數字農業精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的數字農業主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：數字農業范文

[關鍵詞]“數字農業”；信息化；可持續發展

[中圖分類號]F32[文獻標識碼]A[文章編號]1003－8353(2010)02－0070－04

“數字農業”作為“數字地球”技術體系在農業領域的具體體現，是農業信息化的核心，也是21世紀農業的重要標志。發展“數字農業”及相關技術，是發展現代農業必然選擇的支撐技術，主導著農業現代化的方向。我國是一個人口大國，保障食物安全事關國家安全大計。我國是世界上人均資源非常短缺的國家，耕地、水等農業資源的人均占有量遠低于世界平均水平，農業的可持續發展面臨諸多嚴峻挑戰。根本出路在于依靠科技進步，大力發展“數字農業”，以最少的資源占用和資源消耗獲取最大的優質產出，突破瓶頸制約，實現農業可持續發展。

一、“數字農業”的含義

1997年，美國正式提出了“數字農業”的概念，它是指在地學空間和信息技術支撐下的集約化和信息化的農業技術。1998年，美國副總統阿爾?戈爾再次把“數字農業”定義為：數字地球與智能農機技術相結合產生的農業生產和管理技術。

我國比較統一的認識為，“數字農業”(DigitalAgricul-ture)是“數字化農業”簡稱，是指運用數字地球技術，包括各種分辨率的遙感、遙測技術、地理信息技術、全球定位技術、計算機技術、通訊和網絡技術、自動化技術等技術與現代農業技術相結合的農業生產管理高新技術系統。具有以下特點：

1、“數字農業”要求對農業各個方面(包括種植業、畜牧業、水產業、林業)的各種過程(生物的、環境的、經濟的)全面實現數字化，即各種農業過程都要應用二進制的數字以及數字模型加以表達。

2、“數字農業”數據庫中存儲的數字具有多源、多維、時態性和海量的特點。

3、對于涉農的多維、海量數據的組織和管理，特別是對時態數據的組織與管理，需要研究新一代時態數據庫管理系統，并進而形成時態空間信息系統。不僅可以有效地存儲空間數據，同時能夠形象地顯示多維數據和時空分析后的結果。

4、“數字農業”要在大量的時空數據基礎上，對農業某一自然現象或生產、經濟過程進行模擬仿真和虛擬現實。如農作物生長、農業自然災害的虛擬現實。

二、“數字農業”的主要內容

1、農業要素的數字信息化任何農業系統都會有四大要素，即生物、環境、技術和社會經濟要素。每個要素中又包含多個因素，如生物要素中，在作物方面有小麥、水稻、玉米、棉花等要素；而同一種作物的生長發育，又含有光合、呼吸、蒸騰、營養等因素。所有這些因素，按照“數字農業”的數字信息化的要求，都需用二進制數字表達。

2、農業過程的數字信息化各種農業過程的內在規律及外部聯系，可以利用農業數學模型予以揭示、表達。農業模型將農業過程數字化，使農業科學從經驗的認知提高到理論的概括，是20世紀農業科學發展的一項重要成就，也是“數字農業”中一項十分關鍵的技術。

3、農業管理的數字信息化農業管理大致包括農業行政管理、農業生產管理、農業科技管理及農業企業管理。按照數字信息化的要求，目前已經形成由農業信息技術支撐的各類農業管理系統。如農業數據庫系統，對各級各類農業數據進行科學、集中的管理，包括農業生物數據庫、農業環境數據庫及農業經濟數據庫；農業規劃系統，應用各種數學規劃方法對農業問題進行輔助決策；農業專家系統，充分利用專家經驗對某些農業決策提供支持；農業模擬優化決策系統，將農業過程的模擬與農業的優化原理相結合，提供農業決策的支持。

4、農業生產的數字化現代農業已經由過去的手工操作走向現代的機械化和現代化操作，數字農業要求農業的生產和管理實現自動化，即從播種、育苗、灌溉、施肥、撒藥、收割等過程全部實現精準化、自動化和智能化。

三、“數字農業”的技術體系

1、農田信息快速采集技術

(1)遙感技術(RemoteSensing)

遙感是由衛星上的傳感器、傳輸系統和地面上的接收系統組成的一種不通過直接接觸目標物而獲取其信息的一種技術。RS是未來“數字農業”技術體系中獲得田間數據的重要來源。RS技術是“數字農業”技術體系中獲得農業動態信息的重要來源。農業的生產和管理是一個動態的過程，要求及時摸清農業資源的現狀，了解農作物田間生產狀況，監測其變化并預測其發展。遙感技術具有速度快、信息真、現勢性強、多時相、更新快、效益高等特點，是農業生產管理和決策的重要手段。農業資源分布在廣闊的地理空間，農業生產也在廣闊的地域上展開，遙感技術在解決我國資源與環境問題，促進農業和農村的可持續發展中起著相當重要的作用。如農業資源調查及動態監測，大面積農作物長勢監測與估產，農業災害遙感監測和損失評估等方面。

(2)全球定位系統(GlobalPositionSystem)技術

GPS作為新一代衛星導航與定位系統，不僅具有全球性、全天候、連續的精密三維導航與定位能力，而且具有良好的抗干擾性和保密性。GPS的空間部分使用24顆衛星組成衛星星座，每天24小時為全球陸、海、空用戶全天候提供三維位置、速度和時站。它由空中衛星，地面跟蹤檢測站，地面衛星數據注入站，地面數據處理中心和數據通訊網絡等部分組成。

GPS在“數字農業”中的關鍵作用即是提供相關要素的準確的空間位置信息，一方面使農業的管理具有更強的空間針對性、實用性，發揮更大效益；另一方面，通過GPS實時地對土壤水分、肥力、雜草和病蟲害、作物苗情及產量等進行描述，對各要素進行跟蹤，從而實現田間的精準化操作。因此，GPS技術的精確定位功能為“數字農業”的實施提供了切實可行的技術手段。

2、農業信息貯存、管理技術

(1)數據庫系統(Databasesystem)

農業數據庫是一種有組織地動態地存儲、管理、重復利用、分析預測一系列有密切聯系的農業方面的數據集合(數據庫)的計算機系統，它是信息存儲、管理、傳遞的最有效手段，也是“數字農業”最基礎的工作。農業數據庫包括農業資源數據庫、農業生產資源數據庫、農業技術數據庫、農產品市場數據庫、農業政策法規數據庫、農業機構數據庫等。

(2)數字化圖書館(DigitalLibrary)

數字化圖書館是一個系統工程，主要包括館藏數字化、信息傳輸數字化與網絡化、資源共享化、信息服務終端化等，其優勢在于不受時空、地理位置的限制。

(3)地理信息系統(GeographicInformationSystem)

GIS技術是以地理空間數據為核心，是存儲和處理分析空間數據的最佳工具。農業及其各相關要素空間位置數據是農業生產管理的重要信息，也是“數字農業”中各類空間數據庫建立的重要基礎之一。GIS是一種采集、處理、傳輸、存儲、管理、查詢檢索、分析、表達和應用地理信息的計算機系統，是分析、處理和挖掘海量地量數據的通用技術。主要包括空間數據輸入子系統、空間數據存儲與管理子系統、數據處理和分析子系統、輸出子系統。

(4)農業管理信息系統(MIS)

管理信息系統是收集和加工系統管理過程中有關信息，為管理決策過程提供幫助的一種信息處理系統。

3、農業信息應用技術

(1)農業自動控制技術(AutoControl)

農業自動控制技術的發展是農業信息化的基本特征，是信息農業的核心技術。利用傳感器通過計算機和自動控制系統實現農業生產和管理的自動化，對農業的增產增質產生了巨大的經濟效益和社會效應。

(2)農業專家系統(ExpertSystem)

ES是以知識為基礎，在一定領域內模擬人類專家解決復雜實際問題的計算機系統。是一種智能的農業信息技術，不僅可以保存、傳播各類農業信息和農業知識，而且能把分散的局部的單項農業技術綜合集成起來，經過智能化信息處理，針對不同的條件，給出系統性和應變性強的各類農業問題的解決方案，為農業生產全過程提供高水平服務。農業生產管理專家系統涉及農作物生產管理、畜禽養殖、市場管理、農業經濟分析等多種領域。

(3)決策支持系統(DecisionSupportSystem)

DSS是利用系統知識和數學模型，通過計算機分析或模擬，協助解決多樣化和不確定性的問題以進行輔助決策的軟件系統，是一種人機對話式的計算機系統。一般包括以下四個部分：對話生成及其管理系統，模型庫及其管理系統，數據庫及其管理系統，知識庫及其管理系統。農業生產中采用決策支持系統后可以感受到更高的決策質量、溝通的改進、成本削減、生產率的提高及節約時間等方面的改善。

4、農業信息傳播技術

(1)計算機網絡和通訊技術

“數字農業”的建立是以海量的數字化的農業信息為基礎，因此信息的交換和傳播將是“數字農業”的重要環節。計算機網絡和通訊技術為“數字農業”信息的順暢交流提供了重要的技術支撐，從而實現信息的交換和共享，發揮信息的最大作用。主要包括農業信息互聯網絡、衛星數據傳輸系統等技術。

(2)多媒體技術(Multimedia)

多媒體是20世紀90年代以來應用計算機把圖、文、聲、像綜合集成技術，是新時期農業知識、技術推廣應用的重要手段。

(3)虛擬現實(VirtualReality)技術

VR技術是指創建一個能讓參與者具有身臨其境感，具有完善的交互作用能力的虛擬現實系統。虛擬現實技術是二十世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術，它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術、傳感器技術等多個信息技術分支，從而大大推進了計算機技術的發展。由此延伸而得到現在的虛擬農業的概念。

