數字農業發展分析

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數字農業發展分析范文第1篇

關鍵詞：精準農業；大數據；農藥噴灑；定量分析；研究過程

1發展概況

從1993要1994年美國首先提出精準農業思想以來，精準農業在應用中逐步取得了巨大的發展，到如今精準農業已經成為農業可持續發展的重要途徑。中國自古以來就是世界農業大國，但同時又是一個農業水平相對落后的國家。因而我國在多個會議上就此問題進了探討，為農業發展提供技術、資金、政策支持。2017年野兩會冶關于農業熱點問題有很多討論院發展高效農業促精準扶貧、建議建立全國范圍農業大數據平臺、農業大數據捍衛舌尖上的安全等，可以看出國家對于農業態度的轉變，更加注重互聯網與農業的結合以及食品安全健康。我國在精準農業方面的發展目前主要關注于效率的提高，本文主要關注質量提升問題。果樹農藥噴灑是農業生產中較為重要的一個環節。通過無人機進行數據捕捉采集，再進行數字圖像處理，并依靠后臺數據庫進行分析可以獲得更精確、更全面的數據，從而獲得更準確的噴灑方式，從而解決我國農業發展面臨的環境資源問題，走可持續的農業發展道路。同時，更精準的農藥噴灑量可以減少農藥對人體健康的危害，實現綠色農業、綠色中國[1-3]。

2研究方法

2.1數據挖掘

利用統計軟件R在濟南超算中心平臺下，對數據進行高效準確的挖掘。主要基于關于果樹疾病研究的權威書籍、文獻，挖掘患病果樹樹葉圖像，治療各種果樹疾病的農藥種類及用量等的相關記載。

2.2數據庫構建

利用已經擁有的果樹疾病研究的權威書籍、文獻以及其他合作院校所提供的數據資料等有效研究資料建立數據庫，包括各種患病果樹的樹葉圖像，各種果樹疾病治療所需的農藥種類及用量。根據這些參數，利用統計軟件R在濟南超算中心平臺下，根據已經挖掘出地準確數據進行數據分析、計算得到最佳結果，實現農業的經濟、綠色發展。當獲得一張患病樹葉圖像時，可以根據圖像數據分析，搜索到該樹的患病種類、患病程度、所需噴灑的農藥種類、所需農藥噴灑量以及所需農藥噴灑濃度等。數據庫的建立工作是長期的，需要及時更新最新的農藥種類，最大程度上地保證搜索得到的農藥最適宜、對環境污染最小、對水果的質量影響最小，保證水果是綠色健康的。因此，要及時將最新數據導入數據庫，詳細搜集患病果樹的樹葉圖像，各種果樹疾病治療所需的農藥種類及用量，不斷完善數據庫，使分析結果更加準確。

2.3數據捕捉

采集利用無人機對目標果樹或目標范圍內的果樹進行圖像的采集，并將采集的數據傳送至系統后臺。

2.4數字圖像處理

將無人機采集的圖像進行數字圖像處理，提取有用信息，利用數據庫已有數據分析該樹的患病種類、患病程度。

2.5結果

得出將數字圖像處理得出的信息利用大數據分析，得出該樹的患病種類、患病程度、需噴灑的各種農藥種類選擇、所需農藥噴灑量以及最適宜噴灑濃度。

3研究過程精準

農業是當今世界農業發展新潮流。本項目是基于大數據與數字圖像處理的精準農藥的定量分析研究，致力于建造一個野因樹而異冶精確農藥噴灑量的綠色經濟農業大數據分析系統。該系統研究過程主要包括利用無人機對圖像進行捕捉傳遞；對傳遞回的信息進行數字圖像處理分析；以濟南超算為后端對完成數據挖掘、分析；得出最適宜的農藥噴灑濃度和噴灑量淵圖1冤。

