農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展于應(yīng)用.doc

農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用21世紀(jì)是社會(huì)高度信息化的時(shí)代，是經(jīng)濟(jì)高度信息化的時(shí)代。實(shí)施農(nóng)業(yè)信息化是我國(guó)農(nóng)業(yè)迎接知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)和推動(dòng)新的農(nóng)業(yè)科技革命的重大舉措。農(nóng)業(yè)要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力質(zhì)的飛躍，必須充分大力發(fā)展信息技術(shù)這一管理和傳播手段。 第一節(jié)什么是農(nóng)業(yè)信息技術(shù)十八世紀(jì)七十年代，人類社會(huì)從農(nóng)業(yè)社會(huì)過(guò)渡到工業(yè)社會(huì)，從那時(shí)起到今天的二百多年的時(shí)間里，人類共經(jīng)過(guò)了三次產(chǎn)業(yè)革命。與此相對(duì)應(yīng)的三個(gè)歷史時(shí)代被稱為蒸氣時(shí)代、電氣時(shí)代和電子時(shí)代。今天，我們正進(jìn)入一個(gè)以大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模電路為基礎(chǔ)、以計(jì)算機(jī)和通信融合為特點(diǎn)的信息時(shí)代，也就是說(shuō)人類正面臨第四次產(chǎn)業(yè)革命。在信息時(shí)代里，信息作為一種新穎的資源在社會(huì)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起主導(dǎo)的決定性的作用。人們將逐漸減少同以物質(zhì)資源為代表的自然打交道，而更多的與信息資源打交道。信息資源的開(kāi)發(fā)和利用，將成為這個(gè)時(shí)代生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。農(nóng)業(yè)信息化實(shí)質(zhì)是充分利用信息技術(shù)的最新成果，全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、農(nóng)產(chǎn)品加工、營(yíng)銷以及農(nóng)業(yè)科技信息和知識(shí)的獲取、處理、傳播和合理利用，加速傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改造，大幅度地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、管理和經(jīng)營(yíng)決策水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、高效發(fā)展進(jìn)程。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)各種信息采集、處理、傳播、貯存等方面的技術(shù)。第二節(jié)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的作用農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是隨著信息技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，它滲透到農(nóng)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，主要包括以下幾個(gè)方面：實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)；實(shí)現(xiàn)對(duì)自然環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理，最大限度的避免自然災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)造成的損失；提高對(duì)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策決策水平，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理；科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，增加農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)量，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；推動(dòng)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的研究與發(fā)展；加快農(nóng)業(yè)科技信息傳播和合理利用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。第三節(jié)主要農(nóng)業(yè)信息技術(shù)介紹根據(jù)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同主要分為氣象遙感技術(shù)、衛(wèi)星位技術(shù)、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)等。一、氣象遙感技術(shù)遙感技術(shù)就是通過(guò)遙感衛(wèi)星或飛行器對(duì)地面、海洋、空氣等進(jìn)行監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)新技術(shù)。我國(guó)從80年代就開(kāi)始研究用遙感手段監(jiān)測(cè)和評(píng)估洪澇災(zāi)害。從最開(kāi)始時(shí)用諾阿氣象衛(wèi)星的AVIRR數(shù)據(jù)，發(fā)展到用陸地衛(wèi)星的TM影像，用全天候的機(jī)載和星載側(cè)視合成孔徑雷達(dá)(SAR)來(lái)監(jiān)測(cè)洪水。在遙感數(shù)據(jù)傳輸方面，也在“八五”期間研制成功了實(shí)時(shí)傳輸機(jī)載SAR圖像的“機(jī)-星-地”系統(tǒng)。