四、“數字農業”對農業可持續發展的作用

可持續發展是指既滿足當前需要又不削弱子孫后代滿足其需要之能力的發展，可持續發展作為一種新的社會發展模式，為越來越多的國家所理解和接受，并且正在逐步深入地影響到人類社會生產和生活的各個領域。農業可持續發展是整個社會可持續發展的基礎。改革開放以來我國農業取得了舉世矚目的成就，但是，影響農業可持續發展的諸多矛盾并沒有得到根本性的緩解。在經濟全球化的環境中，農業發展越來越受到資源和市場的雙重約束，傳統農業面臨巨大的競爭壓力，農民在生產經營中承受著自然的風險和市場的風險，而且市場風險給農民的影響又遠遠大于自然的風險：在工業化、城鎮化加速發展階段，耕地資源呈逐年下降趨勢，持續增長的人口對農業的壓力不斷增大，水資源短缺與農業用水浪費并存，過量施用化肥農藥及養殖業的廢棄物排放，導致嚴重的農業面源污染；農業科技轉化為實際生產力的比重低，農業科學技術創新能力尤其是原始創新能力不足。這一切都制約著農業的可持續發展。數字農業是突破制約農業可持續發展瓶頸的有效途徑。

1、數字農業促進傳統農業向現代農業跨越

我國廣大農村地區相對落后，交通不便，信息閉塞，導致農業生產經營的重復性、盲目性，農業生產技術落后且更新速度慢。而數字農業可以通過電子商務、電子政務等促進農業經濟活動的信息化。實行信息服務手段多樣化，重點加強農業信息網絡建設，建立以農業信息網絡為依托，互聯網與電信、電視等其他現代媒體相結合的應用模式，把計算機網絡信息量大與電視、電話、手機普及率高的優勢結合起來，拓寬信息覆蓋范圍。農業領域的市場信息、生產信息、管理信息的廣泛交換和共享，可以大大增加農業的開放度，降低農業活動的交易成本，加強農業生產者與農產品加工、市場流通、農業生產資料供應等部門的聯系，進一步促進農業科研和技術推廣，使農業生產經營突破地域限制，日益走向國際化、全球化，使傳統農業向現代農業轉變。

2、數字農業有助于農業產業結構調整

改革開放以來，我國一直在調整農業產業結構，經過30余年的努力，農業產業結構已經大為改善，其合理化程度有了明顯的提高，對發展農業生產、增加農民收入、保證市場供給發揮了重要的作用。但從目前來看，我國農業產業結構仍然存在不少問題和矛盾。隨著城鄉居民生活的逐步提高，市場需求結構發生了很大變化，農業產業結構的缺陷也日趨暴露出來，主要表現在農業結構趨同現象嚴重，農業產業結構層次低，農業產業鏈不完整，農業比較效益差等。而過去的調整多在數量上做適應性的調整，不能適應當前日益國際化、市場化的國民經濟對農業發展提出的新要求。加入WTO為戰略性經濟結構調整和技術進步乃至現代農業發展提供了難得的機遇，迫切需要“數字農業”來縮小與發達國家的差距。

“數字農業”具有指導農業發展、加強市場監管和促進農民增收、更好的服務“三農”功能，實現農業產前、產中、產后的整個產業鏈條的一體化決策服務，更好地指導農業生產；建立的農產品網上推介展示系統，實現全國各級現有的龍頭企業、名優特新農產品全部上網，集中展示，實現網上交易。“數字農業”將現代信息技術與農業的融合，能夠實現在數字水平上應用前沿技術對農業的生產、農產品管理、儲運、流通、市場配送、鄉鎮加工業、信息服務以及農業資源環境等整個農業產業鏈、產業群進行改造和重構，通過信息鏈改造產業鏈，更加合理地配置農業資源，加快現代農業產業結構調整的進程。

3、數字農業提高農業產品競爭力農產品要取得競爭優勢，必然要在農業信息技術研究和應用上取得重大突破，促使先進的信息技術及時充分地應用到農業生產中去，加速數字農業全面向農業滲透，大幅度提高農業信息化整體水平，實現農業生產力水平、農產品質量的飛躍。發展數字農業，可以優化農村資源配置，降低生產成本，減少環境污染，增加農民收入，使農業向精確化、環保型和可持續方面發展，不僅可以加速實現農業現代化，而且可以提高農業的市場競爭力。只有不斷提高農業技術水平，在關鍵領域達到并保持世界先進水平，才能迅速提高農業的國際競爭力。

4、數字農業保護農業生態環境

數字農業的根本目的就是強調最大限度地節省資源，以最少的投入，獲得最高的經濟收益和最佳的環境效益，重視環境保護和生態均衡，實現精準農業生產，以保持農業的可持續發展。數字農業不僅為大規模有效監測農業、資源、生態環境和災害提供了基本的技術框架，可對農業生產的資源環境、生產狀況、氣象和生物性災害等進行有效測報，有利于實現農業的減災、防災、農作物病蟲害和畜禽疫病測報與防治，而且能夠實現農業生產的自動化精確控制，根據各種變異情況實時實地采取相應的農事操作，可實現智能化的科學管理，提高農業的可控程度，從根本上減少了對非再生資源的利用和對化肥、農藥的依賴，有利于節約各種農業物質資源，同時也能夠減少消耗和農業對環境的污染，促進生態農業的發展，提高資源的利用效率，最大限度的提高經濟收益和環境效益。

五、基于農業可持續發展的數字農業優先行動領域

在發展“數字農業”方面，要本著“有所為，有所不為”的原則，首先集中力量解決數字農業實現過程中的關鍵技術難點，在現階段主要是完成必要的技術儲備和相關軟硬件的開發，保證“數字農業”持續穩步發展。

1、進行精準農業技術集成與示范

發展精準農業是數字農業的核心部分。精準農業作為一種數字、信息和知識管理農業生產系統的新理念，它的實踐運用將對于推動應用現代數字技術、信息技術改造和提升我國傳統農業科學技術與農業裝備技術水平，倡導科學管理與經營農業生產過程的新思路，實現農業的跨越和可持續發展，都具有革命性的意義。精準農業主要是運用現代數字技術、信息技術、農業高新技術，并將其三者科學地相結合，致力于實現農業資源的高效利用，提高產出，節約投入，降本增效，采用高新技術，提高生產率，減少環境污染，實施可持續發展，適應當今建立農產品品質保障與食物鏈安全生產跟蹤與產品安全認證技術體系的新要求，實現糧食的安全生產。主要進行地理空間信息技術的農業應用、農田空間分布信息快速采集先進傳感技術與高效實時信息處理技術、農田土壤與作物生產精細化管理決策支撐技術、智能化變量作業與農業裝備技術和系統集成與分析技術等科學技術的集成創新。精準農業不僅包括應用地理信息系統(GIS)技術繪制出田塊內要素(如土壤養分、土壤水分、病蟲草的數量及嚴重度等)的分布狀況，農業機械根據圖中要素值的大小調整操作；而且農業機械在田間操作時，應用傳感器直接測定要素值，同時自動地通過農業模型確定施肥量和用藥量等，再由農業機械自動化地調整操作。這樣施肥、灌溉、用藥等操作用量更為準確，可同時達到高產、優質、高效，并將對環境的污染減到最低程度。精準農業需要一系列現代高新技術的集成，我國尚處于探索“精準農業”實踐的起步階段，因此，必須建立試驗基地，搞好精準農業生產技術的集成和示范。

2、制定統一的規范標準，重點解決元數據規范化

數字共享是“數字農業”科學工程的關鍵，也是當前“數字農業”中面臨的主要問題，信息共享要首先解決數據標準化，同時要有一個適合中國國情的數據共享政策，在保護知識產權的前提下，應優先實現數據共享。而要實現數據共享就必須首先解決元數據管理和共享機制，進行總體統一設計。

元數據是關于數據集的數據，是數據集的說明或描述。元數據是一種數據共享機制，通過它可以起到提高系統的查詢檢索速度、提高系統分析效率的作用。在“數字農業”科學工程的實施過程中，通過元數據可以清晰有序地組織異地數據，元數據的建設、管理成功與否關系著“數字農業”科學工程建設的效率問題，甚至決定著“數字農業”科學工程成敗。

3、建設農業數據倉庫

農業數據倉庫是實施數字農業科學工程的核心和基礎。計算機農業數據庫的廣泛建立，是數字農業最基礎的工作。農業數據倉庫中包括基礎數據庫、數字農業專業數據庫和其它數據庫。基礎數據庫中包括基礎地形數據庫、專題圖件數據庫、DEM數據庫以及遙感影像數據庫等，多可以在數字地球框架下，以共享方式從國家公用數據庫中獲取。數字農業專業數據庫包括標準法規數據庫、農業生物數據庫、農業環境資源數據庫、農業經濟數據庫和收費數據庫等。其它數據庫包括代碼數據庫、社會經濟統計數據庫、多媒體數據庫以及模型數據庫、元數據庫等。

4、加強“數字農業”基礎設施建設，鼓勵發展網絡項目

在國家信息基礎設施的基礎上，以各級農業部門為依托，建設中央－省－市－縣信息骨干高速寬帶網絡系統。即以省級農業信息中心為核心，上可與全國農業信息網對接，以各地(市)為樞紐，縣(市)為網點，具有統一的數據規范和共享標準，無縫連接，可任意漫游和放大，通過因特網、局域網等信息網絡技術，建立一個功能完善、性能優異、可拓展的農業綜合信息網絡系統并與其它網絡互聯，形成全方位的農業資源和經濟信息網絡系統，開辟數字化農業市場為全國農業服務的大平臺。

支持、引導、鼓勵企業或協會，以產品為基礎，以市場為目標，進行銷售網絡建設，在開發過程中要堅持“以產養網”的道路，使數字農業能走向良性發展的軌道。

第2篇：數字農業范文

當前，隨著我國工業化、信息化、城鎮化和農業現代化的迅猛的發展，工業化和和信息化已步入深入融合階段，信息化與農業現代化也進入蓬勃發展期，經濟全球化、貿易自由化和社會信息化倒逼我國農業現代化，現代農業機械只有通過信息化的手段進一步提高設計水平、降低生產成本，才能在激烈的市場競爭中取勝。如何有效的農機產品開發周期，如何達到最優農機產品質量，如何有效降低農業機械的成本與價格，如何完善農業機械的售后服務等，這一系列的問題不斷的拷問我國農業的現代化進程，信息化與數字化是解決上述的問題的有效手段。通過信息化與數字化的手段可以有效提高農業機械的設計水平，通過數字化設備能有效的調控農業機械的精密的制造與加工，通過企業信息化與數字化的管理手段能否實現嚴格的生產管理與用戶反饋。本文主要對農業機械產品研發的研究現狀及其發展趨勢，以及農業機械的數字化設計方法與技術，并結合從事農機產品多年的設計與制造經驗和數字化設計特點，以及 CAD/CAM/CAE、虛擬樣機、虛擬測試等新技術的應用加以深入的討論與研究。

