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篇1
1農業機械發展現狀
1.1我國農業機械設備使用現狀
隨著家庭聯產經營制度的提出，調動了農民的勞動動力。因此，農業機械吸引著廣大農民的眼球，因為現代化農業機械有著高效、便利等特點。例如，南方的水稻種植，其地理位置優越，地勢比較平緩，因此可以采用現代化機械操作，大大節省人力、財力；而在北方，比如陜北地區，其地勢多為丘陵和山坡，無法大規模實施農業機械操作，這樣就降低了農業生產效率。
1.2我國農業機械設備質量現狀
隨著農業機械化時代的到來，各地的農業機械經銷商也如雨后春筍般日益增多。但是，許多農業機械經銷商沒有生產經營許可證，安全保護措施不規范，沒有規范的防護設備［1］。同時，經銷商為了爭奪市場，常常以次充好，制作工藝粗糙，質量無法保證，導致農業機械的質量差，在使用過程中沒有安全性可言。
1.3農業機械設備服務系統不完善
按照國家的農業機械設備三包規定，出售正規的農業機械時必須有退貨、維修等售后服務，而現在市場中出售的農業機械大多沒有售后服務點。同時，大多農業機械設備說明書中的規格和使用注意事項、廠家地址等項目注釋模糊，這樣使農民的權益無法得到保障。所以，農業機械服務機構的不完善給農業機械使用帶來了極大的困擾。
2農業機械發展前景
2.1智能電子傳感技術的應用
現代化農業機械設備遍地開花，智能電子傳感技術應用就是一個典例，飛機打農藥則利用了傳感技術，自行感應出農作物所處的位置，對其作出感應，精確其位置，根據種植面積，噴撒適量農藥，促進莊稼正常生長［2］。這一系列便利的措施在過去是無法普及到的，所以農業生產中采用現代化的傳感技術就顯得尤為重要。
2.2農用機器人的普及
隨著科技的高速發展，將會出現傳感和機電一體化的農業機器人。智能化農用機器人采用現代計算機技術，比如采用計算機技術中的編程，對于農作物常見的疾病及發病特征做出一套完整的程序植入機器人內部，機器人可以根據觀察和感應到的農作物狀態，采取相應的防治措施［3］。雖然現階段農用機器人研究還存在一定的問題，但是隨著科技的不斷發展，農用機器人必然會成為農業發展的中堅力量。
2.3先進的4C及仿真技術的應用
農業機械的使用不但體現在大型種植設備上，現在已經全面滲透在精密的仿真等領域。例如培育新植株是一個漫長的過程，而利用高端的仿真技術，可以模擬出植物所需要的生長環境，大大縮短培育時間，節約人力和財力。因此，現代化的仿真技術在農業生產中的應用也是不容忽視的。
3結語
該文通過對農業機械的發展現狀及發展前景進行分析，發現現階段我國的農業機械仍然存在著服務系統不完善等問題，需要對此進行改正。而農業機械的發展前景極為廣闊，科技的迅速發展，智能化和自動化已成為農業機械未來發展的必然趨勢。同時，只有在政府、農機生產部門、農民三方齊心協力下，農業機械才能夠促進農業生產穩態發展，在農業生產中發揮其應有的作用。
參考文獻
［1］金衡模，高煥文，王曉燕.農業機械自動化的現狀與推進模式［J］.中國農業大學學報，2000（2）：44-49.
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1農業機械新技術的發展與應用
1.1計算機視覺技術
因為在當前的經濟社會，農業經濟效益高低在很大程度上取決于農產品質量好壞，優質等級的農產品價格會更高。但是如果以人工方式對農產品進行分類，不但費時費力，而且效率很低。而通過計算機視覺技術則可以很好的解決這一問題。其主要是依靠圖像處理、視覺模擬等先進技術作為技術依據來對農產品品質進行分級檢驗?，F如今，計算機視覺技術還在農業機械收割、播種等領域有所涉及，但目前還無法有效處理快速獲取動態圖形信息，為收割、播種這一領域的應用帶來了一定的難題，還需要相關人員繼續進行研發[1]。
1.2人工智能技術
人工智能是當前社會上討論的熱點話題，是最前沿的高科技之一。將人工智能技術應用在傳統的農業中是時展的需求，也是未來的主要發展趨勢。美國等發達國家已經初步將人工智能技術應用在實際的農業生產中。如美國農業已經開始使用激光拖拉機，實現了人工智能操控拖拉機的方向、所在位置和工作動態，極大的解放了勞動生產力，提高了生產效率和操作精準度，也使得農業生產更加舒適省力，尤其適宜大規模的農業生產。
1.3自動控制技術
在農業生產中，自動控制技術的應用較為廣泛，但是還有很大的應用與提升空間，尤其是在一些特殊生產領域，依然還屬于機械新技術。例如，在蔬菜大棚的農業生產中，通過自動控制技術就可以自動對大棚內部的溫度與濕度進行合理的實時調節，不但使調節后的溫度濕度更加科學精準，更適宜蔬菜的生長，也大大減少了人力勞動工作量。
1.4聯合耕作機械技術
所謂聯合耕作，就是指兩個或兩個以上的機械一起使用進行農業耕作。通過聯合耕作，可以縮短農業生產時間，提高農業耕作效率。通過采取聯合耕作機械技術，可以一邊耕地一邊播種，也可以一邊采收農作物一邊打碎秸稈。這樣的耕作要比傳統耕作更加高效省時，在農業生產中發揮了非常重要的作用。
1.5液壓機械技術
采取液壓機械技術，不但能夠節省大量的能源，減少對自然環境的污染與破壞，還能夠保證農業生產的穩定性，不會因為其他因素影響其工作效果。這是因為與其他的農業機械相比，液壓機械采取靜液壓轉動技術，根據實際需要調節轉速，不但對機械本身的使用壽命有很大益處，也提高了農業機械生產的穩定性。另外，采取液壓機械技術，最顯著的優勢除了節能環保以外，還在于其不會發生任何泄漏，所以不會對土壤造成污染，這也農業機械化生產中很關鍵的一點。
2農業機械新技術的發展前景及對策
農業實現機械化生產是必然的發展趨勢，因此農業機械新技術的發展前景十分廣闊。在此形勢下，需要進一步采取有力措施，促進農業機械新技術實踐運用水平的提升[2]。
2.1政府及有關部門應大力扶持農業機械新技術
農業現代化的進程為縮短城鄉差距做出了很大貢獻，但受生產力水平的限制，農村經濟依然比較落后。在此情況下，政府應當大力扶持新型高效農業機械技術的研發和應用，并提供相應的優惠政策和補貼政策，為農民負擔一部分的購置機械費用，促進農業機械新技術快速轉化為生產力，提高農業生產效益，增加農民經濟收入。
2.2大力推廣農業機械新技術
我國是地大物博的農業大國，各個地區都有農業生產，但是農業機械新技術在研發應用時往往只是先在一部分發達地區實施。而在偏遠地區，人依然是最主要的勞動力，新的農業機械無法普及到這些地區，極大的限制了我國農業經濟的發展。為此，新時期下還需要大力推廣農業機械新技術，使更多的地區實現高科技的現代化機械生產。
2.3注重機械化生產的節能性
在農業生產中，機械化生產與人工生產之間存在的區別之一就是人工生產時會更加注重對資源的利用，而機械化生產有時則會造成生產原材料的浪費。例如在玉米的采收中，人工采收基本可以實現顆粒歸倉。但是機械收割則有可能無法將倒在地面的玉米采收起來。這與農業機械化建設的初衷是背道而馳的，因此在使用農業機械新技術時，應該要注意節約資源，避免浪費，實現工作效率和生產效益的雙贏[3]。
3結束語
綜上所述，在當前我國的農業發展過程中，農業機械化新技術具有很大的發展前景與發展潛力，并且在很多領域都還有很多的可發展空間。這就需要技術人員不斷的積極研發更多更高效的農業機械技術，同時還需要國家給予一定的支持，做好農業機械新技術的推廣工作，從而最大程度的將人工勞動力解放出來，促進農業現代化的發展。
參考文獻：
[1]王麗芬.農業機械新技術的應用與發展[J].南方農機,2016(11):22+28.