4成效

4.1經濟

因樹而異，根據1株果樹或1片區域內果樹的患病程度不同，確定最適宜的農藥種類排名，相應給出最適宜的農藥噴灑量和噴灑濃度。這樣更有利于果樹的生長，降低了農藥的使用量，減少了農民的投入成本，降低了農民的經濟負擔，提高了農民的收益[4]。

4.2綠色

農藥使用量的不斷增加，不僅有技術層面和從農人員的原因，也有農藥質量參差不齊的原因，通過提高農藥質量、控制農藥噴灑量可以緩解日益嚴峻的農藥過度使用問題。農藥的過度使用，會污染大氣、水環境，造成土壤板結，同時還會增強病菌、害蟲對農藥的抗藥性。適宜噴灑農藥會減少環境污染，營造更綠色的環境，使農業生產可持續化。利用大數據及信息科學技術改造和裝備實現綠色農業產業科技化，進而實現經濟與綠色健康的相互促進[5]。

4.3健康

在食品健康日益受到關注的今天，精準噴灑農藥可減少因過度噴灑造成的農產品質量下降，嚴格控制農藥噴灑量及噴灑濃度更有益于人類健康。過度使用農藥不僅會危害人類健康，還會破壞生態平衡，造成野生生物和畜禽中毒等。因此，適宜的農藥噴灑量與噴灑濃度會大大減小對人類和動物健康的威脅。

4.4高效

提高農業生產效率以緩解我國人口不斷增多所帶來的糧食生產壓力，同時無人機的使用節約了人力資源，進一步實現了農業機械化、信息化。在我國農田集中處，研究、應用并推廣適合的精準農業，實施恰當的農藥噴灑技術，對提高農產品產量和質量具有重要意義。

4.5發展

數字農業發展分析范文第2篇

農業信息化使信息傳播速度更快，范圍更廣，并實現了數字化技術的應用，提高農業技術效率。本文主要論述實現農業信息化的過程，繼而對農業信息化對農業技術效率的促進作用進行全面分析和闡釋，推進我國農業快速可持續發展。

關鍵詞：

農業信息化；農業技術；效率

1實現農業信息化的過程

實現農業信息化的過程如下：

1）農業信息基礎設施建設。該過程中，要建設信息網絡農業信息基礎設施，并對農業信息資源進行開發和建設；

2）對農業信息技術集成系統進行開發和應用。主要包括構建農業信息系統模型、集成信息系統開發以及實現農業信息技術產業化等；

3）信息農業階段。實現農業基礎設施裝備信息化、農業技術操作全面自動化和農業經營管理網絡化。

2農業信息化對農業技術效率的促進作用

2.1提高農業市場信息傳播范圍及速度

可將農業市場信息細化為農產品市場信息和農業生產資料信息。對各農產品信息具備清晰地認識和了解，明確市場需求，繼而依據潛在需求，進行農產品生產及開發，避免生產銷售過程中過于盲目。在該過程中，實現農業產值增加，使農業生產技術效率不斷提高。對各類農業生產資料市場信息具備清晰地認識和了解之后，有助于農戶和企業優選性價比高的農資產品，實現農業生產成本控制，減少不必要的資金浪費，提高農業生產技術效率，對我國農業發展起到推進作用[1]。

2.2有助于政府政策信息推廣

傳統農業發展背景下，農戶一般通過村廣播或村集體會議，對國家農業政策具備初步認識，信息傳播速度慢，甚至出現失真情況。近年來，網絡信息化背景下，可將國家最新農業政策傳達到農村，使每個農戶都能夠對其具備清晰的認知，無論是信息傳播速度，還是準確率，都有所提升。而農業生產者依據具體政策，結合區域性因素及市場需求等，對農業生產方式和結構等進行科學調整，使農業生產更加合理，實現農業生產技術效率的提高，為區域性農業發展提供助力。

