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摘要:為了適應現代農業信息技術的逐漸發展，基于農業信息化技術發展意義與應用優勢，系統闡述了農業信息化發展中的全球定位系統技術、地理信息系統、變量控制技術、農業生物信息采集技術、決策支持技術及智能化變量機械，并對目前農業信息化在黑龍江地區的應用案例進行系統論述，研究內容對于加快我國農業現代化發展具有重要意義。
關鍵詞:農業信息;現代農業;智能裝備;決策支持;發展趨勢
0引言
農業信息體系是將農學、農業工程技術、電子信息技術等多個學科領域的知識集成［1－2］，主要應用于面向農業生產過程中的電子信息高新技術，實現農業信息快速采集與可視化表達技術，基于電子信息技術實現農田各項作業、水肥管理、污染控制等農機設備及其產業化生產技術，精確調整各項農業管理措施，最大限度地優化各項農業資源，獲得較高的經濟效益、生態效益及社會效益，已經成為合理利用農業生產資源、提高農業生產效率、降低農業生產成本、改善農業生產環境的一種現代化農業生產方式［3－5］。為了適應現代農業信息技術的逐漸發展，我國農業科技規劃中給予農業信息化、數字農業、精細農業等研究以重要位置，并在國家農業發展綱要中，將農業科技信息化發展作為農業發展的優先主題，在國家政策及科研工作中加大投入，保證我國農業信息化的快速發展與穩步提升，將農業物聯網和農業安全控制體系研究、農業生產智能控制關鍵技術及裝備研發、農業機器人關鍵技術及裝備研究等列入國家863發展計劃，其相關研究成果將農業信息化發展推至一個新的發展階段［6］。
1農業信息化技術促進農業現代化發展的意義
1.1農業信息化概念及主要內容
農業信息化是將信息技術應用到現代農業中。基于電子信息高新技術，如地理信息系統、全球定位系統、遙感監測等技術，實現農業信息快速采集與可視化表達技術，基于電子信息技術實現農田各項作業、水肥管理、污染控制等農機設備及其產業化生產技術，其主要內容涉及農業生產、經營與管理技術等術，可以根據土壤環境、作物長勢等進行全面合理評估，實現精準施肥與平衡施肥，改變傳統施肥作業中由于經驗施肥造成的“三多三少“問題，即化肥多，N肥多，三要素肥多;有機肥少，P、K肥少和微量元素少，解決肥料利用效率低及施肥比例失調等問題，因此，具有顯著的生態效益及經濟效益［7］。
1.2.2節約水資源
緩解農業灌溉壓力傳統農業灌溉模式隨資源利用效率較低，農業灌溉水利用率僅為40%左右，基于農業信息化控制技術，可以通過監控作物動態生長，定量、定時地進行水分灌溉，在獲得作物高產穩產的前提下，降低農業水資源消耗率。
1.2.3節本增效
提高農業生產效率，實現農業優質高產農業信息化技術采用精量播種與收獲技術，可以降低農業生產消耗，與傳統農業相比，可以提高作物產量19%～23%，提高農業生產效率。
1.2.4提高農產品的產量與質量
農業信息化技術屬于現代化高新技術，可以對農作物生長動態進行實時監測與調控，動態規劃農業管理措施，實現作物的高產、穩產與優質。綜上所述，農業信息技術與傳統農業生產相比，屬于一種高新技術和科學管理措施實現資源的高效規劃，是一種綜合性較強的系統工程體系，是保證農業發展低耗、高效與優質的根本途徑與有效策略。
2農業信息化核心技術
2.1全球定位系統
全球定位系統是農業信息化關鍵技術之一。是指在農業生產過程中，根據田間地塊小區作物長勢、產量、生長環境條件的空間差異性，進行空間信息聚類與處理，是實施定位處方的重要基礎技術之一，為農作物生產定位管理提供基本條件。全球定位系統主要包括地球衛星的空間部分，通過地面控制站實現地面監控和用戶接收組成，對于農業生產管理者來說，只需要根據實際需求購置用戶接收機，進而享受不同方式的服務，提高農業生產效率與經濟效益。
2.2地理信息系統
地理信息系統(GIS)是農業信息化發展的“頭腦”部分。主要是用于信息輸入、存儲、檢索、分析與表達的計算機控制核心平臺，主要以帶有地理坐標特征的地理空間數據庫為基礎，通過專家決策控制系統，對來自各個傳感器監測信息進行組織與分析，從而繪制農業生產區域的電子地圖，進而通過計算機控制器控制農業執行裝備。目前，已經廣泛用于農業土壤管理、生態環境、作物墑情及病蟲害監測等，為農業生產中調控管理措施提供決策信息。
2.3變量控制技術
