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關鍵詞:物聯網;智慧農業;系統設計
中圖分類號:TP391.44 文獻標識碼:A
隨著農業產業規模的不斷提高和土地集中化耕種的推行,越來越多的農產品在大棚中培育,傳統的人工控制模式已不能滿足現代精準農業的要求[1]。
物聯網技術在農業中的應用是當今世界農業發展的新潮流[2],引領現代農業發展,它既能提高農業精細化水平,又能節約資源、增產增效,確保農產品質量安全。
1 系統設計
1.1 系統目標
基于物聯網的智慧農業大棚系統通過傳感器實時采集室內溫度和土壤溫度、濕度、二氧化碳濃度、光照等環境參數,經由無線信號收發模塊傳輸數據,根據用戶需求,實現對大棚的遠程智能控制[3]。
該系統還可推廣到園林園藝、畜牧養殖等相關農業領域,為實現對環境進行自動控制、智能管理,對農業綜合生態信息自動監測提供科學依據[4]。
1.2 系統架構
系統通過環境參數傳感器和高清視頻攝像頭等組建了一個可以遠程感知的數字大棚,采集的數據通過3G移動網絡傳輸到控制中心進行數據關聯、數據分析,實現智慧農業大棚一體化解決方案。
系統的總體架構分為傳感信息采集、無線傳輸、遠程控制和數據分析處理四部分[5]。
圖1 系統總體架構圖
傳感信息采集系統:主要負責大棚內環境參數的采集與控制;采用高清網絡攝像機,實時拍攝大棚內視頻信息。
無線傳輸系統:將采集的環境參數和視頻信息,通過3G移動網絡傳送到控制中心。
遠程控制系統:通過控制設備和繼電器電路可以自由操控各種農業生產設備。
數據分析處理系統:用戶可隨時隨地通過電腦或移動終端進行數據查詢與分析,為用戶提供決策依據。
圖2 系統組成圖
2 系統功能特點
基于物聯網的智慧農業大棚系統,內置先進的無線感應器,不用布線,可實時監測溫室大棚中的溫、濕度等信息,通過無線ZigBee技術,與相關設備連接,當室內溫、濕度、光照等信息超過或低于系統設定范圍時,可自動打開或關閉相關設備進行調控,營造作物適宜生長環境。
圖3 系統管理示意圖
主要系統功能特點如下:
(1)系統可實時、連續的采集各項環境參數,以數字、圖形、圖像等多種方式進行記錄和顯示。
(2)系統可對傳感器采集的溫濕度、光照等數據在后臺實現自動處理,與設定閾值比對,并根據結果自動調節大棚內溫濕度、光照控制設備,實現大棚的全自動化管理。
(3)系統可設定各監控點的報警閥值,當出現數據異常時自動發出報警信號。
(4)無線網關設備具備豐富的硬件接口,可以提供有線、無線等多種方式的通訊手段。
3 結語
相關資料表明,在智慧農業大棚中,每平方米一季可產番茄30kg-50kg,黃瓜40kg,相當于露地栽培產量10倍以上,其他各類作物在這種環境下的產量也將得到明顯的提升。另外,由于溫、光、水、肥、氣等諸多因素綜合直接協調到最佳狀態,據計算,可有效節水、節肥和節藥,使整體能耗降低15%—50%。
基于物聯網的智慧農業大棚系統將互聯網從桌面延伸到田野,讓溫室實時在線,從而實現農業大棚與數據世界的完美融合。
圖4 產量比較圖
圖5 能耗比較圖
參考文獻
[1] 施連敏,陳志峰,蓋之華.物聯網在智慧農業中的應用[J].農機
化研究,2013(06):250-253.
[2] 劉琪.物聯網技術的研究現狀及發展趨勢的展望[J].科技風,
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[3] 劉明.國內外溫室產業發展現狀與研究進展[J].安徽農業科
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[4] 盧闖,等.物聯網在設施農業中的應用研究[J].農業網絡信息,
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[5] 郭陽雪,等.農業大棚溫度遠程實時監控系統設計[J].安徽農
業科學,2013(03):1308-1310.
作者簡介:
【關鍵詞】 農業 物聯網 冬棗
農業是國民經濟的基礎,是支撐整個國民經濟不斷發展與進步的保證。在我國全面實現小康的關鍵時期,必須把穩定發展農業經濟作為首要任務。然而我國農業的發展存在多方面制約因素。隨著信息技術,尤其農業信息技術的發展和應用,將有效解決農業發展中存在的各種問題。近年來,冬棗種植效益較高,農民廣有種植,但粗放式的冬棗種植手段和管理模式,存在著多種弊端,嚴重影響了冬棗產業的發展。農業物聯網技術是現代農業發展的重要支撐,在冬棗種植中有廣泛的應用。
1 農業物聯網技術能推動冬棗種植產業的信息化、智能化、現代化的實現
農業物聯網通過各種環境和視頻感應芯片和傳感器,實現設施環境監控??梢宰畲髲V度地收集人和自然界各種相關信息,然后借助有線、無線和互聯網絡,實現三個互聯互通。首先是實現各級政府管理部門、農民、農業科技專員等“人與人”的互聯互通;其次是實現土、肥、水、氣、作物、倉儲以及物流等“人與物”的互聯互通;最后是實現農業數字化機械,自動溫室控制,自然災害監測預警等“物與物”之間的互聯互通,三個互聯互通真正實現即時感知、信息通暢和高度智能化。
例如,環境和視頻傳感器能采集到冬棗生長環境中的氣溫、濕度、用藥、土壤營養等全部信息,設施環境監控,采集單株棗樹位置信息,生產棗樹分布電子地圖,將電子地圖作為底圖實現信息查詢、生產信息管理、數據統計等功能。再如,可把每棵冬棗上植入一個感應芯片,每個感應芯片,就是每棵冬棗的“標簽”或者“身份證”。這個“身份證”不但能夠記錄冬棗生產的全過程,而且能夠隨時向信息平臺智能反饋每棵樹的生產管理情況,做到一有質量預警信息,就會自動報警。另外,土壤感應器可以檢測冬棗的施肥狀況,為保證品質,冬棗所用的肥料都是有機肥,如果肥料成分不達標,土壤感應器可以即刻檢測出結果。
2 農業物聯網技術能提高冬棗種植全方位精準化、精細化、數字化等生產過程管理水平
基于物聯網技術提出的農業生產過程管理解決方案,利用了物聯網信息技術來改善生產系統的工作效率、提高投入資源的附加值、減少不必要的浪費及資源損耗,從而實現生產過程管理水平的提高。
在冬棗種植環節,利用農業智能傳感器可實現冬棗種植環境信息的實時有效采集和利用自組織智能物聯網對采集數據進行遠程實時傳輸報送。通過農業物聯網技術監視冬棗種植環境的各種參數,如土壤濕度、空氣濕度、土壤養分、土壤酸堿度值、降水量、溫度以及氣壓、光照度、二氧化碳濃度等等,這樣就為冬棗種植精準化、精細化、數字化調控提供了科學依據,優化了冬棗種植生長環境,既可獲得適宜冬棗種植生產的最佳條件,提高冬棗產量和品質,同時又可提高水資源、化肥等農業外部投入品的利用率和產出率。通過標準化管理、精耕細作管理、設施農業管理和健康種植,實現了對冬棗種植生產過程的科學管理,提升了冬棗生產競爭力。
3 農業物聯網技術能有效地保障冬棗生產和食用安全
在農產品和食品流通領域,集成運用電子標簽、條碼、移動通信網絡、傳感器網絡以及計算機網絡等農產品和食品追溯系統,可以實現農產品和食品質量跟蹤、溯源和可視數字化管理,對農產品從田間地頭到餐桌嘴邊、從生產領域到銷售領域全過程全方位實行智能監控,可實現農產品和食品質量安全信息在不同供應鏈主體之間的無縫銜接,不僅實現農產品和食品的數字化物流,同時也可大大提高農產品和食品的質量。
如在棗包裝或出廠時,冬棗芯片內各種信息可通過系統統一數據接口將數據傳送到中心數據庫,并通過條碼打印控件打印二維條碼,實現與流通環節的銜接。大的包裝可采用RFID芯片標簽,可采用特制的讀寫裝備進行讀寫,內部小的包裝可采用一維+二維條碼的方式進行追溯。在這個平臺上,不僅能夠實現冬棗質量的全程追溯,而且能夠對生產管理過程進行全程控制。消費者還可以通過網站、手機短信以及觸摸查詢機等方式訪問公共服務平臺,通過條形碼、RFID等標識查詢到所購買的冬棗在生產—加工—倉儲—物流--銷售等全程環節的具體信息,從而保障質量安全可追溯。
4 農業物聯網技術能推動冬棗觀光—采摘—休閑—科普等于一體的產業鏈條延伸發展
農業產業延伸能帶來更多的附加值。在農業產業延伸領域,通過智能農業物聯網技術的應用,可把農業生產過程與農業觀光旅游、教育科普等有機融合起來,招引市民到郊區、鄉村,與村民共同參與、體驗到農業生產中來,市民可以種植管理農產品,采摘農產品,體驗勞動生活,也可以全程監督農產品的生產流程,這樣可以實現城鄉互動,村民市民互動,消解二元社會,促進社會和諧;生產與消費的無縫對接,促進形成新型綜合性農業生態體系,這可以從本質上實現傳統農業生產、經營向現代農業生產、經營的根本性轉變。
借用物聯網智能化信息化管理模式,可以有效拉長冬棗產業鏈,促進冬棗產業長遠發展。例如,沾化成立冬棗生態旅游區,景區內部的信息實況實現農業物聯網平動,智能管理,有效提高了運作效率。冬棗生態旅游區以“品嘗沾化冬棗,體驗農家風情,享受自然休閑”為主題,突出了濃郁的冬棗文化,其中冬棗嫡祖、冬棗示范園、天女獻棗、棗鄉藝苑、科研科普區以及認養冬棗林區等獨具特色的景觀,集觀光、采摘、旅游、科普、考察、休閑于一體,發展成績十分顯著。
當前,我國農業現代化進程明顯加快,但也面臨著資源、環境與市場的多重約束,保障糧食安全、食品安全、生態安全的壓力依然存在,確保農民穩定增收的任務越來越重。農業物聯網技術是現代農業發展的有力支撐。農業物聯網技術的應用標志著冬棗產業進入了一個新的現代化發展階段,對于優化冬棗產業種植結構、激發冬棗產業發展活力、提升冬棗產業生產流通安全、加快冬棗產業轉型升級、促進果農增產增收都具有重要意義。
參考文獻:
[1]杜曉明,陳巖.無線傳感器網絡在溫室農業監測中的應用.農機化研究,2009,31(6):141-144.
