精准农业分析篇1
关键词：内蒙古地区；农业经济系统；投入产出分析
中图分类号：F326文献标识码：aDoi编号：10.14025/ki.jlny.2016.14.028
内蒙古地区是发展农业经济的集中区域。作为农业大国，发展内蒙古地区农业经济是我国当前的主要目标。为了使农业能够得到更为稳定的发展，必须加强各部门之间的联系，同时调节好投入和产出的比例关系，确保农业经济稳定增长。在农业经济系统中的投入产出分析中，投入是指在农业生产过程中投入的劳动对象和劳动资料，劳动对象主要指农民，劳动资料主要包含种植过程中所使用的种子、化肥、农药等。产出主要是指农产品的产出数量以及各种分配使用的方向。在农业经济系统中产出和投入，不仅能够预测未来农业的发展方向，而且能够利用各种分析方法对农业经济系统做出具体的分析。
1投入产出分析的理论基础
1.1基本理论
投入产出分析的基本理论是一步步走向成熟的，其最初出现是在法国重农学者魁奈所提出的“经济表”，随后马克思提出“社会再生产率”，确定了两大部门的比例关系，瓦尔拉斯为其补充提出“一般均衡理论模型”，确立了多个部门间的比例关系。随着时代的不断发展和进步，又逐步出现平衡表和各种与经济有关的数学模型，这些在分析和研究经济系统中发挥着重要的作用。最后，中国在1982年正式编制，确立产出表、实物表、价值表三个表作为投入产出分析的基本理论基础。
1.2原理方法
投入产出分析主要是利用数学计算与电子信息技术结合的方法，并结合网上编程和有效的软件，通过这些将经济系统中的投入和产出的关系比例精确的计算出来，并进行相应的研究。其不只是简单的运用于一个部门，而是在多个部门中有着相关联系，甚至其关系到整个国民经济。
1.3基本模型
投入产出的基本模型主要分为四种：一是静态模型和动态模型；二是价值型和实物型；三是宏观模型和微观模型；四是报告期和计划期投入产出模型。第一种是按照模型反映的时期而划分出来的，第二种是根据计量单位的不同，第三种是投入产出表按资料范围划分，第四种是按照资料的性质和内容划分出来。在投入产出分析过程中，这四种基本模型能够对经济系统做出计划和安排，以及根据所得的数据对未来的经济发展趋势做出预测。
2投入产出分析在内蒙古地区农业经济系统中的具体应用
2.1利用投入产出对内蒙古地区的农业经济做出预测
在农业收成之后，往往会根据收获的农产品做出具体的投入产出表，根据表格中的内容进行动态分析能够预测出在将来近一段时间内农业的收成情况，再根据这些趋势做出安排和改进。在2002年对内蒙古农业的产业结构进行分析后，利用投入产出分析中的投入产出表就能够比较出农业产业结构的比重是有所上升还是有所下降，同时也能对未来的发展情况有着更为清晰的认识。
2.2分析重大决策对内蒙古地区农业经济系统的影响
若要维持内蒙古农业经济系统的稳定性，就需要将各个部门之间的关系保持一个平衡的状态。重大决策往往会给农业经济系统造成巨大的反响，甚至会造成一系列的反应，所以做出一个正确的决策对于农业经济结构的发展具有重要意义，投入分析能够综合各种因素，评估重大决策的可实施性，所以在分析农业经济系统中具有很强的实际操作性。例如，国家“三农”政策推行以来，对于内蒙古地区的农业不仅没有造成不良的后果，而且经投入产出分析，其能够推动内蒙古地区经济的发展，这一政策的推行对内蒙古东部平原地区农业的发展具有重要意义。
2.3投入产出分析在设施农业经济效应中的应用
随着科技的不断进步，新型的农业技术手段也层出不穷，设施农业有着较为广泛的发展空间。为使其有着更好的发展前景，增加农民的收入，使内蒙古经济系统的收益得以提升，必须对设施农业方面进行更为深入的研究。日光温室在目前受到较为广泛的关注，内蒙古地区气候差异过大，采用日光温室能够很大程度的提高农作物的产量，但必须对其可操作性进行具体分析。利用投入产出分析，分析出生产成本、产值以及净收入等具有关联性的联系，然后对其中所存在的问题提出合适的解决对策，再根据定量、定性等分析方法做出更为具体的分析，提出更适合的解决方案。
3结语
内蒙古地区地域辽阔，农业的发展决定着居民的生活质量，必须充分利用投入产出分析提高经济效益，做出正确的决策，并预测出未来农业准确的发展趋势，为内蒙古地区农业的发展做出保障。加深对投入产出分析的研究，让其与农业经济系统零距离，共发展。
参考文献
[1]吴锦凤等.对内蒙农牧业经济投入产出的比较研究[J].内蒙古统计，1998（01）：13-14.
