1、精準農業與技術第1頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二3S技術Sub Title精準農業1.GIS,RS,GPS簡介2.3S整體集成模式1.精準農業概述2.3S技術的具體應用3.我國精準農業存在的問題及發展前景第2頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二GIS地理信息系統 GIS 技術優勢在于它的集地理數據采集、存儲、管理、分析、三維可視化顯示與輸出于一體的數據流程，在于它的空間分析、預測預報和輔助決策的能力。 地理信息系統從外部來看它表現為計算機軟硬件系統，而其內涵是由計算機程序和地理數據組織而成的地理空間信息模型，是一個邏輯縮小的，高度信息化的地理系統。

2、第3頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二RS遙感1.定義：不直接接觸物體，從遠處通過探測儀器接收來自目標地物的電磁波信息，經過對信息的處理，判別出目標地物的屬性。2.空間特性：視域范圍大，具有宏觀特性。 光譜特性：探測的波段從可見光向兩側延伸,擴大了地物特性的研究范圍。 時相特性：周期成像，有利于進行動態研究和環境監測。3.特點：大面積的同步觀測、時效性、數據的綜合性和可比性、經濟性。第4頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二GPS全球定位系統 GPS定位技術是利用高空中的GPS衛星，向地面發射L波段的載頻無線電測距信號，由地面上用戶接收機實時地連續接收，

3、并計算出接收機天線所在的位置。因此，GPS定位系統是由以下三個部分組成： （1）GPS衛星星座（空間部分） （2）地面監控系統（地面控制部分） （3）GPS信號接收機（用戶設備部分）應用特點：定位精度高，觀測時間短，測站間無需通視，可提供三維坐標，操作簡便，全天候作業，功能多、應用廣第5頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二“3S”整體集成模式3S整體集成包括： 以GIS為中心的集成方式（目的：非同步數據處理。通過利用GIS作為集成系統的中心平臺，對包括RS和GPS在內的多種來源的空間數據進行綜合處理、動態存儲和集成管理。） 以GPS/RS為中心的集成方式（目的：同步數據處理

4、。通過RS和GPS提供的實時動態空間信息，結合GIS的數據庫和分析功能，為動態管理、實時決策提供在線空間信息支持服務。該模式要求集成多種信息采集和信息處理平臺，同時需要實時通信支持，實現代價高。第6頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二 精準農業概述 1定義 “精準農業”：按照田間每一操作單元的環境條件和作物產量的時空間差異性，精細準確地調整各種農藝措施，最大限度地優化各種投入(水、肥、種子、農藥等)的量、質和時機，以期獲得最高產量和最大經濟效益，同時保護農業生態環境，保護土地等農業自然資源，是農業可持續地發展下去。 精準農業要求實現3個精確：一是定位的精確，精確確定灌溉、施

5、肥、殺蟲等的地點；二是定量的精確，精確確定水、肥藥、種子等的施用量：三是定時的精確，精確確定各種農藝措施實施的時間。第7頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二精準農業技術體系框架第8頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二精準農業實施過程簡圖第9頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二主要內容 精準農業主要包括精準種子工程(含生物工程與機械工程)、精準播種、精準施肥、精準灌溉、作物動態調控及精準收獲六大技術系統。 精準種子工程通過加快種子產業化體系建設，增加種子本身的科技含量。提高種子質量為實現精準播種奠定基礎。 精準種子工程是精準農業優質高效

6、的物質基礎，也是農產品更新換代的生物工程，更是良種繁育、種子加工以適應精準農業要求的物質保證，其科技貢獻率約為510。1、精準種子工程第10頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二2、精準播種 精準播種(包括精準栽植)是在精準種子的前提下對土地潛力(水分、肥料)的最佳利用，也是對光能、空氣的最大限度利用。精準播種不僅要求種子質量(發芽率、整齊度)優良，更要求播種到田后的種子分布“三維空問”坐標位置精準、均勻一致、深淺一致為作物創造最佳的生長空間。 精準播種是精準農業的核心技術，其科技貢獻率約為1015。第11頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二3、精準施肥

