农业信息技术论文

2022-03-22 版权声明 我要投稿

要写好一篇逻辑清晰的论文,离不开文献资料的查阅,小编为大家找来了《农业信息技术论文(精选5篇)》相关资料,欢迎阅读!摘要:随着农业经济的不断提升,在农业发展中也应用了各种信息技术,使得农业机械化水平不断提高,提升了农业现代化水平,推动了我国农业信息化发展。但是,结合当前我国农业信息技术应用现状发现还存在一些问题,阻碍了农业的可持续发展,因此相关工作者要积极寻找有效措施,加大对农业信息技术的研究力度,从而为现代化农业发展奠定坚实的基础。

第一篇:农业信息技术论文

农业信息获取技术及应用分析

摘 要:农业信息化是现代农业发展的必然趋势,通过对目前在农业信息获取方面应用的主流技术以及应用的关键领域进行分析,阐述了在农业信息化建设过程中,农业信息的获取对精准精细农业生产管理、交通运输存储管理、食品安全监督检测等方面起着至关重要的作用,同时也是农业信息化建设中关键核心技术。

关键词:农业信息 获取技术 管理

一、前言

农业生产活动中所表现出来的客观农业物质运动形式即为农业信息,它既不是物质,也不是能量,它在物质运动过程中所起的作用是表述其所属的物质系统,在同其他任何物质系统全面相互作用(或联系)的过程中,以质、能、波动的形式所呈现出来的结构、状态和历史。

农业生产活动由传统的粗放型耕作管理模式转向精细精准化劳作管理,在精细精准农业生产管理中,农业信息的获取是至关重要的因素,起着决定性的作用。

二、农业信息的获取技术

农业信息主要是通过传感网络、RFID、条码、3S等技术在任何时间和任何地点对农业领域信息进行采集和获取。

传感网络主要由传感器和通讯网络、信息处理系统三部分构成,具有实时数据采集、监督控制等功能。凭借这种技术,通过网络实时监控各种环境、设施及内部运行机理等成为可能。

传感器正由传统的传感器逐步实现微型化、智能化、信息化、网络化,正经历着一个从传统传感器(Dumb Sensor)→智能传感器(Smart Sensor)→嵌入式Web传感器(Embedded Web Sensor)的内涵不断丰富的发展过程。随着单片机技术及系统、微机电系统(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系统(SOC,System on Chip)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展,无线传感网络(Wireless Sensor Networks, WSN)技术应运而生,并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点带来了信息感知的一场变革。这也成为当前农业信息应用研究领域内的新热点。

农业传感器技术是农业信息工程的核心,农业传感器主要用于采集各个农业要素信息,包括种植业的光、温、水、肥、气等参数;养殖业中的二氧化碳、氨气、二氧化硫等有害气体含量,空气中的尘埃、飞沫、温湿度等参数。

射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量,并不需要电池;也有标签本身拥有电源,并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息,数米之内都可以识别。与条形码不同的是,射频标签不需要处在识别器视线之内,也可以嵌入被追踪物体之内。

一套完整的RFID系统,是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部分所组成。其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将内部的数据送出,此时Reader便依序接收解读数据,送给应用程序做相应的处理。

RFID技术中所衍生的产品分为三大类:无源RFID产品、有源RFID产品、半有源RFID产品。

无源RFID产品发展最早,也是发展最成熟,市场应用最广的产品。比如,公交卡、食堂餐卡、银行卡、宾馆门禁卡、二代身份证等。这个在我们的日常生活中随处可见,属于近距离接触式识别类。其产品的主要工作频率有低频125KHZ、高频13.56MHZ、超高频433MHZ,超高频915MHZ。

有源RFID产品,是最近几年慢慢发展起来的,其远距离自动识别的特性,决定了其巨大的应用空间和市场潜质。在远距离自动识别领域,如智能监狱、智能医院、智能停车场、智能交通、智慧城市、智慧地球及物联网等领域有重大应用。有源RFID在这个领域异军突起,属于远距离自动识别类。产品主要工作频率有超高频433MHZ,微波2.45GHZ和5.8GHZ。

有源RFID产品和无源RFID产品,其不同的特性,决定了不同的应用领域和不同的应用模式,也有各自的优势所在。

半有源RFID产品,结合有源RFID产品及无源RFID产品的优势,在低频125KHZ频率的触发下,让微波2.45G发挥优势。半有源RFID技术,也可以叫作低频激活触发技术,利用低频近距离精确定位,微波远距离识别和上传数据,来解决单纯的有源RFID和无源RFID没有办法实现的功能。简单地说,就是近距离激活定位,远距离识别及上传数据。

条码技术是在计算机和信息技术基础上产生和发展起来的容编码、识别、数据采集、自动录入和快速处理等功能于一体的新兴信息技术。条码技术以其独的技术性能(如实时生成或预先制作均可,操作简单,成本低廉,技术成熟等),广泛应用于各行各业,迅速地改变着人们的工作方式和生产作业管理,极大地提高了生产效率。条码技术是实现POS系统、EDI、电子商务、供应链管理的技术基础,是物流信息系统的关键节点和物流信息由手工处理到数字化、自动化的桥梁,也是物流管理现代化的重要技术手段。条码技术包括条码的编码技术、条码标识符号的设计、快速识别技术和计算机管理技术,它是实现计算机管理和电子数据交换不可少的前端采集技术。条码技术是集条码理论、光电技术、计算机技术、通信技术于一体的一种自动识别技术,主要应用于农产品质量追溯领域。