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1.械智能化的含義及意義
1.1農業機械智能化的含義
首先智能化作為現代科技的主流趨勢，將其應用于農業領域。精確來說，是指在動態環境下，將農業技術與先進的電子信息技術相結合，利用計算機系統將傳感器接收到的信息進行邏輯運算、然后發出指令來控制農機精確完成各種動作，從而實現農業生產和管理的智能化。
1.2農業機械智能化的意義
裝備微型計算機的農業機械有比普通農機更強大的功能，屬于高科技產品。優點如下：第一，極大的提高了勞動生產率和農業資源的利用率，降低了生產成本，減少了化肥，農藥和石油的投入;第二，功能強大，不僅可代替傳統農機進行實際作業，還能根據產量信息，氣候信息等對下一季度的生產進行預測，對農業生產具有指導作用;第三，智能型農機具有通用性，即多功能性，一臺智能型農機可同時具備普通農機所具有的功能，可以在各種環境下進行作業;第四，安全性好，可靠性高。由于智能型農機擁有中央處理器(CPU)及多種傳感器，可以隨時監測環境信息，因此只需人為地對這些數據進行分析處理，避免了實際操作農機而伴隨的危險性;第五，環境保護，隨著農業化學藥品所帶來的危害性日益增加，智能型農機的使用可以有效解決這一問題。
2.國外發達國家智能型農機發展狀況
簡單、傳統的農業機械存在著能源浪費、功能單一等問題。因此，節能型農機的開發和使用顯得十分必要。目前，國外發達國家農業已基本實現機械化覆蓋。截至當前，美國農業已達到高度發達的農業機械化、智能化水平，整體呈現規模化、集成化、專業化發展。平均每家農場擁有機械總值高達10萬美元，折合約70萬人民幣。澳大利亞以其傳統的畜牧業為主，現已完成對畜牧生產全過程的機械化，農業機械呈現高智能化，節能化，高效化，覆蓋從草場的種植、收割、翻種，到奶牛的養殖、擠奶，全部由智能型農機及農業機器人完成。德國的農業現代化水平很高，結合其發達的自動化技術，將所有的播種機、除草機、噴水機、收割機等由一臺電腦全程操縱。不僅提高了作物產量，而且大大壓縮了生產勞動環節，現在從事農業生產的人員都需具備極高的科學素養和過硬的機械操作水準。
3.智能型農機的應用實例
3.1耕作機械智能化
美國Trimble公司所研發的TrimbleHV401激光平地機，應用農業激光平地系統對土地進行平整操作。與傳統的平地機相比，利用激光技術翻整過的農田翻整精度高達數倍。通過激光發射機發射光信號覆蓋農田，以覆蓋過的田面為平面基準(可傾斜)，當接收器收到光信號后，會向位于刮土鏟上的控制箱傳輸信息，并由控制箱發送指令控制液壓系統，完成對土地的高精度翻整。
3.2收獲農機智能化
與傳統的自走半喂入式聯合收割機不同，現代谷物聯合收割機采用圓弧狀豪華駕駛室，鷹眼型水晶真空燈，加寬底盤，使清選面積更大，收割、脫粒效率更高。美國農場設備制造商衛西.弗格森將計算機系統應用與聯合收割機上，更是開創了收獲型農機的新領域。利用中央處理單元(CPU)，在收割的同時記錄田地間各區域的產量，由此來制定不同季度的種植計劃以及原料、肥料投入比率，使生產效率大大提高。
3.3灌溉機械智能化
位于中東地區的以色列不僅長年戰亂且氣候干旱，水資源嚴重缺乏，但依靠領先于世界的灌溉技術，因此保證了農業的良好發展。由于用水困難，節水農業是以色列發展農業的唯一路徑。十幾年前，以色列首次將自動化技術應用于灌溉技術中，由最初的一個簡單的單片機發展到現在可同時進行灌溉、施肥、監測、報警的多功能自動灌溉系統。目前，由Eldar-Shany公司生產的智能灌溉控制系統(ElgalAgro)是世界上最先進的農機控制系統，可以應用于大型農場、果園、田園的灌溉，且灌溉精確，效率極高，并同時擁有施肥及過濾器反沖洗等工作。另外，澳大利亞HardieIrrigation公司的一系列自動灌溉系統也十分具有代表性。
3.4農業機器人的廣泛使用
農業機械化是衡量一個國家農業現代化水平的重要標志，而農業機器人技術則更能反映一個國家的農業科技創新水平。發達國家對農業機器人的研發起步較早，投資較大，因此，水平也居于世界前列，如澳大利亞的剪羊毛機器人，荷蘭的擠奶機器人，法國的耕地和分揀機器人，西班牙的采柑橘機器人等。但目前，農業機器人還面臨智能化水平不夠完善，不能滿足生產需要，開發難度大等問題。
4.我國的農機發展前景
科學技術部《“智能農機裝備”重點專項2017年度項目申報指南》中指出，農業是國民經濟的基礎，其根本出路在于機械化，農業機械化是農業現代化的重要標志。智能農機裝備代表中國農業先進生產力。當前，我國農業現代化發展迅速，農機裝備供應與需求矛盾更加明顯。因此，加速農業技術創新，轉變發展方式，優化產業升級成為當前中國農業發展的迫切需求。
參考文獻
[1]《“十三五”國家科技創新規劃》
[2]《國外智能化農機裝備簡介》，鄭文鐘，2016年
篇4
近年來，我國現代農業建設加快推進，農業發展取得巨大成就，但各種風險挑戰和結構性矛盾也在積累聚集。在農業生產成本“地板”和農產品價格“天花板”的大背景下，如何讓農業得到效益，尤其是在保證糧食生產的前提下，如何讓農民的效益最大化，是我們在做規劃時應該考慮的問題。
《意見》中提到“資源環境‘硬約束’”，從設施農業的角度來看，資源環境（土地資源、水資源、大氣資源等）可能會對大田作業產生影響，但是對設施農業來說，這些影響是可以人為控制的，而大田作業沒辦法做到。近幾年，設施農業向非耕地方向轉移，向鹽堿地方向轉移，這些轉移本身就是拓展市場、開拓資源的轉變。我們發展設施農業還是有很多優勢的，比如沿海區域有很多鹽堿地、西部沿線太陽能資源豐富等。國家“一帶一路”政策提出來以后，日光溫室有了很大的發展前景。日光溫室更多適用溫度比較低的地區，但是在溫度不高不低的地區，日光溫室也有很多發揮的潛力，我們不一定要限制在日光溫室上，一些高保溫的溫室，也是有發展前景的，我覺得可能更適合在這些方面進行突破。