一、數字化驅動下農業機械設計研發

農業機械是衡量一國農業現代化發展的水平的主要指標之一，因而提供數字化手段提高我國農業裝備的設計水平，對于在貿易全球化背景下提升農業裝備制造業企業在國際上的競爭力具有不言而喻的歷史意義。隨著信息技術與數字化技術的迅猛發展，數字化設計已經全方位多層次的滲透到農業機械設計、生產中的方方面面，也給農業設計帶來了巨大的變化。

1）信息技術與數字化的應用極大降低設計成本。

農業機械的產品創新設計涉及到數據開采、知識發現及其重用技術、知識的表達與組織、知識數據庫的開發、基于知識的決策技術等。農業機械的設計可以在線上進行互動設計，企業可以與用戶進行反饋論證與修改。設計者可以在線農業機械的設計效果，用戶可以在線反饋設計過程中存在的問題，相比于以前農業機械設計都在紙質上進行繪圖，在線農業機械設計的極大的促進農業機械設計與實踐； 以往產品創新主要集中于具體設計過程，如今從產品的概念設計到詳細設計的各個階段均強調創新設計。如基于藍牙技術的變量施肥機速度采集系統設計、溫室環境下黃瓜采摘機器人信息獲取設計、基于RFID 的農機安全監理現場巡檢系統設計、基于資源管理和Silverlight技術的農業裝備信息網絡平臺，以及Ajax 技術在農業裝備信息網中的應用。均是信息技術與數字化技術在農業設計領域中應用的典范

2）數字化技術強調產品協同設計。

農業現代化的發展催生了許多新需求，這些新需求也亟需新的設計的方法，就目前農業機械數字化設計水平來看主要三種主流的設計方法，一是德國設計理論的系統化設計方法，二是TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）三是公理設計（AxiomaticDesign，AD），對于目前我國而言，需要對先進的設計方法進行引進、消化、吸收再創新。更需要產品設計師跨區域的進行交流互動，跨部門甚至跨企業共同協作進行產品設計與制造等。數字化的設計平臺能夠為設計者之間提供實時的交流平臺。基于互聯網信息技術進行學習，可實現跨實現跨部門、跨行業、跨區域的設計者之間的溝通與交流。數字化虛擬設計實現了設計與需求的協同統一，鍛煉設計者虛擬想象空間，提升農業機械的設計水平，有效實現零污染的設計理念，促進綠色設計理念的形成與發展。如基于離散元法的數字化設計、精密播種機數字化設計、拖拉機隊列自動控制系統、秧盤育秧精準播種的穴孔同步對中裝置及其控制系統，以及基于力控組態軟件的溫室監控系統均是農業機械協同設計的樣例。

3）虛擬現實便捷了農業機械設計與展示。

虛擬現實技術獨特魅力之處在于能將農業機械的設計構思、實施及展現都表現為多媒體如三維圖形、語音和視頻，能然設計者和未來的潛在使用者身臨其境地體驗產品的設計整體過程。通過多媒體技術、互聯網技術來實現可以實現海量、實時、豐富的農業接卸虛擬設計素材。面向某些特色農業機械，其結構復雜、設計困難、設計周期長大大影響了農業現代化的進程。然而如果采用虛擬現實技術，可以有效的克服以上缺點，一方面可以利用虛擬現實技術模擬產品的某些性能，另外一方面也便于設計人員對產品的修改與調整。大大縮短了農機產品的設計、生產周期。滿足變化莫測的市場需求。如虛擬樣機技術在畜牧機械設計、基于ADAMS 的蓮藕切片虛擬樣機建模與仿真、基于Pro/E三軸臥式TMR 飼料車的建模及運動仿真、SPH 在土壤高速切削仿真系統開發中的應用、蓮藕切片機慣性力平衡仿真優化、大型中空軸式靜壓軸承流固耦合數值模擬，以及電渦流緩速器制動力矩影響因素的仿真均是虛擬現實技術在農業機械化設計中的應用。

結論

本文首先細致的分析了農業機械設計特點與需求，以及存在的問題，針對數字化與信息技術的發展趨勢與特點，如CAD/CAE/CAM虛擬現實設計等技術的飛速發展深刻的改變了農業機械化設計的格局與模式，本文首先詳細梳理虛擬設計技術與理論研究現狀及發展趨勢，結合分析了農機產品設計制造現狀，進而細致深入地分析基于數字化技術農業機械產品設計的未來的發展趨勢，針對信息技術如互聯網、虛擬現實等技術對農業機械的數字化發展提供的歷史機遇，研究面向農機產品開發過程的數字化設計平臺體系與設計模式，采用數字化對農業機械產品進行設計所帶來的優點即在產品開發的不同階段運用數字化模型描述產品，并對產品進行設計、開發、評價、修改，通過這方面的討論，以期為我國農業機械的數字化設計探索提供有益參考的新途徑與新思路。

參考文獻

[1] 夏紅霞；面向通用類機械產品虛擬裝配的工程數據庫管理系統研究[D]；合肥工業大學；2010年.

[2] 閻楚良，楊方飛.農業機械數字化設計技術研究與展望[J]，農業機械化與新農村建設――中國農業機械學會2006年學術年會論文集（下冊），2006.

第3篇：數字農業范文

論文摘要闡述數字農業的概念及其作用，指出數字農業建設中存在的問題，包括農業信息化水平低、信息化意識及利用信息能力不強、管理和標準化工作有待進一步加強等，并對數字農業的建設進行了展望和設想。

在我國2000年的《農業科技發展綱要》中，將數字農業放在農業信息技術的首要位置，引起了人們的普遍關注。本文試圖談談對數字農業的認識、存在的問題和建設數字農業的基本設想，以供參考。

1對數字農業的認識

數字農業（digitalagriculture）就是用數字化技術，按人類需要的目標，對農業所涉及的對象和全過程進行數字化和可視化的表達、設計、控制和管理。其本質是把信息技術作為農業生產力要素，將工業可控生產和計算機輔助設計的思想引入農業，通過計算機、地學空間、網絡通訊、電子工程技術與農業的融合，在數字水平上對農業生產、管理、經營、流通、服務以及農業資源環境等領域進行數字化設計、可視化表達和智能化控制，使農業按照人類的需求目標發展[1]。

有的學者認為[2]，數字農業是“數字地球”在農業領域的延伸。正如“數字地球”的概念一樣，數字農業這一概念體現了數據和技術的綜合集成。數字農業可以有廣義和狹義之分。廣義的數字農業，即信息化農業，包括農業要素（生物要素、環境要素、技術要素、社會經濟要素等）、農業過程（生產、管理、儲運、流通等）的數字化、網絡化、自動化以及智能化，形成數字驅動的農業生產管理體系。狹義的數字農業，是以農業空間信息機理為基礎的、以“3S”技術為支撐的農業系統空間信息技術體系。

事實上數字農業是一個學術性很強的綜合概念。近年來，與數字農業技術體系有關的理論基礎和應用技術研究，已經成為主要發達國家發展高新技術農業的側重點，成為極其活躍的科技創新領域。數字農業是一項集農業科學、地球科學、信息科學、計算機科學、空間對地觀測、數字通訊、環境科學等眾多學科理論與技術于一體的現代科學體系，是由理論、技術和工程構成的三位一體的龐大系統工程。數字農業是對有關農業資源（植物、動物、土地等）、技術（品種、栽培、病蟲害防治、開發利用等）、環境、經濟等各類數據的獲取、存貯、處理、分析、查詢、預測與決策支持系統的總稱。數字農業是信息技術在農業中應用的高級階段，是農業信息化的必由之路；農業信息化、智能化、精確化與數字化將是信息技術在農業中應用的結果。實現農業農村現代化、保障我國的食物安全、全面建設小康社會的關鍵在于推動農業科技的發展，創造條件進行一次新的技術革命，促使傳統農業向現代農業轉變，促使粗放生產向集約化經營轉變。可以預言，數字農業及其相關技術的快速發展和推廣應用，必將成為新世紀農業科技革命不可缺少的重要內容，必將推動農業向高產、優質、高效及可持續方向發展，在帶動廣大農民致富和全面建設小康社會中發揮越來越重要的作用[3]。

2存在的問題

2.1農業信息化水平較低

收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬件設備與網絡體系不健全；已開發的大量農業經濟信息系統、農作物病蟲害數據庫、作物品種資源管理數據庫系統、農業土壤系統分類數據庫系統等大多不涉及空間維度，難以適應當前對空間數據信息的需求；對于來源多種多樣、格式也不盡相同的各種數據的實時性、地域性、綜合性處理還需作出很多努力。

2.2農業信息化意識和利用信息的能力不強

一方面，許多基層農技人員和廣大農業從業者，知識老化，整體素質有待進一步提高，對于利用現代技術，收集、處理、利用農業信息的意識和能力不強；另一方面，農業信息加工處理的技術人員缺乏，當前，就連最基本的能夠及時、準確地提供農產品供需信息，對網絡信息進行收集、整理，分析市場形勢，回復網絡用戶的電子郵件，解答疑問等方面的人才也不多，更談不上能夠滿足數字農業發展對于人才的需求。2.3農業信息化效益不明顯

數字農業還剛剛起步，在國內總體上尚處于探索階段，實用性、普遍性的技術應用還很少，直接帶來的經濟效益還沒有很好地顯現出來。

2.4農業信息數據的管理和標準化工作有待進一步加強

地理信息系統（GIS）以及其他農業信息管理系統為了完成某種分析工作所要求的各種農業數據往往格式與結構不同，而且往往掌握在不同的管理部門或研究機構中。因此，未來建立在網絡上的農業地理信息系統要具備獲取和分析分布式存儲數據的能力，也就是說我們要使所謂的WebGIS能夠協同處理來自不同組織和機構的農業數據[2]。