3S技术即地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)等技术的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通信技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

GIS就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统,它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息;而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等二次开发应用;还可以查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统还有一个特殊的“可视化”功能,就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上,成为信息可视化工具,清晰直观地表现出信息的规律和分析结果,同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。总之,地理信息系统具有数据输入、预处理功能、数据编辑功能、数据存储与管理功能、数据查询与检索功能、数据分析功能、数据显示与结果输出功能、数据更新功能等。通俗地讲,地理信息系统是信息的“大管家”。地理信息系统一般由计算机、地理信息系统软件、空间数据库、分析应用模型图形用户界面及系统人员组成。地理信息系统技术现已在资源调查、数据库建设与管理、土地利用及其适宜性评价、区域规划、生态规划、作物估产、灾害监测与预报、精确农业等方面得到广泛应用。

GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息,具有全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,广泛应用于军事、民用交通(船舶、飞机、汽车等)导航、大地测量、摄影测量、野外考察探险、土地利用调查、精确农业以及日常生活(人员跟踪、休闲娱乐)等不同领域。该技术在农业上主要是对农业机械田间作业和管理起导航作用。

RS是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息,并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理,从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。遥感技术可用于植被资源调查、气候气象观测预报、作物产量估测、病虫害预测、环境质量监测、交通线路网络与旅游景点分布等方面。例如,在大比例尺的遥感图像上,可以直接统计烟囱的数量、直径、分布以及机动车辆的数量、类型,找出其与燃煤、烧油量的关系,求出相关系数,并结合城市实测资料以及城市气象、风向频率、风速变化等因数,估算城市大气状况。同样,遥感图像能反映水体的色调、灰阶、形态、纹理等特征的差别,根据这些影像显示,一般可以识别水体的污染源、污染范围、面积和浓度。该技术在农业领域主要是利用高分辨率传感器、采集地面空间分布的地物辐射或辐射信息,在不同的作物生长期实现全面监测,根据光谱信息,进行空间定性、定位分析,为定位处方农业提供大量的田间时空变化信息,用于作物长势、水分、养分、产量等监测。

三、农业信息的获取环节

农业信息的获取主要从农业生产田间环节、农业生产加工环节、农业生产流通环节、农业生产消费环节、农业生产追溯环节等几个方面获取数据。

在农业生产田间环节中,采用农用无线传感器网络应用于农产品种植中。在农产品种植基地里采用不同的传感器节点构成无线网络,结合3S技术来测量土壤湿度、降水量、温度、空气湿度、光照强度等,对区域自然资源做出管理、评价和决策,来获得农产品生长的最佳条件,并保存农产品生长过程中的各类关键信息,为农产品生产的决策、监管、评估以及溯源提供基础数据。实现农业生产的标准化、数字化、网络化。

在农业生产加工环节中,FID读写器采集首先读得二维条码标签包含的信息,并与计算机相连,把采集到的数据信息导入农产品加工厂的本地数据库中。农产品加工可以根据本身需要和相关主管部门的要求添加必要的信息,如加工单位、加工日期、加工过程使用的添加剂等。经过加工的数据充实后,种植环节信息和加工环节信息都已经存储在农产品加工厂的本地数据库中。

在农业生产流通环节中,农产品作为一种时令产品,其对仓库环境要求高,尤其是在仓库环境欠佳的情况下,更应该减少农产品在仓库的存放时间。农产品入库前,利用二维码读写器,通过农产品托盘标签数据的读取,获取其保存的EAN-UCC追溯条码,并自动读入仓库的后台数据库,由系统处理后根据仓库特点形成库存信息,并输出入库区位、货架、货位的指令。盘点时,仓库管理人员使用手持二维条码标签盘点机读入农产品托盘标签信息,实时记录盘点的数量。计算机终端导入和解析手持二维条码标签盘点机采集的标签数据并将解析的结果上传至仓库本地数据库中。农产品在出库前,利用二维条码标签读写器对农产品托盘标签进行数据读写与检查,并记录农产品的出库时间等信息,把所有的农产品仓储过程信息都导入仓库的后台数据库,并利用追溯条码建立与农产品种植、加工、包装各个环节的关联,仓储物流管理子系统通过网络定期上传数据到中心数据库。

在交通运输中,利用二维条码标签可以实现在途货物的监控、跟踪及口岸检查。通过把二维条码标签技术和3S结合起来,实现对运输车辆的实时监控和跟踪,并将运输环节中的信息,例如出发时间、车体环境、到达时间以及运输路线通过车载无线模块上传至中心数据库。

在农业生产消费环节中,超市以及批发市场的经营户在零售农产品时,以随附其上的EAN-UCC追溯条码标签刷开标签电子秤,电子秤完成零售农产品的称重后,自动打印出包含EAN-UCC追溯条码的收银小票。超市以及批发市场的销售管理子系统将农产品销售数据(出售地点、出售时间等)保存在本地,并定期上传数据中心进行存储和处理,这样各级政府管理人员就可以通过监管决策平台对超市或者批发市场的市场行为进行监控,而消费者通过查询终端对了解农产品的购买信息。

