第7章 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)

1第7章農(nóng)業(yè)信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)7.1農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)采集方法及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)7.2農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單方法7.3農(nóng)業(yè)信息技術(shù)7.4基于物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)主要內(nèi)容7.1農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)采集方法及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)1.農(nóng)業(yè)信息的內(nèi)涵農(nóng)業(yè)信息就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)前、生產(chǎn)中、生產(chǎn)后全過(guò)程發(fā)展變化的各種數(shù)據(jù)、情況、資料、指令、政策、計(jì)劃等工作的總稱。農(nóng)業(yè)有廣義和狹義之分：廣義的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)包括種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品流通業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)；狹義的農(nóng)業(yè)僅僅指種植業(yè)。

7.1農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)采集方法及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)2.農(nóng)業(yè)信息化的內(nèi)涵農(nóng)業(yè)信息化是指農(nóng)業(yè)日益地以信息技術(shù)為依托，不斷地應(yīng)用信息技術(shù)以改善農(nóng)業(yè)弱質(zhì)、增加產(chǎn)量、提高效益的過(guò)程。這里的信息技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)和核心，包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)、光電技術(shù)、衛(wèi)星遙測(cè)遙感技術(shù)等，是一種多樣化的技術(shù)體系。7.1農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)采集方法及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)3.

農(nóng)業(yè)信息的采集方法采集農(nóng)業(yè)信息的方法主要有過(guò)錄法、調(diào)查法、走訪法、測(cè)試法、攝錄法、預(yù)測(cè)法,基于嵌入式系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集等。要使農(nóng)業(yè)信息采集取得好的效果，除了選擇適合的調(diào)查方法外，在調(diào)查過(guò)程中還必須掌握一定的調(diào)查技術(shù)，例如語(yǔ)言技巧，調(diào)查表的設(shè)計(jì)等。7.1農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)采集方法及數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)4.數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)宿之間通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)信道或鏈路、共同遵循一個(gè)通信協(xié)議而進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的方法和設(shè)備。嵌入式技術(shù)是當(dāng)今最流行的前沿技術(shù)之一。隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,將嵌入式技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),解決農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和傳輸問(wèn)題,對(duì)促進(jìn)我國(guó)精細(xì)農(nóng)業(yè)發(fā)展有重要意義,同時(shí)也是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的新趨勢(shì)。7.2農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)處理的簡(jiǎn)單方法

通過(guò)各種方法收集到的農(nóng)業(yè)信息，大量地表現(xiàn)為數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是零亂的原始數(shù)據(jù)。為了從數(shù)據(jù)中分析、研究、認(rèn)識(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)活動(dòng)的規(guī)律性，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、匯總、計(jì)算等處理，使之成為各種形態(tài)的數(shù)值指標(biāo)；常見(jiàn)的農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)處理方法有：絕對(duì)數(shù)法、相對(duì)數(shù)法、平均數(shù)法、畫(huà)圖法。

絕對(duì)數(shù)法

絕對(duì)數(shù)是具有一定的經(jīng)濟(jì)內(nèi)容，用來(lái)表明各個(gè)時(shí)期經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的總量和水平的數(shù)值指標(biāo)。如某一農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)銷售額、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力、農(nóng)民純收入等等。是最基本的數(shù)據(jù)，其實(shí)數(shù)值指標(biāo)都是在絕對(duì)數(shù)基礎(chǔ)上計(jì)算出來(lái)的。其計(jì)算方法比較簡(jiǎn)單，只要把總體各個(gè)單位的數(shù)值加起來(lái)就能得出總量。相對(duì)數(shù)法（相對(duì)指標(biāo)）相對(duì)數(shù)是用兩個(gè)有聯(lián)系的絕對(duì)數(shù)相比而得出的。相對(duì)數(shù)用途很廣泛，主要能明確說(shuō)明現(xiàn)象和過(guò)程的比例、比重、比率、速度、程度、強(qiáng)度、密度等。平均數(shù)

平均數(shù)是說(shuō)明社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象一般水平的指標(biāo)?？煞譃樗阈g(shù)平均數(shù)（簡(jiǎn)單自述平均數(shù)、加權(quán)自述平均數(shù)）和幾何平均數(shù)兩種。畫(huà)圖法