[2]牛孝國,朱桂芝,夏寧等.基于無線傳感器網絡的農業現場數據采集研究進展.中國農學通報,2009(24):515-519.
電子商務更可以有效地降低了交易成本。眾所周知,在當今市場經濟時代,在完成一個生產加工銷售過程中所支出的成本費用中,百分之三十到四十都用于促銷過程,而電子商務恰恰省去了這筆成本支出。由此可見,發展電子商務對于正在向信息化、科技化社會邁進的當下來說,具有非常重要的意義。對于在國民經濟發展進程中占主導地位的農業經濟作物銷售來說,無疑是提供了一個很好的用武之地。
二、農業經濟作物發展電子商務的具體方案
(一)創建合適的B2C電子商務模式
農業發展電子商務成功的關鍵在于對我國農村市場、經濟作物生產加工市場和流通市場特征的理解和把握,充分利用電子商務優勢,為需求者提供有價值的服務。所謂B2C的電子商務模式,即企業對消費者。整合農業資源,因地制宜,大力發展集體經濟。在深化農業經濟體制改革的同時,側重對農業資源的整合,充分發揮地域優勢,鼓勵發展集體經濟,規模化生產,普及科學技術。實現資源共享、信息互通、利益均沾、共同贏利。
(二)技術創新,培養新時代“網農”
開發微信訂閱號,手機APP客戶端等先進新型技術用以方便消費者,實現隨時隨地上網購買農業經濟作物。同時,農民的素質是實現我國農業現代化的關鍵,也是農業經濟作物電子商務發展的重要因素。應采取積極措施,加強農村網絡建設,開展有步驟、分階段的農民培訓工作,提高農民的網絡知識水平,規范交易行為,加強契約意識,普及商務基本知識,提高自律能力,運用通俗易懂的信息突破電子商務資源發展的瓶頸。力爭做到農民人人都會網上銷售。
(三)完整的物流體系建設
關鍵詞:都市農業;五環聯動
中圖分類號:F32 文獻標識碼:A
收錄日期:2016年5月5日
蘇南地區自古即為豐腴之地,農業基礎良好。國家自主創新示范區的建設將進一步要求蘇南地區加快農業的現代化進程,農業領域的創新發展是這一國家戰略成功實施的重要一環。都市農業是現代農業的重要構成,也是常熟市現代農業“十三五”時期重點發展方向,為深入研究常熟都市型現代農業的發展與未來,我們先后拜訪了上海市農委、上海市經信委、上海市生產業促進會等,并對上海市“四新”重點培育企業――上海國興農現代農業發展股份有限公司進行了多次實地考察與調研,現結合上海國興農公司的成功案例談談以常熟為代表的蘇南地區發展都市現代農業的一些思考及建議。
一、上海國興農現代農業發展股份有限公司簡介
上海國興農現代農業發展股份有限公司(以下簡稱“國興農公司”)是在農業現代化與信息化融合發展的背景下由職業經理人團隊和國內知名涉農企業家共同發起成立,并經國家工商總局核準而設立的農業現代化公司。國興農公司致力于打造國內一流的種植業全產業鏈服務運營商,農業生產業的先行者。作為上海市農業產業化的領導者,公司先后獲得上海市“專、精、特、新”企業、上海市“平臺經濟”培育企業、上海市“四新”重點培育企業、上海市“創新型新興服務業示范”企業等榮譽。國興農公司在上海大力發展都市現代農業的大背景下,運用“互聯網+農業”的創新思維,通過“五環聯動”業務將農業生產、技術、服務與互聯網的信息技術進行深度融合,為農業生產的產前、產中、產后和銷售提供全面服務,從而實現農業的提質增效,全面提升農業綜合生產水平。國興農公司還受上海市農委之邀參與了《上海市現代農業“十三五”發展規劃》的編制工作,并配合上海市農業技術推廣服務中心完成“經濟作物二維碼追溯體系規范”等行業標準的制定。
二、上海國興農現代農業發展股份有限公司的互聯網特質
國興農公司經過多年的實踐形成了獨特的“五環聯動”業務模式。“五環聯動”業務模式指的是公司打造的“農產品電子商務交易平臺”,以及產前的“GAP種植標準化系統”、產中的“智慧農業方案”、產后的“農產品質量安全溯源系統”、“農產品包裝設計網”等五環相扣的圍繞農產品電子商務交易平臺而研發的系統方案。“五環聯動”模式是國內第一個將農業技術與信息技術深度融合并實現農業頂層設計、布局涉農服務全過程的綜合創新平臺?!拔瀛h聯動”圍繞現代農業全產業鏈服務解決方案是一個合理涉足農業產前、產中、產后服務運營平臺。
(一)“五環聯動”從源頭上掌控與提高農產品的品質與安全。國興農公司“五環聯動”的特長在于覆蓋農業生產的全過程。國興農公司的“五環聯動”第一環就是農產品種植方案“GAP系統”。國興農公司通過整合近20位資深植保專家,多年研究作物培育方法種植GAP標準方案,已經在上海浦東、金山、嘉定等地多家專業合作社推廣。國興農公司在產前的第二環就是“智慧農業系統”,通過物聯網技術實現農產品生長環境實時感知、數據自動統計、設備遠程控制、設備自動控制、自動報警、視頻監控、數據采集等功能,幫助實現種植過程的數字化和智能化,從而實現農業灌溉自動化和水肥一體化,有效解決了水和溫的科學化和標準化。這兩個環節可有效掌控農產品的種植過程,有效提高了產品的品質與安全,為產品的追溯、產后的營銷奠定了扎實的基礎。
(二)“五環聯動”模式能夠切實做到食品安全信息追溯管理?!拔瀛h聯動”在產后的重要一環是它的“農產品質量安全追溯系統”。2013年、2014年國興農公司連續獲得上海市經信委“電子商務雙推”項目支持,已成為上海市農委、商務委推進農產品生產環節、流通環節質量安全信息可追溯的第三方服務平臺,也是唯一一家同時服務于兩個環節的追溯平臺,這有利于實現農產品質量安全追溯信息互聯互通,是上海市落實即將出臺的《食品安全信息追溯管理條例》的重要支撐。同時,國興農公司還承擔上海市關于農產品基于二維碼技術實現信息可追溯的兩項規范及地方標準的制定。2013年起,經由國興農公司與上海市農委聯合推廣,目前上海地區共有500多家合作社應用了國興農公司研發推廣的農產品質量安全溯源平臺。2014年起,國興農公司與上海市商務委合作,在農產品流通環節推廣追溯平臺,目前與多家配送流通企業和超市流通環節溯源系統開展合作。
(三)“五環聯動”成功的關鍵在于鏈接豐富的線上線下渠道。產業互聯網相比于消費互聯網的一個重要區別,即產業互聯網是服務于產業,需要更多的線下服務能力,尤其是農業互聯網,無論是養殖業還是種植業的各類服務,都需要大量線下與農戶的溝通、交流。國興農公司目前與近20家線上線下商超進行產品銷售對接。線上電商合作伙伴主要有東方購物、一號店、天天果園等;線下商超合作伙伴主要有上蔬永輝、百聯集團、上海環盛商業有限公司、Cityshop、深圳百果園等。優質穩定的渠道伙伴是國興農深耕上海市場多年的碩果,也是確保農產品銷售能夠實現優質優價的最重要一環。
(四)國興農公司自身發展在于企業具備互聯網思維與互聯網服務能力。農業企業是否成功實現互聯網轉型的關鍵之一就在于實際控制人是否具備互聯網思維,是否具備成熟的互聯網運作方案。公司從內生發展而言需要對大量用戶資源提升黏著度,只有能夠黏住大量用戶資源的產品或服務才更有市場價值。因此,國興農公司從發展戰略上需要立足上海、拓展長三角,實現跨區域戰略布局,魚米之鄉的常熟是其較為理想的合作對象。這一戰略舉動固然是企業自身的發展需要,同時也契合了中央對上海這一經濟中心的期許,即從長三角地區的“帶頭”發展到“帶動”長三角地區發展。同時,也成為了蘇南在建設國家自主創新建設示范區時的有機構成,是這一戰略在農業生產領域的具體實踐與創新探索。
三、常熟現代農業發展現狀