在农业生产追溯环节中,当农产品加工对任何一个地块的农产品品种收购时,通过采用RFID读写器对农产品信息进行信息采集,不仅加快了收购速度,降低了出错率,而且为农产品加工提供了基础数据,为农产品的溯源提供产品信息、产地信息、施肥信息、施药信息等源头数据。

四、结束语

农业信息获取技术是农业信息化建设过程中的核心技术,为农业预测预警技术、农业智能控制技术、农业智能决策技术、农业诊断技术、农业视频图像处理技术等农业信息处理技术提供有效的原始数据和支撑依据,直接影响着农业信息化建设成效的精准,对国家城乡统筹发展、农业信息化以及食品质量安全的发展进程取着关键作用。

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(作者单位:顾泽鑫,李明辉,苏文苹,陈亚平,白琴芳,云南农业大学 云南昆明 650201;通讯作者:吴志娟,云南省地矿测绘院 云南昆明 650218)

(责编:若佳)

作者:顾泽鑫等

第二篇:农业信息采集技术研究综述

摘 要:21世纪农业发展的一个重要方向是精细农业,进行农业信息的采集是实施精细农业的前提。农业信息化的进程将会随着农业信息采集技术的应用加快,促进区域经济的可持续发展。该文综述了农业信息的采集与处理技术,提出了未来农业信息采集技术的发展方向,为农业生产计划提供科学依据。

关键字:精细农业;农业信息的采集;采集技术

农业数据的采集与传输具有网络覆盖面大、地形复杂、数据传输量小、监测点多、设备成本小、设备体积小、数据传输安全可靠、采用电池供电等特点[1]。随着信息技术在农业领域的广泛应用,农业信息技术已经成为引导农业生产、管理、教育、科研进一步发展的强大动力。农业信息的采集技术包括数据采集技术、数据通讯技术、计算机数据采集技术以及传感器技术等。测量精细农业中各种差异的农业信息,可以使用成本低、实时快速、高性能的传感器系统,农业信息采集一般包括土壤肥力、土壤含水量、SOM、作物苗情分布、土壤壓实、和作物病、虫、草害及耕作层深度等信息的采集。原始信息的精确度由信息采集决定,只有具备先进、完善的采集技术才会使原始信息的真实性与及时性提高,通过后续的信息技术过程使最终信息得到有效利用。

信息采集技术包括传统手工技术和现代技术。传统的信息采集的方式主要包括有目的的专项收集、以及自下而上广泛采集、随机积累3种;现代信息采集技术主要包括遥感技术、全球定位技术、自动监测技术以及地面各类调查等,采集不同的农业信息需用不同的采集技术。信息采集应在注重经济效益的前提下,根据特定使用目标及时准确的使其尽快发挥效用。

田间信息大致可以分为农田周围环境信息、位置信息、作物产量信息、作物生长信息和土壤属性信息等,具有多维、时空变异性强、量大、稀疏性、不确定、动态、不完整等特点。本文主要分析了几种关键技术在农业信息采集中的应用及国内外研究现状,分析了现有农业信息采集技术的不足并在此基础上提出农业信息采集技术研究的发展方向。

1 农业信息采集系统的工作原理

农业信息采集系统在农田获得的信息是通过摄像头和各种传感器(土壤含水量、土壤pH值、土壤肥力、温湿度等传感器等)进行采集的,采集的信息通过无线通讯模块反馈给控制台。控制台根据信息采集系统的运行情况,对信息进行进一步的分析与统计处理,将有价值的信息存储到农田信息库,此时无线通讯模块发出指令到系统控制器,实现信息采集系统的下一步的工作指令,实现对农田作物生长情况的动态实时监测、生长环境及农田信息化管理[2]。

2 国内外农业信息采集技术研究现状

2.1 农业信息采集系统研究现状 农情信息采集系统的开发有:以单片机为核心进行开发;在便携式计算机上进行开发;基于掌上电脑的嵌入式农情信息采集系统的开发;应用solidworks三维建模与仿真技术进行开发;结合无线通讯技术进行开发等。