此外，在圖像處理技術(shù)方面，例如在數(shù)字遙感圖像上提取耕地、居民地等目標(biāo)物以及在SAR圖像上提取水體的技術(shù)也日臻成熟。遙感技術(shù)在解決農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境問(wèn)題、促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展中得到廣泛應(yīng)用，它的主要應(yīng)用領(lǐng)域和作用包括以下幾個(gè)方面：（一）為制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃提供資源與環(huán)境動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（二）為國(guó)家重大的資源、環(huán)境突發(fā)性事件提供及時(shí)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)評(píng)估數(shù)據(jù)，保證國(guó)家對(duì)這些重大問(wèn)題作出正確、快速的反應(yīng)。例如，重大森林火災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)災(zāi)等的監(jiān)測(cè)和救護(hù)等。（三）生物量估測(cè)。包括農(nóng)作物產(chǎn)量、產(chǎn)草量、水面初級(jí)生產(chǎn)力預(yù)估和評(píng)價(jià)。（四）為國(guó)家的重要經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域提供信息服務(wù)。遙感應(yīng)用的綜合性是其重要的技術(shù)特征和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。遙感技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)和水資源的勘探，森林，草場(chǎng)資源調(diào)查與評(píng)價(jià)，海洋漁場(chǎng)調(diào)查，城市的規(guī)劃，氣象，海洋預(yù)報(bào)等領(lǐng)域均發(fā)揮著重要作用。它的技術(shù)發(fā)展將推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域信息技術(shù)進(jìn)步，更好地為國(guó)家發(fā)展決策服務(wù)。二、衛(wèi)星定位技術(shù)全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System - GPS）是美國(guó)從本世紀(jì)70年代開(kāi)始研制，歷時(shí)20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。經(jīng)近10年我國(guó)測(cè)繪等部門的使用表明，GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，贏得廣大測(cè)繪工作者的信賴，并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科，在農(nóng)業(yè)上也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)初，設(shè)計(jì)GPS系統(tǒng)的主要目的是用于導(dǎo)航，收集情報(bào)等軍事目的。但是，后來(lái)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)表明，GPS系統(tǒng)不僅能夠達(dá)到上述目的，而且用GPS衛(wèi)星發(fā)來(lái)的導(dǎo)航定位信號(hào)能夠進(jìn)行厘米級(jí)甚至毫米級(jí)精度的靜態(tài)相對(duì)定位，米級(jí)至亞米級(jí)精度的動(dòng)態(tài)定位，亞米級(jí)至厘米級(jí)精度的速度測(cè)量和毫微秒級(jí)精度的時(shí)間測(cè)量。因此，GPS系統(tǒng)展現(xiàn)了極其廣泛的用途。用GPS信號(hào)可以進(jìn)行海、空和陸地的導(dǎo)航，導(dǎo)彈的制導(dǎo)，大地測(cè)量和工程測(cè)量的精密定位，時(shí)間的傳遞和速度的測(cè)量等。對(duì)于測(cè)繪領(lǐng)域，GPS衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)用于建立高精度的全國(guó)性的大地測(cè)量控制網(wǎng)，測(cè)定全球性的地球動(dòng)態(tài)參數(shù)；用于建立陸地海洋大地測(cè)量基準(zhǔn)，進(jìn)行高精度的海島陸地聯(lián)測(cè)以及海洋測(cè)繪；用于監(jiān)測(cè)地球板塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變；用于工程測(cè)量，成為建立城市與工程控制網(wǎng)的主要手段。用于測(cè)定航空航天攝影瞬間的相機(jī)位置，實(shí)現(xiàn)僅有少量地面控制或無(wú)地面控制的航測(cè)快速成圖，導(dǎo)致地理信息系統(tǒng)、全球環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的技術(shù)革命。自從海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中美軍成功地使用了全球定位系統(tǒng)（GPS）后，GPS衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)品就成為全球軍隊(duì)武器裝備追逐的對(duì)象。與此同時(shí)，具有定位、測(cè)量、授時(shí)等功能的GPS技術(shù)被更多的行業(yè)所接受和采用，隨著信息產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代交通工具的發(fā)展，GPS技術(shù)更滲透于工作與生活的各個(gè)方面。近年來(lái)，水利事業(yè)中也頻繁地應(yīng)用到這項(xiàng)技術(shù)。應(yīng)用于水利部門，導(dǎo)航儀可以為防汛抗洪的指揮工作提供極大的方便和幫助。大水之年，受災(zāi)地區(qū)已是水天一片，公路被淹沒(méi)，通迅設(shè)施被沖毀，如何在沒(méi)有任何參照物的情況下，將大量搶險(xiǎn)物資運(yùn)送到指定地點(diǎn)，將緊急救援人員準(zhǔn)確調(diào)動(dòng)到前線，多用途衛(wèi)星導(dǎo)航定位儀可以擔(dān)此重任。