3建設數字農業的基本設想

隨著經濟社會的快速發展和科技進步，臺州在數字網絡建設、原始數字化數據積累、數字化信息采集及其處理等

方面的工作已有一定的基礎，起動發展數字農業不僅是必要的，而且是可行的。借鑒許多學者的研究結果[4，5]，提出建設臺州數字農業的基本設想，就是要在臺州已有農業信息化建設成果基礎上，建立可視化的臺州農業地理信息系統，構建直觀形象的農業信息管理與輔助決策視頻體系，實現農業信息的現代化綜合管理、分析、共享和，徹底改造臺州傳統的農業管理模式，全面提升臺州農業工作的信息化和現代化水平。

3.1整合已有的農業信息

在國家、省級信息基礎設施建設的基礎上，以各級農業部門為依托，建設中央一省一市縣信息骨干網絡系統，形成一個功能完善、性能優良的農業綜合信息網絡系統，并與其他網絡互聯，成為一個全方位的農業資源和經濟信息網絡系統。

3.2信息表達要直觀、形象，并要實現信息系統的聯網

把市內的地形、地貌、交通、村鎮、行政區劃等基礎地理信息以及耕地分布、土壤類型、種植結構、水肥狀況、農作物生長發育、氣象、病蟲害、農民知識、鄉鎮企業、農業法律法規等各種農業信息以圖形圖像等直觀形象的可視化電子地圖與相關信息的形式在投影視頻系統上進行顯示和表達，隨著數字農業的發展，逐步做到與省級、國家級類似的信息系統進行交互式查詢等。

3.3強化對科研、管理等的服務工作

通過對基礎地理信息和農業專題信息的空間分析、網絡分析和追蹤分析等，實現農業科研、管理和決策人員在全市三維農業電子模型上，對農業生產中的現象、過程進行模擬，高效、直觀、形象地為農業工作的規劃、設計、建設、經營、管理、服務、決策等提供科學依據。

4參考文獻

[1]蔣建科.“數字農業”帶動農業現代化[J].農資科技，2003（5）：41.

[2]薛領，雪燕.數字農業與我國農業空間信息網格（Grid）技術的發展[J].農業網絡信息，2004（4）：4-7.

[3]曹宏鑫，王家利，鄭宏偉.發展“數字農業”推動農村信息化[J].農業網絡信息，2004（1）：17-20.

第4篇：數字農業范文

關鍵詞：數字農業；時空推理；專家系統

0引言

數字農業應用涉及大量的氣象、環境、水文、地質、土壤等領域的時空數據。這些時空數據分散在異構系統中，有著不同的數據格式和規范，采用不同的概念和術語，基于不同的數學模型和分析推理方法。這些多領域時空信息對農業生產、決策均起著重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技術手段，即使付出很高的代價，也很難將這些時空信息完整無損地共享和融合集成到數字農業應用中，在很大程度上制約了數字農業的應用發展。同時GIS等商業軟件平臺成本較高也不利于大規模應用推廣。

為此，本文基于自主版權GIS、專家系統等系統軟件，應用時空推理、本體論、語義Web、關系數據挖掘和專家系統等技術，建立一個數字農業時空信息智能管理平臺，對多源、異構的數字農業時空數據和推理分析方法進行集中統一的規范化管理，便于在實際應用中進行融合、集成和共享。基于該平臺快速建立起了數字化測土施肥系統、大豆種植標準化管理系統、無公害水果蔬菜栽培指導系統等一批智能應用系統。這些應用系統精確控制農田每一地塊種子、化肥和農藥的施用量，在提高作物產量的同時，能夠實現精確控制農業生產過程，有效降低成本，充分保證農業資源科學地綜合開發利用，減少和防止對環境和生態的污染破壞，保持農業生態環境的良性循環，是實現“綠色農業”的重要途徑。

1主要關鍵技術研究現狀

1．1數字農業

數字農業是在“數字地球”的基礎上提出并發展的，是21世紀新型的農業模式和挑戰性的國家目標，包括精準農業、虛擬農業等內容，其核心是精準農業。以3S技術應用為核心的數字農業空間信息管理平臺開發研究是數字農業研究的突破口[1，2]。美國于20世紀80年代初提出數字農業的概念，它是針對農業生產穩定性差、技術措施差異程度大等情況，運用衛星全球定位系統控制位置，用計算機精確定量，把農業技術措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平，從而極大地提高種子、化肥、農藥等農業資源的利用率，提高農產量，減少環境污染。法國農業部植保總局建立了全國范圍內的病蟲測報計算機網絡系統。日本農林水產省建立了水稻、大豆、大麥等多種作物品種、品系的數據庫系統。新西蘭農牧研究院利用信息技術向農場主提供土地肥力測定、動物接種免疫、草場建設、飼料質量分析等各種信息服務。同時，我國緊跟國際研究的前沿，開展了系統工程、數據庫與信息管理系統、遙感、專家系統、決策支持系統、地理信息系統等技術在農業、資源、環境和災害方面的應用研究。

1．2時空推理

近年來，時空推理（Spatio－temporal Reasoning）已成為十分活躍的研究方向，在軍事、航天、能源、交通、農業、環境等領域有著廣泛的應用。近十年來我國國家基礎地理信息中心、清華大學、解放軍信息大學、中國科學院、武漢測繪科技大學、武漢大學、吉林大學等單位在時態GIS、時空數據模型、時空拓撲、時空數據庫等時空推理相關領域開展了大量研究工作。

1．3時空數據標準與共享

不同領域和應用環境對時空數據的理解存在很大差異，這造成了異構時空系統集成的困難，因此時空數據共享、互操作和標準化的研究具有重要意義。這方面研究最初從空間數據入手，近期開始向時間數據和時空結合數據發展。時空數據的共享有以下方式：

（1）空間數據交換

空間數據交換的基本思想是各系統使用自身的數據格式，通過標準格式進行數據交換。目前空間數據交換標準有：SDTS、DIGEST、RINEX等國際標準； 以色列的IEF、英國的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我國的CNSDTF等國家標準；AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等廠商標準。盡管各 GIS 軟件廠商提供了公開的交換文件格式來進行空間數據的轉換，但由于底層數據模型的不同，最終導致不同的GIS的空間數據不能無損的共享。雖然空間數據交換仍然在使用，但效果并不理想。空間數據互操作標準是當前國際公認的，比空間數據交換標準更有前途的數據標準。

（2）基于GML的空間數據互操作

開放式地理信息系統協會 (OpenGIS Consortium，OGC)提出了簡單要素實現規范和地理標記語言( Geography Markup Language，GML)。OGC 相繼推出了一整套GIS互操作的抽象規范，包括地理幾何要素、要素集、OGIS 要素、要素之間的關系、空間參考系統、定位幾何結構、存儲函數和插值、覆蓋類型及地球影像等17個抽象規范，2003年1月推出GML 3.10版[3]。近年來，國內外眾多學者基于GML在空間數據共享等方面開展了大量研究。2001年 Rancourt等人[4]將GML與先前所定義的空間標準進行比較，認為GML能有效地滿足空間數據交換標準。2002年，Zhang Jianting等人[5]提出了一種基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年，Zhang Chuanrong等人[6]在網絡環境下以GML作為異構空間數據庫交換共享空間數據的格式，成功實現數據的互操作。2003年，崔希民等人[7]提出了GIS數據集成和互操作的系統架構，在數據層次上實現GIS 數據的集成和互操作。2003年，張霞等人[8]提出一種基于GML 構造WebGIS 的框架結構， 給出實現框架技術。其中采用GML 作為空間數據集成格式。2004年，朱前飛等人[9]提出了一種新的基于GML 的數據共享解決方案。2005年，陳傳彬等人[10]提出了基于GML 的多源異構空間數據集成框架。GML數據類型較完整，支持廠家較多，相關研究豐富，是目前最有前景的時空數據標準。本文選擇GML作為農業時空數據標準。

1．4時空本體

1．4．1本體、語義Web和OWL

本體方法目前已經成為計算機科學中的一種重要方法，在語義Web、搜索引擎、知識處理平臺、異構系統集成、電子商務、自然語言理解、知識工程等領域有著重要應用。尤其是目前隨著對語義Web研究的深入，本體論方法受到了越來越多的關注，人們普遍認為它是建立語義Web的核心技術。OWL是當前最有發展前景的本體表示語言。2002年7月29日，W3C組織公布了本體描述語言(Web Ontology Language， OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新為2004年2月10日的版本[11]。

1．4．2時空本體

基于本體方法對時空建模的相關研究工作如下：

1998 年，Roberto 考慮了作為地理表示基礎的某些本體問題，給出了關于一般空間表示理論的某些建議[12]。2000年Zhou Q.和Fikes R.定義了一種考慮時間點和時段的時間本體[13]。2000年，Córcoles基于XML定義了一個類似SQL的時空查詢語言，該語言包含八種空間算子和三種時態算子用于表達時空關系[14]。2003年，Grenon基于一階謂詞邏輯定義了時空本體，使用斯坦福大學的Protégé環境實現[15]。2003年，Bittner等人[16]提出了用于描述復雜時空過程和其中的持續實體的形式化本體。以上工作中Grenon的時空本體研究相對完整，相關研究成果已經在網上共享，本文在此基礎上開展研究，建立農業時空本體。

2主要研究內容

（1） 農業時空數據規范

現階段我國還沒有公認的農業時空數據標準出臺。本文基于時空推理技術，研究通用性更強的時空數據表示模型，能表示氣象、土壤、環境、水文、地質等各領域的農業時空數據。GML是目前公認的時空數據標準，利用上述模型擴充GML，兼容中國農業科學院的“農業資源空間信息元數據的分類及編碼體系草案”等國內現有的地方性標準，構建針對數字農業中時空數據的DA－GML標準，作為數字農業基礎時空數據的規范。現有的土壤、環境等基礎空間數據庫均支持到GML格式的轉換。

（2） 農業基礎時空數據庫

基于筆者自主開發的GIS平臺建立農業基礎時空數據庫，該平臺具有運行穩定、資源占用少、結構靈活、功能可裁減、成本較低、便于移植等特點。采用了時空推理技術，支持對空間和時空信息的表示和推理。通過DA－GML能夠直接從現有系統中獲取領域農業基礎時空數據，主要包括土壤數據庫、環境數據庫、氣象資料數據庫、農業生產條件數據庫、林業信息數據庫、影像數據庫等。