(一)現代農業發展方向呈多元拓展趨勢。常熟發展現代農業已取得了明顯的成效,除繼續發展傳統的農產品外,正在向觀賞、休閑、美化等方向擴展。假日農業、休閑農業、觀光農業、旅游農業等新型農業形態也迅速發展成為重要產業。有住宿型的“農家樂”、農事觀光、生產參與、農產品品嘗、農業科普旅游等多種類型,已形成了生態觀光農業產業帶。全市集水鄉特色、田園風光、鄉村文化、自然生態、農事體驗、娛樂休閑為一體的農業生活業面積已超過3萬畝。
(二)現代農業園區發展態勢良好、布局科學。江蘇常熟國家農業科技園區作為江蘇省第一個國家級農業科技園區,其主要特點是充分集聚蘇南特有的科技、經濟、文化、人才、平臺等優勢,圍繞現代農業發展,以科技創新為主體,引進、研發、轉化、示范農業科技新成果,已經成為農業科技成果及產業化的技術輻射源和展示窗口。園區已形成了“一核三帶多園”的總體產業格局,核心區規劃總面積6.5萬畝,示范區面積34萬畝,輻射區面積63.3萬畝。“一核”是指園區主核心區,規劃面積1.32萬畝,初步建成優質水稻繁育、設施園藝研究、特色水產育苗三個創新區以及國家級“二花臉”豬種質資源保護與開發基地;“三帶”包括:南部近10萬畝的高效水產示范帶,東部8萬畝的高效蔬菜園藝帶和西部17萬畝的優質糧食產業帶;“多園”是指依托“三帶”分布在各鎮(場)板塊建成的14個各具特色的縣(市)級農業科技園區,園區已累計投入建設資金32億元,設施農業、智慧農業、都市農業、高效農業、循環農業、品牌農業等已成為園區的亮點。
(三)農業龍頭企業的輻射帶動示范效應明顯。農業龍頭企業是農業產業化經營的重要主體。近年來,常熟圍繞農產品產業化發展規劃,大力培育一批骨干型、成長型重點龍頭企業,如勤川現代農業科技有限公司、常熟市神農果業專業合作社、常熟市田娘農場有限公司等,極大地促進了農業產業化、集約化的發展。以虞山鎮為例,該鎮初步形成了以現代都市農業為定位、優質水稻生產為基礎、特色產品品牌為導向、休閑觀光農業為重點的現代農業發展格局。近年來,虞山鎮中涇村利用土地規模流轉契機,努力打造精品水果特色產業,陸續引種了無花果、獼猴桃、哈密瓜、小南瓜、軟籽石榴、圣女果、火龍果等特色農產品,部分產品實現了規?;N植并出口海外。
(四)地方傳統名特優農產品豐富,品牌建設初見成效,現代營銷體系有待于進一步完善。常熟近年來初步形成了茶葉、水產品、蔬菜、特色瓜果、優質糧食和農業“三品”(無公害農產品、綠色食品和有機食品)等特色農業產業鏈。例如劍門綠茶、王四食品、沙家浜大閘蟹、海明蔬菜、王莊西瓜、吉健葡萄、勤川大米等在本地或局部地區均形成了良好的品牌效應,但是還沒有完全搭上“互聯網+”的快車,總體影響力有限,市場面有待進一步拓展。
四、推進常熟“互聯網+農業”戰略實施的建議
“互聯網+”戰略是新一屆中央提出的宏大戰略,“互聯網+農業”是產業互聯網發展的最新領域,國興農公司是上海領先的“互聯網+農業”的優秀標兵,是常熟現代農業對接上海接受輻射溢出效應的重要對象。2016年1月,上海國興農公司與常熟市的合作正式展開,雙方合作項目與農業“眾創空間”已正式開展運作。
(一)堅持以平臺的搭建來推動現代農業產業化、標準化和信息化。常熟現代農業的發展得益于各類科技創新合作與服務平臺的搭建。上海國興農公司是一家領先的農業現代化公司,在農業產業化、農業標準化和農業信息化方面都走出了一條新路,也形成了公司強大的核心競爭力。農業產業化是指公司致力于銷一體化,從農業生產資料及農技服務供應,到種植管理指導,最終到農產品產銷對接經營,實現種植業產前、產中、產后一體化經營及服務。農業標準化是通過測土配方,技物結合,制定作物標準種植方案(GAP種植方案)得以實施。目前,國興農已獲得作物培育方法發明專利5項,正在申報作物培育方法發明專利近20項,推動實現精準農業以及農業標準化。農業信息化是指國興農自主研發了貫穿于農業種植業全產業鏈信息管理的“農業云”系統,包含農資經營管理系統、農民專業合作社系統、種植標準化GAP系統、農產品經營管理系統、農產品電子商務系統、物流倉儲管理系統、農產品質量安全溯源系統、智慧農業系統、水肥一體化、自動化灌溉系統等覆蓋于現代農業的全產業鏈。
(二)堅持夯實一產,接二連三,發展好“第六產業”。常熟在過去發展農業的生活業產業方面成效顯著,如梨花生態園、旺橋生態園、海虞春天生態園等大量的農家樂、生態園應運而生。虞山鎮勤川現代農業科技有限公司是常熟現代農業的先行者和領軍者,勤川公司創建的現代農業科學實踐基地展示館,全景式多角度介紹現代農業和傳統農業的區別,采用電子顯示和感應投影等多媒體展示手段,生動詳盡地演繹傳統農耕用具、水稻耕作的歷史沿革以及現代農業的發展趨向,使人們在參觀學習中體驗互動性和趣味性,從而增強對現代農業的認知度和認同感。但總體而言,全市層面真正科學有效地提高農業生產現代化水平的涉農生產業仍顯欠缺,應當引入類似國興農的農業現代化平臺服務公司,圍繞提升農產品品質與安全、建立科學有效的追溯體系、搭建線上線下的營銷平臺等,進而有效串起“一二三”產業,全方位提升常熟農業產業的現代化水平。
(三)堅持以市場為導向提升常熟現代農業的質量和效益。堅持以市場為導向,以資源優勢為基礎,這是農業現代化最基本的經驗之一。發達市場經濟國家譬如日本對農業的保護力度非常大,但同樣它們按照國內、國際市場的要求調整農業結構、發展農業生產,它們的“一村一品”及“一縣一品”都是根據各自優勢,適應市場需求,生產特色產品的典型做法,這些做法也極大地推動了日本農業的復興。常熟的特色農產品品類豐富,現代農業基礎扎實,若能與類似國興農公司這樣的涉農生產業公司合作,將2~3個類似勤川大米、王莊西瓜、劍門綠茶打入上海等高端市場,有效拓寬常熟農產品的高端銷售渠道,可直接提升常熟現代農業的質量和效益,增強常熟發展現代農業的可持續性。
(四)完善都市型高等農業教育體系,為創新發展現代農業培養“新農人”。世界上農業現代化國家的農業教育培訓體系通常比較完善,農業教育水平都比較高。筆者通過實際調研發現,常熟農業生產者普遍老齡化,本市的新一代職業農民尚未形成,在常熟從事一線農業生產的多為新常熟人。因此,要充分發揮常熟職業教育的優勢,加大對“新農人”技能培訓力度,提升新一代農民的現念與觀念,引導更多人參與到農業生產當中來,從而為常熟農業現代化發展提供良好的人力資源條件。
主要參考文獻:
關鍵詞:現代制造技術;農業機械制造;研究
0引言
現代制造技術對我國制造業發展有重要的影響,尤其是正處于快速發展階段的我國,現代制造技術水平更是給我國經濟發展帶來重要的影響。為更好的推動我國農業機械制造業發展,促進我國經濟發展水平的提升,加強現代制造技術在農業機械制造業中的應用研究是非常有必要的。
1農業機械制造業的基本特點
1.1與農業技術的密切聯系
農機制造業生產的機械設備都是為了農業發展而服務的,因此農業機械制造最為關鍵的一點是要與農業發展有著密切聯系,能夠真正幫助農民生產,促進農業的發展。例如,當前已經生產的節水灌溉器、免割播種機等農業設備,都是在融合農業技術的基礎上制造出來的。
1.2時代性的特點
隨著時代的發展、生產力的進步、科技水平的提升,農業機械制造業也逐漸凸顯出其時代性的特點[1]??萍嫉倪M步使我國農業機械逐漸由簡易生產工具向著復雜生產工具進化,功能也逐漸提升,為農業發展提供了非常大的便利,減少了人力的投入,促進了生產效率的提高。
1.3地域性的特點