于雅辉[3]利用以计算机集成技术、“3S”技术、网络技术为核心的高新技术提出了以图像分析软件和地理信息系统为平台,以高速宽带网为信息传输手段的农业信息采集监测系统的技术路线,系统由全球定位系统;基于遥感图像的信息提取系统;动态监测;人工报送网络四部分构成,此检测系统可以实现信息的收集、传输、存储、分析、管理、查询、更新及动态监测等功能。闫润和史德林[4]提出了一种基于RS485总线技术的设施农业信息采集及组网技术(组网技术包含网络信息节点探测模块、通讯指挥模块、组网模块、通讯错误处理模块4个模块),在设施农业中该技术使各信息节点形成了完整的信息网络及控制网络,组网过程不受信息点的个数的限制,真正做到设备的在线组网;上位机的控制信息能够及时下发至下位机,设施农业中的各个信息节点的信息能够及时上传。郭志越[5]等应用solidworks三维建模与仿真技术建立农田信息采集系统系统的虚拟模型并进行仿真研究,通过分析对比实验结果,证明了该系统可以在大棚内进行信息采集,并将信息传送至附近的接收点,解决了以往农业大棚信息节点采集繁琐和困难的问题。韩芝侠[6]基于ZigBee技术本文采用低功耗微控制器PIC18L F4620单片机及Smart RF CC2500射频收发器,设计出了用于农业信息监控的无线传感器网络系统,此系统适合农业信息传递过程中所遇到的地形复杂等问题,且具有组网灵活、功耗小、成本低的优点,支持网状拓扑结构、可以顺利读取农业环境的光照、土壤温度、湿度等信息。罗军[7]等结合设施农业空间位置分布规律及其在高分辨率遥感影像上的纹理特征体现,并基于GIS组件开发了基于高分辨率遥感影像的设施农业信息采集系统,此系统具有效率高,精度高的优点加强了设施农业管理精度需求。孟志军等[8]介绍了使用Microsoft数据库访问组件对象ADOCE对Pocket Access数据库的操作方法,一种基于DGPS/背夹式CPS设备和掌上电脑的农田信息采集系统的开发过程。设计和实现了基于嵌入式GIS组件技术的农田信息采集系统,实现了矢量农田地理信息的显示、操作、查询等基本GIS功能同时,系统能够采集多种影响作物生长的环境差异性信息与农田地物分布,实现了对嵌入式农田信息采集系统中农田信息的有效管理。系统由基于WinCE的基本GIS功能模块、农田信息采集功能模块、CPS实时通讯和数据处理模块组成,该系统能够实现掌上电脑环境下GPS、GIS功能的集成。王昕[9]通过分析移动通讯技术在我国农业中的应用基础情况提出了利用SMS短信服务来实现文字型信息采集模式、利用MMS彩信服务来实现报表型、数字型信息采集模式农业即时信息采集模式和多种农业即时信息服务模式。

2.2 精细农业中农业信息采集方法及技术研究现状 快速精确地采集农业信息是发展精细农业迫切需要解决的基础问题。在精细农业研究中,目前优先需要考虑的是作物苗情分布信息、土壤压实、土壤水分、土壤养分、作物病虫草害和及耕作层深度等,要求能够精确、快速、连续地测量。

在土壤水分信息采集方面。测定土壤水分的方法,一类是变动位置取樣测定比如烘干法,另一类是原位取样测定比如电阻法、时域反射仪法(TDR法)、频域发射仪法(FDR法)、中子法、射线法、驻波率法、传感器法等[10]。Sun Y[11]等基于边缘场效应电容式水分传感器设计了一个复合水平贯入仪,此仪器能够同时测量机械阻力和土壤水分。胡建东等[12]设计了参数调制式探针电容土壤水分传感器的检测电路和数据处理系统,通过参数优化得到了一种能够实现在线测试土壤水分的检测仪器及探针电容传感器。赵燕东[13]通过对SWR型土壤水分传感器研究得出:SWR型土壤水分传感器是一种快速测量土壤含水率的传感器,它具有可靠性高、精度高、受土壤质地影响不明显的优点,性价比远远高于TDR和FD型传感器更适合市场的需求。

在土壤电导率信息采集方面。土壤电导率的测量方法主要有两种,电流—电压四端法与基于电磁感应原理的测量法[14]。李民赞等[15]开发了一种基于电流—电压四端法便携式土壤电导率实时分析仪,实验结果表明:适应设施栽培与大田裸地的实时测量;适合中国较小地块应用。Myers[16]等利用电磁感应实现了土壤电导率的非接触式检测。Domsch[17]通过大地电导仪EM38直接测量表层土壤电导率来评价土壤的质地,此方法已广泛运用于土壤质地情况调查及农田土壤盐分普查。Carter等[18]开发了基于电磁感应原理车载式测量土壤电导率的设备。

在土壤pH值信息采集方面。适合精细农业要求的土壤pH值的测量方法主要有pH—ISFET电极测量、数字照片可见光光谱提取法,光纤pH值传感器测量,多光谱图像检测法等[19]。Adamchuk V I[20]等实现了土壤pH值的车载自动测量与绘图,此技术是基于离子选择电极的直接测量方法,并且已经市场化。杨百勤[21]等研制了一种可直接测定内部pH值、糊状物表、固体以及半固体的新型全固复合pH值传感器,可直接无损测量土壤pH值,其具有测量范围宽、响应快、内阻低的优点。

在土壤养分信息采集方面。精细农业中土壤养分的快速测量是一个难题,土壤养分的测量分为直接监测方法和间接监测方法,两种方法结合可以有效提高测量的全面性与精度[22]。快速测量土壤养分的仪器有:土壤主要矿物元素含量测量仪器(基于离子选择场效应晶体管集成元件)、土壤养分迸测仪(基于光电分色等传统养分速测技术)、土壤肥力水平快速评估的仪器(基于近红外技术通过叶面反射光谱特性)此仪器可直接或间接对农田土壤肥力进行检测。Maleki等[23]开发了车载变量磷肥施肥系统,此系统是以可见光—近红外土壤传感器为核心进行开发,通过变量施肥和统一施肥的比较试验,结果表明变量施肥可以更有效地检测土壤磷肥的空间变异性,变异性降低且玉米产量有明显提高。如YN型便携式土壤养分速测仪[24],尽管每个项目指标测试所需时间仍在40~50min之间,相对误差为5%~10%,但其测量精度满足农村定量测土施肥的要求,其速度与传统的实验室化学仪器分析对比提高了20倍。Hummel等[25]预测土壤的含水率和有机质,通过NIR土壤传感器测量土壤在1 603~2 598nm波段的反射光谱进行测量,含水率和有机质的相对误差分别为5.31%和0.62%。