精准农业分析篇2
关键词：精准农业；大数据；农药喷洒；定量分析；研究过程
1发展概况
从1993要1994年美国首先提出精准农业思想以来，精准农业在应用中逐步取得了巨大的发展，到如今精准农业已经成为农业可持续发展的重要途径。中国自古以来就是世界农业大国，但同时又是一个农业水平相对落后的国家。因而我国在多个会议上就此问题进了探讨，为农业发展提供技术、资金、政策支持。2017年野两会冶关于农业热点问题有很多讨论院发展高效农业促精准扶贫、建议建立全国范围农业大数据平台、农业大数据捍卫舌尖上的安全等，可以看出国家对于农业态度的转变，更加注重互联网与农业的结合以及食品安全健康。我国在精准农业方面的发展目前主要关注于效率的提高，本文主要关注质量提升问题。果树农药喷洒是农业生产中较为重要的一个环节。通过无人机进行数据捕捉采集，再进行数字图像处理，并依靠后台数据库进行分析可以获得更精确、更全面的数据，从而获得更准确的喷洒方式，从而解决我国农业发展面临的环境资源问题，走可持续的农业发展道路。同时，更精准的农药喷洒量可以减少农药对人体健康的危害，实现绿色农业、绿色中国[1-3]。
2研究方法
2.1数据挖掘
利用统计软件R在济南超算中心平台下，对数据进行高效准确的挖掘。主要基于关于果树疾病研究的权威书籍、文献，挖掘患病果树树叶图像，治疗各种果树疾病的农药种类及用量等的相关记载。
2.2数据库构建
利用已经拥有的果树疾病研究的权威书籍、文献以及其他合作院校所提供的数据资料等有效研究资料建立数据库，包括各种患病果树的树叶图像，各种果树疾病治疗所需的农药种类及用量。根据这些参数，利用统计软件R在济南超算中心平台下，根据已经挖掘出地准确数据进行数据分析、计算得到最佳结果，实现农业的经济、绿色发展。当获得一张患病树叶图像时，可以根据图像数据分析，搜索到该树的患病种类、患病程度、所需喷洒的农药种类、所需农药喷洒量以及所需农药喷洒浓度等。数据库的建立工作是长期的，需要及时更新最新的农药种类，最大程度上地保证搜索得到的农药最适宜、对环境污染最小、对水果的质量影响最小，保证水果是绿色健康的。因此，要及时将最新数据导入数据库，详细搜集患病果树的树叶图像，各种果树疾病治疗所需的农药种类及用量，不断完善数据库，使分析结果更加准确。
2.3数据捕捉
采集利用无人机对目标果树或目标范围内的果树进行图像的采集，并将采集的数据传送至系统后台。
2.4数字图像处理
将无人机采集的图像进行数字图像处理，提取有用信息，利用数据库已有数据分析该树的患病种类、患病程度。
2.5结果
得出将数字图像处理得出的信息利用大数据分析，得出该树的患病种类、患病程度、需喷洒的各种农药种类选择、所需农药喷洒量以及最适宜喷洒浓度。
3研究过程精准
农业是当今世界农业发展新潮流。本项目是基于大数据与数字图像处理的精准农药的定量分析研究，致力于建造一个野因树而异冶精确农药喷洒量的绿色经济农业大数据分析系统。该系统研究过程主要包括利用无人机对图像进行捕捉传递；对传递回的信息进行数字图像处理分析；以济南超算为后端对完成数据挖掘、分析；得出最适宜的农药喷洒浓度和喷洒量渊图1冤。
4成效
4.1经济
因树而异，根据1株果树或1片区域内果树的患病程度不同，确定最适宜的农药种类排名，相应给出最适宜的农药喷洒量和喷洒浓度。这样更有利于果树的生长，降低了农药的使用量，减少了农民的投入成本，降低了农民的经济负担，提高了农民的收益[4]。
4.2绿色