由于我國國土面積廣闊,因此農業種植也具有鮮明的地域性,這也對農業機械制造業產生了一定的影響。我國南方多為小面積種植,而北方多為大面積種植,因此在農業機械設備的制造上,北方多為大型機械設備,而南方多為小型機械設備,地域特色較為明顯[2]。
2現代制造技術在農業機械制造業中的應用
2.1數控機床技術在農業機械制造業中的應用
我國數控機床技術起步較晚,雖然發展較為迅速,但發展技術仍不成熟,不能在農業機械制造中進行大規模的推廣使用。究其原因,主要是因為數控機床是單一的種類,并且其成本相對較高,靈活性也不是特別理想,因此一些制造廠商在制造過程中,還沒有引進該種技術。但隨著社會的進步與發展,數控機床技術還會繼續發展,而各制造商也會逐漸將其應用到生產之中[3]。為此,要求制造商在使用數控機床的過程中,能夠從以下幾個方面進行:(1)選擇合適的機床,并將需要加工的零件配好;(2)將事先設計好的編程導入到數控機床當中,并選擇適合的刀架,對零件進行加工。一般情況下,加工中的數控機床的零件會偏向回轉體零件,加之數控機床技術更加適合復雜的零件生產,因此在機械設備生產中具有重要的輔助作用。
2.2虛擬技術在農業機械制造業中的應用
虛擬技術是農業機械制造業生產的關鍵技術之一,一些廠家在生產制造時,會因為生產難度過大和加工失敗而造成一定的經濟損失,而虛擬技術的應用,則可以有效解決該問題的發生。生產廠家在虛擬制造機械設備時,會對通過虛擬生產過程的方式,對生產所需要的數據以及工藝信息進行收集,從而減少實際工作中可能存在誤差,保證機械設備上產的質量,提高機械設備制造的成功率。不僅如此,將虛擬技術應用在機械設備的制造上,還可以降低機械的制造難度,特別是針對金屬材料,虛擬技術不僅可以幫助人工水平的提升,還能強化生產質量,提升材料的利用率,降低企業生產成本。除此之外,虛擬技術在機械制造的沖壓環節和切削環節也有較為實際的應用。在進行仿真工藝時,虛擬技術可以對沖壓和削切兩部分的內容進行仿真模擬,進而獲得精準的數據材料,幫助設計人員提升機械制造工藝的合理性,使其更好的推動農業機械生產的進步,促進農業機械生產水平的全面提升。
2.3數字化技術在農業機械制造業中的應用
2.3.1CAD技術的應用作為現代化數字技術的重要組成部分,智能CAD技術在計算機的輔助下,為農業機械設備的生產提供非常大的幫助。CAD技術可以對大量的數據資料進行分析整理,并通過圖文的方式將分析的結果反饋給工作人員,從而幫助工作人員更加科學且準確的設計相關方案,減少設計的不足,促進農業機械設備制造水平的提升[4]。傳統的CAD技術雖然也為農業機械制造行業做出了較大貢獻,但隨著社會的進步,其局限性也逐漸凸顯出來,推動了智能CAD技術的出現。目前,智能CAD技術技術應用被廣泛應用在農業機械制造行業之中,將很多復雜的數據信息進行了有效處理,提升了數據的利用率,促進了農業機械制造業自動化水平的提升,成為當前農業機械制造業不可或缺的一部分。2.3.2CIMS技術的應用CIMS技術也是農業機械制造行業較為常見的一種技術,它是借助計算機硬件設施智能化管理機械制造的一種方法與手段,它通過事先輸入發熱指令對機械制造進行管理,推動機械制造活動的有序進行,此外,它還可以對人員進行智能化的管理,在管理方面發揮了重要作用。不僅如此,CIMS技術在管理物料、增強產品服務質量、控制成本等方面也都發揮著重要作用。
3結束語
綜上所述,隨著社會的進步與發展,農業機械制造行業對技術要求也有所提升,為更好的滿足當前農業機械制造業的發展要求,需要相關工作人員加強對相關技術的研究,從而促進農業機械制造行業的進步與發展。
參考文獻:
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摘要:提出市、縣基層農業網站建設在網站設計、網站內容、表現形式、功能利用等方面,要符合農民的行為特點和科技文化素質需求,講究實際,重在效用,并探討農業網站建設標準化和科技應用信息化等問題。
關鍵詞:農業;信息化;網站建設;前景探討。
網站建設是指在因特網上,根據一定的規則,使用網絡技術工具制作用于展示特定內容的相關網頁的集合。人們可以通過網頁瀏覽器訪問網站,獲取自己需要的信息或者享受網絡服務,也可以通過網站來自己想要公開的資訊或者提供相關的網絡服務。利用Internet建立農業信息網站,農民可以隨時、隨地、及時、快捷地獲取各類農業信息。
隨著計算機與網絡技術的快速發展,麗水市的農業網站應運而生,市、縣農業部門相繼建立網站。幾年來,麗水各地邊摸索邊實踐,不斷改進與創新,網站為全市現代農業發展發揮了較好作用。網站建設涉及網站設計、網頁內容、實現方式、網絡技術、網站應用、網站管理等諸多方面,是一項系統工程。作者以麗水農業信息網為例,試圖從一個側面就市、縣基層區域農業網站建設及應用方面進行探討。
1建設現狀。
麗水農業信息網(lsnj110.gov.cn)是在麗水農技110建設的基礎上發展創立的。
2001年,麗水市農技110信息服務體系建設,作為農村“三個代表”學教活動中提出來的一項為民辦實事的農業工程,受到麗水市委、市政府主要領導的高度重視;3月在縉云縣先行試點,取得經驗;7月,市委、市政府召開專題現場會,推廣縉云做法,提出市、縣、鄉(鎮)三級聯動的工作方案;麗水市所轄9縣191個鄉(鎮)先后建立起農業信息服務組織,開通農技110熱線電話,配置電腦等硬件設備,初步形成了市、縣、鄉(鎮)上下聯動的農技110信息服務體系框架,縣級先后建立農業信息網站。為豐富農業網站信息內容,滿足現代農業發展和農民對信息的需求,市、縣農業網站多次進行改版擴面,使欄目設計增添細化,分類設置科學合理,查找使用方便快捷,功能應用拓展提升。網站設有政務辦事類、政策法規類、科技教育類、產業市場類、農業宣傳類等30個大欄目、100多個子欄目。主要搜集和農業產業政策法規、農產品市場供求和農業生產資料等農業、農村經濟信息;提供種植業、養殖業、農副產品加工業等先進實用科學技術;解答與指導種(養)業和農產品營銷中遇到的難點、疑點、熱點信息問題;開展農村科技遠程教育和農技培訓、熱線咨詢;組織農業企業、合作組織、農產品基地等新型經營主體及麗水名特優農產品網上推薦與宣傳。麗水農業網站初步建成農業技術資源庫、農業政策規章資源庫、農產品市場信息庫、麗水名特優農產品庫、麗水農業經營主體信息庫、農業資訊庫等,形成與國家農業部、浙江省農業廳及其所轄各縣(市、區)農業信息網和其他相關農業專業網聯結貫通的農業網站群,可達到一站登錄,多站輻射的目的。網站信息量不斷擴大,瀏覽率高,麗水農業信息網年訪問量達600萬人次以上,日瀏覽量在麗水市政府門戶網站排名中基本位居第一。
2建設思路。
網站是信息服務和對外交流的窗口。農業經營的主體是農民,農民是農業網絡信息服務的最終接受者。市、縣基層農業網站建設應立足農村和農業實際,在網站設計、網頁內容、表現形式、功能利用等方面,既要滿足農業信息化建設的需要,又要符合農民的行為特點和科技文化素質需求,講究實際,重在效用。在信息時代,基層農業網站建設應成為農業部門創新農業管理和服務農業的一個有效載體。
2.1網站設計與編排具可操作性。