（3） 農業時空分析方法庫與農業時空知識庫

時空推理是研究時間、空間及時空結合信息本質的技術，通過時空推理技術將現有面向農業領域的時空分析技術進行整合和規范化表示，形成農業時空分析方法庫。對領域農業時空知識進行歸納、整理，同時通過數據挖掘方法從基礎數據中提煉知識，建立農業時空知識庫。

（4）農業時空本體庫

在(2)、(3)中存儲的數據、方法和知識需要一個有效的機制進行組織和管理。就目前技術而言，本體是表達一個領域內完整的體系（概念層次、概念之間的關聯等）的最有效工具，所以本文選擇建立農業時空本體庫。具體包括本體獲取、本體管理、本體服務與展示三個模塊。使用Protégé做本體開發環境編輯。Protégé是斯坦福大學開發的基于Java的本體編輯與知識獲取工具，帶有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本體編輯與輸出。

以上三個庫通過Web Service方式提供基于Internet的服務，可以在線對庫中信息進行維護和檢索，并能無縫集成到應用系統中。

（5） 系統體系結構

系統工作原理如圖1所示。首先，外部系統的時空數據轉換成GML格式（現在絕大多數系統支持該數據標準），進入農業基礎時空數據庫。通過本體獲取與編輯模塊將時空數據和時空知識整理，形成本體庫。外部系統的請求通過Web Ser－vices發給仲裁者，仲裁者區分各類情況調用三個庫調用服務、提取數據和執行操作，結果返回給用戶。

（6） 基于平臺開發農業生產智能應用系統

基于數字農業時空信息管理平臺建立數字化測土施肥系統、作物種植標準化管理系統、無公害水果蔬菜栽培指導系統等一批農業生產智能應用系統，解決實際問題。

3相關系統對比分析

3．1數字農業空間信息管理平臺

平臺基于信息和知識支持的現代農業管理的集成技術，對農田信息進行動態采集、分析、處理和輸出，從而根據農田區域差異、農事安排進行模擬分析、決策支持管理和指揮控制，并對農業生產過程的區域差異進行精確定位、動態控制等定量操作[17]。

3．2全國農業資源空間信息管理系統

全國農業資源空間信息管理系統(NASIS)實現對全國農業資源空間信息的查詢分發，具有系統管理、動態數據字典、數據檢索、查詢、數據分發、制圖、報表統計、數據分發等功能。該系統已經用于全國農作物遙感監測、農業資源調查、農業科研和農業政策信息支持服務等方面[18]。

3．3中國西部農業空間信息服務系統

計算機技術、互聯網技術的迅速發展為建立基于Web的中國西部農業空間信息服務系統提供技術支撐。本文從西部農業空間信息服務系統的數據庫構建開始，全面地介紹了系統的運行模式和數據庫訪問技術，詳細論述了系統的總體結構、平臺環境和開發實現等。

（1）基于平臺提供的開發框架，能方便、高效地建立大量的數字農業智能應用系統，基層農業科技人員也能快速開發出技術含量高的應用系統，各應用系統能互通、共享，便于升級維護。

（2）由于大量的底層服務、數據、知識和方法由平臺集中統一提供，簡化了開發數字農業應用軟件的工作，節約了成本。

4結束語

數字農業時空信息管理平臺從系統目標、適用范圍、采用技術、系統接口等方面不同于任何現有的基礎農業空間數據管理平臺，是一個概念全新的系統，定位于基礎農業空間數據管理平臺的上層，更便于開發數字農業應用。其中的本體庫等機制為將來建立農業時空數據網格奠定了良好的基礎。

參考文獻：

［1］于淑惠.數字農業及其實現技術[J ] .農業圖書情報學刊，2004，15(7):5－8.

[2]唐世浩，朱啟疆，閆廣建，等.關于數字農業的基本構想[J ].農業現代化研究，2002，23(3):183 －187.

[3]Geography markup language (GML)[EB/OL].(2003).opengis.org/techno/specs/002029PGML.html.

[4]RANCOURT M. GML:spatial data exchange for the internet age[D].New Brunswick:Department of Geodesy and Geomatics Engineering ， University of New Brunswick，2001.

[5]ZHANG Jianting，GRUENWALD L. A GML 2 based open architecture for building a geographical information search engine over the internet [DB/OL].(2002).cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.

第5篇：數字農業范文

關鍵詞 數字化技術；農業機械；生產力

中圖分類號TH16 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）92-0074-02

隨著科技的進步和國家對高效農業的支持，我國的農業生產正在想著“數字化”、“精確化”發展。數字農業的快速發展，將大大地提高我國的農業生產力，將有效地實行精確化、遠程化操作，這也會徹底地改變傳統農業的生產模式，在不就的未來，我們面對的將是以信息化、智能化的農業機械裝備來作業的生態。

我國的農業機械化的水平完全不能夠適應建設和發展農業產業的具體要求。尤其是農業機械化的技術條件，技術運用能力和技術科研能力。這些都是制約農業發展的重要因素。隨著信息化科技化的到來，我們面臨著又是新一輪的機遇和挑戰。農業產業結構的調整，經濟發達地區開始重視和扶持農業生產，加大資金投入和農業機械化的普及。這都為我國農業機械化的發展增加了一把熊熊烈火。數字化技術在農業機械中的運用將極大的將農業機械推向另一個農業發展的新頂峰。下面筆者就來結合自己對數字化技術在農業機械中的應用理解來談一下自己的看法，希望能起到拋磚引玉的效果。

1就當今農業機械設計的特點進行分析探討

傳統型的農業機械設計根深蒂固，如果不積極地應對當今的發展潮流，我國的農業機械只會停滯不前的。因此就要是時候抓住機會，迎接挑戰積極發展。這樣才能將農業發展提上日程，將農業產品優化，提高農業產品的質量，解放生產力，提高企業的效益。

1）農業機械產品結構單一，復雜程度小。一般的農業播種機都是由簡單的軸輪，機件，傳動系統，開溝器和鎮壓器等基本的零件組成。雖然不同性能的播種機有差別，但是基本的機器結構是大同小異的。這樣就非常有利于數字模塊化的設計。這種播種機器的結構也非常適用于數字參數的設計；

2）農業機械產品結構類型繁多。例如播種機的運用。在不同的農耕地中農作物的不同就不能之運用一臺機器，而是需要根據不同作物的特點，設計出符合農作物播種的機器。通過這些特點，就發明出了很多類型的播種機。例如有精密的播種機，條播機和穴播機等特種機器。還有按工作原理而分類的播種機和按作業量而分類的播種機。就此看來，農業機械以播種機為例的機械種類還是相當多的；

3）農業機械產品受農產品成熟季節的不同，農業機械的試驗也就會隨著季節的變化而變得不同。這就需要在研究農業機械的同時，充分考慮農作物的季節性，調整科研時間，有效地降低科研成本。

2剖析農業機械中的數字化技術

1）數字化技術指的是用多媒體計算機技術及網絡實現產品的科研和開發的一種新型信息化的技術。就是利用計算機和網絡的有利環境，對產品進行設計，分析和研發。建立一個產品模型，通過對產品模型的不斷分析檢驗，達到產品最終的最優化；

2）數字化技術在農業機械中的應用，極大地提高了農業機械的開發水平和科研時間，還降低了研究成本和研究所花費的時間等。運用數字化的技術，還能使我國農業機械產品設計更加現代化和自動化。在設計的同時，還可以增加企業間的技術交流和技術能力，取長補短，積極吸取先進的數字化技術知識，提高整體的數字化知識水平，增加企業競爭力，還增進同企業間的團結協作精神。

3數字化技術的具體應用

1）計算機作為數字化技術應用的重要工具，對數字化的闡述是很重要的。通過對計算機的操作，最大化的將數字技術運用起來。其中，CAD/CAPP/CAM/CAE分別是計算機的輔助設計，計算機輔助工藝設計，計算機輔助制造和計算機輔助工程的英文縮寫。這些技術是現代計算機技術的核心。他們的不同作用為產品的設計和研發具有重要意義；

2）可以將產品設計過程需要的用的知識資源進行綜合，融入到CAD中去。將計算機的輔助設計作為開發的重要工具。設計出產品知識中的設計原理，設計經驗和設計手冊。幫助了解產品的基本信息和合理運用；

3）虛擬設計和創造。通過對產品的初步設計，就可以開始綜合知識和資源，建立基礎模型。利用建立模型，分析研討，仿真實驗等虛擬技術對產品進行完善。在連接網絡的前提下，可以和業內人士一起交流討論。通過模型來評估產品的綜合實用性。在產品的功能，性能上加以研究，達到產品的最優化。對產品的設計，加工，質檢都能夠進一步的調節和掌控；

4）概念化設計就是在設計產品的過程的早期階段，有一個清晰地設計結構和產品的基本模式。也就是說，在產品設計的時候，要將產品的需求到運用進行一個總結化的分析。從產品的功能設計，產品的原理設計和布局設計等方面進行一個基礎性的規劃。在產品設計的過程中，將人的具體構思加入到產品的設計中去也是很重要的。比如對產品色彩的選擇等人性化方面進行合理添加。把設計員的創造性思維和審美與產品設計相結合，是產品更具有創新性；

5）綠色環保設計。它是針對資源的優化和能源的節約，防止污染的一項新型的綠色環保設計。主要就是應對在研發產品的過程中，對于產品資源的優化，對于污染的防止和對于資源循環利用廢物的處理等設計。因此在進行產品設計的同時，還是要以綠色環保為主，這樣才符合可持續發展的戰略。

總而言之，隨著社會的進步，信息化的普及。我國對數字化技術也有了一定的了解和一定的發展。雖然對比其他產業領域，我國農業發展相對來說有些落后。但是有些發達地區早已經開始了數字化的農業機械設計，并且也取得了很大的成效。這就說明數字化技術在我國農業機械中還是具有很廣闊的發展前景的。

