数字农业发展分析
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数字农业发展分析范文第1篇
关键词：精准农业；大数据；农药喷洒；定量分析；研究过程
1发展概况
从1993要1994年美国首先提出精准农业思想以来，精准农业在应用中逐步取得了巨大的发展，到如今精准农业已经成为农业可持续发展的重要途径。中国自古以来就是世界农业大国，但同时又是一个农业水平相对落后的国家。因而我国在多个会议上就此问题进了探讨，为农业发展提供技术、资金、政策支持。2017年野两会冶关于农业热点问题有很多讨论院发展高效农业促精准扶贫、建议建立全国范围农业大数据平台、农业大数据捍卫舌尖上的安全等，可以看出国家对于农业态度的转变，更加注重互联网与农业的结合以及食品安全健康。我国在精准农业方面的发展目前主要关注于效率的提高，本文主要关注质量提升问题。果树农药喷洒是农业生产中较为重要的一个环节。通过无人机进行数据捕捉采集，再进行数字图像处理，并依靠后台数据库进行分析可以获得更精确、更全面的数据，从而获得更准确的喷洒方式，从而解决我国农业发展面临的环境资源问题，走可持续的农业发展道路。同时，更精准的农药喷洒量可以减少农药对人体健康的危害，实现绿色农业、绿色中国[1-3]。
2研究方法
2.1数据挖掘
利用统计软件R在济南超算中心平台下，对数据进行高效准确的挖掘。主要基于关于果树疾病研究的权威书籍、文献，挖掘患病果树树叶图像，治疗各种果树疾病的农药种类及用量等的相关记载。
2.2数据库构建
利用已经拥有的果树疾病研究的权威书籍、文献以及其他合作院校所提供的数据资料等有效研究资料建立数据库，包括各种患病果树的树叶图像，各种果树疾病治疗所需的农药种类及用量。根据这些参数，利用统计软件R在济南超算中心平台下，根据已经挖掘出地准确数据进行数据分析、计算得到最佳结果，实现农业的经济、绿色发展。当获得一张患病树叶图像时，可以根据图像数据分析，搜索到该树的患病种类、患病程度、所需喷洒的农药种类、所需农药喷洒量以及所需农药喷洒浓度等。数据库的建立工作是长期的，需要及时更新最新的农药种类，最大程度上地保证搜索得到的农药最适宜、对环境污染最小、对水果的质量影响最小，保证水果是绿色健康的。因此，要及时将最新数据导入数据库，详细搜集患病果树的树叶图像，各种果树疾病治疗所需的农药种类及用量，不断完善数据库，使分析结果更加准确。
2.3数据捕捉
采集利用无人机对目标果树或目标范围内的果树进行图像的采集，并将采集的数据传送至系统后台。
2.4数字图像处理
将无人机采集的图像进行数字图像处理，提取有用信息，利用数据库已有数据分析该树的患病种类、患病程度。
2.5结果
得出将数字图像处理得出的信息利用大数据分析，得出该树的患病种类、患病程度、需喷洒的各种农药种类选择、所需农药喷洒量以及最适宜喷洒浓度。
3研究过程精准
农业是当今世界农业发展新潮流。本项目是基于大数据与数字图像处理的精准农药的定量分析研究，致力于建造一个野因树而异冶精确农药喷洒量的绿色经济农业大数据分析系统。该系统研究过程主要包括利用无人机对图像进行捕捉传递；对传递回的信息进行数字图像处理分析；以济南超算为后端对完成数据挖掘、分析；得出最适宜的农药喷洒浓度和喷洒量渊图1冤。
4成效
4.1经济
因树而异，根据1株果树或1片区域内果树的患病程度不同，确定最适宜的农药种类排名，相应给出最适宜的农药喷洒量和喷洒浓度。这样更有利于果树的生长，降低了农药的使用量，减少了农民的投入成本，降低了农民的经济负担，提高了农民的收益[4]。
4.2绿色
农药使用量的不断增加，不仅有技术层面和从农人员的原因，也有农药质量参差不齐的原因，通过提高农药质量、控制农药喷洒量可以缓解日益严峻的农药过度使用问题。农药的过度使用，会污染大气、水环境，造成土壤板结，同时还会增强病菌、害虫对农药的抗药性。适宜喷洒农药会减少环境污染，营造更绿色的环境，使农业生产可持续化。利用大数据及信息科学技术改造和装备实现绿色农业产业科技化，进而实现经济与绿色健康的相互促进[5]。
4.3健康
在食品健康日益受到关注的今天，精准喷洒农药可减少因过度喷洒造成的农产品质量下降，严格控制农药喷洒量及喷洒浓度更有益于人类健康。过度使用农药不仅会危害人类健康，还会破坏生态平衡，造成野生生物和畜禽中毒等。因此，适宜的农药喷洒量与喷洒浓度会大大减小对人类和动物健康的威胁。