2.3提高農業技術信息的傳播范圍和速度

采用現代生產技術，使病蟲害防治及灌溉工作更加科學、合理，從而使農業生產技術效率得到根本性提高。傳統生產觀念的制約，及信息手段落后，增加了農業技術信息的推廣及應用難度。而受制于發展水平，我國農業科技成果轉化率比較低，難以滿足農業信息化要求。借助現代信息技術優勢，在農村實現農業技術信息傳遞，從根本上提升新技術的推廣和應用速度，使我國整體農業技術生產效率及水平不斷提高。

2.4提高農業生產技術效率

在農業生產中，應用以現代信息技術為背景的農田信息管理系統、墑情監測系統和遙感系統等數字農業技術，能實時監測農作物和土壤，對農作物生長發育情況、病蟲害問題、水肥狀況及外部環境信息等具備清晰的認知和了解，使信息系統更具動態性和空間性，以有效模擬農業生產現象及過程。在農業生產中，對各項資源進行優化配置，實現生產成本控制，并改善生態環境，從根本上提高農作物的品質和產量，為人們供應高質量農產品。數字農業技術有助于農業生產技術效率的提高，使農業生產朝向集約化方向發展[2]。

2.5提高農業人員科技文化水平

農業工作人員和農民的素質及技術水平，直接關乎農業生產技術效率。農業信息化背景下，加大科技文化知識傳播力度，對農民進行培訓，以提高其綜合素質及農業生產水平。并確保農業工作人員具備很高的專業技能水平，真正服務于農業生產[3]。采用該種方式，能夠使他們對信息和市場進行更好地把握和應用，提高勞動生產率，并促進農業生產技術效率的提升。

3結束語

綜上所述，農業信息化以其獨特的優勢，促進了農業技術效率的提升。而農業信息化對農業技術效率的作用受區域因素影響，政府和相關部門要依據我國各地區農業發展背景及要求，對其進行合理應用，降低農業生產成本，提高農產品質量和糧食產量，最大程度上保障農業生產效益，為我國農業發展及農產品開發提供廣闊的市場競爭空間。

參考文獻：

[1]何鋒，李俊杰.我國農業信息化對農業技術效率的促進作用研究[J].農業網絡信息，2014(8)：5-11.

[2]王維新.發揮信息化作用促進農業經濟增長[J].吉林農業，2015(10)：37-38.

數字農業發展分析范文第3篇

——信息技術改造傳統農業

利用先進的信息采集系統將一片土地的土壤類型、肥力等土壤信息，降雨、日照等氣象信息，以及農業生產動態等信息收集起來，利用信息分析系統將這些信息進行綜合分析處理，決定耕作的種類、方式，在生產過程中使用具有變量施肥、噴藥功能的農用機械根據不同地塊的情況進行精耕細作，從而有效提高產出、節約投入、減少環境污染———在位于北京市海淀區的國家農業信息化工程技術研究中心，中心精準農業工程技術部主任孟志軍為記者描繪了這樣一幅與傳統農業截然不同的圖景，這就是精準農業。

隨著信息時代的來臨，信息技術的飛速發展改變了人類的生活，這一技術在農業上的應用改變了幾千年來傳統農業的生產方式，翻開了農業發展的嶄新一頁。基于“3s”技術即遙感技術（rs）、地理信息系統（gis）、全球定位系統（gps）在農業中的應用，20世紀90年代中期以來，精準農業在美國、日本等發達國家中的實驗研究與實踐有了快速的發展，被譽為“信息時代作物生產管理技術思想的革命”。

承擔這一項目的是一支年輕的隊伍，平均年齡33歲，70%具有博士學位，多是有著農學與計算機專業背景的復合型人才，短短的五年時間，項目的研發已經有了實質性進展，他們開發出了收集信息的農田地理信息系統、分析信息的變量農業處方圖系統、能進行全自動化操作的變量施肥機、變量噴藥機等，目前他們正在打造一個更大的具有綜合分析功能的平臺系統。