網站版式設計要通過文字和圖形的空間組合,表達出和詣與美。多頁面站點的編排設計要求把頁面之間的有機聯系反映出來,特別要處理好頁面之間和頁面內秩序與內容的關系。服務農村的基層農業網站設計要做到圖案形象,寓意簡明、美觀大方,欄目歸類合理,表述直接明了,瀏覽點擊操作容易。麗水農業網站設計一般由主辦方根據當地農業實際,先行提出設計初步方案,進行欄目策劃,確定主欄目和子欄目;然后遞交網站開發公司通過網絡技術工具進行版面設計與編排;做到農業部門與網站開發單位的無縫對接,使之產生疊加效應,保證了網站建設的實用性與可操作性。
2.2網站形式與內容相統一。
麗水市農業生產類型復雜多樣,農民群體素質千差萬別,為保證農業信息傳遞的有效性,網站信息內容應以服務“三農”為宗旨,盡最大努力滿足山區農民對不同層次信息的需求。就農業科技信息而言,麗水農業信息網站將其細分糧油豆雜、瓜菜栽培、茶葉技術、果樹栽培、食藥用菌、花卉園藝、竹筍生產、藥材栽培、畜禽養殖、農業機械、生物技術、病蟲防治、其他等20類,分別以農業科技、生產規程、種子種苗、農村教育、網上課堂、視頻點播等不同欄目形式儲存,將豐富的信息內容和多樣的組織形式構成統一的頁面結構。網站盡可能運用對比與調和,對稱與平衡,節奏與韻律的方式,產生美感。恰到好處地加入一些富有動感的文字、圖案,甚至采用夸張的手法來表現內容,達到較為理想的效果。
2.3網站特色與功能呈多樣化。
網站建設的內在要求是要具有良好的功能,能吸引瀏覽者的注意力。麗水市、縣農業網站在建設過程中,針對當前網站普遍存在著信息分散的現象,設立網上課堂,應用多媒體技術,制作課件,開展遠程教育。組織具有豐富經驗的當地農業專家,選擇主要作(動)物生產類型,以品種(種類)單體為樣本進行種養技術講解。課件體現4大特點??刹僮餍?。內容既有農業理論基礎知識,又有較強的當地生產實踐經驗,通俗易懂。求先進性。實用技術符合農業標準生產規程,植入生物、物理及生態技術等新成果。強系統性。從產地環境選擇到主栽品種介紹、育苗嫁接、栽種方法、肥水管理、整形修剪、保花保果、成熟采收、保鮮貯運等各個環節,形成組裝配套技術或種(養)模式。
具欣賞性。集文字、圖片于一體,既講究實效,又美觀大方,吸引觀看。網站集合麗水全市農業專家,并與浙江省農技110專家庫相鏈接,形成陣容強大的農業專家咨詢系統,供農民朋友選擇。網站應用超鏈接和設立較強搜索引擎,友情鏈接廣泛,麗水農業信息網現有超鏈接網站80多家,可達到一站登錄,多站輻射目的,提高了農民上網的效果。建立的高級搜索功能,可按屬性、按文本,分欄目、分時間等不同方式快速搜索到站點內容。網站與農民信箱、農技110熱線電話有機結合,多樣化服務功能可滿足麗水市山區不同農業信息條件、不同農民素質群體的多樣需求。
2.4網站信息產品體現應用價值。
網站信息資源的實質是產品,所提供的信息應體現應用價值。信息資源庫是網站建設的基礎,是構成農業信息化的內在條件。麗水農業網站就科技信息資源庫建設來說,既注重農業科技先進性,又強調實用性和山區農民的應用能力,廣泛采集、加工、各類農業科技信息,內容包括種、養、加(加工、包裝、保鮮、貯運)各個方面。網站的市場信息能針對麗水市農業主導產業發展實際,突出蔬菜、水干果、食用菌、茶葉、竹筍、畜禽、藥材等優勢農產品,重點采集全國、浙江省市場需求動態信息,開展市場分析,引導農民發展效益農業。網站及時搜集麗水產地市場信息,進行科學處理,準確,開展鄉村區域農產品供求信息預測預報和網上營銷,并與浙江農業信息網“市場價格行情”平臺互聯互通,及時傳遞農產品價格信息與市場行情。網站的農業資訊以大農業、大市場觀念指導服務麗水農業,及時采集宏觀經濟信息、行業信息、科技資訊等,讓農民接受政策指導,關注農業發展規劃,了解農業工作重點,知曉農業科技新動態。
3前景探討。
基層農業網站面對農村,直接服務于農業生產,服務于農民,網站所提供的信息產品質量和信息使用價值,是基層農業網站生存的根本。發展現代農業,迫切要求推廣應用農業信息技術,推進科技應用信息化,提高農業生產設施裝備的數字化、智能化水平,這是農業網站建設的重要內容和有別于其他涉農網站的主要特征。
3.1推進網站建設標準化,資源共享。
農業信息資源的共享成為當前農業信息化工作中的重點內容,提高信息共享率其重要途徑就是要推進網站建設標準化。農業網站信息標準化包括農業信息術語標準,農業信息分類與編碼標準,農業信息技術標準和農業信息管理標準。市、縣農業信息網要建立信息共建共享機制,通過整合,實現“一站,各站共享”的目標。要制定出一套農業網站建設、運行維護、數據管理等方面統一的標準和規范,充分實現公共數據信息在網絡上的共享、廣大用戶之間良好的溝通交流。農業生產具有較強的地域性和季節性,網站對收集到的各類農業信息要進行科學處理、精心加工、規范,保證信息的有效性。對信息的采集、處理、,要十分注重質量、時效、實用,對所有上傳信息,都要進行逐一審核,注明來源,要求對真實性負責,嚴防誤導。字體、字號、排列、照片都有規范要求。2009年,麗水市組織制定了《麗水農業系統(縣級)網站評測指標方案(試行)》,在網站設計、信息公開、信息維護、網站管理等方面制訂出47項測評指標,促進了縣級農業網站的建設和信息產品質量及信息使用價值的提升。
3.2推行網站農戶信息化,建用并舉。
信息化的關鍵在于應用,應用才能出成效。信息化是一個不斷發展的過程,也是一個應用的過程?;鶎愚r業網站建設要推進農戶信息化,通過讓農戶參與信息化活動,使信息滲透到農戶生產、經營、消費、學習等各個具體環節,從而極大地提高農戶生產效率和生活水平,進而推動農村經濟社會的發展。農戶信息化強調的是增強農民對信息的接收、分析和運用能力?;鶎愚r業網站要在收集各類信息資源的同時,注重農業信息的分析整理和二次開發,為農民提供及時、準確、使用性高的信息。信息是高科技產品,網站建設在信息應用上力求根據當地農業生產實際和農民的文化科技能力,注重通俗易懂,講究效用。對于科技期刊中的化肥與農藥代號、計量單位等應轉換成中文表述,方便農民使用。麗水山區由于農業生產經營規模偏小,以及受環境、經濟條件等多種因素的制約,農民對信息化的認知度不高。要加強對農民信息培訓,增強農民的信息意識,提高農民信息獲取、信息應用和信息反饋的能力,培育并創造農戶的信息需求。要加強農村信息服務點的建設,農村信息服務點是連接市、縣農業基層網站和農戶之間的橋梁,在目前山區多數農戶并不富裕且經營規模小而分散的條件下,單純追求農戶的信息設備建設不現實也不經濟。要按照農業部“八個一”的標準建成一批村級信息服務點,起到以一帶十的作用,為逐步推進農戶信息化創造條件。
3.3推廣網站服務特色化,提升水平。
作為農業推廣部門的市、縣農業網站首要任務就是以信息化推進現代農業發展,網站所提供的信息產品和服務要具有鮮明特色。所謂農業信息化指的是在農業領域充分利用信息技術方法、手段和最新成果的過程。其基本內涵包括:一是農業科技應用信息化。如作物栽培技術、畜禽養殖技術、農副產品加工技術等等,利用信息技術快捷、方便的特點,改變傳統的農業技術推廣方法和手段,提高農技推廣的速率。同時,要利用信息技術傳播轉化最新科技成果,改革農業耕作制度和種養方式,增加產量,改善品質,降低成本,提高效益。利用計算機智能化管理田間生產,如推廣診斷施肥、精量播種、溫(濕)度調控等。要積極推廣應用作物生長、畜禽水產養殖、節水灌溉等農業智能系統,提高農業生產設施裝備的數字化、智能化水平。二是農業管理信息化。包括農業自然災害和重大動植物疫情預警、防控,農產品安全和質量管理、農業投入品與市場流通管理、農業資源環境管理、農業工作部署、農業統計等農業生產管理過程的信息化,以及農村經營管理、農民生活消費的信息化。要加快建立重大動植物疫情監測和應急處理信息系統,動物標識及疫病可追溯信息系統,飼料安全管理信息系統,推行健康養殖方式。開發應用農產品和農業生產資料質量安全監管信息系統,利用信息化手段提升質量安全監管能力。加快農業應急信息系統建設,提高農業自然災害和重大動植物病蟲害的預測、預報和預警水平。探索全球衛星定位系統、地理信息系統、遙感系統、自動控制系統、射頻識別系統等技術在農業生產經營中的應用,發展精準農業。鼓勵農村農業電子商務實踐,逐步構建農業產加銷信息一體化服務體系,改造提升傳統農村市場服務業。
