1、【精品文檔】如有侵權，請聯系網站刪除，僅供學習與交流農業信息技術的發展趨勢.精品文檔.在人類社會漫長的發展過程中，根據生存的需求培育出了種類繁多的動植物品種。這些寶貴的生物資源仍然是人類賴以生存的基礎。然而，近期農業發生的兩次重要的技術革命，徹底地改變了世界農業生產的格局。  第一次農業技術革命發生在19世紀后半葉，一直持續到20世紀后半葉。尤其是本世紀50年代以后，發展趨勢日漸加快，對糧食增產起到了重要的推動作用。第一次農業革命取得的豐碩成果主要受益于孟德爾遺傳學理論在農業育種中的實踐，李比希植物礦物營養學說和謬勒有機化學合成農用化學物質技術的普遍應用，以及現代化大工業為

2、農業灌溉技術、機械化技術提供的技術支撐。在這次革命中，世界糧食單產增加了2.5倍，而我國增加了4倍。然而近年來，第一次農業技術革命對農業生產的促進作用已顯著下降，農作物平均單產的增幅已明顯趨緩。第一次農業技術革命與現代工業革命有著相似的特點，即強調規模化和對最大利潤的追求，表現為片面追求農作物的產量而忽視自然資源合理利用和對人類生存環境的保護，我國這方面的問題尤為明顯。  本世紀80一90年代迎來了以基因工程和信息技術為基礎的第二次農業技術革命的曙光。第二次農業技術革命的興起，并非意味第一次農業技術革命的終結。一些傳統的技術仍然在發揮著作用，并獲得新生。這次革命將使全球農業

3、和農業技術得到全面、深刻的變革，并將使全球農業的總體水平提升到一個嶄新的高度。  這里主要討論農業信息技術（Agricultural information technology）的發展趨勢，即信息技術本身的發展及在農業中的應用前景。一、意義  農業信息技術作為新的農業科技革命的先導，在促進未來農業生產和整個農業科技進步中將起到全局推動作用。通過信息技術不僅可為農戶廣泛提供科技、生產、市場咨詢服務，向農業生產者及農業主管領導提供有效利用農業資源、優化農業生產技術規程和科學經營管理決策，而且可以將現有單項農業技術進行綜合組裝配套實現高層次的科技創新，方便快

4、捷地大面積推廣應用，全面提高農業和農村科技的總體水平。因此，積極開展農業信息技術的研究應用，使高新技術為農業服務，對于全面實施“科教興國戰略”具有重大意義。  農業信息化作為農業現代化的重要內容將是歷史發展的一個必然過程，因此一直得到黨中央、國務院的高度重視，要求我們在推動農業現代化的過程中，不失時機地推動農業信息化和高技術化。黨的十五屆三中全會通過的中共中央關于農業和農村若干重大問題的決定，從我國農業發展的現狀出發，指出：“要在廣泛運用農業機械、化肥、農膜等工業技術成果的基礎上，依靠生物工程、信息技術等高新技術，使我國農業科技和生產力實現質的飛躍，逐步建立起農業科技創新體

5、系”。指明了今后農業科技工作的重點發展方向，描繪出了21世紀我國農業科技發展的宏偉藍圖。  國際上充分利用信息技術如計算機網絡、通訊技術、人工智能、遙感技術發展現代農業，在最近20年來取得了令世人矚目的成就，并成為當今世界農業發展的熱點之一。發達國家在完成農業工業化、農業實現機械化后，圍繞如何提高勞動生產率、資源利用率、農業經濟效益、保護環境實現持續發展等方面，開展了廣泛的農業信息化工作，從農業硬件設施的操作，到農業生產技術的推廣普及，到市場產品的經營，無一不滲透著信息技術的作用。農業信息技術應用已貫穿于農業生產的產前、產中、產后全過程，成為發展現代農業生產的重要支撐，也為

6、我國的農業信息化提供了可借鑒的寶貴經驗。  二十一世紀是社會高度信息化、經濟高度知識化的時代，知識和信息已成為經濟發展的基本因素。信息科學技術的高速發展，與世界范圍內信息基礎設施的迅速完善，加速了知識經濟時代的全面發展，同時也為我國實施農業信息化、迎接知識經濟的挑戰、推動新的農業科技革命提供了良好技術支撐和機遇。我國國情決定了今后將是農業工業化、信息化和現代化并進的模式，要充分把握我們的后發優勢，利用信息技術在農業知識、信息和技術的傳播與控制的潛能，促進我國農業現代化進程，提高農業和農村工作的現代化水平。二、現狀  信息技術特別是人工智能（專家系統技術）

7、在世界農業領域中的應用始于70年代未。經過20余年發展，應用已遍及作物栽培管理、設施園藝管理、畜禽飼養、水產養殖、植物保護、育種以及經濟決策等各方面。由于知識工程或專家系統在處理不完全信息和數據上的潛在能力，該項技術特別受到農業科學家的青睞，發展很快。專家系統在灌溉、施肥、栽培、病蟲害的診斷與防治、作物育種、作物產量預測、畜禽飼養管理和水產養殖管理等方面，已經展示出強大的生命力和無限廣闊的應用前景。  由于我國農業自身的若干特點，如農業水土資源人均占有量低、農民文化素質差、農業領域專家和科技人員緊缺等，農業專家系統的開發與應用從一開始就受到廣泛的重視，并成為信息技術在農業應