——打造“數字農業”技術體系

事實上，精準農業也好、專家系統也好，還有設施農業、虛擬農業等等，這些基于現代信息技術的農業技術系統，都有一個共同的名字———“數字農業”。

“數字農業”是利用信息技術全面促進農業、農村可持續發展，建設現代化農業重要的科學支撐技術。“數字農業”的內容主要包括農業要素、農業過程及農業管理的數字信息化。

“數字農業”是農業信息化的核心，也是農業信息化的具體表現形式。

“數字農業”正在使人們對科學利用農業資源潛力的認識和作物生產管理觀念產生深刻的變革，促進農業科技界突破傳統的以單學科研究為主的工作方式，通過多學科的融合和協調，將多種科技成果組裝集成，直接為農業生產的持續發展服務。

——以國產化與社會化為目標

“數字農業”是一個具有挑戰性的國家目標。幾乎所有現存的技術基礎，目前都還不足以支撐這樣一個戰略目標的實現。“數字農業”在國內的發展，一方面是將其作為開展農業高新技術研究的重要方向，另一方面是通過“數字農業”技術體系的研究，從中分解出一系列適用新技術，進行國產化和社會化推廣。

作為“數字農業”的核心之一，精準農業的發展正面臨著令人振奮的前景。從精準農業示范基地的實施情況看，這一技術可以廣泛應用于小麥、玉米等大田作物，對品質要求高的經濟作物如煙葉、茶葉等效果也非常明顯，可以有效提高產出率，節約肥料使用率，提高產品質量。

然而同所有引進的技術一樣，精準農業面臨成本過高以及如何本土化的問題，目前基地使用的全球定位系統和聯合收割機等設備都由國外進口，價格高達100多萬元人民幣，只有實現國產化，其成本才能大幅降低，所以，今后精準農業要在關鍵技術上進行自主知識產權的研發和儲備，建立完全的國產化的精準農業信息采集、分析以及應用體系。

孟志軍介紹說，目前中心正在與黑龍江農墾總局、上海郊區的現代農業園區合作進行國產化試驗，以目前研發的情況看，精準農業技術的國產化在3、5年之內就可以達到。這意味著被普遍質疑的實施精準農業成本過高的問題會得以解決，進行社會化生產成為可能。

數字農業發展分析范文第4篇

[關鍵詞]　地理信息系統 GIS 精細農業

[中圖分類號]　S126 [文獻標識碼]　A [文章編號]　1003-1650 (2014)04-0017-01

一、地理信息系統

地理信息系統（GIS）：美國聯邦數字地圖協調委員會（FIC-CDC）關于GIS的定義及概念框架， FIC-CDC認為GIS是由計算機硬件、計算機軟件和不同的方法組成的系統，該系統設計支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃和管理問題。

二、精細農業

精細農業是綜合應用地球空間信息技術、計算機輔助決策技術、農業工程技術等現代高新科技以獲得“高產、優質、高效”的現代農業生產模式和技術體系。運用全球定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）、遙感技術（RS）、傳感器及檢測系統、計算機控制器及變量執行設備等信息技術，對大田作物生產實施監控，從而提高農作物的產量和質量，最大限度地保護生態環境，節約資源，保證農業可持續發展。

三、GIS在精細農業方面的應用分析

地理信息系統萌芽于20世紀60年代，我國在80年代開始了這方面的研究和應用。

1.GIS在農業土地地塊等級分類中的應用

利用GIS設定農業用地的取樣位置，對農業用地的營養成分的抽樣采集或者農業用地的年平均產量的數據整理，在Arcmap中借助于SQL語言的編輯篩選功能，從而把收集到的數據進行分類，以達到農業土地地塊的分類分級的效果。

2.GIS在農業病蟲害防治

在農業病蟲害防治方面，主要是利用GIS與GPS、RS的有機結合來實現的，通過全球定位系統（GPS）和遙感技術（RS）把該區域內的農作物的長勢情況以圖像數據的方式傳輸給GIS，通過GIS軟件對于圖片強大的分析系統，分析出病蟲害的傳播、遷移、擴散規律和種群分布空間動態以及病蟲害的發生和環境關系，對病蟲害進行全方位、立體掌握[1]，根據GIS圖像數據的顏色值變化趨勢從而能夠準確的對于農作物的病蟲害狀況做出判斷，適時地采取有效的病蟲害防治措施。