為了使數(shù)據(jù)關(guān)系更加直觀，可以將放在二維表中的數(shù)據(jù)以圖表的形式表示出來(lái)，這樣可以更加清楚了解各個(gè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系和數(shù)據(jù)之間的變化情況，方便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比和分析。不同的軟件提供不同的圖表類型，例如Excel2010就提供了柱形圖、餅圖等多達(dá)11類圖表，供用戶選擇。7.3農(nóng)業(yè)信息技術(shù)所謂農(nóng)業(yè)信息技術(shù)，是指利用信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理、戰(zhàn)略決策過(guò)程中的自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息經(jīng)行采集、存儲(chǔ)、傳遞、處理和分析，為農(nóng)業(yè)研究者、生產(chǎn)者、經(jīng)營(yíng)者和管理者提供資料查詢、技術(shù)咨詢、輔助決策和自動(dòng)調(diào)控等多項(xiàng)服務(wù)的技術(shù)的總稱。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)是利用現(xiàn)代高新技術(shù)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的重要途徑。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)概念特別是遙感技術(shù)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）的應(yīng)用，因具有宏觀、實(shí)時(shí)、低成本、快速、高精度的信息獲取，高效數(shù)據(jù)管理及空間分析的能力，從而成為重要的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)資源管理手段，廣泛應(yīng)用于土地、土壤、氣候、水、農(nóng)作物品種、動(dòng)植物類群、海洋漁等資源的清查與管理，以及全球植被動(dòng)態(tài)、地地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、土壤侵蝕監(jiān)測(cè)。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用我國(guó)已研制出紅壤資源信息系統(tǒng)，土地利用現(xiàn)狀調(diào)查和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，北方草地產(chǎn)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，中國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)及國(guó)家農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)庫(kù)等。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)信息化指標(biāo)(1)農(nóng)業(yè)信息化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。如：通訊網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、寬帶、分布情況、電話用戶等；(2)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)裝備。包括計(jì)算機(jī)的擁有量、網(wǎng)站數(shù)等其它通訊設(shè)備能否保證信息傳播暢通；(3)農(nóng)業(yè)信息資源的開(kāi)發(fā)利用。包括農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的種類和數(shù)量、農(nóng)業(yè)信息資源獲取量和網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)業(yè)信息資源的再開(kāi)發(fā)和利用；評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)信息化指標(biāo)應(yīng)包括(4)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的普及和應(yīng)用。包括各種農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的用戶數(shù)，按主要農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的種類和實(shí)際應(yīng)用的普及率；(5)農(nóng)業(yè)信息化對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)率。包括農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的采用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值中所起的增值作用，即在農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值中所占的比重。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用目前主要在四個(gè)方面:(1)作物生長(zhǎng)模擬模型:我國(guó)已研制出水稻栽培計(jì)算機(jī)模擬優(yōu)化決策系統(tǒng)（RCSODS），棉花生產(chǎn)管理模擬與決策系統(tǒng)（CPMSS/CGSM），土壤-植物-大氣中的水氣傳輸模型，谷物儲(chǔ)藏干燥模擬模型(2)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng):如砂礓黑土小麥?zhǔn)┓蕦＜蚁到y(tǒng)，黃土旱塬小麥生產(chǎn)和綜合管理專家系統(tǒng)，水稻主要病蟲(chóng)害診治專家系統(tǒng)，小麥、玉米、桑蠶品種選育專家系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)氣象專家系統(tǒng)等。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中應(yīng)用(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng):如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)主要用于灌溉，耕耕作業(yè)，果實(shí)收獲，畜牧生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制，農(nóng)產(chǎn)品加工自動(dòng)化控制及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠化。畜牧生產(chǎn)的自動(dòng)控制可優(yōu)化飼料配方，自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)物生產(chǎn)環(huán)境(4)作物遙感估產(chǎn)：棉花種植面積遙感調(diào)查系統(tǒng)，作物產(chǎn)量氣候分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)，作物短、中、長(zhǎng)期預(yù)報(bào)模型，小麥、水稻遙感估產(chǎn)信息系統(tǒng)等?；谛畔⒓夹g(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，國(guó)外已提出信息時(shí)代的"精確農(nóng)業(yè)"概念（PrecisionFarming）7.4基于物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品流通等領(lǐng)域，可以很好的解決流通環(huán)節(jié)中的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題，通過(guò)對(duì)物流過(guò)程的監(jiān)控，提高農(nóng)產(chǎn)品物流效率，掌控和提供農(nóng)產(chǎn)品供求信息，降低市場(chǎng)主體之間的信息不對(duì)稱。為精準(zhǔn)變量播種、施肥、施藥及自動(dòng)灌溉等的實(shí)施，并為科學(xué)研究供全面信息，設(shè)計(jì)各種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息感知系統(tǒng)?；谖锫?lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控系統(tǒng)此監(jiān)控系統(tǒng)依托Zigbee無(wú)線通訊技術(shù)、3G數(shù)據(jù)通訊技術(shù)將互聯(lián)網(wǎng)從桌面延伸到田野，讓溫室實(shí)時(shí)在線，實(shí)現(xiàn)蔬菜大棚與數(shù)據(jù)世界的融合；實(shí)時(shí)采集的傳感器數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的種植經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，使得農(nóng)業(yè)專家在遠(yuǎn)程可以隨時(shí)查看農(nóng)田內(nèi)的各種數(shù)據(jù)(溫度、濕度、光照、水量等)，判斷是否是適合作物生長(zhǎng)的最佳條件；可以由專家根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)設(shè)定關(guān)鍵值，當(dāng)某種數(shù)據(jù)偏離設(shè)定值時(shí)，大棚自動(dòng)做出反應(yīng)(溫度偏低，則打開(kāi)供暖設(shè)施，溫度偏高，則開(kāi)門(mén)通風(fēng);水量不足，則自動(dòng)打開(kāi)噴淋裝置等)，可同時(shí)監(jiān)測(cè)和控制蔬菜大棚的正常運(yùn)行，從而使得農(nóng)作物始終處在最佳的生長(zhǎng)環(huán)境中。從而建立起集數(shù)據(jù)采集、數(shù)字傳輸、數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)控農(nóng)業(yè)機(jī)械為一體的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理體系，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化?；谖锫?lián)網(wǎng)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息感知系統(tǒng)其中無(wú)線感知網(wǎng)絡(luò)由感知終端和傳感模塊組成，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行連接。系統(tǒng)