在作物病虫草害识别、产量及长势方面。病虫害、杂草信息的识别方法是基于计算机图像处理和模式识别技术,此类方法的研究目标为诊断判读作物植株的根、茎、冠层等的形态特征。病虫害、杂草信息的识别方法有纹理特征分析法、光谱特征分析法、形状特征分析法,杂草—作物的区分有人工区分、光学传感器区分、遥感技术区分等。Malthus[26]等研究了蚕豆和大豆受斑点葡萄抱子感染后的反射光谱,所采用的仪器是地物光谱仪。Adams[27]等利用黄瘦病光谱二阶导数对大豆病情评价进行了研究。土壤耕作层深度和耕作阻力信息的采集有两种方法:连续测定方法与非连续测定方法(利用硬度计测量或土壤圆锥仪测定)。作物产量分布信息的采集主要是利用作物产量传感器技术[28]。作物长势信息采集技术的研究基于宏观和微观两个方面:宏观角度上利用RS遥感的多时相影像信息研究植被生长发育的节律特征;微观角度上在田块或区域的尺度上,近距离直接观测分析作物的长势信息[29]。向子云[30]等采用多层螺旋CT三维成像技术实现了植物根系原位形态构型,实现了快速、准确、无损地的测量。吴素霞[31]等探讨了冬小麦在不同生育期内叶片叶绿素相对含量利用TM遥感影像估算的可行性,通过对地面实测叶绿素相对含量与遥感变量结果进行对比分析,建立了冬小麦长势监测遥感定量估算模型。白敬等[32以冬油菜苗期土壤和杂草为研究对象,通过ASD便携式光谱分析仪采集田间常见得土壤和杂草光谱数据,通过逐步判别分析法筛选特征波长点,建立的贝叶斯判别函数模型及其典型判别函数模型比较稳定,而且能能较好的识别冬油菜苗期田间杂草。

3 农业信息采集技术发展展望

(1)研究多传感器信息融合技术。在国外车载田间信息自动测量系统和测量设备已经形成产业化,国内目前自主开发的可用于生产的田间信息采集设备较少,多数依赖进口,自主开发的设备功能单一,不能同时测量多项参数。运用多传感器信息融合技术开发集多传感器为一体的采集设备,以降低数据采集的成本,提高数据采集效率,消除数据冗余、增强数据互补使其能够同时测量多项参数,以提高可靠性、测量精度、扩展探测范围作为今后农业信息采集技术的研究发展方向。

(2)研究高光谱遥感技术。高光谱遥感技术可以快速、无损测量水分胁迫、病虫害及作物和土壤养分变化等,为农田信息的监测提供了的新手段。加强对作物土壤养分、作物病虫害及水分胁迫等农田信息的敏感波段的研究是目前要解决的技术难点。围绕这些技术开发无损测量、精确度高、速度快、低成本的监测仪器,将是今后农业信息采集技术的研究发展方向。

(3)研究无线传感网络技术。无线传感网络技术可以为农田信息的远距离数据采集及管理利用提供了良好的途径,该技术可有效地解决农业信息智能监测、控制及远程采集等问题。无线传感网络技术需要解决通讯协议不完善、安全性低、无线模块成本高等问题,这也将成为今后农业信息采集技术的研究热点。

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(责编:张长青)

作者:杨洪坤 周保平 王亚明 赵群喜

第三篇:信息技术提升农业机械化水平

摘要:随着农业经济的不断提升,在农业发展中也应用了各种信息技术,使得农业机械化水平不断提高,提升了农业现代化水平,推动了我国农业信息化发展。但是,结合当前我国农业信息技术应用现状发现还存在一些问题,阻碍了农业的可持续发展,因此相关工作者要积极寻找有效措施,加大对农业信息技术的研究力度,从而为现代化农业发展奠定坚实的基础。基于此,本文首先阐述了信息技术对提升农业机械化水平的意义,针对我国农业发展中存在的不足,提出一些有效对策,希望通过本文分析可以为该方面的研究提供一些帮助。

关键词:信息技术;农业;机械化

现阶段,我国大部分地区已经实现了农业机械化。农业机械与信息技术的融合是现代农业、现代农机装备发展的必然要求。也是农业发展的必然趋势,因此,要将信息技术应用到农业机械制造中,提高农业生产效率,促进现代农业的快速发展。