3.GIS在農產品估產方面的應用

GIS與GPS、RS相結合，通過遙感技術（GPS）采集清晰的圖像信息，全球定位系統（RS）進行精準圖像定位，通過數據的采集、存儲、分析和輸出地面的要素資料，獲得實況信息，再利用GIS對于采集到的信息進行高精度提取農作物的種植面積，遙感估產區劃，估產產量分布圖的生成與輸出[2]。在我國，玉米、小麥、水稻等多種農作物已經用到遙感估產。

4.GIS在農產品的運輸和銷售方面的應用

在GIS中，通過對農產品集聚地和農產品運輸道路的分布，利用ArctoolBox，建立消費群體和運輸距離的緩沖區以及消費目標領域的地區分布等級，還可以利用ArctoolBox中的疊置分析，添加農產品銷售和運輸條件限制以及與其他農產品競爭力的權重系數，GIS強大的數據分析功能通過限制條件的疊加可以發生地區顏色的變化，從而可以很直觀地分析出農產品的銷售最佳途徑。

四、國外精細農業發展現狀

精細農業首先出現在美國，而法國對于GIS在精細農業方面的應用技術已經相當成熟，尤其是聯合收獲機產量圖生成以及質量測定、施肥機械及電子化植保機械利用GPS和GIS系統進行變量作業已經成為現實[3]。法國在實現精細農業現代化的同時，還經常與其他國家經常進行精細農業這方面的科研和合作交流，在實現精細農業推廣方面提供了有效的技術支持。

五、GIS的前景展望

1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技術的集成成為一種必然趨勢

建立基于“3S”的空間決策支持系統, 實現系統各部分間利用管理實時化、一體化、空間化。例如：利用GPS精確定位系統，在小麥或者玉米的收割過程中，均勻分布產量測試點，收集產量測試點的產量數據，把收集來的數據輸入到GIS中與其原有的數據（土壤的PH值、土壤成分表等數據）進行匯總疊加，從而分析出農業用地中各種因素對農作物產量帶來的影響，進而及時有效地做出解決方案，提高農產品的單位面積產量。

2.GIS與專家系統（ES）結合組成的智能GIS系統將成為未來解決農業領域空間復雜問題的重要途徑。

利用GIS作為有效的交流平臺，廣泛開展農業專家系統的研究，建立成熟的基于GIS的數據自動采集和數據分析的專家系統和決策支持系統，利用智能型的GIS系統來解決精細農業中復雜難題。

3.GIS系統的發展將促使“3S”系統的快速集成

“3S”系統將為精細農業數據的自動采集、自動分析、自動處理和應用提供決策支持，提高“3S”的集成度，推動精細農業在中國的快速發展。

六、結束語

我國是一個農業大國，人口數量位居世界第一，而人均國土占有面積卻很少，精細農業的優勢在于既能提高糧食單位面積產量又能減少人力物力，因此精細農業已經成為了當代中國農業發展的必然趨勢，而GIS在農業上的應用推動了我國精細農業的發展，只有把GIS和GPS、RS相結合組成的“3S”系統，甚至與專家系統（ES）、決策支持系統相聯系應用到精細農業，參與到農業氣象服務、農產品估產、采集和銷售等領域中，才能實現農業數字化、產量化和規模化，在減少資源投入的同時又保證了農產品的產量和質量。