參考文獻

[1]孫筠，王志民.傳感器技術在機電一體化系統中的應用及其發展[J].湖北教育學院學報，2006（8）

第6篇：數字農業范文

［關鍵詞］農業科技信息;網絡化;數字化

現代網絡發展的速度十分迅猛，信息的傳遞也越來越便捷和流暢，所以農業的發展也應該與時俱進，將傳統農業技術信息與現代高速發展的互聯網相結合起來，運用網絡化信息資源來豐富農業科技，并且由于現代數字化網絡的興起，網絡消息的傳播速度大幅度提升，而對于農業的發展來說信息資源的更新速度是至關重要的，因此想要發展現代化農業科技就必須將其網絡化和數字化，以此來保證農業的高速發展。

1建立和完善農業科技信息網絡數字化體系

農業發展的重要輔助要素是科學化技術管理，因為科學的農業技術能為農業的發展提供最合理的規劃和指導，讓管理者在進行農業管理操作時少走彎路，從而使農業更好地發展，所以想要發展好農業就必須先發展農業科技信息技術。［1］現代互聯網以及信息數字化的發展越來越快，對現實生活的影響也越來越大，因此農業科技信息技術的發展，要及時發現這一點，找到合適的時機將傳統的農業科技技術與現代化網絡技術以及數字化信息技術相結合，運用現代科技技術的優勢來發展農業，改變傳統上的單一化農業信息技術，使農業管理者可以隨時利用網絡上的豐富信息資源庫調取所需要的農業技術資源。另外在農業的發展中，信息資源的傳播至關重要，因為管理者需要及時了解大環境的變化，根據大環境的變化來調整對農業的管理，而數字化信息傳播技術就能做到信息快速傳播這一點，故而管理者應當及時將農業科技信息數字化，并建立和完善農業科技信息網絡數字體系，以促進農業的良好發展。以蘋果套袋技術為例，蘋果套袋是發生在蘋果剛剛定果之后，管理者利用蘋果袋將幼果進行密封，減少幼果與外界的接觸，這樣一來就減少了蘋果病蟲害的發生。但是在對蘋果進行套袋時，袋子的不同對蘋果保護的程度也就不同，所以這時管理者就可以利用網絡信息資源庫和數字化信息傳播技術，在第一時間得知外界已有的蘋果袋子的品種，然后根據網上對每一種袋子的評測數據來進行選擇，最終選擇出最適合蘋果生長的蘋果袋。這就是農業科技信息網絡數字化體系的優勢，利用豐富的網絡資源和數字化信息傳播技術，在最短的時間內通過大數據對比與篩選，來選擇出最優秀的農業技術，促進農業的不斷發展。

2加強建設農業數據資源庫

農業技術的良好發展是一個長期累積的過程，以此在不斷地對各種農業難題的克服中，才能逐漸探索出最適合農業發展的科學農業技術，但是由于以往的信息技術過于落后的原因，很多農業科技并沒有很好地保存下來，最終導致大量農業科技不知所蹤，所以在農業技術的發展中建立完善農業技術數據資源庫是十分有必要的。另外，傳統的農業技術發展很多都是依靠管理者的個人經驗進行，所以這在很大程度上就缺少了一定的科學性，尤其是在發生突況時，管理者的個人經驗有時并不能對其進行解決，最終只能是導致農作物大面積減產以及死亡，對農業生產造成極大的損失［2］。故而利用現代化網絡技術以及數字化技術建立起一個完善的農業數據資源庫是十分有必要的，管理者運用現代化網絡技術以及數字化信息傳播技術，在進行農業技術研發之后，能迅速將這些技術進行文字與視頻記錄，并上傳到網絡資源庫中，這樣一來就能夠使每一項農業技術在被研發出來之后不會出現丟失，從而造成不可挽回的損失。以蘋果樹施肥技術為例，管理者對蘋果樹進行施肥時，每次施肥的時間和種類都是不同的，俗話說“氮長葉子，磷長桿”，以往很多管理者在蘋果即將成熟之時會給蘋果樹施氮肥，以促進果實和樹葉的生長，但是有管理者發現，這個時期對果樹施氮肥會造成果實返青的現象發生，所以管理者在研究之后，將傳統的氮肥改進成新型復合肥，這樣一來既保證了蘋果的生長，又不會使蘋果在成熟時發生返青現象。之后管理者運用網絡技術和數字化傳播技術將這項研究發現進行記錄，并上傳到網絡資源庫，這樣一來就保證了這項技術不會被遺漏，而且上傳到網絡上之后，也能使其他管理者在第一時間內發現并利用，以保證蘋果的良好生長。

3實現網絡化農業技術學習

農業技術的發展十分迅速，所以農業管理者應當及時把自己的農業技術進行更新學習，將最新的農業技術學習并運用到農業生產管理中去，以此在利用網絡技術發展農業技術的同時，也要加強利用網絡技術來發展農業技術教育。［3］現代視頻網絡的發展日漸良好，所以在發展農業技術教學時，可以將這一技術運用進其中，通過網絡視頻將農業科學技術制作成網絡課程，以供農業管理者進行學習，并且因為網絡農業資源非常的豐富，所以管理者在利用網課學習時，也能以豐富的網絡農業技術資源為依托，將農業網課與其相結合，從而進行全面系統的學習，提高管理者的農業技術。另外，還可以利用農業網課建立起一個農業管理者之間的交流互動平臺，各農業管理者在這個平臺中可以進行農業技術學習交流，實時解決一些農業管理中的問題，從而促進各管理者更好地學習農業科學技術。例如發展蘋果管理農業技術網絡學習平臺，系統可以將蘋果樹管理技術制作成網絡視頻課程，然后向各大蘋果種植管理基地進行推廣，讓各管理者在網絡上通過網課進行學習，在管理者學習的過程中，系統還可以對管理者推薦一些農業資源信息網，讓其在學習網課之后可以再結合其他網站上的蘋果管理技術進行綜合學習，豐富管理者的農業技術知識。另外各管理者在進行蘋果管理技術學習時，也可以通過平臺上的交流系統，與全國各地的蘋果種植管理者進行實時溝通，互相交流學習心得，并且管理者還可以將一些自己平時在進行果樹管理時遇到的問題發到交流平臺中，集思廣益讓各管理者一起幫助其解決問題，這樣一來管理者不僅能加深對網課學習內容的記憶，還能通過實時交流將所學知識進行現場運用，以促進管理者的學習。

第7篇：數字農業范文

論文摘要:本文探討了數字農業空間管治信息質量指標。提出數字農業空間管治起源于農業發展中土地結構的更新改造，任何一項農業更新改造規劃與實施，都需要對更新項目進行空間準人審批和空間管制決策評價。基于對農業更新改造的評價，建立了空間準入評價與空間管制決策指標體系。通過分析影響數據質量的因素，構建數字農業空間管治質量指標體系。

1.前言

農業空間管治是強調控制和協調，對農業地域空間資源的計劃性配置的新理念川。跨人21世紀，國家正在建設信息高速公路、構筑數字農業。農業空間管治面臨著發展的機遇和挑戰。一方面，數字農業可為農業空間管治提供多元、分散、網絡型和多樣性的農業管理和控制決策支持信息流，利用數字農業信息高速公路網絡構建農業管治決策支持系統，實現科學化的最佳決策。對現代農業這一規模龐大、結構復雜、功能綜合的自然與系統施行科學管理，對農業問題做出全面、準確地分析和評價，對農業未來發展進行科學、合理的推斷與預測，使其協調可持續發展，并對農業空間管治決策進行科學論證。另一方面，經濟的網絡化、全球化，使農業空間格局發生變化，農業構造單元的活動已不再局限于本物理空間。若不采取新的農業空間管治模式，即沒有數字化、網絡化信息平臺支持，農業空間管治就會失控失調。

農業空間管治是以農業空間資源分配為核心，將經濟、社會、生態等可持續發展，以及資本、土地、勞動力、技術、信息、知識等生產要素，在虛擬四維時空中的數字化實現。數字農業空間管治可為政府部門和非組織管治決策提供多要素、多層次、多時態的農業自然、生產、社會與經濟信息，使其能更好、更有效地實現農業空間管治目標。

數字農業空間管治信息是農業空間管治最基本和最重要的數據組成部分。農業空間管治所涉及的信息須按一定的標準和規范置于統一管理之下，使農業空間管治工作有一個規范標準化的高質量數據基礎。信息數據質量的好壞，直接影響著空間管治分析評價與決策結果的可靠程度和空間管治目標的真正實現。對于農業空間管治，由于其操作對象具體，功能目標明確，應用范圍集中于農業區域，空間信息的尺度變化較大，數據質量對應用結果的影響非常明顯，在數據質量方面的要求也就更高。因此，在數字農業空間管治研究中，信息數據質量體系研究是一項十分重要的基礎研究工作。

2數字農業空間管治信息數據質量的影響因素

數字農業空間管治信息數據主要有圖形數據和屬性數據兩大類。圖形數據包括基礎數據和專題數據，如土地測量數據、地圖數據和遙感圖像數據等。這些數據的各種數據源都帶有一定的誤差因素，并將之引人數字農業空間管治信息管理的數據庫中。另外，數據源在時間精度(即現勢性)和數據空間范圍與數據內容方面，若不能滿足農業空間管治應用的需要，也會嚴重影響農業信息數據應用的質量。

數字農業空間管治信息數據的質量問題，實際上是伴隨著數據的采集、處理與應用過程而產生并表現出來的。第一個階段是空間管治信息數據的采集和保存;第二個階段是數字農業空間管治信息系統數據庫的建立，包括數字化、數據錄人和必要的數據轉換、數據處理;第三個階段則是在數字農業空間管治決策支持信息系統中對數據的操作、分析評價和決策。每一個階段都包含前一個階段所帶來的原有誤差，并增加了本階段所引人的新的誤差因素。因而，數據質量的影響因素可以數據獲取和應用過程的這三個階段為線索來考查。