《意見》中提出“推進農業生產機械化”。推進農業機械化在設施農業領域也是一個表現非常突出的問題，實際上在日光溫室里的機械化水平非常低。全國設施農業農機化水平大概在20%左右，但是全國大田耕種收農機化水平已經達到60%左右。設施農業與大田耕作的機械化水平相差很大，所以設施農業也就有更的發展空間。
國家一直在提倡食品安全問題，《意見》中也提到“提高農產品質量安全監管能力”。其中，雙減問題（減農藥、減化肥）也是在設施農業里普遍存在的問題。設施農業環境本來就是高濕，高濕環境也是疾病的產生地，如何在提高產量的環境下，達到雙減的目標，智能化的生產就可以做到有效防控。
設施農業無論在國內還是國際都有很大的市場，目前面臨的問題也很多，圍繞農業生產方式的轉變來看，從標準化、機械化、雙減方面都有很多工作需要去做，通過國家及政策的支持引導，最終實現農民效益最大化。
篇5
1 無線通信技術在農業生產中的應用現狀
1.1 短距離無線通信技術在農業中的應用
IrDA技術是利用紅外線技術來實現短距離通信的一項無線通信技術，成本低廉，且傳輸的安全性較高，在農業生產的短距離通信上已經被廣大農業生產用戶所采用。
WiFi技術是因特網的一種無線擴展，覆蓋面較廣，有利于將農業數據信息與網絡進行有效鏈接。但是尤其安裝程序和使用方法較為復雜，沒有被農業生產者普遍使用。
Bluetooth藍牙技術是使用比較廣泛的一種無線通信技術，藍牙功能的傳輸頻段與全球通用的傳輸頻段相同，在傳輸過程中方便、快捷，但是信號容易受到其他因素的干擾，成本比其他技術較高。
ZigBee技術相比于其他短距離的無線通信技術，其頻段適應全球通用頻段，傳輸速度較快，傳輸距離較長，具有成本低廉、耗能較少、性能優良等優點，已經為廣大農業生產者所接受，并在短距離的信息傳輸上發揮著重要作用。
1.2 遠距離無線通信技術在農業中的應用
GPRS技術是現代GSM系統向移動通信轉變的一種過渡技術，在很多方面表現出其在農業生產上的突出優勢。比如，目前的GSM系統覆蓋范圍十分廣闊，網絡信號遍布全球，基本不存在信息盲區；傳輸速率高，如果通過GPRS技術完成向移動通信技術的轉變，就可以為農業生產提供更多的數據通信服務；登陸便捷，省時省工，GPRS技術接受等待的時間短，建立網絡鏈按的速度快，只需幾秒鐘的時間就可完成確認和登陸，節省了其應用、查找的時間；具有及時的在線服務功能，訪問服務全面，如果農業用戶長期在線，就可以通過在線訪問，及時解答在農業生產中遇到的各種疑難問題，并很快解決，提高生產效率；按GPRS流量來計費，節省了農業生產者的技術投入資金，農業用戶只有在訪問、發送和接受數據時才占用資源，耗費流量，根據農業用戶的資源數據包數量來計費，減少了用戶成本輸出。
GPRS技術的這些優點使它非常適用于突發性的、間歇性的、流量小、出現頻繁的各種數據傳輸，對于具有突發性質的大規模、大流量數據也同樣適用，因此，在現代化農業生產的遠程信息監控上得到了廣泛的使用。
另外，GPRS技術能夠快速的向農業用戶提供各種位置、數據分析等信息，與衛星遙感技術結合，可有效地對目標位置進行定位、定向，對農業生產起到一定的導航作用，這些技術的推廣和應用都可以有效的解決農業生產中出現的各種問題。
衛星遙感技術是通過衛星傳感器來偵測目標物體的各種信息數據，再通過智能化的數據分析和處理，具體判定和識別目標物體的一種現代化通信技術。衛星遙感技術覆蓋范圍較廣、信息量豐富、分辨率識別率高、反應速度快等優點，能夠為農業生產提供準確、可靠的數據信息，方便農業用戶的農業生產。
2 無線通信技術在農業生產中的發展前景
篇6
1我國農業機械發展狀況
1.1農機裝備的數量在不斷增長
由于新機械技術在全國范圍內廣泛使用，我國的農業機械裝備在不斷增加，這也是廣大農業生產者對新機械技術方便、快捷、高效技能的肯定。
1.2農機作業水平提升
在機耕與機播作業水平穩步發展的同時，我國機收作業水平有了長足的進步，特別是小麥和水稻的機收水平更是有了明顯的進步，高性能的聯合收割機使農業作物的收割效率更上一層樓，而花生、玉米、瓜果蔬菜等農作物的加工以及灌溉等農業設施也有了更進一步的發展。農機作業水平的提高促進了農村農業結構以及勞動力資源分配的調整，農民不再為了農作物的播種和收割發愁，為其他產業的發展提供了大量勞動力資源。
1.3農機作業區域不斷擴大
農機專業服務組織、專業戶都在不斷增加，農機作業總收入也在不斷提高，農機服務者作業規模與區域不斷擴大，農業栽種收割等流程都有所涉入，跨區機耕、機播、機收已經成為主流趨勢，農機經營效益和農機化水平有了顯著提高。
2農業機械發展的方向
雖然新機械技術在農業的發展上已經形成了一定規模，取得了一定成果，但農機的發展還具有更廣闊的前景和上升空間，只要廣大經營者和農業生產勞動者把握機遇，不斷改善農機運用中的問題，那么農業的發展將會迎來一片新的天地，農業新機械技術有很大的發展前景。
2.1農業機械智能化、自動化
農業機械的發展向著智能化、自動化進步，能夠有效的節約農業耕種成本。農業的發展離不開自動化的機械耕作，不僅能夠提高農業作業的效率，降低成本，更能夠提高農產品在市場上的數量和價格優勢。雖然目前我國還不能完全制造自動化、智能化的農業機械，要依靠引進國外先進的農業技術和機械設備，但是經過不斷學習和探索，必然能夠通過自主研究和開發農業新機械，為我國實現農業生產自動化、智能化創造有利條件，穩定國內農產品市場。
2.2走綠色化產業道路
隨著我國“建設節約型社會”的提出，各行各業都開始探索綠色化產業道路。農業的發展也不例外。我國要堅持綠色農業，必須使用高科技發展新型低耗能、低排放的節約型農業設備。節能型農業機械也是市場所需要的，應當以市場為導向，大力推進節約型農業機械的發展。我國農機生產企業應當更具我國農業的具體實際情況，重點放在水田機械化和旱地作業的產品研發上，發展節約型的農機不僅能夠降低農業成本，對環境有所保護，而且也符合國家政策和市場的需求，能夠進一步的促進自身的發展。
2.3新技術和新機械不斷研制和開發
加快農業機械化新技術、新機器的研究與開發，有利于加強農業機械化的科技創新能力，通過市場拉動和政府支持，引導農機企業加大生產技術和農機產品的研發力度，逐步解決農機科技創新落后、技術供給不足等問題，逐步將農業機械科技創新納入可持續發展的良性環節中去。