1 信息技术对提升农业机械化水平的意义

在传统农业生产活动中,都是通过手工工具来完成,这种方式已经不能适应农业的发展,在一定程度上阻碍了经济效益的增长。由于这种模式增加了人力、物力成本,并且经济效益很低,导致很多青壮年选择外出打工,这样农村劳动力就会减少,使得大部分田地荒废,出现无人耕种的局面。由此可见,在土地利用中应用信息技术就显得十分重要。所以,在当前农业生产中,要认识到信息技术的重要性,将信息技术应用到农业机械化中,通过现代化设备,如无人机播种、机器收割、自动分离技术、无人机喷洒农药、土地翻新耕种、土壤成分观察机等,这一定程度上解放了原始的劳动力,提高了工作效率,提升了机械化水平,加强了科学管理,有利于农民更加科学的完成土地耕种,解放了劳动力,促进了农业经济的快速发展。

2 我国农业发展中存在的不足

2.1 土地资源利用不足

结合当前我国情况来看,从事农业生产活动中劳动力减少,很多耕地荒芜,造成土地资源利用不足,形成了资源浪费,不利于农业的可持续发展。

2.2 缺少科学技术人员

科学技术工作人员是农业机械信息化的重要参与者,只有具备相应的专业技术,才能在农业生产活动中将技术传授给农民,通过对农民实地指导农业机械化操作步骤,才能提高机械化利用水平。调查研究表明,目前从事这类工作的人员大多是才毕业的大学生,虽然有着很强的理论知识,但是缺少实际操作经验,对农业机械信息化建设产生了不良的影响,制约了农业经济的发展。

3 信息技术提升农业机械化水平的对策

3.1 信息技术在农业机械设计中的应用

在农业机械设计中应用信息技术,主要包括两方面:(1)虚拟化设计技术。在以前的机械设计中都是通过手工绘制进行研究,对于一些比较复杂的机械图来说,整个设计工作繁重且繁杂,如果出现问题,将造成严重的后果。所以,要通过虚拟设计技术,对机械设计进行仿真设计,并对结构进行智能化测试,保证农业机械产品在实际应用过程中发挥良好的效果,节约了经济成本,对资源进行了整合。同时,可以借助計算机技术对机械设计进行优化,从而保障后期机械设备的良好性能,推动农业经济的发展。(2)参数化设计技术。在农业机械设计中,利用信息技术的参数化设计来制造农业机械器具,使得整体机械制造虚拟化水平得到了提升。同时,参数化设计技术可以在几何建模的基础上,利用VR以及3D技术对建模进行全方位的检测,在提升器具精准性和实用性的基础上,还节约了设计成本,促进农业现代化发展。

3.2 信息技术在农业机械制造中的应用

信息技术在农业机械制造中的应用具体表现在两方面:(1)柔性制造技术。为了弥补传统机械器具在使用过程中的不足,可以利用柔性制造技术,对机械的形成以及外观进行改进和优化,从而有效降低农业机械在使用过程中的损耗,延长机械使用寿命,也避免了不同区域机械使用差异带来的影响,这些问题得到有效解决后,可以进行大量制造,并进行推广使用,提高机械使用率。(2)生命周期管理技术。产品的使用寿命是其价值的重要体现,对于农业机械来说,其生命周期长短能够直接反应农业机械产品本省的使用性能。所以,通过农业机械制造中的生命周期管理技术,对产品的使用注意事项、日常保养、售后服务以及使用方法等做出具体分析,使企业和用户进行沟通与合作,分析当前在操作过程中遇到的实际问题以及难题,从而共同找到解决方法。

4 结语

综上所述,我国是一个农业大国,在城市化发展过程中,要顺应时代发展的需求,结合乡村振兴计划,发挥信息技术对农业机械化水平的作用。农业机械化在农业发展的中的广泛应用,替代了传统的人力,节约了人力成本,提升了农业生产效率,对农业发展有着很大的促进作用。目前,我国农业机械信息化方面已经取得了一些成绩,但在实际操作过程中还存在一些问题,因此要采取科学的技术,结合实践经验,促进农业信息化发展。

参考文献

[1] 冯骥.基于信息技术的农业机械化水平提升措施[J].农业与技术,2019,39(5):56-57.

[2] 邓红伟.信息技术提升农业机械化水平研究探讨[J].南方农机,2020,51(5):73,96.

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[4] 乔武军.信息技术在现代化农业机械技术推广中的实施对策[J].农业与技术,2020,40(14):57-58.

作者:王松

第四篇:我国农业信息技术应用现状分析

摘要:农业是我国的传统产业,农业信息技术应用是重点研究课题,本文对我国农业信息技术应用存在的问题进行了分析,并针对这些问题提出了相应对策。

关键词:农业;信息技术;应用现状

农业信息技术是利用现代高科技改造传统农业的重要途径,通过对信息的收集、储存、处理和分析进而提供资料、方法、决策和调控等多项服务的技术的总称。

1农业信息技术应用的主要方式

近年来,我国实行“城镇化”计划,城镇人口不断增加,农村人口不断减少,城乡网民结构也发生了变化。截至2018年6月,我国农村网民规模为2.11亿,占整体网民的26.3%。相比于2017年年末,我国农村网民增加了204万人,增长1.0%。我国城镇网民规模为5.91亿,占整体网民的73.7%,相比于2017年年末,我国城镇网民增加了2764万人,增长4.9%,具体如图1所示。截至2018年6月,我国农村地区互联网普及率为36.5%,城镇地区互联网普及率为72.7%,与2017年年末相比,我国农村和城镇互联网普及率都有提升,但是农村地区互联网渗透率明显低于城镇地区。