4.4高效
提高农业生产效率以缓解我国人口不断增多所带来的粮食生产压力，同时无人机的使用节约了人力资源，进一步实现了农业机械化、信息化。在我国农田集中处，研究、应用并推广适合的精准农业，实施恰当的农药喷洒技术，对提高农产品产量和质量具有重要意义。
4.5发展
数字农业发展分析范文第2篇
农业信息化使信息传播速度更快，范围更广，并实现了数字化技术的应用，提高农业技术效率。本文主要论述实现农业信息化的过程，继而对农业信息化对农业技术效率的促进作用进行全面分析和阐释，推进我国农业快速可持续发展。
关键词：
农业信息化；农业技术；效率
1实现农业信息化的过程
实现农业信息化的过程如下：
1）农业信息基础设施建设。该过程中，要建设信息网络农业信息基础设施，并对农业信息资源进行开发和建设；
2）对农业信息技术集成系统进行开发和应用。主要包括构建农业信息系统模型、集成信息系统开发以及实现农业信息技术产业化等；
3）信息农业阶段。实现农业基础设施装备信息化、农业技术操作全面自动化和农业经营管理网络化。
2农业信息化对农业技术效率的促进作用
2.1提高农业市场信息传播范围及速度
可将农业市场信息细化为农产品市场信息和农业生产资料信息。对各农产品信息具备清晰地认识和了解，明确市场需求，继而依据潜在需求，进行农产品生产及开发，避免生产销售过程中过于盲目。在该过程中，实现农业产值增加，使农业生产技术效率不断提高。对各类农业生产资料市场信息具备清晰地认识和了解之后，有助于农户和企业优选性价比高的农资产品，实现农业生产成本控制，减少不必要的资金浪费，提高农业生产技术效率，对我国农业发展起到推进作用[1]。
2.2有助于政府政策信息推广
传统农业发展背景下，农户一般通过村广播或村集体会议，对国家农业政策具备初步认识，信息传播速度慢，甚至出现失真情况。近年来，网络信息化背景下，可将国家最新农业政策传达到农村，使每个农户都能够对其具备清晰的认知，无论是信息传播速度，还是准确率，都有所提升。而农业生产者依据具体政策，结合区域性因素及市场需求等，对农业生产方式和结构等进行科学调整，使农业生产更加合理，实现农业生产技术效率的提高，为区域性农业发展提供助力。
2.3提高农业技术信息的传播范围和速度
采用现代生产技术，使病虫害防治及灌溉工作更加科学、合理，从而使农业生产技术效率得到根本性提高。传统生产观念的制约，及信息手段落后，增加了农业技术信息的推广及应用难度。而受制于发展水平，我国农业科技成果转化率比较低，难以满足农业信息化要求。借助现代信息技术优势，在农村实现农业技术信息传递，从根本上提升新技术的推广和应用速度，使我国整体农业技术生产效率及水平不断提高。
2.4提高农业生产技术效率
在农业生产中，应用以现代信息技术为背景的农田信息管理系统、墒情监测系统和遥感系统等数字农业技术，能实时监测农作物和土壤，对农作物生长发育情况、病虫害问题、水肥状况及外部环境信息等具备清晰的认知和了解，使信息系统更具动态性和空间性，以有效模拟农业生产现象及过程。在农业生产中，对各项资源进行优化配置，实现生产成本控制，并改善生态环境，从根本上提高农作物的品质和产量，为人们供应高质量农产品。数字农业技术有助于农业生产技术效率的提高，使农业生产朝向集约化方向发展[2]。
2.5提高农业人员科技文化水平
农业工作人员和农民的素质及技术水平，直接关乎农业生产技术效率。农业信息化背景下，加大科技文化知识传播力度，对农民进行培训，以提高其综合素质及农业生产水平。并确保农业工作人员具备很高的专业技能水平，真正服务于农业生产[3]。采用该种方式，能够使他们对信息和市场进行更好地把握和应用，提高劳动生产率，并促进农业生产技术效率的提升。
3结束语
综上所述，农业信息化以其独特的优势，促进了农业技术效率的提升。而农业信息化对农业技术效率的作用受区域因素影响，政府和相关部门要依据我国各地区农业发展背景及要求，对其进行合理应用，降低农业生产成本，提高农产品质量和粮食产量，最大程度上保障农业生产效益，为我国农业发展及农产品开发提供广阔的市场竞争空间。
参考文献：
[1]何锋，李俊杰.我国农业信息化对农业技术效率的促进作用研究[J].农业网络信息，2014(8)：5-11.