(1)數字城市空間管治數據源影響數據質量的因素

數字農業空間管治的數據源，通常包括外業測量、勘丈、調查記錄的數字化數據、圖紙、圖像和文檔材料等。數字農業空間管治數據源的質量問題，包括這些數據源的采集和生成過程中產生的誤差，如測量中由測量方法、儀器及人員操作帶來的誤差，遙感的系統誤差及干擾誤差，文檔材料在社會調查和統計時產生的誤差，地圖本身固有的誤差(包括數學基礎的展繪、編繪、清繪、制圖綜合、地圖復制以及套色誤差)，遙感解譯過程中產生的定位和分類誤差等等，以及數據源在保存過程中產生的誤差，如圖紙變形誤差等。

(2)數字農業空間管治決策支持數據庫建立中對數據質量產生影響的因素

根據目前的技術方法和設備條件限制，數字農業空間管治決策支持信息系統所采用的數據源，主要還是來自土地利用規劃圖、外業測量和調查、統計資料等。這類數據源，必須經過數字化和數據錄人以及二者之間的連接配準，也許還要經過一定的格式轉換，才能進人空間管治決策支持系統，成為數字農業空間管治決策支持信息系統數據庫中的原始數據。

這一部分數據質量問題，包括決策支持信息系統數據獲取、數字化和數據錄人以及數據格式轉換所引起的質量問題。影響這部分數據質量的因素主要在于數字化采集儀器的精度、數字化方法以及數字化操作精度、統計數據錄人中的差錯等。這類數據質量問題相對比較簡單，影響因素容易發現，可控制程度相對較高。

(3)數字農業空間管治分析和處理過程產生的數據質量問題

在數字農業空間管治評價和決策過程中，運用農業空間管治決策支持信息系統分析和處理，可能影響其數據質量問題的因素包括計算、拓撲、疊加。這一部分的數據質量問題，是由數字農業空間管治決策支持系統的分析和處理過程引人的問題比較復雜，影響因素較隱蔽，產生的誤差也比較難估計。

3數字農業空間管治信息的質量指標

3.1數字農業空間管治評價與決策指標體系

數字農業空間管治是一項起源于農業發展中土地結構的更新改造活動，促進農業可持續發展的工作。從任何一項農業更新改造規劃開始，到更新方案實施，農業空間管治都需要依據國家的各種法規對更新項目進行空間準人審批和空間管制決策評價。從規劃控制的系統結構來看，評價對農業更新改造有著十分重要的意義。

(1)農業空間管治評價類型與結構。根據農業空間管治評價對象和方法的不同，農業空間管治的評價可分為三種不同的類型:

現狀評價:分析和評價土地利用、農業生產結構和環境質量優劣程序，確定現狀綜合評定值。對現狀息信進行評價是農業更新規劃控制的起點。一方面，總體上根據現狀評價的結果在整個農業區劃范圍內界定更新的對象，排列土地結構更新的先后次序。另一方面，針對具體更新區域的不良因素進行罰分評價，為下一步制定更新目標提供充分的現狀信息。

空間準人評價:針對農業發展目標，評判農業更新改造項目對現狀的改進程度，確定更新方案的綜合評定值，是確立正確的土地利用規劃目標所依靠的有力手段，它不僅可以對單一的目標進行評價，以確定它是否符合農業區劃建設，社會、經濟、環境發展的原則和農業更新的實際需要，而且可以對多種土地利用方案和目標進行比較和優選，從中選出最為合理的方案和目標。

空間管制評價:評價土地利用規劃目標的實現程度，確定更新后的綜合評定值，是對于更新以后的土地利用所進行的檢測。它一方面對前一階段的土地利用規劃目標進行檢驗，另一方面為下一步的土地利用規劃控制提供新的決策信息。

其評價體系主要由兩大部分構成，即評價指標體系和評價方法體系。指標體系是整個評價程序的框架和基礎，也是建立科學的評價方法的必要前提。因此，我們有必要建立一套較為完善的農業空間管治評價指標體系，使農業空間管治的評價在內容上趨于客觀和全面.在結構上趨于系統和嚴密，使得農業空間管治的決策更為科學和合理。

(2)農業空間管治評價指標體系的建立

影響因素分析:影響農業空間管治的因素很多，諸如國家對國土資源開發利用、耕地保護、建設社會主義新農村的農業政策，國家的經濟實力，農業的整體結構和功能，社會對土地利用規劃更新的期望值，以及更新區域的社會物質條件等等。其中，對農業空間管治最具直接影響的因素是土地結構更新區域的物質和社會狀況，農業的社會物質條件所包含的內容極為豐富，既包括土地結構、建筑建造、農業基本設施、道路交通等，也包括社會組織、歷史文化、人文景觀、農民收人等經濟文化因素。它是土地結構更新地區農民生活質量和農業現代化的尺度和標志，也是農業土地結構更新評價指標的原始素材。因此，需要根據國家現行的各類相關法規和規程規范，全面綜合地考慮農業空間管治的各種影響因素，建立評價指標體系。評價指標體系:根據其不同內容將其分為兩大類。即空間準人評價體系和空間管制評價體系。

評價體系均以統一標準的位置(坐標)、高程、面積三種幾何物理量作為評價指標。無縫鑲嵌于數字農業空間管治信息分類體系中。圖1為空間準人評價指標體系之一:農業生產控制評價指標體系。

3. 2數字農業空間管治信息數據質量指標確定

數據質量指標是農業空間管治數據質量控制的重要依據。根據對數據誤差來源、性質、類型和大小以及產生的原因的分析。提出數據質量控制指標確定思路。

首先，數據質量是一個相對的概念，甚至衡量數據質量的標準也會隨具體應用的特點和要求而變化。其次，數據質量本身具有不確定性，除了可度量的空間和屬性誤差外，許多質量因素是很不明顯或是很難確定的。因此，數據質量問題中，有可以減小甚至消除的誤差，也有很難檢測和控制的因素。本文研究數字農業空間管治信息的數據質量控制，先僅針對其中可度量和可控制的質量問題而言，主要集中在數據源的信息采集、數字化處理和過程部分。數據質量不確定性另設專題研究。例如土地使用與管理單項空間管治數據質量指標確定，土地資源調查質量指標確定如圖2所示。

根據上述確定的空間管治信息質量分類指標，可將空間管治信息質量分類指標歸納統計于表1.

從表1可確定出數字農業空間管治各種信息質量需求及數據采集所適宜的必要精度、方法與等級。

第8篇：數字農業范文

【關鍵詞】農業信息技術 數字圖像處理 教學模式

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2014）35-0065-02

隨著現代農業向精準化、信息化、智能化的不斷發展，信息技術及圖像處理技術在現代農業中的應用日益廣泛，這就要求從事現代農業的技術型人才要具備農業信息處理的相關知識和技能，并對發展趨勢有一定的掌握，以適應現代農業發展的人才需求。數字圖像處理課程是在掌握工程數學、線性代數及編程語言的基礎上，將上述知識應用到農業信息的采集和處理中，體現了農業信息技術專業的專業課程特征，實現了“農非貫通”的專業形態的形成，以及對農業信息化復合型特色人才的培養。

一 數字圖像處理課程設計的思路

數字圖像處理是農業信息技術專業的專業課程，是一門綜合性學科，內容多、跨度大、覆蓋面廣，本課程以培養能力和拓展專業素養為課程內容的定位和目標，課程內容的選擇以專業知識拓展為依托，要求學生掌握數字圖像處理的基本概念、基礎理論、典型方法，掌握一定的編程實踐技能。結合由易到難、循序漸進的原則進行教學內容和教學組織模式的設計，以此促進學生對知識的掌握和應用能力的提高。教師通過企業調研等形式總結歸納現今數字圖像處理技術在農業應用中的實際案例，從而提高學生的專業知識修養。多元化學生的考核方式，形成一個全面的考核標準。

二 數字圖像處理課程設計的實施

1.教學內容的設計

本課程以“農非貫通”的專業形態為出發點，采用項目化教學和任務驅動的方式組織教學內容，使學生在掌握數字圖像處理知識的基礎上，了解此項技術在農業中的廣泛應用。本課程的教學內容主要劃分為六個項目。

項目一：圖像的預處理，包括圖像平滑、圖像銳化、圖像復原等知識點。

項目二：單目標果實識別，以機器人采摘蘋果中單個蘋果目標識別模塊為例，根據單個目標識別的分析思路，將顏色特征的分析及提取、閾值分割方法、去噪處理、果實的形狀特征提取等知識點劃分成多個小任務，每個任務之間相互承接，逐一完成才能實現單個蘋果的目標識別。

項目三：多目標果實識別，承接項目二，不同的是以多個蘋果果實為識別目標，增加了hough變換、邊緣檢測、分水嶺算法等知識點，此項目是對項目二的補充。

以上三個項目使學生能在完成具體任務的同時，掌握數字圖像處理的基礎知識。

項目四：紋理特征識別，以黃瓜識別為例，項目二和項目三中的目標識別都是基于目標與背景色差大的原理進行分析實施，對于目標與背景顏色相近的情況并不適用，因此，關于紋理特征的知識點，將在此項目中補充。

項目五：綜合實訓，此項目的設計是對以上內容掌握程度進行整合并測試，給出兩個選題：柑橘、棉花的自動識別技術及特征提取，農間雜草識別。兩個選題分析思路與前面項目的分析思路方法相似，但是操作對象不同，需要做一些調整，因此，此項目既可以鍛煉學生的思維能力及舉一反三的能力，又能測試出學生對基礎知識的掌握程度。

項目六：專業知識拓展，數字圖像處理應用廣泛，在此模塊中以講座的形式向學生講授數字圖像處理技術在現代農業及其他行業中的應用，提升學生的學習興趣、拓展專業知識、提升專業素養。

2.教學組織模式的實施

本門課程具有理論性強、實際應用性較弱的特點，結合該特點將本門課程劃分為三大主要模塊，分別為理論基礎、綜合實訓、知識拓展。根據這三個模塊的不同特點，本門課將結合項目化教學、任務驅動、角色體驗法、討論式教學方法進行教學。

對于本門課程的基礎知識和算法，采用“小任務為引導，大項目為目標”的教學方法，將每個知識點作為小任務，每個小任務之間能承接并結合成大項目，實現學生對基礎知識的掌握。

綜合實訓是考驗學生對本門課程知識的掌握程度，此模塊以任務驅動為主要教學方法，先提出問題，引起學生的學習興趣，培養學生的自學能力和邏輯思考能力，以小組為單位，通過團隊合作選擇合適的算法實現最終目標，并以答辯的方式匯報。