參考文獻:
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關鍵詞:農業機械;智能化設計技術;發展現狀
引言
自動化控制技術在農業機械設計方面發揮著重要作用,因為農業機械的運作環境以及設計都較為復雜,單單憑借著傳感系統以及控制系統并不能實現生產的高效化,所以需要加大研發力度,針對其信息實現更高效地收集、整合、處理。在這一條件下,智能化的農業機械便由此而生,智能化農業機械能夠實現針對傳感器反饋信號的智能化處理,同時和控制系統與操作人員完成信息的交互,進而保證機械作業的可靠性和效率性。
1農業機械智能化設計技術發展
1.1農業機械的模塊化設計
模塊化設計指的是在分析產品功能性的條件下設計的一系列功能模塊,而這些模塊的結合則能夠組成各種類型的產品供客戶選擇。農業機械通常較為復雜,并且模塊常常無法充分適應,所以時常無法發揮模塊化設計的優點。所以,對于農業機械的模塊化設計需要針對模塊的劃分、優化和評價幾個方面開展。
1.1.1模塊的劃分。如今常見的劃分手段有聚類式及啟發式等,啟發式結合工程適用背景來建立數學規劃模型,利用相應的算法來獲得模塊劃分的最優解。聚類式通過矩陣和網絡的設計來表現產品元素拓撲關系,同時根據聚類算法來計算其中零件的成組模塊區分,最主要的方式有兩點,一種是以DSM聚類作為基礎的模塊劃分方法,另一種則是以圖論作為基礎的模塊劃分方法。啟發式的劃分方法較為容易得出局部最優解,而聚類法則較為復雜,一些較為復雜的產品則并不適用。結合模塊劃分標準可以將模塊劃分手段分成以產品功能性、結構、生命周期三個層面的模塊劃分方法。
1.1.2模塊的優化及評價。產品的模塊化劃分較為靈活,而模塊化方案的不同,模塊度也會存在一定差異。根據模塊的系統和屬性等層面來探討模塊化產品的優化問題,找出影響產品優化的因素,構建系統成本結構,重點改善系統的運作成本。而農業機械中應用模塊化設計則需要注意兩個層面的問題:其一,農業機械組件和功能性一般會存在一定的異質性,同時組件間的耦合強度普遍較高。所以,在實現模塊劃分過程中,需要重點關注其異質性,對組件進行同質化約簡。而且,因為農業機械組件較為復雜,所以需要進一步考量產品生命周期的影響;其二,需要結合客戶的要求和設計知識支撐的系統模塊參數設計問題。模塊化的設計需要有一個較為完備的應用體系,不但要做到模塊劃分,而且還要設計好模塊主參數[1]。
1.2計算機輔助建模
目前,CAD計算機輔助系統用作建模中,主要有PTCCreo參數化建模技術等,在農機產品數字化設計中有著普遍的應用。一般的產品模型數據與標準并不能有效地支撐幾何構造歷史等設計理念的傳遞,而通過以歷史作為基礎的參數化建模手段則能夠利用宏命令來實現CAD模型的交換。CAD建模需要利用設計知識來實現智能化的設計,而設計知識與計算機建模的結合,則能夠進一步保證模型的適用性。CAD模型的設計知識分為尺寸、標準、材料特征等幾個層面的隱性知識。以NISTCPM作為基礎的面向并行工程的設計數據庫表示模型則將知識描述為三個層面,提出以知識為基礎的參數化設計系統。這類系統通過運用KBE技術把AGMA標準結合在了直齒圓柱齒輪的CAD系統建模中?;赪eb技術的CAD建模系統則能夠更加快速地產生CAD模型以及CNC代碼,形成一種CAD參數通用模型,利用嵌入式工程概念以及專家知識和設計標準編程與原型軟件包結合的方式來創建CDM模型,實現產品的自動化開發。
1.3虛擬仿真
1.3.1農業機械中虛擬仿真技術的運用。結合生物技術及農藝技術,是集結先進制造技術和智能控制技術以及新材料的先進手段。農業機械仿真涉及到了農業科學、機械學、控制學等多個學科領域,目前仿真工具雖然能夠化解多數仿真問題,不過若想進一步滿足農業機械較為繁雜且多物理耦合的要求則需要根據各個農業機械領域的仿真進行分析。
1.3.2虛擬現實技術的應用。VR技術的推廣也為農業機械設計帶來了影響,針對一些結構繁雜,設計起來難度較大的大型農業機械來說,通過VR技術能夠針對其外觀、功能性、結構等完成建模,并通過虛擬現實技術來實現虛擬作業,對產品的功能性以及設計方案進行評價,并實現人與農業機械的靈活交互。現階段,VR技術在農業機械中的運用已經成為了各界所廣泛關注的話題,而這一技術的應用也有著顯著的成效,主要應用于虛擬裝配以及虛擬試驗中。其一,虛擬裝配技術。和一般的裝配技術對比,虛擬裝配通過VA能夠在沉浸式的條件下實現農業機械的裝配,并在產品裝配的方向上來確定其可裝配性,并設計裝配方案。尤其是一些較為復雜的裝配工作,VA技術擁有著顯著的優勢。由于VA技術的推廣,國內外都針對虛擬裝配技術的裝配建模以及裝配流程設計等進行了深入的研究;其二,虛擬試驗。利用VR技術完成農業機械的虛擬試驗不但可以確定產品性能的預測,而且還可以為操作人員了解農業機械提供條件。VR技術在農業機械虛擬試驗中的應用尚不夠成熟,而通過VR技術開發的非道路車輛虛擬樣機系統則能夠完成模擬駕駛的目標,通過這一手段可以還實現駕駛控制系統的評測。
2農業機械智能化設計的發展展望
2.1將客戶需要作為方向的個性化設計
對于農業機械來說,客戶的要求和選擇是多樣化的,也是層次化的。利用大數據技術來收集并整理客戶信息,分析客戶的需求和偏好,研究農業機械的使用、管理、客戶要求三者之間的聯系性,構建用戶需求模型。除此之外,重點分析客戶要求以及產品設計間的轉化方式,比如人工智能算法以及AD理論等,實現客戶域到功能和結構域的聯系性表現,進而設計出更加科學且高性能的農業機械,以此來達到客戶們多樣化的要求。
2.2農業機械設計基礎數據和互作機理
促進農業發展,保證糧食安全是農業機械的發展目標,而針對農業機械設計數據缺乏,以及產品質量不足等現象,通過土壤—機械—作物系統的規律,以及相關裝置技術的研究,重點分析構建基于網絡化的農田土壤力學參數和農業機械物理特性指標、農業機械荷載及結構力學、工程材料和農業機械通用組件數字化設計數據庫等,以此來為農業機械智能化的設計基于支持。
2.3將知識重用作為動力的建模技術
以農業機械生命周期為角度,做到多系統、多層面、多環節的數據共享以及知識重用所需集成的產品建模至關重要,目前常見的建模技術有本體建模和MBD技術建模等,在航天、船舶中都有著普遍的應用,能夠有效提高智能化設計和智能化生產的契合程度,特別是MBD技術,有效改善了農業機械產品的生產和研發模式,確保設計數據的可靠性,降低了針對其他信息的依賴性,促進了產品設計、產品加工與制造、產品銷售的進一步交流。所以,農業機械生命周期視角下,開發農業機械產品TDP,以及擁有統一化設計理念的農業機械產品模型,利用知識重用和生命周期流程的集成,以及信息共享則是農業機械智能化設計未來主要的研發方向[2]。