8、用的重要方面，其中影響最大的是與種植業有關的各類專家系統。目前已投入實際應用的有綜合栽培專家系統、水肥管理專家系統、育種專家系統、病蟲測報與防治專家系統等，早期典型的如中科院合肥智能機械研究所的施肥專家系統、北京市農科院作物所的小麥管理專家系統等。農業專家系統的最大特點是它的實用性，它應農業需求而研制，又在農業應用中發展。伴隨著信息技術的突飛猛進，農業專家系統和其它智能化信息技術集成應用于農業生產和管理已成為必然的趨勢。日本最近提出的農業知識工程計劃，目的在于通過研究和示范，將大部分商品化信息技術，包括通訊、監測、模擬、自動控制和專家系統等有機結合，綜合服務于農場生產的管理。 

9、60;國家科技部高技術司和國家863計劃智能計算機系統主題(306主題)“九五”期間開展了“智能化農業信息技術應用示范工程”，由國家科技部批準建立北京、吉林、安徽、云南四個國家示范區，突出農業專家系統和智能化農業信息技術的應用，選擇了影響面大的小麥、水稻、玉米、棉花和大豆五種重要作物，面向基層、面向生產、面向農民，以傳播農業科技知識和增收節支為最終目的。四個示范區經過建設，取得明顯成效，也為今后開展類似工作提供了可借鑒的經驗，也推動了智能化技術的發展。  農用計算機網絡由于能夠實現遠程直接存取大型數據庫中的信息和共享主機系統軟件資源，在作物栽培管理、設施園藝管理、畜禽飼養、

10、水產養殖、植物保護、育種以及經濟分析等各方面普遍得到應用，計算機網絡已成為正在興起的農業信息服務業的技術支柱。1994年，我國啟動了“金農”工程。農業部于1998年開通了“中國農業信息網絡”，有關省市如北京、天津、上海、江蘇、河北等也紛紛開展了農業科技信息網絡建設。  海灣戰爭后，GPS技術民用化，使得它在許多國民經濟領域的應用研究獲得迅速發展。以遙感技術RS、地理信息系統GIS、全球定位系統GPS現代信息技術（3S）發展為支撐的“精確農業”得到了廣泛的發展，國際上每年召開一次“精確農業”學術會議。3S技術的成熟，為認識農田內按小區生長環境條件的差異，實施按小區調控投入和管

11、理措施成為可能。目前，適應“精確農業”技術體系應用的DGPS裝置，GIS適用平臺及農作物資源空間信息數據庫管理軟件，作物生產決策支持模擬模型，帶DGPS接收機小區產量傳感器和產量分布繪圖裝置的谷物聯合收割機，自動調控施藥、施肥機、播種機均已有商品化產品；支持農田信息實時采集的田間土壤水份、N、P、K含量、pH值、有機質含量、作物苗情、雜草分布等的傳感器技術已有初步研究開發成果。在美、加、澳、歐，精確農業技術體系已試驗應用于小麥、玉米、大豆、甜菜、土豆等作物生產。  此外，國際上農用個人數字助理(APDA)、掌上電腦(AHPC)、智能機器人、農業信息自動獲取設備和裝置等在農業

12、中得到了廣泛應用，有的十分普遍。掌握有關土壤水分、土壤肥力(氮、磷、鉀)、雜草、病蟲害、作物苗情等對指導農業生產非常重要，但這些信息受自然條件影響大、時空變異性強、實時采集難度高、直接進行田間大量信息采集和處理耗資費時，已成為本領域的重要研究方向。目前TDR的水分測量技術已基本成熟，并有商品化的產品。雜草和苗情識別的光譜技術、視覺圖象處理技術、土壤養分的離子選擇場和射流測量技術，國外已有很多研究成果報道，進一步實用化仍需一段時間。我國在這方面研究處于起步探索階段，并重點集中于土壤水分、養分的測量上。三、趨勢1、智能化農業信息技術類型繼續延伸，應用領域更加拓寬。除專家系統、模擬模型這些人們已熟悉

13、的農業信息技術外，神經元網絡、面向對象、機器學習、多媒體及計算機視覺在農業中的應用日趨普遍，研究熱點還包括情感化的人機界面包括各類多媒體信息的表示、存儲、顯示；各種用于數據表格、推理中間結果顯示，地理導航和GIS功能，預制文本、路徑跟蹤和策略解釋等。從信息處理的環節上看，農業數據采集應用新的信息技術受到更多的關注。面向特定領域的農業專家系統研究開發與示范推廣將繼續成為發展重點。2、不同類型技術交叉與融合。如RS、GPS、GIS與作物管理信息系統的結合、專家系統與模型的結合。為使專家系統的一些優點繼續保持，同時克服一些嚴重的缺點如處理知識的淺層性和狹窄性，與其它信息技術結合是必然的發展趨勢。將會

14、建立GIS+GPS+DSS的綜合作物生產管理集成系統，為作物的播種、施肥、灌溉、病蟲草害防治等實現精確管理提供技術決策支持。要解決的關鍵技術包括：谷物流量傳感器及在線測量理論方法及產量計算數學模型的建立；差分GPS基準站的建立，GPS游動站與基站的通訊，GIS在農田空間地理信息的數學建模；以及田間數據信息的數據快速采集技術等。3、采用構件化計算技術開發綜合性和實用性強的應用平臺是當前國際上計算機技術發展的重要趨勢。4、工具化。面向不同用戶層（程序員、知識工程師、農業科技工作者和生產者）開發建立智能化農業信息技術應用系統生成和輔助工具，提高了系統開發效率。5、農業信息技術集成、信息產品商品化。農業領域中的有些信息技術單獨應用有很大局限性