它能為救援工作提供指導(dǎo)行進(jìn)的電子地圖，救援人員根據(jù)電子地圖自行導(dǎo)航，借助衛(wèi)星定位技術(shù)和電子地圖顯示自行判讀，明確自己現(xiàn)在的地理位置和到達(dá)目的地的距離及所需時(shí)間。為保障迅速到達(dá)目的地，救援人員還可以在電子地圖中預(yù)設(shè)行進(jìn)路線，并在重要的位置進(jìn)行標(biāo)定，當(dāng)沿自選的路線行動(dòng)，發(fā)生偏航時(shí)系統(tǒng)全自報(bào)警，保證正確地行動(dòng)。在美國(guó)，通過(guò)GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的使用，可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合收割機(jī)的自動(dòng)化作業(yè)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的精確生產(chǎn)。今后隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的不斷發(fā)展，將越來(lái)越廣泛地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)各個(gè)領(lǐng)域，推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。三、農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)就是采用各種現(xiàn)代技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)地理空間關(guān)系進(jìn)行模擬的一種信息系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源、森林資源、水體等進(jìn)行立體的、多角度的、可視化的描述，可以說(shuō)是一種立體的農(nóng)業(yè)地圖。農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)的主要應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面：（一）農(nóng)業(yè)資源管理主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場(chǎng))分布、分級(jí)、統(tǒng)計(jì)、制圖等問(wèn)題。（二）土地信息系統(tǒng)和地籍管理土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。（三）生態(tài)、環(huán)境管理與模擬區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。（四）應(yīng)急響應(yīng)解決在發(fā)生洪水、雪災(zāi)、森林火災(zāi)等重大自然或人為災(zāi)害時(shí)，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問(wèn)題。（五）農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地上地下基礎(chǔ)設(shè)施(電信、灌溉設(shè)施、道路交通、天然氣管線、電力設(shè)施等)廣泛分布于農(nóng)村的各個(gè)角落，它們的管理、統(tǒng)計(jì)、匯總都可以借助農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)完成，而且可以大大提高工作效率。四、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)是一種智能化的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)不僅可以保存、傳播各類農(nóng)業(yè)信息和農(nóng)業(yè)知識(shí)，而且能把分散的、局布的單項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合集成起來(lái)，經(jīng)過(guò)智能化的信息處理，能針對(duì)不同的條件，給出系統(tǒng)性和應(yīng)變性強(qiáng)的各類農(nóng)業(yè)問(wèn)題的解決方案，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程提供高水平的服務(wù)。早在八十年代，日本農(nóng)林水產(chǎn)省就“人工智能與農(nóng)業(yè)”專門組織了一個(gè)調(diào)查委員會(huì)，列出了知識(shí)工程在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的一整套實(shí)施項(xiàng)目；美國(guó)農(nóng)業(yè)部推出的棉花綜合管理專家系統(tǒng)為棉花的蟲(chóng)害控制及水肥的合理利用做出了重要的貢獻(xiàn)；美國(guó)中北部地區(qū)于九十年代開(kāi)發(fā)的資源保護(hù)專家系統(tǒng)，可以向農(nóng)場(chǎng)主提供如何兼顧保護(hù)土壤和獲取利潤(rùn)方面的高水平咨詢服務(wù)。我國(guó)在九十年代以來(lái)，強(qiáng)化了智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，用它直接指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，取得了顯著的效果。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域主要包括作物生產(chǎn)管理、資源保護(hù)與耕作、農(nóng)場(chǎng)管理與決策、動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與生產(chǎn)控制等方面。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的應(yīng)用改變了過(guò)去農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基層領(lǐng)導(dǎo)者決策的盲目性和主觀性，減少了決策的失誤，同時(shí)緩解了我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣人員不足的矛盾，對(duì)于促進(jìn)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有重要的意義。