[2]王维新.发挥信息化作用促进农业经济增长[J].吉林农业，2015(10)：37-38.
数字农业发展分析范文第3篇
——信息技术改造传统农业
利用先进的信息采集系统将一片土地的土壤类型、肥力等土壤信息，降雨、日照等气象信息，以及农业生产动态等信息收集起来，利用信息分析系统将这些信息进行综合分析处理，决定耕作的种类、方式，在生产过程中使用具有变量施肥、喷药功能的农用机械根据不同地块的情况进行精耕细作，从而有效提高产出、节约投入、减少环境污染———在位于北京市海淀区的国家农业信息化工程技术研究中心，中心精准农业工程技术部主任孟志军为记者描绘了这样一幅与传统农业截然不同的图景，这就是精准农业。
随着信息时代的来临，信息技术的飞速发展改变了人类的生活，这一技术在农业上的应用改变了几千年来传统农业的生产方式，翻开了农业发展的崭新一页。基于“3s”技术即遥感技术（rs）、地理信息系统（gis）、全球定位系统（gps）在农业中的应用，20世纪90年代中期以来，精准农业在美国、日本等发达国家中的实验研究与实践有了快速的发展，被誉为“信息时代作物生产管理技术思想的革命”。
承担这一项目的是一支年轻的队伍，平均年龄33岁，70%具有博士学位，多是有着农学与计算机专业背景的复合型人才，短短的五年时间，项目的研发已经有了实质性进展，他们开发出了收集信息的农田地理信息系统、分析信息的变量农业处方图系统、能进行全自动化操作的变量施肥机、变量喷药机等，目前他们正在打造一个更大的具有综合分析功能的平台系统。
——打造“数字农业”技术体系
事实上，精准农业也好、专家系统也好，还有设施农业、虚拟农业等等，这些基于现代信息技术的农业技术系统，都有一个共同的名字———“数字农业”。
“数字农业”是利用信息技术全面促进农业、农村可持续发展，建设现代化农业重要的科学支撑技术。“数字农业”的内容主要包括农业要素、农业过程及农业管理的数字信息化。
“数字农业”是农业信息化的核心，也是农业信息化的具体表现形式。
“数字农业”正在使人们对科学利用农业资源潜力的认识和作物生产管理观念产生深刻的变革，促进农业科技界突破传统的以单学科研究为主的工作方式，通过多学科的融合和协调，将多种科技成果组装集成，直接为农业生产的持续发展服务。
——以国产化与社会化为目标
“数字农业”是一个具有挑战性的国家目标。几乎所有现存的技术基础，目前都还不足以支撑这样一个战略目标的实现。“数字农业”在国内的发展，一方面是将其作为开展农业高新技术研究的重要方向，另一方面是通过“数字农业”技术体系的研究，从中分解出一系列适用新技术，进行国产化和社会化推广。
作为“数字农业”的核心之一，精准农业的发展正面临着令人振奋的前景。从精准农业示范基地的实施情况看，这一技术可以广泛应用于小麦、玉米等大田作物，对品质要求高的经济作物如烟叶、茶叶等效果也非常明显，可以有效提高产出率，节约肥料使用率，提高产品质量。
然而同所有引进的技术一样，精准农业面临成本过高以及如何本土化的问题，目前基地使用的全球定位系统和联合收割机等设备都由国外进口，价格高达100多万元人民币，只有实现国产化，其成本才能大幅降低，所以，今后精准农业要在关键技术上进行自主知识产权的研发和储备，建立完全的国产化的精准农业信息采集、分析以及应用体系。
孟志军介绍说，目前中心正在与黑龙江农垦总局、上海郊区的现代农业园区合作进行国产化试验，以目前研发的情况看，精准农业技术的国产化在3、5年之内就可以达到。这意味着被普遍质疑的实施精准农业成本过高的问题会得以解决，进行社会化生产成为可能。
数字农业发展分析范文第4篇
[关键词] 地理信息系统 GIS 精细农业
[中图分类号] S126 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)04-0017-01
一、地理信息系统
地理信息系统（GIS）：美国联邦数字地图协调委员会（FIC-CDC）关于GIS的定义及概念框架， FIC-CDC认为GIS是由计算机硬件、计算机软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
二、精细农业
