足，科學使用精準農業實踐方式對土壤進行探究，突出它的優勢特點，減少誤差現象，從而做出精確的分析。

參考文獻

精準農業發展分析范文第5篇

關鍵詞：計算機；地理網格技術；農業生產

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）28-0231-02

自計算機技術的廣泛發展，刺激形成全球性產業的新格局，計算機技術儼然成為人類生產生活中的一項重要技術。據國家信息產業網統計數據顯示：“美國信息產業銷售額占據整體GDP的1/3，遠超建筑、汽車等傳統產業，成為國民經濟支柱”。事實證明，誰先掌握計算機信息技術發展的制高點，誰掌握了發展的機遇，未來的農業生產必將引用計算機技術并廣泛應用。

1 農業領域的計算機信息技術在我國發展軌跡及其優勢

計算機信息技術在農業領域的發展伴隨新數字媒體時期的到來，得到了更進一步的拓展，同時改變了傳統的農業生產模式，使得信息農業格局有效形成。追溯到上世紀八十年代末期，政府已經組建中國科學院計算中心，首次以研究計算機農業發展及農業發展的前景列入一項專題，開啟了以遙感技術、科學計算法、數學統計法為一體系的農業科研的新篇章。1987年，國家通過建立了農業信息中心，逐漸重視在現代農業生產中對計算機技術的應用[1]，將遙感衛星技術和物理信息技術等運用于農作物病蟲害預測預報，并對農作物病蟲害進行了模擬試驗[2]。1997年在深圳召開的首屆全國信息工作會議肯定了應將計算機信息資源的建設作為未來農業發展的一個實際工作方向，用以輔助各項工作的全面開展與推進。在黨的十六屆五中全會會議上明確提出的將計算機信息化發展列入到了服務三農體系之內，成為新世紀農村建設的重要內容[3]。

計算機信息技術的農業應用機制及優勢分析“農業信息化”也稱“信息農業”[4-8]，通過將計算機信息技術的引入與農業生產有機結合，使二者合二為一延伸成為新型現代化農業模式。利用計算機信息技術，結合信息經濟和農業生態系統，結合智能信息系統和決策系統，為各區域農業生產者提供幫助和技術服務，達到以精細組織定量分析、定量分析為重點的現代農業生產生產格局的轉變。通過建立健全信息系統模型，更科學的制定決策為農業生產服務。大大提高了生產效率，及其生產資源的使用、利用效率。通過對計算機信息技術的應用改變傳統精耕細作對生態的破壞，有利于農業生產可持續性發展。

2 計算機技術在現代農業中的具體運用

通過對計算機地理網格的設計實現計算機技術對現代農業的檢測與控制。

取決于地理區域的研究與應用尺度地理網格的單元大小取決于地理區域的研究與應用尺度。不同的地理區域，因土壤特性、自然地理環境特點，以及應用領域的不同，其所適合的尺度是不同的。尋找合適的網格尺寸是地理研究的關鍵，研究和應用需要多年的積累，傳統的地理網格技術與經緯度網格法是簡單的，但面積、形狀變形較大。

現代精準農業的研究基準尺度一般為19m×19m。劃分后的網格形狀和實際地塊要相似接近一致，更能確保形狀和面積的變形可控，有利于變量投入和采樣的實際操作。高斯-克呂格大比例尺下的投影更為契合現代農業地理網格數據根蒂要求。能夠保證網格的全球編碼唯一考有助于網格數據的共享與標準化。鑒于差別研究與應用方向，有必要在同一地理區域創建不同的研究標準，網格設計時充分斟酌建立完整的分層網格系統。依據此方法，可以從最基礎的基準網格大小的網格數據庫，逐一通過抽樣建立更符合要求的研究基礎標準，得到更全面的結論充分的把握微觀、中觀與宏觀等多個尺度。四叉樹分層網格系統能夠充分滿足相同網格基準上不同的研究的標準需求。通常在做精準農業研究與應用時，更高的尺度大小沒有固定和嚴格的要求，用以解決遇到的更大難度上的了解整個地域整體特征。為此，采用四叉樹方式的分層體系是可以滿足要求的。可采用的體系是EOSG：3785坐標系下的四叉樹分層網格體系，四叉樹的頂層（1級）網格范圍是（-20037508.34m，-20037508.34m）-（20037508.34m，20037508.34m）。精準農業應用所需要的基準單位大小處于22級，網格單位為19m×19m左右，分層網格編碼對網格單元進行編碼，為了滿足分層網格中每個網格單元的每個級別而進行的位置。