7、精準施肥不僅體現在對土壤肥力的科學補充和對作物所需營養的精準調配上，而且體現在按作物生育規律的動態營養需求適量供給。它不僅要求肥料質量、品質精優，更要求“三要素”調配和施肥位置精準。因而精準施肥是農藝與農業機械技術的高度緊密結合。第12頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二4、精準灌溉 精準灌溉技術是按照田間每一操作單元的具體條件，精細準確地調整各項土壤和作物管理措施。最大限度地優化灌溉水用量，以獲得最高產量和最大經濟效益，同時保護生態環境的一種高科技灌溉技術。 精準灌溉是精準農業的重要支持系統。第13頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二5、作物生長動態調

8、控 通過作物生長動態調控系統對水、肥、藥和化學制劑進行調控，使農業的投人和產出達到最佳效果。目前作物生長動態的監測仍依靠傳統農藝方法和常規手段。 精準收獲是指根據地理信息系統或遙感技術掌握作物的生長情況，適時利用精準收獲機械做到顆粒歸倉并根據一定標準對作物進行精確分級。它要求實現對作物收獲過程的最少損失和最快捷收集，同時又要求對作物秸稈進行科學處理。6、精準收獲第14頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二 3S技術的具體應用 21)智能化農業機械作業的動態定位GPS在精準農業中的應用 根據管理信息系統發出的指令，實施田間耕作、播種、施肥、灌溉、排水、噴藥和收獲的精確定位。第1

9、5頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二 在農田設置的數據采集點、自動或人工數據采集點和環境監測點均需GPS定位數據，以便形成數字信息進行存貯與共享。2)農業信息采集樣點定位第16頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二3)遙感信息GPS定位 對遙感信息中的特征點用GPS采集定位數據，以便于與GIS配套應用。第17頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二GIS在精準農業中的應用1)在防蟲治病 方面 包括分析病蟲害發生的空間動態；評估其發生的適宜生活環境及影響因子；監測、預測病蟲害發生趨勢等，通過結合網絡、數據庫、模型庫、專家系統等組建基于網絡的

10、病蟲害綜合管理地理信息系統。第18頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二 G1S主要用于在水資源管理決策支持系統、區域水資源管理、地下水資源管理和水資源保護。2)水資源管理方面第19頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二 應用相關的地理信息系統軟件，可以建立用于精確農業變量施肥的田間土壤養分信息數據庫及田間施肥管理方式。根據土壤采樣數據生成田間土壤養分分布圖，依此可以了解田間土壤養分差異，并根據該差異進行變量施肥決策和變量施肥作業。3)農業生產中施肥管理第20頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二RS在精準農業中的應用1)作物長勢監測和大面

11、積農業估產。 作物長勢遙感監測是利用遙感數據對作物的實時苗情、環境動態和分布狀況進行宏觀的估測，及時了解作物的分布概況、生長狀況、肥水行情以及病蟲草害動態，便于采取各種管理措施，為作物生產管理者或管理決策者提供及時準確的數據信息平臺。第21頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二2)提供大量數據源 在精準農業體系中，遙感(特別是高光譜遙感)將為精準農業實施提供大量的田間時空變化信息，遙感技術將成為監測土壤和作物養分變化、水分脅迫和病蟲害等的主要數據源。第22頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二3)用于災害遙感監測和損失評估例如從1995年開始，我國就開展了利

12、用衛星等資料進行黃淮海平原地區旱災監測的業務化運行工作，到1999年旱災監測由監測黃淮海平原地區擴展到了全國冬小麥主產區。第23頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二我國精準農業存在的問題及發展前景3存在問題1)現有的農業經營體制限制。2)技術人才和設備缺乏。3)創新能力不足。第24頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二發展方向 一是大力發展節水精準農業。水資源短缺是中國許多地區農業生產的主要制約因素，據統計，我國農田灌溉水的有效利用率不足35。因而，根據農田作物需水特點、適種條件和土壤墑情實施定位、定時、定量的精準灌溉，最大程度的提高田間水分利用率是我國農業資源利用的主要方向。第25頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二 二是大力發展節肥精準農業。我國的化肥利用率相當低，僅為30 40 ，氮肥損失率高達7080，浪費十分嚴重，還造成生態環境污染。根據不同地區、土類、作物種類、產量水平，實施精確施肥，因時、因地、因作物科學施肥，不但可以提高化肥資源利用率，還可降低成本，提高作物產量。第26頁，共27頁，2022年，5月20日，8點45分，星期二 三是借