關鍵詞:電子商務;農業發展;問題;對策
當今世界是以數字化、網絡化和信息化為特征的,以網絡通信為核心的信息時代。經濟的全球化催生了電子商務,電子商務跨越了時空,它的便捷性和高效性也影響著21世紀世界經濟的發展。我國電子商務已經深入到社會經濟的各個領域,農業的發展同樣離不開電子商務。電子商務的出現與發展,為農產品信息交流和商品交易提供了更為先進的平臺,促進了我國農業的發展。
一、現狀
電子商務作為一種先進的商務模式,在促進農業科技成果轉化,提升農業的產業化程度,調整農業結構,降低交易成本,擴大農產品市場銷售范圍等方面的優勢是不容忽視的?;ヂ摼W移動通信的新技術不斷地涌現,信息終端滲透到城鎮鄉村,農村信息化在推動鄉村經濟發展中正發揮著越來越大的作用。科技信息的傳播有利于農村產業布局的調整和農民收入的增加,加強市場價格、供求等國內需求采集、處理、,農村信息傳播的渠道還可以增強廣大農戶、企業獲取信息的能力。
二、電子商務在我國農業發展中存在的問題
(一)農業用戶互聯網的應用程度相對比較低
據CNNIC最新統計,2009年我國上網用戶中農、林、牧、副、漁只占2.8%,而絕大多數是農業管理與技術人員。由于農村教育資源相對不足,農民受教育程度普遍不高,能夠通過互聯網獲取市場和技術信息的農村家庭所占比率很小。廣大農戶在農業生產、銷售過程中,依靠網絡決策的更是很低。
(二)農業電子商務網站較多,但缺乏專業性和實用
我國農業電子商務網站形式和內容雷同,缺少特色,專業性和實用性不強,農業信息服務體系還沒有形成,電子商務給農產品銷售帶來的作用尚未發揮。目前,除了幾個有影響的國家級網站外,一些地方性的網站建設水平還不夠高。在內容上以宣傳本地農業、為領導服務的信息較多,而指導農民生產、真正適用于農民的信息較少,直觀反映的信息較多,有分析、協助決策層和農民生產決策的信息較少,缺乏宏觀的指導性的農業信息,信息服務尚未形成。
(三)農產品不適合電子商務的標準化
農產品受自然條件影響較大,生產區域較為分散,品種繁多、不易儲存。農產品質量評價主觀性較強,大多沒有標準化的評價指標,屬于高接觸性產品,消費者只有在接觸后才能對商品做出客觀評價。而電子商務是一種不直接接觸的交易形式。只能通過文字、圖片等形式的介紹了解產品,農產品的這種特性一定程度上限制了電子商務在農業上的應用。
(四)農業電子商務物流發展滯后
我國農產品物流目前主要是以批發市場和集市貿易為主的交易方式,而批發市場是在集市貿易的基礎上發育成長起來的,因此在經營方式上仍采用集市貿易的攤位形式,在交易方式上也沿襲了“一手交錢,一手交貨”的傳統交易方式。這種落后的交易方式使得我國農產品物流的發展無法形成規模效益,交易成本居高不下,交易效率低下,交易信息不暢,嚴重影響了農產品物流的效率圈。
三、電子商務在我國農業發展中的幾點應用對策
(一)相關政府部門要加強互聯網應用,加速農村信息化知識的普及
農村信息化基礎設施建設比較薄弱,政府要增加財政投入,在農村構架先進的網絡體系,提供相對性價比較高的計算機設備配置,適度降低上網費用,加快農村信息基礎設施建設。為電子商務的在農業的應用提供便利、可操作的硬件平臺。同時,提高農民文化素質水平是農業電子商務的發展的基本前提。
(二)做好農業網站的定位問題,建立成熟的盈利模式
農業網站的目標定位要準確。要對客戶進行深入的訪談,真正了解客戶的需求,只有這樣才能真正能夠打造自己核心的產品。最后要聯合縱橫,充分整合行業資源,所以現在急需把整個的行業信息能夠有效的整合起來。
(三)充分發揮政府引導、政府協調、政府促進作用
各級政府要加快農產品品牌化和標準化建設,為農業電了商務的發展奠定基礎。電子商務的一個重要特征就是商品的品牌化和標準化,而我國在農產品尤其是鮮活農產品的品牌和標準化生產體系建設上一直相對滯后,這已成為制約農業生產發展的一個重要問題。為了適應發展電了商務的需要,今后一方面要大力推進農產品名牌戰略,加快實施農產品包裝化、標準化和銷售策略;另一方面,政府行業協調機構應當盡快引導廣大農民加快執行國家的有關農產品質量等級標準、重量標準和包裝規格等標準體系。
(四)建立完善農業電子商務相關法律法規、標準規范
電子商務是一種全新的商務模式,它絕不僅限于技術和經濟領域,其在法律領域的影響也是很重要的。電子商務相關的法律規范主要有:買賣雙方身份認證法、電子支付系統安全措施、信息保密規定、知識產權侵權處理規定、稅收征收以及廣告的管制、網絡信息內容過濾等。電子商務以先進的技術作為基礎,是一種全球化的商務模式,要與國際接軌,必須遵從相關的技術標準規范。農業電子商務要結合農業特點,完善相關的法律法規、標準規范。
(五)完善網絡支付及物流配送系統
構建完善的農業電子商務體系需要簡單、安全、高效的在線支付解決方案。這方面有很好的例子,如支付寶、財付通和Chinapay等第三方支付平臺。這些平臺提供先進的技術、風險管理與控制能力。農業具有明顯的地域性、季節性,農產品易腐、易變質、難包裝,針對這些特性,需要為農業電子商務平臺建立有效的供應鏈系統,以及為此服務的物流配送體系。
四、結束語
隨著我國農產品市場對外開放范圍的不斷增大,為提升我國農產品的市場知名度,加強農產品在國際、國內市場的競爭力,必須要采取各種措施加快農產品電子商務的發展。現在所處的時機比較好,已經是工業反哺農業,全社會支持農業,國家比較關注三農,應該成立一個協調的機構,形成一個合力。農業電子商務任重而道遠。
參考文獻:
[1]應瑛.論我國農業電子商務發展的現狀與未來[J].農業網絡信息,2004,(10).
關鍵字:數字農業,GIS,RS,GPS
Abstract: 3 S technique known as the geographic information system (GIS), remote sensing (RS), global positioning system (GPS) has set up a file in the foreign widely used in digital agriculture engineering, in our country is still at the local scope or the experimental stage. This paper ARCGIS software ERDAS and 3 S technology used in every field of digital agriculture, expounds analysis realizing agricultural informatization and the sustainable development of agriculture in important ways, introduces the current domestic in the application of digital agriculture, explore 3 S technique in the practice of the digital agriculture application and prospect.