變量控制技術(VariableＲateTechnologies，VＲT)。主要是指在農業執行設備中安裝計算機控制系統、DGPS系統等，根據農業執行設備在田間所處位置，自動調節農業物料，如種子、化肥、農藥等投入量及投入速率的一種技術。目前，常見的變量控制技術主要可以實現以下功能［8］:1)按照土壤類型及作物生長進行變量施肥;2)按照土壤類型及農藝條件改變播種密度;3)根據土壤條件及作物長勢實現變量除草。
2.4農業生物信息采集技術
農業生物信息采集技術主要是實現快速、有效地采集和處理田間地塊作物生長空間信息。如土壤水分、土壤養分、土壤理化性質、植株冠層、病蟲害發展、氣候環境等，然后將有效信息傳送給GIS系統迅速做出決策。
2.5遙感技術
遙感技術主要是基于空間高分辨率傳感器。在田間作物生長時期進行全面實時監控，為作物生長與管理提供大量信息。主要包括熱紅外遙感、多波段遙感及微波遙感等進行土壤環境監測，農業生產者也可以通過向特定部門購買某一時間、某一區域的遙感圖像數據，在自身遙感數據處理平臺中進行應用與分析。
2.6決策支持技術
決策支持系統(DecisionSupportSystems，DSS)。主要是基于管理信息系統及運籌學的發展，實現計算機控制系統中多模型運行及數據處理，從而提高精準的輔助決策能力。農業決策支持系統主要包括數據庫、知識庫、方法庫及管理系統。首先通過咨詢者提供相應數據或者通過傳感器監測獲得的信息，然后對數據信息進行分析與決策，最后為生產者做出合理的決策結果與分析。
2.7智能化變量機械智能化變量機械是支持現代農業的重要裝備技術之一，主要包括智能施肥裝置、精量播種裝置、智能灌溉機械等。目前，國際知名農機生產企業均已相繼推出帶有GPS全球定位系統及大量田間傳感器的智能化農業機械裝備，其中主要以約翰迪爾生產的GreenStar系統、凱斯公司研發的AFS系統、AGCO公司推出的FieldStar系統等。
3農業信息化技術主要應用案例
3.1農田信息化設備及信息化基地建設
農業信息化生產系統的本質是科學、高效、合理地管理農業生產過程中各項農業資源，最早始于20世紀80年代，提出了在農業生產過程中以“m”為單位，根據小區內作物長勢、生長環境條件的差異性提出對作物栽培的定位管理及按需管理思想。經過較長時間的發展，該體系目前已經逐漸趨于成熟，在我國農業生產中得到了廣泛的應用與發展。黑龍江省是我國重要的糧食生產基地，農業土地生產規模較大。農業機械化水平較高，十分適合推廣農業信息化技術的發展。目前，農業信息化技術主要應用于玉米、水稻及大豆中，由黑龍江農墾總局進行主持，依托黑龍江八一農墾大學農業技術研究中心，先后在友誼農場、大西江農場、八五二農場、紅星農場、七星農場及寶泉嶺農場等進行推廣應用，產生了較好的經濟效益與社會效益，對于推動我國農業信息化快速發展、加快現代化農業轉型具有重要意義。先后引進了美國CASE企業生產的農業耕、種、收等配套農機裝備，并建立了地面GPS差分糾偏站，可以滿足友誼農場示范推廣與農業生產的實際需要。
3.2農田信息獲取與精準管理技術
黑龍江八一農墾大學對友誼農場等多個農場農業信息進行數字化處理與遙感影像判別，基于作物品種、產量、土壤肥力、養分管理、水資源環境及氣候因素等逐步建立了示范推廣區域的地理信息數據庫，用于應用示范推廣單位的空間信息查詢與農業機械管理，在田間生產過程中通過生成土壤養分專題圖，為農業生產提供服務。
3.3病蟲害預警技
術基于智能信息技術下人工神經網絡模型可以對農業病蟲害防治起到一定的預警作用。農業生產中，病蟲害發生因素較為復雜，且屬于非線性關系，采用傳統的數理統計方法進行病蟲害發生概率及流行情況進行預測，會受到較大的限制，依靠人工神經網絡模型對病蟲害發生具有較強的非線性擬合能力，是目前農業生產中應用最為廣泛的技術之一。如基于BP神經網絡模型對大豆枯萎病進行預測，結研究結果表明，基于BP神經網絡技術可以實現病蟲害的高效預測，為農業生產的穩定發展提供技術參考與借鑒。
4結論
農業信息化是促進農業現代化轉型與發展的重要支撐條件，主要應用于面向農業生產過程中的電子信息高新技術，實現農業信息快速采集與可視化表達技術，精確調整各項農業管理措施，最大限度地優化各項農業資源，獲得較高的經濟收益、生態效益及社會效益，已經成為合理利用農業生產資源、提高農業生產效率、降低農業生產成本、改善農業生產環境的一種現代化農業生產方式。
參考文獻:
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［8］郁曉梅．信息服務技術在農業經濟發展中的應用［J］．農家參謀，2022(11):93－95．
作者:馬赫 單位:慶安縣政府投資項目建設服務中心