以滿足統一標識分層網格中的每一級每一個網格單元的位置。為了方便數據庫的查找與運算，采用字符串方式來進行編碼。具體設計如下：唯一的編碼字符串t頂格的定義，網格為1，以整個世界為尺度，邊長為40，075，016.68m，頂層網格（1級）Fig.1 The grid level 1單一網格四分為4個網格后，網格二級字符串編碼依次為Q（左上網格），R（右上網格），T（左下網格），S（右下網格）。其唯一編碼字符串為TQ、TR、TT、TS，以此類推。網格字符串的數量則是網格的層級，如字符串“TSTQ”表示是該網格屬于第4級網格。

四分網格編碼Fig.1 The grid code假若想從基準網格單位（第22級網格單元），建立更高尺度（層級）的研究網格單元，只需要創建網格四叉網格融合的規則，將更高層級的編碼相同的單元挑選后采用柵格抽樣算法進行合并計算即可，如：臨近抽樣、三次樣條抽樣、立方抽樣等等在確定精準農業的地理網格系統后，需要考慮建立地理網格的數據庫。將現代農業所需的數據指標信息存儲記錄到數據庫中。

在綜合考慮各種現代農業對數據精度的要求，以及大量的已有研究的情況下對農業網絡數據庫進行設計，將現代農業中地理網格的基礎單元，合理設定在19m×19m，網格的屬性數據即為全部數據。

與傳統農業數據庫最大的區別是基于網格數據庫對每個網格的位置，在網格內發現不同的信息，從而實現了農田精細化和差異化管理[10]。可以通過建立差異化的網格實現網格間的區別，實現每個網格內能夠體現的差異農田信息，使得每個網格單元內即使存在差異，也可在數據庫中找到相應的存儲記錄信息。充分滿足現代精準農業對數據的要求，與現代精準農業的特點相吻合。充分考慮數據的精度，計算的速度，產量圖的制作，因地制宜（根據土壤肥力、氮磷鉀含量，制定相應的變量施肥方案）提高產量[11]。

3 計算機技術對我國現代農業發展的重要意義

3.1 有利于農業產量的提高

傳統的農業生產以精工細作為主，產量難以大幅度提高，引用計算機技術后可從各方面對農業的生產進行監測，實時掌控農作物生長動態，農業生產過程中對氣象的信息化預測，即通過對大氣環境及其數值變化進行實時動態預測，對田間指標進行實時監測、記錄模擬計算機數據模型，做好農業生產防范工作，對農業生產進行科學有利的指導，展現出因地制宜地真正的詮釋，有利于提升了產量與效益。

3.2 有利于節省人工

在農業生產過程當中計算機兼備人腦具備與不具備的所有辨識本領，對計算機數據篩選選擇制定符合現代農業生產的優化方案。運用計算機技術在現代農業生產后可大大縮少人員使用，便面人為因素對現代農業產量的直接影響。利用計算機信息技術，人工智能的知識推理、使用表示、采集等技術手段，匯集整合農業領域極為龐大的技術、知識、資料數據體系，構造成為智能問答系統，利用計算機信息技術進行科學選種、土壤準備、種植、管理和收獲；科學提出防治方法；制定銷售方案，避免收獲后的積壓，造成不必要的人工勞動。

3.3 有利于確保糧食的安全

“國以民為本，民以食為天”。糧食作為廣大人民的生產生活資料同樣關系到國家整體的生產建設與戰略安全。糧食安全與國土安全同樣重要，關乎社會穩定和諧，關乎經濟持續發展。運用計算機信息技術能夠準確的判斷大環境氣候，根據當地氣候因地制宜的制定適合的生產計劃，做到最大限度保障農業生產。糧食安全的保障同樣作為現代農業發展現階段的重要目標，在現代農業生產活動中運用計算機技術，有助于加強對糧食安全進行保障。

3.4 有利于確保農業的可持續發展

利用計算機技術在現代農業生產當中的地位和應用，更加科學規范的管理耕地，是現代農業可持續發展中的重要一環，為現代農業的可持續性發展締造了一個無限的前景，提供一個難得的機遇。通過推進計算機技術在現代農業生產中的應用，建立健全現代農業計算機信息網絡系統；加速計算機在現代農業生產中的開發研究與應用，有助于現代農業可持續性發展。

4 結束語

計算機技術在現代農業生產中的應用，在經濟全球化的趨勢下，充分滿足了現代農業生產的各種技術的需求，對促進現代農業的發展起到了有效的作用，伴隨計算機技術的在我國的不斷發展，農業生產活動中對計算機技術的應用勢必成為不可阻擋的必然趨勢可以預見，尤其在科技不斷發展創新的今天，計算機技術對現代農業生產建設的積極影響也將進一步得到完善發展，為我國現代農業生產建設提供穩定持續的發展動力，助推我國農業生產更快、更好地走向現代農業道路。

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