參考文獻

[1]鄭宇鳴、李淑斌、肖植文、劉振環 GIS在農業病蟲害信息管理中的應用 農機化研究，2011

[2]饒衛民、章家恩、肖紅生、胡月明 地理信息系統（GIS）在農業上的應用現狀概述 云南地理環境研究，2004

[3]張曉輝、李汝莘 法國的精細農業研究及應用現狀 農機化研究，2002

數字農業發展分析范文第5篇

    1.1首先是需要充足的資金和設施的投入,還有就是需要更多具有專業技能的人才,而且對于其中的專業要求也更為嚴格,這些因素就對電子信息技術在我國農業機械中的運用造成了很大的困擾阻礙了我國農業的發展水平。

    1.2我國農業的發展情況與國外相比還是有很大的差距因為各國的經濟發展水平不同,和其他發達國家相比,我國的農業發展水平還是比較落后的,例如信息技術的發展過程緩慢,沒有實踐性的作用,技術生產也比較落后,對于我國的農業發展有很大的影響,阻礙了我國農業的生產效率。隨著經濟的發展,我國不斷調整政策來改變現在的形式,加強對農業的扶植力度,對于農業設備加強資金的投入,還是有一定的效果,但是付出和回報不相等,所以就會造成資金的大量投入,卻沒有達到預期的效果;還有,我國在農業機械化方面還缺乏專業性的人才,沒有堅實的科學技術作為支撐和沒有專業性的人才進行幫助,使得電子信息技術在農業發展的運用不太理想。

    2我國農業技術中運用電子信息技術的研究分析

    2.1加強農業機械中的通信技術拖拉機是我國農業中最常見的使用工具,這也就要求其他的機器也要實現智能化的發展,當然還是需要統一的標準和良好的設計。就實際情況來看,在農業機械的設備中,要根據不同的情況來安裝智能終端,利用光纖來連接其他的設備,所有的機器零件和電子零件都要和總線有準確的接口,這樣才能保持數據的暢通和交換,能夠第一時間拿到指令進行工作,完成數據和零件間的交換和傳播,使得農業機械和電腦緊密的聯系在一起,對于彼此間的通信和交流有很大的幫助。

    2.2農業機械中電子設施的技術支持現在的農業設備漸漸的向網絡化和智能化的方向發展,特別是一些大型的拖拉機設備一般都裝有電子產品,也就是有一個可以單獨處理信息的電腦智能終端,通過不同的農業環境進行計算和設計,都有相應的標準接口。在國外的農業中在一些大型農業機械的操作和監控中都有電子裝備技術的運用,每個零件都有獨立處理信息的能力和控制單元,通過一些先進的科學技術實現指令的傳輸和農業作業的運行,還可以與外部保持聯系,對于過程中的問題進行判斷和更新內容。

    2.3加強機械和人之間的技術交流現在的農業器械在進行工作的時候,是需要人從一旁進行監控操作,原來的駕駛室里是用的儀表盤,現在換成了電子監控技術,而且原來是數字來表示的,現在是智能化的顯示終端,技術上的不斷進步,使得人和農業機械間的交流更加的深入,智能終端的主要界面是采用液晶顯示屏,利用先進的技術和設備進行調控,也就是虛擬操作的方法,實施者可以根據需求的不同,進行不一樣的選擇,根據這些設備所反映出來的信息、圖案和聲音進行工作的調整和操作,提供了很大的方便和很高的效率。

    2.4對于機械進行調整和管理現在有的農業發達國家利用計算機和農業作業之間的機械,采用無線的信息化技術為傳播媒介,進行數據的轉換和傳播,這種方式使得農場工作和管理有效的聯系在一起,中心的那臺計算機可以很清楚的了解到每臺機器的操作情況和數據情況,從而根據實際情況做出相應的調整,與此同時,在農場的計算機管理中還擁有大量的專業知識,建立相應的管理決策系統來對農場實行最佳的管理,通過計算機得出的數據資料,做出正確的決策,促進農場的進一步發展。當然無線通信也可以及時的發現問題,從而更快的找到解決問題的方法,通過計算機所反映出來的數據,可以強化農場的管理,提高農場的生產效率,增加產量,實現農場的全面發展。