我国城镇和农村经济发展程度不同,导致城镇和农村的网民在互联网应用类别上的使用情况有所差异。一方面,农村网民在旅游预订、网上购物、支付宝微信支付及互联网理财等方面的使用率低于城镇网民;另一方面,城镇和农村的网民在网络通信、音乐、视频等方面表现存在的差异较小。

目前,比较受农户欢迎的应用信息技术的途径包括:相关微信公众号的文章推送和新闻视频,农业网站、农业信息短信、农业信息寻呼等服务平台,电视、无线广播、手机、电脑、平板电脑等现代信息终端,以及农村广播、电视、报纸、杂志、黑板报、信息栏等传统宣传媒体。

2 我国农业信息技术在应用方面存在的问题

1)我国农业信息服务的普遍针对性不是特别强,一些提供农业信息的“专业人员”对农户实际需求并不十分了解。农业信息服务所需要的专业人员应该不仅能对网络上的农业信息进行收集、整理,还要能对农产品经销商准确快速提供农产品信息,通过合理运用现代信息技术,科学获取分析各类信息,安排针对性的计划,让农民获取的信息应用技术能起到促进农业生产的作用。相关数据表明中国农村接受高等教育人数仅占总人数的17.63%,农户接受信息的能力不强,农业信息化意识和农业信息技术应用能力均有待进一步提高,还未完全形成良好的应用农业信息技术的习惯,农业信息和技术尚未完全起到提高农业生产的作用。

2)农业信息服务体系尚未完善。农业信息化基础工作水平比较低,基层缺少软硬件设备和信息管理人员,信息网络体系不健全,信息来源少以及可靠性不高。

3)目前在基层农业信息技术推广活动中,很多农业信息技术的推广内容大都停留在理论层面,同时推广人员使用一些比较基础的技术,这些推广人员不了解农户实际的需求,推广农业信息化技术只是应用单一片面的理论手段,这导致了农民不能完全接受新的农业信息化技术,还直接导致了农民在一些实用性的农业信息技术方面的关注度递减,农民在这些新农业信息技术的推广中并没有投入充足的热情。

3对策和建议

1)提高农民信息意识,创新农业信息化服务手段和形式。加强农业信息化建设,推广农村信息化示范,可以通过微信公众号获取农业信息,在公众号里提供咨询服务,设立咨询电话;相关部门应该定期组织农户关于农业信息应用技术的学习活动,同时专家可以定期到农村走访并指导农户使用农业信息技术,提高农户农业信息化技术的应用能力。有关部门还可以组织农业技术人员定期对农户进行培训,带领农户学习成功的农业案例。

2)在农业基础设施建设方面加大投入,让农村网络建设快速运行起来,努力在农村偏远地区普及互联网络,让农户可以接触到并且能够熟练使用新型农业信息技术;同时在农村地区引进各种先进技术和设备,培养农户使用现代化的农业信息技术,提高信息化的农业应用创新能力。

3)专业人员把开发好的与农业实际需求相匹配的信息化技术软件推广到农村地区,可以让农户直接享有与其实际需求相结合的农业信息化服务,实现农户的实际需求与农业信息技术的有效对接,整合农业信息化技术资源。针对农户应用农业信息技术出现的问题,提供有针对性的解决办法,提高我国农业信息化的总体水平。

4总结

农业是我国现代化建设的重要组成部分,农业信息技术对我国农业的发展起着重要的推动作用。本文主要对目前我国农业信息技术应用中存在的主要问题进行了分析并提出了相应对策,旨在提供一定的意见和建议。

参考文献:

[1] 钟亚玲.中国农业信息化技术发展存在的问题及对策研究[J].农村经济与科技,2018,29(20):229.

[2] 李海宁,潘忠强.信息化在农业经济管理中的运用相关问题探讨[J].现代经济信息,2018(14):375.

[3] 韩旭东,杨慧莲,郑风田.乡村振兴背景下新型农业经营主體的信息化发展[J].改革,2018(10):120-130.

[4] 袁真,陈熵.论农业机械的发展与电子信息技术的应用[J].时代农机,2018,45(9):189.

[5] 汪艳.美国“互联网+农业”模式对我国农业信息化发展的启示[J].齐齐哈尔大学学报(哲学社会科学版),2018(7):85-88.

[6] 黄磊.现代信息技术在农业现代化中的应用[J].山西农经,2018(8):52-53.

【通联编辑:唐一东】

作者:徐曼 张京京

第五篇:农业机械电子信息技术的应用

摘 要:电子信息技术推动着我国农业技术的革新,并逐步向科技化、机械化过渡,电子信息技术对农业的现代化发展做出了重要贡献。尤其是随着电子信息技术的不断提高,电子化、数字化已成为新世纪农业机械的重要发展方向。本文说明了农业机械领域中电子信息技术存在的不足,并针对问题提出了合理的建议。