Key words: the digital agriculture, GIS and RS, GPS
中圖分類號:TN711.5文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
土地是人類賴以生存和發展的自然資源,我國是一個農業大國,大部分土地在農村,作為國民經濟的基礎,農業不僅提供食品,還提供工業原料,可直接影響我國的工業總產值的形成。長期以來,由于農業管理技術手段落后,尤其是農業資源的數據和信息缺乏現勢性,不能為規劃和決策提供及時可靠的數據和信息,制約了我國農業的發展??傊?,中國的農業是一個既關系經濟繁榮,也關系國家安定穩定的大問題。解決中國農業問題、獲取農業信息的一條重要途徑就是利用3S技術走數字農業的道路。
二、3S技術的含義及其應用特點
“3S”技術是指全球定位系統(GPS)、遙感(RS)和地理信息系統(GIS),是目前對地觀測系統中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應用的三大支撐技術。
GIS是地理信息系統,它是為特定應用目標建立的空間信息系統。是在計算機硬件、軟件及網絡等支持下,對有關空間數據進行預處理、輸入、存貯、查詢檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用的技術系統。
RS是遙感技術,遙感就是遙遠感知事物的意思,是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性,通過觀測電磁波,識別物體以及物體存在環境條件的技術。也就是不直接接觸目標物,在距地物幾公里到幾百公里、甚至上千公里的飛機、飛船、衛星上,使用光學或電子光學儀器(稱為傳感器)接受地面物體反射或輻射的電磁波信號,并以圖像膠片或數據磁帶形式記錄下來,形成數字影像。該影像傳送到地面,經過各種校正后,進行影像分類、解譯,最后獲取所需要的信息。遙感技術是上一世紀60年代蓬勃發展起來的,隨著空間技術、電子技術和計算機技術、信息科學、環境科學等的發展,遙感技術已成為一種影像遙感和數字遙感相結合的先進、實用的綜合性探測手段。
GPS是全球定位系統, GPS具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。經我國測繪等部門的使用表明,GPS具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點,成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、資源勘察等多種生產領域。
三、國外數字農業的應用
全世界共有80多個國家,利用3S技術在ArcGIS和ERDAS軟件下進行農業監測和管理。比如:
也門農業部門利用ERDAS軟件探測灌溉的遷移和評估水資源情況并根據坡度、坡向圖、徑流方向-確定作物水源位置。
澳大利亞農業部門利用ERDAS軟件進行紅外波-土壤養分測定,實現精確農業中的精確施肥等。
四、3S技術在數字農業中的應用
利用GIS,RS,GPS技術可在數字農業工程中發揮重要作用,采用ArcGIS和ERDAS先進的技術,加上GPS技術,可在數字農業中實現如下領域的應用。
(一) 精細農業
“精細農業”技術是用現代高新技術特別是信息技術來改造傳統農業,在機械化的基礎上,把地理信息系統(GIS)、定位系統(GPS)、決策支持系統、傳感技術進行集成,定量獲取農田小區作物產量和影響作物生長的環境因素(如土壤肥力、含水量、苗情、病蟲草害等)實際存在的空間和時間差異性信息,分析影響小區產量差異的原因,采取技術上可行、經濟上有效的調控措施,區別對待,按需實施定位調控的“處方農作”。在“精細農業”技術體系中,DGPS的定位應用以及GIS的應用開發是實施“精細農業”實踐的關鍵技術之一,即利用DGPS定位引導定量獲取農田內作物產量和影響作物生長的環境因素的差異性信息,在GIS中利用各種空間分析方法生成差異性信息分布圖,通過分析影響小區產量差異的原因,制定經濟、合理的生產決策方案,生成作物管理處方圖,指導農田定位作業。
(二)山坡地的可持續發展研究關系當地的經濟發展、環境保護,有著十分重要的意義。生態環境的好壞,直接影響著整個流域。流域的坡耕地分布狀況與土地適宜性類型,區域內既有經濟較發達的平原,也有經濟欠發達的高原山區。目前在山坡地研究中,大多采用傳統的實地丈量,手工圈繪等方法。在研究中針對這種情況,采用先進的地理信息系統(GIS)方法,通過空間分析、模型運算,對該地區的地理環境、土壤類型、土壤質地等進行了詳細地分析研究,劃分出該地區坡耕地分布范圍,并對該地區進行土地適宜性評價,得到了較好的結果。
(三) 農作物監測及估產
農作物的生長狀況與產量是全社會都十分關注的問題,對每一種作物在生長過程中會發生什么問題,能取得什么樣的收獲,是國家管理部門和農民們在作物播種后到收獲的一段時間內隨時都想了解的。
因此,長期以來對農作物產量的預測是農業系統的一項重要工作。隨著科學技術的發展,預測的方法和手段逐步完善和提高,不但能較準確地估測出各種作物的最終產量,也能跟蹤監測各類作物在不同生長期的長勢,從而根據需要及時采取有效措施,對農作物的生長進行監控,保證當年產量的穩定增長。為了在農作物監測和估產中充分發揮和利用現代科學技術的成果,提高快速、準確、經濟地獲得監測和估產信息,為國家經濟建設和農業生產服務,雖然農作物估產和監測技術與理論十分復雜,若干問題還有待進一步探索,但利用現有的遙感、地理信息技術和資料,從不同于傳統的統計部門得到信息的途徑,已經能夠為決策部門提供輔的、快速的、客觀的決策信息。
(四)農業氣象服務
農業氣象服務系統是在GIS和RS平臺上開發的集農業氣象、遙感應用于一體的業務運行系統。它集成了農業氣象服務為城市“菜籃子、米袋子”服務的科研成果;建立了遙感、地學、氣象、農情、社會經濟統計等基礎數據庫;建立適應農業發展新需求的服務產品;將GIS分析功能應用于洪澇災害監測、災害損失評估、資源合理布局等領域,獲取較好的服務效果。比如建立了下述分析模型。
1.暴雨澇害和葉菜損失綜合評估模型
2.蔬菜生產資源綜合評價模型
(1)氣候適宜性評價模型
(2)土壤適宜性評價模型
(3)暴雨承災能力評價模型
(4)區位優勢評價模型
(5)技術優勢評價模型
(6)灌溉水污染評價模型
(五)農田監管
我國人多地少,耕地資源十分貧乏,人均耕地面積相當于世界平均數的四分只一,中低產田占三分之二。由于環境污染、水土流失等原因,耕地總體質量還在不斷下降。隨著國民經濟持續高速增長,各項建設占用耕地的問題越來越突出,造成耕地、特別是優良耕地面積不斷減少,人地矛盾不斷加劇。因此,利用GIS和RS對基本農田進行特殊保護和監管刻不容緩。
(六)綠色農業
進行綠色農業工程,對所有農田的土壤重金屬含量進行GIS分析,對綠色農作物的生產進行決策。
(七)草原防火
利用GIS和遙感技術對草原的火災進行預防和分析。
(八)捕魚GPS/GIS定位
利用GPS/GIS定位技術,對魚群的流向進行監控,指揮漁船實現最佳的捕魚方案。
(九)牲口疫發生點管理
利用GIS技術,對牲口疫發生點進行直觀有效的管理,并對牲口疫防擴散進行決策。
(十)植物病蟲害分析
利用GIS和遙感技術,對植物病蟲害進行分析,高光譜分析也是常用方法。
(十一)土壤養分測定
利用遙感技術,進行土壤養分測定,為精確施肥服務。
(十二)農業運輸GIS調度
利用GIS中路經優化調度功能,實現農業運輸GIS調度。
(十三)農田水淹沒分析
利用GIS和遙感技術,實現農田水淹沒分析,評估農田損失情況。
(十四)園區溫控室GIS監控
利用GIS技術,對農業園區的溫控室進行GIS監控。
(十五)移動GIS在農業應用
利用ESRI公司的ARCPAD軟件技術,在掌上電腦上裝入電子地圖,農田和作物信息等,并在PDA中插入GPS,供農業工作人員在廣闊的田野中進行現場GIS操作,信息查詢和分析。
五、結束語
近年來RS、GIS技術在農業資源管理中得到了綜合或集成應用,GPS技術也為土地利用的變化的精確定位做出了貢獻。這3種空間信息技術的廣泛的應用,必將為農業管理和發展的科學決策提供可靠的支撐,必將推動數字農業的建設,推動農業資源管理的信息化、科學化和現代化管理水平。
1.劉剛 張漫 汪懋華,基于DGPS和GIS的農田空間信息管理系統的研制,2000
2.辜寄蓉 苗放 朱章森 王成善蔡靖疆,GIS在岷江流域坡耕地分布與可持續發展研究中的應用,2000