3農業機械的發展前景
我國農業在當今社會也面臨著許多有利的發展機遇，農機企業要充分認識到新機械技術的發展潛力，努力抓住機遇，促進我國農業現代化發展。
3.1政府的大力支持
國家出臺了一系列支農惠農政策，將農業發展作為維持國家和社會穩定的有力保證，為農機工業的穩定發展提供了難得的發展機遇。如國家持續對農業進行投入和補貼，間接拉動了農機市場經濟；國家對農村基礎設施建設進一步完善，帶動拖拉機、農用運輸車、農用工程器械的發展；提出農業可持續發展的戰略目標，推動農機企業機械研發的步伐。
3.2加入WTO為農業機械化帶來新的發展機遇
我國加入世貿組織，意味著我國市場經濟已經納入到全球經濟的發展軌道中去，我國各種產業會在世界經濟的大舞臺中不斷加深和參與到國際競爭與合作中去，所以我國農業技術必須與國際化接軌，才能在新世紀的挑戰中立于不敗之地。加入WTO對于我國農業機械的發展既是機遇又是挑戰，一方面，隨著關稅水平的降低，可以根據WTO的相關規則加大對農業機械類的財政支持，同時，也可以通過世界市場有選擇的引進先進的農業機械產品和技術，加快我國農業機械化發展的進程，技術的引進能夠填補我國農機領域中的一些技術空白，有利于實現農業機械的跨越式發展。同樣，WTO也是我國農機走出去的舞臺，我國生產的中小型農業機械由于質量穩定、價格優勢，受到廣大發展中國家的親睞，同時中小機械的生產規模以及投資和維修狀況也十分適合如南美洲、東南亞、非洲、東歐等國家的實際狀況。農機企業要根據國內生產實際，強化農業基礎，大力發展農業機械化，降低生產成本，提高產品質量，為國家的農業現代化持續發展做出貢獻。
當前，中國的現代化進程日益迅速，加快農業機械化的進程，能夠使我國農業和農村經濟穩健發展。農業機械的發展和延伸對我國農業有著巨大的促進作用，但是依然有著一定的阻礙，這些都需要農業機械生產企業以及國家立足實際，開拓創新，推進我國農業的現代化進程。
篇7
1 無線傳感器網絡研究背景以及發展現狀
隨著半導體技術、通信技術、計算機技術的快速發展,90年代末,美國首先出現無線傳感器網絡(WSN)。WSN是由布置在監測區域內傳感器節點以無線通信方式形成一個多跳的無線自組網(Ad hoc),其目的是協作的感知,采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息,并發送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者是WSN的三要素。將Ad hoc技術與傳感器技術相結合,人們可以通過WSN感知客觀世界,擴展現有網絡功能和人類認識世界的能力。WSN技術現已經被廣泛應用。
2 WSN技術在農業生產自動化中的應用
2.1 我國農業發展現狀
農業生產的發展過程受到了社會以及自然兩方面的影響。我國是農業大國,建國初期,為了解決糧食供應短缺問題,在農業生產上,注重產量,當前我國溫飽問題基本得到解決,農業生產應該用經濟效應來衡量,注重產業效率,我國大部分地區農業生產相當的落后,仍然靠人力、畜力耕種,限制了勞動力,提高了生產成本。因此我國農業發展趨勢應走向自動化,高效率,高精度的機械化,智能化生產。
2.2 WSN技術在農業生產中的應用
2002年,英特爾公司在餓勒岡建立了世界上第一個無線葡萄園,將無線傳感器結點人工分布在葡萄園中,對園中土壤的溫度以及養分含量等作物生長條件進行實時監控。杭州齊格科技有限公司與浙江農科院合作研發了遠程農作物管理決策平臺,該平臺利用了WSN技術實現對農田的溫度、濕度、光照等信息的監測。北京市“蔬菜生產智能化網絡傳感器體系研究與應用”項目,將WSN應用于溫室蔬菜生產中。將溫室作為一個監控區,使用WSN技術對溫度、PH值、含水量、光照強度等進行測量,根據實際需要,對溫室條件進行調整,以達到農作物生長的最佳條件,增加作物產量。在大規模部署傳感器節點時可以通過飛機播撒,人工設置,火箭彈射等方式部署在預設區域。無線傳感器網絡具有的實時性監測,無線通信特點,使其在農業生產上有很大發展前景。典型應用如下:
1)農業灌溉自動化控制技術
我國是個貧水國家,水資源總量居世界第4位,人均僅為第121位。農業用水占總用水量的七成,但我國農田灌溉十分落后,水的實際利用率很低,浪費嚴重,與發達國家相比仍有差距。采用自動灌溉系統,在土壤中人為安放水分傳感器、溫度傳感器,對農作物的生長條件進行監控,根據實際,進行自動供水和自動按一定順序進行灌溉。
2)溫度自動調控
蔬菜生產中,溫室生產規模正在逐步擴大,傳統溫室監控系統成本高,移動性差等問題很突出。近年來,節能高效的WSN技術正在溫室監控領域興起?；赪SN的溫度監控系統由匯聚節點和子節點構成。將傳感器分布在溫室中監控溫室內土壤溫度、濕度、PH值、光照強度等,通過無線網絡傳到匯聚結點,匯聚結點對數據進行處理,將命令通過無線網絡下發給調控節點,調控節點根據所得命令對灌溉設備、加熱器等進行控制,改變溫室條件。匯聚節點還可接受人工控制,與互聯網連接,使用戶可以進行遠程監控。
3 WSN在農業生產中的應用
3.1 WSN實際應用中的問題
在實際農業生產中,節點工作環境惡劣,網絡規模較大,節點數目多,在保證網絡規模的同時,要考慮網絡成本,為了實現實時監控,傳感器的施放位置很難定位,節點能量有限,節點可能會失效,WSN在實際應用中的問題如下:
1)網絡規模較大
節點必須盡可能大規模高密度部署,保證監控區域的覆蓋范圍和連通度,否則無法實施網絡的自組和數據匯聚,而大規模組網,使生產成本增加,降低了經濟效益,影響網絡實際應用。
2)對于網絡容錯的解決
農業生產中,各傳感器網絡所監控到的數據的準確性對農業生產非常關鍵。及時了解節點的狀況,進行網絡容性處理對農業生產的影響十分重要,而網絡容錯所要處理的問題主要是節點檢測和節點恢復。節點檢測則需要GPS對其定位,若在大范圍的布置GPS設備,會提高成本,保證節點定位同時保證經濟效益是需要解決的問題。節點恢復,常常用冗余的節點替換失效的節點功能的方法解決,但對冗余節點的位置與數量有一定要求。
3.2 WSN的關鍵技術