精细农业是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新科技以获得“高产、优质、高效”的现代农业生产模式和技术体系。运用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术，对大田作物生产实施监控，从而提高农作物的产量和质量，最大限度地保护生态环境，节约资源，保证农业可持续发展。
三、GIS在精细农业方面的应用分析
地理信息系统萌芽于20世纪60年代，我国在80年代开始了这方面的研究和应用。
1.GIS在农业土地地块等级分类中的应用
利用GIS设定农业用地的取样位置，对农业用地的营养成分的抽样采集或者农业用地的年平均产量的数据整理，在Arcmap中借助于SQL语言的编辑筛选功能，从而把收集到的数据进行分类，以达到农业土地地块的分类分级的效果。
2.GIS在农业病虫害防治
在农业病虫害防治方面，主要是利用GIS与GPS、RS的有机结合来实现的，通过全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS）把该区域内的农作物的长势情况以图像数据的方式传输给GIS，通过GIS软件对于图片强大的分析系统，分析出病虫害的传播、迁移、扩散规律和种群分布空间动态以及病虫害的发生和环境关系，对病虫害进行全方位、立体掌握[1]，根据GIS图像数据的颜色值变化趋势从而能够准确的对于农作物的病虫害状况做出判断，适时地采取有效的病虫害防治措施。
3.GIS在农产品估产方面的应用
GIS与GPS、RS相结合，通过遥感技术（GPS）采集清晰的图像信息，全球定位系统（RS）进行精准图像定位，通过数据的采集、存储、分析和输出地面的要素资料，获得实况信息，再利用GIS对于采集到的信息进行高精度提取农作物的种植面积，遥感估产区划，估产产量分布图的生成与输出[2]。在我国，玉米、小麦、水稻等多种农作物已经用到遥感估产。
4.GIS在农产品的运输和销售方面的应用
在GIS中，通过对农产品集聚地和农产品运输道路的分布，利用ArctoolBox，建立消费群体和运输距离的缓冲区以及消费目标领域的地区分布等级，还可以利用ArctoolBox中的叠置分析，添加农产品销售和运输条件限制以及与其他农产品竞争力的权重系数，GIS强大的数据分析功能通过限制条件的叠加可以发生地区颜色的变化，从而可以很直观地分析出农产品的销售最佳途径。
四、国外精细农业发展现状
精细农业首先出现在美国，而法国对于GIS在精细农业方面的应用技术已经相当成熟，尤其是联合收获机产量图生成以及质量测定、施肥机械及电子化植保机械利用GPS和GIS系统进行变量作业已经成为现实[3]。法国在实现精细农业现代化的同时，还经常与其他国家经常进行精细农业这方面的科研和合作交流，在实现精细农业推广方面提供了有效的技术支持。
五、GIS的前景展望
1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技术的集成成为一种必然趋势
建立基于“3S”的空间决策支持系统, 实现系统各部分间利用管理实时化、一体化、空间化。例如：利用GPS精确定位系统，在小麦或者玉米的收割过程中，均匀分布产量测试点，收集产量测试点的产量数据，把收集来的数据输入到GIS中与其原有的数据（土壤的PH值、土壤成分表等数据）进行汇总叠加，从而分析出农业用地中各种因素对农作物产量带来的影响，进而及时有效地做出解决方案，提高农产品的单位面积产量。
2.GIS与专家系统（ES）结合组成的智能GIS系统将成为未来解决农业领域空间复杂问题的重要途径。
利用GIS作为有效的交流平台，广泛开展农业专家系统的研究，建立成熟的基于GIS的数据自动采集和数据分析的专家系统和决策支持系统，利用智能型的GIS系统来解决精细农业中复杂难题。
3.GIS系统的发展将促使“3S”系统的快速集成
“3S”系统将为精细农业数据的自动采集、自动分析、自动处理和应用提供决策支持，提高“3S”的集成度，推动精细农业在中国的快速发展。
六、结束语