五、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)就是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)來(lái)自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的信息進(jìn)行及時(shí)采集和處理，以及根據(jù)處理結(jié)果迅速地去控制系統(tǒng)中的某些設(shè)備、裝置或環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)檢測(cè)、記錄、統(tǒng)計(jì)、監(jiān)視、報(bào)警和自動(dòng)啟停等。農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在美國(guó)、西歐和日本已廣泛應(yīng)用于工廠化養(yǎng)殖、工廠化蔬菜花卉生產(chǎn)、倉(cāng)庫(kù)管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)與控制以及農(nóng)產(chǎn)品精深加工中。如配合飼料全部生產(chǎn)流程的自動(dòng)控制，日光溫室中溫濕度控制、灌溉、采收自動(dòng)化控制。通過(guò)研制和使用農(nóng)業(yè)機(jī)器人代替人從事一些繁重的農(nóng)事操作，如蘋(píng)果收獲、擠奶、噴藥、組織培養(yǎng)、作物育種等方面。六、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)隨著信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響越來(lái)越大，對(duì)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更是如此。因此，掌握農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展，必須首先了解互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)的英文名稱是Internet，也叫因特網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)最早產(chǎn)生于美國(guó)。1969年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目局研制供軍事研究用的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，稱之為ARPA網(wǎng)。最初只是四臺(tái)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，目的是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的某一部分受到攻擊或出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的其他部分仍能維持正常工作。1986年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)租用電信線路建立了一個(gè)新的互聯(lián)網(wǎng)，稱為NSF網(wǎng)。1989年，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)公眾開(kāi)放，從而成為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)最重要的通信骨干網(wǎng)絡(luò)。美國(guó)國(guó)內(nèi)的許多網(wǎng)絡(luò)，例如商業(yè)網(wǎng)等都紛紛加入，成為“互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”成員。很快各國(guó)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也陸續(xù)加入。我國(guó)加入互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)較晚，1995年4月，中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)抽社會(huì)正式開(kāi)放，國(guó)內(nèi)用戶在全國(guó)各地電信局都可以辦理互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的入網(wǎng)手續(xù)?；ヂ?lián)網(wǎng)的主要目的是提供多種形式的信息服務(wù)，方要包括以下幾種：（一）電子郵件它是利用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)原理，通過(guò)計(jì)算機(jī)終端和通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳送。能傳送文本、聲音、圖像等多種類型的信息。（二）遠(yuǎn)程登錄是指用戶可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)使用遠(yuǎn)處的大型計(jì)算機(jī)的硬件資源和軟件資源。也就是能遠(yuǎn)程使用大型計(jì)算機(jī)及其相關(guān)設(shè)備。（三）文件傳送是一種實(shí)時(shí)的聯(lián)機(jī)服務(wù)功能，可將一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的文件傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上。以上三項(xiàng)服務(wù)是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基本功能。此外還有數(shù)據(jù)庫(kù)檢索、網(wǎng)絡(luò)信息查詢等。（四）信息查詢服務(wù)由于網(wǎng)絡(luò)上的資源繁多，而且不斷地增加，為了幫助用戶便于獲取所需的信息，近年來(lái)開(kāi)發(fā)出不少功能完善、使用方便的查詢工具