由WSN的結構特殊性,對于WSN在實際應用中應該掌握以下關鍵技術:
1)節點定位
定位技術是位置未知節點根據少數參考節點,根據特定的機制確定自身位置,包括節點自定位和網絡區域內的目標定位跟蹤。節點自定位是指確定網絡中節點自身位置,是部署組網的基本要求。目標定位跟蹤通過網絡中節點之間的配合完成對網絡區域定目標的定位和跟蹤,一般建立在節點自定位的基礎上。常用方法用三邊測量法,三角測量法和極大似然估計法。
2)與其它網絡的融合
WSN與現代網絡融合將大大提高WSN的實際應用功能,將WSN與移動通信網絡、Inter網融合,一方面WSN可以借助著兩種傳統網絡進行通信;另一方面可以利用傳感信息實現新的發展。
4 結論
WSN絡融合了嵌入式技術、計算機網絡技術和通信技術等現有的先進技術,自主實現對各種信息的采集、傳輸和處理,是一種有廣泛發展前景的監控網絡技術。為人們提供了一種全新的信息采集、信息處理和信息利用的方法,具有自主性,實時性特點,適合農業生產管理。文章通過對WSN的組成、體系結構和關鍵技術的簡介和其在實際農業生產應用實例,說明WSN在推動農業生產自動化中的作用。
參考文獻
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[3] 袁玲芝.淺析我國農業機械自動化技術與應用[J]. 黑龍江科技信息 ,2009(17)
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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?；跍p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
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1設施農業專用噴霧機器人研究的目標
設施農業生產環境最基本的特征高溫高濕，在為作物提供優良生長條件的同時，也為大量植物病菌和部分害蟲的繁殖提供了很好的發育環境，使得設施農業生產具有高投入、高產出、高風險的特點。設施農業生長過程中的病蟲害危險增大，造成設施農業產品品質和產量降低，設施栽培的經濟效益下降。因此，必須盡快提高我國設施農業裝備水平，這樣才能提高設施農業生產的安全性，滿足居民對農產品質量要求，降低單位成本，提高設施農業生產效率，增強我國設施農業生產的綜合競爭力。噴霧機器人就是針對設施農業生產中病蟲害防治和根外追肥工作量大、噴霧質量要求高、封閉環境對噴藥人員健康危害大等關鍵因素開發的噴霧裝備。
2設施農業專用噴霧機器人研究歷程
針對設施農業生產中病蟲害防治和根外追肥要求，提高病蟲害防治效率，減少勞動力成本，保障設施農業生產人員身體健康，研發小組自主研發了智能遙控噴霧器產業開發平臺，研究基于RaspberryPi的智能噴霧機器人，填補了國內設施農業高效噴霧技術的空白。經過兩年多的探索和研究，關鍵技術取得重要進展。甘肅省科技廳于2017年及時立項支持噴霧機器人研發計劃，對研發人員給予大力鼓舞和支持，噴霧機器人的研究也取得了較大進展，目前研發已經進入中試階段，在參加第二屆蘭州科技博覽會展示期間，受到了廣泛的關注和市場認可。
3設施農業專用噴霧機器人研究進展
3.1研發平臺和基礎
噴霧機器人研究以恒豐公司智能遙控拉桿移動式溫室專用噴霧機為開發平臺，恒豐公司半自動遙控噴霧器獲國家科技部中小企業創新基金支持，通過有關部門組織的驗收，實現了批量化生產，并具有良好用戶使用口碑。研發團隊在此基礎上開發全智能噴霧機器人，結合甘肅金瑞園農業科技有限公司智能機器人底盤、智能控制內核等自主成熟技術，具有良好的技術可靠性。
3.2噴霧機器人的自主開發
為了減少溫室噴施時農藥的浪費，有效控制農藥殘留污染，針對溫室栽培作物株行距較大的果菜類作物施藥的農藝技術要求，設置了對應行和壟溝的測距傳感器，實時采集噴桿到植株冠層的距離信息，通過信號調幅消除壟溝不平整產生的影響。將調幅后的冠層高度信息進行模式分析，從而達到精準噴霧，并且降低作業誤差[1]。利用JRY-2型履帶式農業機器人底盤，噴霧機器人已實現自主運動、自主工作，現階段研究團隊將進行機器人對工作環境數據的處理和在工作過程中機器人與操作人員的相關數據交流，數據交流技術是甘肅金瑞園農業科技有限公司在“日光溫室智能化控制器”中使用的成熟技術，該控制器已成熟運用于多家設施農業基地，具有較強的技術依托，能夠比較完整地移植于機器人數據交互應用[2]。
3.3噴霧機器人生產試驗情況
JRY-PW-2智能噴霧機器人從提案研發開始甘肅金瑞園農業科技有限公司以比例縮小的方式進行模型定制，同步實現實際工作要求，用于獲得控制程序及配件的可靠性論證，實驗階段模型具有良好的可靠性，各項功能完備。實地模擬試驗中設備能夠保證基本的使用功能，特別在JRY-2型機器人底盤的具有優秀的穩定性，使用過程中平穩可靠[3]。采用這種結構具有以下幾個方面的優勢：一是設計結構輕巧簡單，適應性較好[4]；二是采用履帶式移動裝置，在壟溝地面不夠平整時，具有一定的自動調節功能，實現平穩作業；三是噴頭上升和下降過程中偏移較小，比其他升降機構噴施精度高；四是伺服電機搖臂和噴霧連桿在同一條直線上，有利于保護伺服電機，提高使用壽命。
3.4項目產品技術檢測情況
基于RaspberryPi智能噴霧機器人，其電動噴霧設備獲得技術鑒定成果，控制內核、噴頭導軌、機器人底盤甘肅金瑞園農業科技有限公司內部進行相關的技術鑒定，具有使用壽命長、控制平穩、精準等特點。
4噴霧機器人使用的可靠性和安全性
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人工智能概述
“人工智能”一詞是1956年在Dartmouth學會上提出。從那以后，研究者們發展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之擴展。人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI，它是研究用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的新型科學技術[3]。