关键词:农业机械;电子信息技术;应用

以计算机技术和通信技术为代表的信息技术革命加速了国民经济信息化进程,成为推动技术创新和知识传播的强有力手段。电子信息技术影响着农业机械化技术的创新过程。50年代后期就引进了计算机技术与信息处理技术。随着微电子技术的进步,微处理器的综合测试系统大大改善了农业机械研究与应用试验的支持环境。从70年代开始,农产品的土地经营规模扩大,农业机械加快了应用电子产品的产业化开发。一批面向生产者应用的各种机电仪一体化技术产品应用于各种复杂农业机械上。到了80年代以来,我国农业就加快了高新技术在规模化农业和农业机械化服务产业中的应用。我国提出了电子信息技术的革新,在农业机械方面了推动我国农业不断向现代化迈进。

1 电子信息技术在农业机械应用中存在的问题

1.1 忽视了电子信息技术在农业机械中的应用

对应用电子信息技术的研究是一种新型高端技术,要使其更好的应用于农业机械领域,则需要求大量的资金支持和大量优秀技术人员的通力合作。就目前来看,由于投入不足阻碍了农业机械信息化建设的脚步。

1.2 电子信息技术的研究深度不够

我国目前主要在农业气象去报、农业网站建设等方面应用电子信息技术,在农业机械方面的应用还不够重视。对电子信息技术应用方面的研究较少,与发达国家的农业信息化程度相比还处在较为落后的水平。国家有关部门过于偏重对平原地区信息技术应用的研究,而对丘陵山区农业机械中电子信息技术的应用研究较少。两方面研究失衡,造成了农业机械中电子信息技术的应用范围与信息技术实际应用相脱节。

1.3 理论研究与实际应用脱节

我国的农业机械信息化发展速度较为缓慢,而其较低实用性与生产效率的地下制约了农业机械信息化的实现。其相关技术的研究能够应用还处于平原地区,在一些山地或丘陵耕地上应用较为受限,还需要从农业技术上对问题进行解决。

2 农业机械中电子信息技术应用措施

2.1 加强农业机械中电子信息技术的实际应用

(1)提高农民对机械信息化的认识及应用能力

农民是农业发展的中坚力量,其对农业机械信息化技术的掌握直接决定了农业机械智能化的改革进程。所以相关部门应定期为农民进行新型农业机械使用技能的讲授,让农民放心用上信息化的农业机械。在实际情况来看,农业机械要根据不同的情况来安装智能终端,利用光纤将所有的机器零件和电子零件都要和总线有准确的接口,这样才能够第一时间拿到指令进行工作,完成零件间的交换和传播,并促使农业机械和电脑紧密的联系在一起。

(2)农业机械信息化与“三农”问题的融合

农业机械信息化的根本目的是促进我国农业的现代化,因此,在农业机械信息化实现的过程中,有关部门应紧贴我国“三农”问题,解决我国“三农”问题中的各种实际困难,不断提高农业机械化开发、使用、维修力度与水平。另外,加强农业机械信息化管理,使电子信息技术与农业机械的科研成果能够更好地贴近我国农业、农民和农村实际,便于各项科研成果推广与使用。

2.2 加大对农业机械信息化研究力度

针对目前信息化水平低、实用性不强的弱点,国家有关部门应加拓展农业机械信息化研究领域。和发达国家相比,我国在农业机械信息化运用方面存在较大差距,为此,国家有关部门应该不断培养新型农业机械信息化技术人才,拓展农业机械信息化研究领域并充分发挥农业机械信息化在我国现代化农业中的重大作用。在实际情况来看,农业机械要根据不同的情况来安装智能终端,利用光纤将所有的机器零件和电子零件都要和总线有准确的接口,这样才能够第一时间拿到指令进行工作,完成零件间的交换和传播,并促使农业机械和电脑紧密的联系在一起。

2.3 注重实际应用

(1)总线通信技术。电子信息技术应用于农业机械时,需要对智能显示终端设备加以科学使用,利用光纤电缆合理搭建相应地通信线路,以此保证农业机械设备设计的通用化及标准化。一般而言,要想保证电子信息技术应用的兼容性,可以构建通用的标准,有效实现设备的通用性。

(2)人机接口技术。随着电子信息技术的进步及发展,电子监视仪以智能化显示终端的设计得以实现,促进了交互界面的更新与升级。在农业机械中需要保证人机互动的良好性,才能对人机接口技术加以完善。目前人机接口技术借助计算机设备对界面加以控制,结合实际便于各项管控工作的有效实施。

(3)电子装备技术。将自动化控制和监控系统纳入到农业机械设备中,利用无线通信技术实时控制机械运行的实时性与动态性。如:在农业机械中应用管理决策技术时,管理者可制定生产方案,并以无线通信技术为依据有效分析数据信息来明确机械运行故障,在此基础上促进生产效率的提升。

总之,随着电子信息技术的广泛运用,推动了农业生产效率的提高,但与发达国家相比,我国农业数字化建设的目标还需加强,因此,只有继续扩大电子信息技术的研究,拓宽农业机械信息化的开发力度,才能够提高农业机械应用的水平与能力,才能促进农业生产机械化的可持续发展。

参考文献

[1]薛金林,樊明轩.电子信息技术在农业机械中的应用[J].农机化研究,2010,(30):23-24.

[2]姚莉莉,王爱琴.农业机械电子信息技术应用分析[J].河南科技,2014,(5):61-63.

(作者单位:富锦市头林镇农业技术推广中心)

作者:孙悦

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