知識拓展是結合本門課程的特點，向學生拓展數字圖像處理技術在現代農業中的應用案例，這需要大量地收集資料和文獻整理，但是專業性較弱，因此本模塊可采用角色體驗、討論教學法等教學方法，培養學生的自學能力。

3.考核方式

考核過程中要注意學生的學習態度、動手能力，培養學生的自我評價能力，增強自主學習意識。根據本門課程的內容設置，考核主要分為三個方面：過程考核、能力素質考核、匯報考核。具體見下圖：考核方式及所占比重

三 數字圖像處理課程設計應注意的問題

1.加強師資隊伍建設

教師的知識結構、知識創新能力和師德風貌直接決定著課程的質量和水平，要培養出高科技的應用型人才，必須建立一支綜合素質強的“雙師型”教師隊伍。要根據課程改革和建設要求，有目的，按計劃地加強對教師的培訓，鼓勵教師通過各種實踐活動，提高教學水平和教學質量。

2.加強教材建設

圍繞培養目標，按照教學計劃和教學大綱的要求，由主講教師自行編寫、制作相關教材，并保持教材的先進性和前沿性。

3.重視校企合作

校企合作是解決時間教育缺失的根本途徑。企業參與到高校實踐教學過程中，可以在教學計劃和教學內容上廣泛征

詢及適當采納相關業內專家的意見；另外增加學生在企業進行專業技能訓練和專業拓展的學習機會，使理論聯系實際，開闊視野，拓寬思路，促進學生的創新意識與創新靈感，為課程設計與建設提供強有力的實踐平臺。與相關企業建立長期合作關系，校企可以培養“適銷對路”的應用型人才。

四 結束語

課程設計是一項涉及師資、學生、教材、教學思想、教學內容、教學方式、教學手段等多方面的綜合系統工程，建設工程中要明確目標、遵守課程內在的邏輯與規律，才能提高教學質量。

參考文獻

[1]朱高峰.中國工程教育的現狀和展望[J].高等工程教育研究，2011（6）：1～4

[2]宋生瑛.高校精品課程建設中應注意的幾個問題[J].黃河科技大學學報，2008（3）

第9篇：數字農業范文

關鍵詞：自動控制技術農業自動化

中圖分類號： DF413.1文獻標識碼： A

由于歷史、觀念和技術等方面的原因, 我國傳統農業機械與發達國家相比有很大差距, 已遠遠不能適應農業的科技進步。近些年來, 自動化的研究逐漸被人們所認識, 自動控制在農業上的應用越來越受到重視。例如,把計算機技術、微處理技術、傳感與檢測技術、信息處理技術結合起來, 應用于傳統農業機械, 極大地促進了產品性能的提高。我國農業部門總結了一些地區的農業自動化先進經驗(如臺灣地區的農業生產自動化、漁業生產自動化、畜牧業生產自動化及農產品貿易自動化)的開發與應用情況, 同時也汲取了國外一些國家的先進經驗、技術, 如日本的四行半喂人聯合收割機是計算機控制的自動化裝置在半喂人聯合收割機中的應用,英國通過對施肥機散播肥料的動力測量來控制肥料的精確使用量。這些技術和方法是我國農業機械的自動化裝置得到了補充和新的發展, 從而形成了一系列適合我國農業特點的自動化控制技術。

一、已有的農業機械及裝置的部分自動化控制

自動化技術提高了已有農業機械及裝置的作業性能和操作性能。浙江省把自動化技術應用于茶葉機械上, 成功研制出6CRK-55型可編程控制加壓茶葉揉捻機, 它利用計算機控制電功加壓機構, 能根據茶葉的具體情況編制最佳揉捻程序實現揉捻過程的自動控制, 是機電一體化技術在茶葉機械上的首次成功應用。

1.應用于拖拉機

在農用拖拉機上已廣泛使用了機械油壓式三點聯結的位調節和力調節系統裝置, 現又在開發和采用性能更完善的電子油壓式三點聯結裝置。

2.應用于施肥播種機

根據行駛速度和檢測種子粒數來確定播種量是否符合要求的裝置, 以及將馬鈴薯種子割成瓣后播種的裝置等。

3.應用于谷物干燥機

不受外界條件干擾, 能自動維持熱風溫度的裝置停電或干燥機過熱引起火災時, 自動掐斷燃料供給的裝置。

二、微灌自動控制技術

我國從20世紀年50代就開始進行節水灌溉的研究與推廣據統計。到1992年, 全國共有節水灌溉工程面積0.133億m2, 其中噴灌面積80萬m2, 農業節水工程取得了巨大的進展。灌溉管理自動化是發展高效農業的重要手段, 高效農業和精細農業要求必須實現水資源的高效利用。采用遙感遙測等新技術監測土壤墑性和作物生長情況, 對灌溉用水進行動態監測預報, 實現灌溉用水管理的自動化和動態管理。在微灌技術領域, 我國先后研制和改進了等流量滴灌設備、微噴灌設備、微灌帶、孔口滴頭、壓力補償式滴頭、折射式和旋轉式微噴頭、過濾器和進排氣閥等設備, 總結出了一套基本適合我國國情的微灌設計參數和計算方法, 建立了一批新的試驗示范基地。在一些地區實現了自動化灌溉系統, 可以長時間地自動啟閉水泵和自動按一定的輪灌順序進行灌溉。這種系統中應用了灌水器、土壤水分傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器和雨量傳感器、電線等。

三、自動控制技術在精準農業中的應用

精準農業是在傳統農業與農業機裝備技術上, 運用高新技術進行農業生產管理。精準農業較傳統農業其先進之處主要是應用全球定位系統(GPS)、地理信息技術、計算機控制技術、專家與決策知識系統, 實現農業生產的定位、定量、定時, 做到精耕細作和由于農業水土管理區管理點較為分散, 用傳統方法進行數據采集和信息傳輸精度差、速度慢。把電子技術、微電子技術和通信技術緊密結合起來, 采用現代方法進行自動化監控和管理非常必要, 如在渠系、灌水、泵站等方面實現自動化監控與管理。農業自動化向智能化方向發展, 進一步發展精準農業重點發展節水、節肥精準農業技術體系的自動化控制, 實施精準灌溉、精準施肥, 提高水資源和化肥資源的利用率。精細設施農業主要發展以溫室為主的自動控制系統智能化研究, 從而現降低成本、提高作物產量、提高農產品品質。這有助于我國農業資源的高效利用和農業環境保護, 是發展持續農業的重要途徑。將計算機視覺技術應用于農業自動化領域計算機視覺技術是一個相當新且發展十分迅速的研究領域, 日本、美國等發達國家已在農業計算機視覺方面進行了廣泛而深入的研究, 如農業種質資源管理、獲取作物生長狀態信息、農產品自動收獲、農產品品質鑒定等。英國開發研制的采摘蘑菇機器人, 在定位蘑菇采摘點和測量時, 已經利用了計算機視覺和圖像處理技術。計算機視覺技術在我國農業生產和農業現代化方面已開始應用, 但在設施農業、虛擬農業中的應用尚處于起步階段, 應進一步加強、加快該領域的研究與應用。

我國農業自動化已在設施農業中的溫室自動化控制、排灌機械自動化、部分農業機械裝置自動化等方面得到一定的發展, 尤其精準農業的發展越來越得到重視。電子技術和計算機技術的迅速發展推動了農業機器向自動化方向發展。隨著智能化技術的發展, 人工智能將是世紀農業工程發展的重點。各種農業機器人或智能化系統將在農業自動化控制中不斷涌現, 繼續推動和實現農業自動化是農業機械化工程技術工作者所面臨的長遠課題和挑戰, 并進一步促進農業自動化控制技術向智能化技術發展。

四、自動控制技術在精準農業中的應用

精準農業是在傳統農業與農業機裝備技術上, 運用高新技術進行農業生產管理。精準農業較傳統農業其先進之處主要是應用全球定位系統(GPS)、地理信息技術、計算機控制技術、專家與決策知識系統, 實現農業生產的定位、定量、定時, 做到精耕細作和由于農業水土管理區管理點較為分散, 用傳統方法進行數據采集和信息傳輸精度差、速度慢。把電子技術、微電子技術和通信技術緊密結合起來, 采用現代方法進行自動化監控和管理非常必要, 如在渠系、灌水、泵站等方面實現自動化監控與管理。農業自動化向智能化方向發展, 進一步發展精準農業重點發展節水、節肥精準農業技術體系的自動化控制, 實施精準灌溉、精準施肥, 提高水資源和化肥資源的利用率。精細設施農業主要發展以溫室為主的自動控制系統智能化研究, 從而現降低成本、提高作物產量、提高農產品品質。這有助于我國農業資源的高效利用和農業環境保護, 是發展持續農業的重要途徑。將計算機視覺技術應用于農業自動化領域計算機視覺技術是一個相當新且發展十分迅速的研究領域, 日本、美國等發達國家已在農業計算機視覺方面進行了廣泛而深入的研究, 如農業種質資源管理、獲取作物生長狀態信息、農產品自動收獲、農產品品質鑒定等。英國開發研制的采摘蘑菇機器人, 在定位蘑菇采摘點和測量時, 已經利用了計算機視覺和圖像處理技術。計算機視覺技術在我國農業生產和農業現代化方面已開始應用, 但在設施農業、虛擬農業中的應用尚處于起步階段, 應進一步加強、加快該領域的研究與應用。

我國農業自動化已在設施農業中的溫室自動化控制、排灌機械自動化、部分農業機械裝置自動化等方面得到一定的發展, 尤其精準農業的發展越來越得到重視。電子技術和計算機技術的迅速發展推動了農業機器向自動化方向發展。隨著智能化技術的發展, 人工智能將是世紀農業工程發展的重點。各種農業機器人或智能化系統將在農業自動化控制中不斷涌現, 繼續推動和實現農業自動化是農業機械化工程技術工作者所面臨的長遠課題和挑戰, 并進一步促進農業自動化控制技術向智能化技術發展。

【參考文獻】

[1]馬玉敏等.工業以太網的最新發展.自動化系統工程，2006（2）：2.