作為計算機科學的一個重要分支，人工智能技術著眼于探索智能的實質，模擬智能行為，最終制造出能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器。著名的美國斯坦福大學人工智能研究中心尼爾遜教授對人工智能下了這樣一個定義：“人工智能是關于知識的學科，即怎樣表示知識以及怎樣獲得知識并使用知識的科學?！倍硪晃幻绹槭±砉W院的溫斯頓教授認為：“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作?！盄些說法反映了人工智能學科的基本思想和基本內容。人工智能自誕生以來，理論和技術日益成熟，應用領域不斷擴大，可以設想，未來應用了人工智能的科技產品，將會是人類智慧的“容器”。
隨著人工智能技術的日益成熟，人們意識到人類已經具備了設計和建造智慧型設施農業所需的硬件和軟件技術條件，結合設施農業高投入高產出，資金、技術、勞動力密集型的特點，完成工廠化農業生產已經不是夢想[4]。依靠人工智能技術，作物可以在適宜的溫度、濕度、光照、水肥等設施環境下，生產優質、高產的農產品，擺脫對自然環境的依賴，實現設施生產的高度智能化，提高農業生產的效率，降低勞動成本[5]。
人工智能在設施農業領域的應用
人工智能技術在產前階段的應用
在設施農業產前階段，憑借人工智能技術可對土壤、灌溉水量需求、作物品種質量鑒別等方面做出分析和評估，為農民做出科學指導，對后續的農業生產起到很好的保障作用。
土壤分析是農業產前階段最重要的工作之一，是實現定量施肥、宜栽作物選擇、經濟效益分析等工作的重要前提[6]。在土壤分析等農業生產智能分析系統中，應用最廣泛的技術就是人工神經網絡（簡稱ANN）。ANN是模擬人腦神經元連接的，由大量簡單處理單元經廣泛并互連形成的一種網絡系統，它可以實現對人腦系統的簡化、抽象和模擬，具有人腦功能的許多基本特征。目前可以通過該技術分析土壤性質特征，并將其與宜栽作物品種間建立關聯模型。土壤性質特征的探測主要是借助非侵入性的探地雷達成像技術，然后利用神經網絡技術在無人指導的情況下對土壤進行分類研究，進而建立起土壤類別與宜栽作物的關聯關系；土壤表層的黏土含量也可通過人工智能方法預測，該技術通過分析電磁感應土壤傳感器獲取的信號，使用深度加權方法從中提取土壤表層質地信息，然后使用ANN預測土壤表層的黏土含量。
傳統農業對灌溉用水的使用量往往依靠經驗，無法根據環境變化進行精確調節，對多目標灌溉規劃問題也無能為力。人工智能技術可幫助人們選擇合適的水源對作物進行灌溉，保證作物用水量，大大減輕灌溉問題對作物產量造成的不良影響。在美國，有專家研制出一個隱層的反饋前向ANN模型和一個位于科羅拉多州地區阿肯色河流域的消費使用模型，使用它們可勘察區域氣候變化對灌溉用水供應和需求可能產生的影響。在灌溉項目研究中，為了選擇最好的折中灌溉規劃策略，還可基于多目標線性規劃優化，利用神經網絡將非支配的灌溉規劃策略加以分類，將這些策略分為若干個小類別。結果表明，在對多目標灌溉規劃問題加以建模時，綜合模型方法是有效的。
人工智能技術在產中階段的應用
在設施農業產中階段，主要應用是農業專家系統、人工神經網絡技術、農業機器人等。這些技術能夠幫助農民更科學地種植農作物并對溫室大棚進行合理的管理，指導農民科學種植，提高作物產量。這些人工智能技術的使用推進了農業現代化的發展，提高了農業生產的效率，使農業生產更加機械化、自動化、規范化。
專家系統是指應用于某一專門領域，擁有該領域相當數量的專家級知識，能模擬專家的思維，能達到專家級水平，能像專家一樣解決困難和復雜問題的計算機（軟件）系統。國際上農業專家系統的研究始于20世紀70年代末期的美國，1983年日本千葉大學研制出MTCCS（番茄病蟲害診斷專家系統），到了20世紀80年代中期，農業專家系統不再是單一的病蟲害診斷系統，美國、日本、中國等國家也相繼轉向開發涉及農業生產管理、經濟分析、生態環境等方面的農業專家系統。農業科研人員把人工智能中的專家系統技術應用到農業生產中，開發出了農業專家系統。它可代替農業專家走進生產溫室，在各地區具體指導農民科學種植農作物，這是科技普及的一項重大突破。
在設施生產中可以使用機器人來代替農民進行作物采收，不僅可以降低勞動成本，也可以提高工作效率。Wolfgang Heinemann等人研發出的具有獨特設計結構的采收機器人，該機器人可以在無需人類干擾的情況下自動采收白蘆筍。為了保證機器人能夠精確行進，它使用了2個獨立的速度控制輪和級聯控制結構（其中包含了一個內部的定位誤差控制器和一個外部的橫向偏置控制器）。借助PID算法①，機器人系統可以分析自己的運動軌跡，優化驅動電機的控制參數，保證系統能夠穩定自主的運行。
在中國，應用人工智能技術的智能雜草識別噴霧系統已經得到了長足發展。圖像分析系統通過分析田間圖像的顏色模型，根據色差分量②顏色特征實現雜草實時識別，并基于Canny算子對識別到的雜草進行邊緣檢測，提取其特征參數，配合超生測距等技術可以精確控制噴頭位置及用藥量[7]。該技術的應用可以大大提高除草劑的經濟性，對保護環境也大有益處。
人工智能技術在產后階段的應用
人工智能技術在設施農業產后階段也有相當多的應用前景。
在農產品分類方面人工智能技術能提供很好的支持。張嘏偉[8]等提出了一種基于圖像識別的番茄分類方法，該方法根據番茄的表面缺陷、顏色、形狀和大小，使用遺傳算法訓練的多層前饋神經網絡對番茄進行分類，并與BP訓練神經網絡③進行了比較。結果表明，遺傳算法在訓練次數和準確性上都具有優勢。謝靜[9]等對圖像識別分類中的圖像預處理方法進行了研究，包括圖像噪聲去除方法、圖像分割方法、邊緣提取方法等。提出了使用改進的canny算法④和當量直徑法相結合來檢測水果大小的新思路，并使用模糊聚類方法處理gabor濾波器提取水果表面缺陷特征，對水果表面缺陷進行了分類。