我国是一个农业大国，人口数量位居世界第一，而人均国土占有面积却很少，精细农业的优势在于既能提高粮食单位面积产量又能减少人力物力，因此精细农业已经成为了当代中国农业发展的必然趋势，而GIS在农业上的应用推动了我国精细农业的发展，只有把GIS和GPS、RS相结合组成的“3S”系统，甚至与专家系统（ES）、决策支持系统相联系应用到精细农业，参与到农业气象服务、农产品估产、采集和销售等领域中，才能实现农业数字化、产量化和规模化，在减少资源投入的同时又保证了农产品的产量和质量。
参考文献
[1]郑宇鸣、李淑斌、肖植文、刘振环 GIS在农业病虫害信息管理中的应用 农机化研究，2011
[2]饶卫民、章家恩、肖红生、胡月明 地理信息系统（GIS）在农业上的应用现状概述 云南地理环境研究，2004
[3]张晓辉、李汝莘 法国的精细农业研究及应用现状 农机化研究，2002
数字农业发展分析范文第5篇
1.1首先是需要充足的资金和设施的投入,还有就是需要更多具有专业技能的人才,而且对于其中的专业要求也更为严格,这些因素就对电子信息技术在我国农业机械中的运用造成了很大的困扰阻碍了我国农业的发展水平。
1.2我国农业的发展情况与国外相比还是有很大的差距因为各国的经济发展水平不同,和其他发达国家相比,我国的农业发展水平还是比较落后的,例如信息技术的发展过程缓慢,没有实践性的作用,技术生产也比较落后,对于我国的农业发展有很大的影响,阻碍了我国农业的生产效率。随着经济的发展,我国不断调整政策来改变现在的形式,加强对农业的扶植力度,对于农业设备加强资金的投入,还是有一定的效果,但是付出和回报不相等,所以就会造成资金的大量投入,却没有达到预期的效果;还有,我国在农业机械化方面还缺乏专业性的人才,没有坚实的科学技术作为支撑和没有专业性的人才进行帮助,使得电子信息技术在农业发展的运用不太理想。
2我国农业技术中运用电子信息技术的研究分析
2.1加强农业机械中的通信技术拖拉机是我国农业中最常见的使用工具,这也就要求其他的机器也要实现智能化的发展,当然还是需要统一的标准和良好的设计。就实际情况来看,在农业机械的设备中,要根据不同的情况来安装智能终端,利用光纤来连接其他的设备,所有的机器零件和电子零件都要和总线有准确的接口,这样才能保持数据的畅通和交换,能够第一时间拿到指令进行工作,完成数据和零件间的交换和传播,使得农业机械和电脑紧密的联系在一起,对于彼此间的通信和交流有很大的帮助。
2.2农业机械中电子设施的技术支持现在的农业设备渐渐的向网络化和智能化的方向发展,特别是一些大型的拖拉机设备一般都装有电子产品,也就是有一个可以单独处理信息的电脑智能终端,通过不同的农业环境进行计算和设计,都有相应的标准接口。在国外的农业中在一些大型农业机械的操作和监控中都有电子装备技术的运用,每个零件都有独立处理信息的能力和控制单元,通过一些先进的科学技术实现指令的传输和农业作业的运行,还可以与外部保持联系,对于过程中的问题进行判断和更新内容。
2.3加强机械和人之间的技术交流现在的农业器械在进行工作的时候,是需要人从一旁进行监控操作,原来的驾驶室里是用的仪表盘,现在换成了电子监控技术,而且原来是数字来表示的,现在是智能化的显示终端,技术上的不断进步,使得人和农业机械间的交流更加的深入,智能终端的主要界面是采用液晶显示屏,利用先进的技术和设备进行调控,也就是虚拟操作的方法,实施者可以根据需求的不同,进行不一样的选择,根据这些设备所反映出来的信息、图案和声音进行工作的调整和操作,提供了很大的方便和很高的效率。
2.4对于机械进行调整和管理现在有的农业发达国家利用计算机和农业作业之间的机械,采用无线的信息化技术为传播媒介,进行数据的转换和传播,这种方式使得农场工作和管理有效的联系在一起,中心的那台计算机可以很清楚的了解到每台机器的操作情况和数据情况,从而根据实际情况做出相应的调整,与此同时,在农场的计算机管理中还拥有大量的专业知识,建立相应的管理决策系统来对农场实行最佳的管理,通过计算机得出的数据资料,做出正确的决策,促进农场的进一步发展。当然无线通信也可以及时的发现问题,从而更快的找到解决问题的方法,通过计算机所反映出来的数据,可以强化农场的管理,提高农场的生产效率,增加产量,实现农场的全面发展。