隨著社會的發展，人民生活水平的提高，廣大消費者及國家都對食品安全問題越來越重視，農產品質量檢測方法也在不斷進步。圖像識別、電子鼻等技術都應用在了農產品檢測中。李洪濤[10]等利用人工嗅覺裝置，模擬人的嗅覺形成過程分析、識別和檢測農產品在腐敗過程中釋放的不同特征氣體。其制作了小型化的傳感器陣列并利用半導體制冷片搭建了一個PID溫度控制系統，保證傳感器正常工作的溫度及濕度。在當前技術的發展下，科學家們以彩色計算機視覺系統為重要技術手段，綜合運用圖像處理、人工神經網絡、遺傳算法、模擬退火算法以及決策樹、專家系統等人工智能領域的技術，研究出了眾多實現農產品品質檢測和自動分級的新方法。
草莓、葡萄等農產品很容易破損和受傷，依靠人工采摘和搬運，不僅增加了勞動成本，也影響農產品采摘后的品質。結合磁流變（MR）流體技術，工程師們設計出了一種可用于搬運農產品的磁機器人手爪，該手爪經過精確設計，可以搬運胡蘿卜、草莓、西蘭花和葡萄等不同形狀食品，而且不會在食物表面留下任何淤痕和凹陷。為了讓機器人手爪更為快速、準確地工作，在磁流變手爪的基礎上結合力傳感技術開發出了更為靈活、智能的新型手爪。該手爪可在410～530 ms內抓握50～700 g重量的農作物，還能顯著減少細菌的交叉感染。
人工智能發展前景
近年來，人工智能技術已經取得了長足的進步，語音識別、自然語言識別、計算機視覺、自動推理、數據挖掘、機器學習以及機器人學都在蓬勃發展。人工智能的未來就是在智能感知的前提下，結合大數據技術自主學習，橢人們做出決策、代替重復性工作。在農業方面出現全天候全自動平臺，實現農業生產的全自動化[11]。物聯網技術在設施農業中已經得到普及，在溫室大棚中的大量智能傳感器是機器感知的基礎，而感知則是智能實現的前提之一，通過感知，農業數據源源不斷地匯集在一起。云計算的發展為大數據存儲和大規模并行計算提供了可能[12]，而數據則是機器學習的書本。設施農業是物聯網、云計算、人工智能三大技術結合應用的領域之一，它們的結合顛覆了傳統農業生產方式。
面對眾多的新技術、新成果，把它們投入到生產中去才是關鍵。如何讓技術能夠適應中國復雜的農業生產環境，同時還要面對不同知識水平的用戶，這些都是人工智能技術、云計算技術等高新技術在農業生產中所面臨的問題。設施農業高產出高投入的特點，正適合應用這些新技術，這樣既可以讓新技術有實踐的機會，又可以讓其他涉農用戶對新技術有直觀的感知，這對技術進步和技術推廣都很有幫助[13]。
人工智能技術雖然前景光明，但其應用的研究才剛剛起步，離目標還很遠。未來，人工智能技術可以更好地為人們服務，改善人們的生活，并帶來巨大的社會和經濟效益[14]。在人工智能的引領下，農業已邁入數字和信息化的嶄新時代，借助其技術優勢來提高農業生產的經濟效益，是全面實現農業生產現代化、智能化、信息化的必由之路。
參考文獻
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2.計算機信息技術在農業生產中的發展前景
信息時代的現代農業正向著“精確農業”的方向發展，基于計算機信息技術的發展與應用，通過傳感器收集土壤植物數據，利用遙感技術提供農田作物生長環境、生長狀況信息，結合地理信息系統的地理數據管理功能，運用全球定位技術精確定位導向，通過專家系統優化決策和指令自動監控的智能農機，如自動控制播種機、施肥機、噴藥機、收獲機及智能機器人進行精確操作。整個系統完全自動識別操作，在無人監管條件下24 小時工作。由于其農田管理精度是針對土壤而不是田塊，因而可依據作物生長狀況、土壤肥力、作物病蟲害的細塊分布進行操作施肥、打藥等農事活動，從而達到減少施肥量、用種量、施藥量，且可提高產量和品質的目的。這將解決長期困擾農業工作者的有關化肥農藥對環境污染、作物高產高效的影響問題。
3.信息技術在農業應用中存在的問題
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1農業大數據
所謂農業大數據，就是指大數據理念與技術等，在農業領域中的實踐與運用。數據中融合了農業季節性以及地域性等方面的特征，并在融合與轉化過程中，逐漸形成類型多樣以及來源廣泛等特有特征，直接加大了數據分析與處理的難度。數據包含農業領域多個環節，像育種、耕地以及播種等，都會產生一定量的數據，相關人員需要跨業務、跨行業對數據進行收集與分析，以保證數據可視化效果。按照產業鏈條而言，國內農業大數據目前集中在農業管理、環境、資源以及生產等領域，其中環境與自然資源，以氣象資源以及水資源等數據為主；生產數據則以養殖業與種植業生產數據為主；而市場數據，不僅包含市場信息與價格，同時生產資料以及供求信息等內容也涵蓋在其中。事實上，利用大數據技術進行農業數據管理，能夠成功推動國內農業信息化步伐，能夠通過將大數據技術和其他農業領域技術有機結合在一起，可以為農企業發展與農業科研等相關工作，提供新思路與精準數據，這對于我國農業發展而言，極為有利，可以有效消除農業信息化發展中所面臨的瓶頸問題。
2農業大數據獲取
在對大數據進行獲取時，有關人員需要對農業大數據特征進行深入研究，并要以此為依托，逐漸探索出適合的數據獲取方式，以保證最終數據獲取質量。在進行數據獲取過程中，相關人員應按照數據類型，采取相應的收集手段。（1）在對農業生產環境數據進行獲取過程中，可以利用傳感網以及智能傳感器等技術，對動植物生長相關因素，向空氣污染程度以及土壤溫濕度等進行監測與收集。隨著傳感器基礎以及其他檢測技術的不斷創新與升級，目前農業環境數據檢測精準度以得到切實提升，而傳感器終端成本費用卻在逐漸減少，該數據收集方式發展前景較為理想。（2）在對變量信息進行采集過程中，要對農田內土壤含水量以及作物病蟲害等動態化信息進行實時監控，一般會通過非接觸式遙感技術或接觸式傳感技術等，對信息進行獲取。由于變量信息主要是為農業精準化工作進行服務的，要保證信息的精準性與實時性，以保證變量信息收集質量，確?？梢詾榫珳驶r業生產做出準確指導，進而為各種精準化農業種植手段開展打下堅實基礎。（3）“生命信息智能感知”指的是，對動植物活動以及生長等規律進行感知的指標數據，向動物運動軌跡以及植物生理信息等，都屬于該感知范疇。目前較為常用的感知技術主要包括機器視覺技術以及熱紅外技術、光譜技術等，這一指標能夠改善以往過度依賴人工檢測數據獲取的弊端，感知結果更加準確、智能，能夠將動植物自身情況以數據化形式展現出來，以便相關人員對檢測對象進行監測與管理。（4）在對市場經濟數據進行收集過程中，要對產品生產成本、生產以及進出口實際情況等內容實施動態化采集。由于數據獲得過程需要涉及農產品質量安全、農業流通以及農產品價格等內容，動態性以及突發性特點較為突出，所以數據收集流程也相對較為復雜，需要將專業群體、智能終端以及通信網絡等內容組合在一起，而隨著移動信息技術的不斷完善，該類型數據采集也開始轉向智能終端，4G基層農技推廣平臺就是典型的市場經濟數據收集方式。（5）網絡數據抓取模式，是指通過對網絡數據抓取技術，像“爬蟲”等技術的運用，完成對博客、網站以及論壇等涉農數據的提取，以實現對各項數據的動態化監測與定向化收集。例如運用“爬蟲技術”進行信息獲取時，能夠以每月幾十億網頁數據收集的頻率，對相關數據量進行處理，可以通過分布式的排布方式，保證該項技術數據收集質量。此種網絡數據收集模式更加符合信息化時代的特點，數據規模也相對較為龐大。
3農業大數據利用
（1）在農業生產中的運用。大數據在農業生產中的運用極為廣泛，其可以通過在生產現場布置傳感節點的方式，對所在地土壤化肥濃度以及環境溫濕度等內容進行監測，并完成對相應數據的采集、處理與分析，能夠從中挖據出有利信息，以幫助人員明確生產環境狀態，進而結合經濟以及持續性發展等因素，構建起智能化產業發展模型。而相關人員可以按照這一模型，進行追肥或提高土地含水量等處理，并會按照土地情況，進行科學選種、育種，實現精準化農業種植，可以真正做到精準防控病蟲害以及灌溉、施肥等處理，保證農產品生產品質與數量，以便為種植戶帶來更多客觀的經濟收益。（2）在生產環境監測中的運用。農業生產環境因素較多，整體環境監測體系屬于系統性工程，需要涉及自動化控制、農業信息獲取以及網絡通信等多項技術。通過建設環境監測系統，在進行水產養殖以及糧食作物生產過程中，相關人員可以通過對傳感器技術的運用，對養殖以及種植環境進行全面性監測，并會對監測結果進行處理，將其以數據化的方式呈現出來，以保證人員對作物生長環境營養成分以及動物生長環境狀態進行明確，以做出針對性環境改善方案。技術人員要對數據傳輸精準度以及效率等進行保證，要確保在數據綜合程度不斷增強的條件下，可以合理對大數據技術進行運用，可以對動植物展開長期性動態監管模式，進而為動植物工廠化以及集約化管理的開展做好鋪墊。（3）在食品、產品安全監測中的運用。由于農副產品安全事件頻發，導致社會極為注重農產品以及食品安全，有關部門會對產品與食品安全情況進行重點控制，所以農業大數據也會在產品與食品安全檢測中進行運用。有關部門會對食品、產品生產環境以及倉儲加工等環節進行監控，并按照所得數據與相應標準進行比照，以判定是否存在超標等不合格問題，并要就可能問題進行預警，進行展開危險源查詢以及消除等一系列處理，從而實現對產品安全性的高效管控。（4）在農情監測中的運用。實施農情監測的主要目的，與農業生產環境監測基本相同，都是通過對信息數據的收集與分析，為農業生產與管理進行服務的。相關人員可以通過建立農情檢測系統的方式，對農業數據進行合理處理，以為農業生產提供準確數據信息。在具體使用過程中，相關人員可以通過對遙感技術以及其他信息技術的使用，對農業災害以及農作物長勢等情況進行監控與分析，并會做出綜合性評定，以為農業生產進行服務與輔助。但這一監測系統不僅有著遠程監控與管理的優勢，同時還存在海量數據融合處理方面的弊端，加之農業信息數據量的不斷增加與傳感器分辨率辨識度要求不斷升高等方面訴求，都為遙感數據分析工作開展增加了難度，這也是今后技術人員需要進行研究的主要方向之一。此外，在開展農情監測的同時，還需要結合歷史天氣變化情況，構建起相應的天氣變化識別模型，要利用該模式對一段時期內的天氣狀況與氣候特點進行直觀性分析，并以此為前提對將來一定時間內的天氣進行預估，從而為農業生產與管理提供正確指導。（5）在產品市場追蹤中的運用。農業大數據在市場追蹤中的運用較為明確，就是會利用對消費者購買行為、產品銷售價格以及銷售需求等數據進行調查與分析的方式，明確各農副產品在市場中的實際供求情況，進而判斷出農產品今后的價格變化情況與市場整體銷售情況等，進而準確幫助種植物與養植物，對農副產品品種進行挑選，從而更好地迎合市場需求。目前我國農業大數據發展已經取得了一定的成績，但在進行農業產業鏈普及過程中，還是遇到了諸多阻礙，在這種情況下，想要達到理想化產品市場追蹤目標，科研人員需要不斷對各種相關技術進行創新與完善。（6）在農產品物流中的運用。國內物流行業發展極為迅猛，為農產品物流建設與發展形成了良好的助力，民眾可以足不出戶品嘗到本地以及其他地區的新鮮產品，切實對農產品銷售范圍進行拓展，這對于國內農產品市場發展而言是極為有利的。為保證農產品物流運輸質量，物流部門應對農業大數據進行合理運用，要通過對產品配送、收購以及包裝等環節數據的統計與整理，準確分析出物流各環節實際開展情況，進而完成對消費需求主體與農業主體的完美銜接，確保農產品價值可以得到切實提升。同時合理的數據分析模式，也能及時認識到物流運輸中存在的問題，科學制定出產品最優配送線路以及物流中心位置，進而實現理想化物流管理模式。
4結語
通過文章對農業大數據相關內容的論述，使人們對農業大數據概念、特點以及類型等內容有了更加深入的了解。相關部門也應認識到大數據在農業信息化發展中所起到的作用，要按照現代化農業發展特點，結合各農業數據類型，采取相應的數據采集技術，保證數據信息采集質量。同時要對大數據進行合理運用，要將其真正運用到農業生產以及環境監測等多領域之中，確保大數據價值能夠得到最大化挖掘，進而實現智能化農業生產與銷售模式，為我國農業經濟水平提升做出相應的貢獻。
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