农药使用量的不断增加，不仅有技术层面和从农人员的原因，也有农药质量参差不齐的原因，通过提高农药质量、控制农药喷洒量可以缓解日益严峻的农药过度使用问题。农药的过度使用，会污染大气、水环境，造成土壤板结，同时还会增强病菌、害虫对农药的抗药性。适宜喷洒农药会减少环境污染，营造更绿色的环境，使农业生产可持续化。利用大数据及信息科学技术改造和装备实现绿色农业产业科技化，进而实现经济与绿色健康的相互促进[5]。
4.3健康
在食品健康日益受到关注的今天，精准喷洒农药可减少因过度喷洒造成的农产品质量下降，严格控制农药喷洒量及喷洒浓度更有益于人类健康。过度使用农药不仅会危害人类健康，还会破坏生态平衡，造成野生生物和畜禽中毒等。因此，适宜的农药喷洒量与喷洒浓度会大大减小对人类和动物健康的威胁。
4.4高效
提高农业生产效率以缓解我国人口不断增多所带来的粮食生产压力，同时无人机的使用节约了人力资源，进一步实现了农业机械化、信息化。在我国农田集中处，研究、应用并推广适合的精准农业，实施恰当的农药喷洒技术，对提高农产品产量和质量具有重要意义。
4.5发展
精准农业分析篇3
【关键词】北斗定位秸秆还田面积测试作业质量核查
一、前言
北斗定位通过卫星信号接收机捕获、测量来自在轨卫星的广播信号，可以在全球范围提供高精度、全天候的连续定位能力。秸秆还田是当今社会上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在减少秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。秸秆还田能增加土壤有机质，改良土壤结构，使土壤疏松，孔隙度增加，容量减轻，促进微生物活力和作物根系的发育。智能农业是信息化时代农业的新的产业形态。为促进秸秆还田管理模式改革与创新、惠及民生、推动农业创新服务业发展、提高农田测量工作效率与生产安全等方面形成区域标志性成果，通过北斗卫星定位的秸秆还田信息化建设手段监测秸秆还田作业面积，辅助政府监管部门、农业合作社实现对农机作业的管理、调度和监控以及补贴政策的落实等。
二、北斗定位测算秸秆还田面积原理
北斗秸秆还田系统集成北斗卫星导航定位、物联网传感、地理信息系统、无线通讯、信息融合与数据处理等高新技术。通过空间网格剖分面积自动统计算法，通过对农机作业轨迹数据分析处理，能自动识别出作业地块区域和计算出作业地块面积。将农机定位终端装配于农机上，通过定位终端与北斗卫星系统建立连接，实时获取农机准确位置，实现农机实时定位跟踪。通过串联农机位置信息点形成历史轨迹，真实反映农机行驶和作业路线，准确掌握农机作业过程。
结合地理信息系统高清影像图，以地块方式统计作业面积，已完成作业地块涂色显示，不同作业类型采用不同颜色显示，作业完成区域一目了然。
三、农机作业质量核查
提供多维度多角度的统计分析方式，可按农机个体，农机合作组织，行政区划，作业类型，深度范围等方式进行农机作业统计，进度分析，对比分析和效率分析。提供地块级别的面积核查方式。系统自动识别出地块区域并在高清影像图上标记作业面积，核查人员可以非常方便的对农机作业地块进行逐一核查。核查人员可以调取对应地块上的农机作业现场影像图库，通过对影像图片和作业深度进行查看分析，辅以农机作业速度变化曲线，准确判断农机作业质量。根据作业的深度农机轨迹分成深色、浅色及红色三种等级，在满足作业要求的基础上，作业深度越深，轨迹颜色越深，作业质量越高。若作业深度不达标，则轨迹为红色。相对于传统的核查方式，通过平台系统进行作业核查可以最大限度的节省核查成本，提高核查效率，真正做到全量核查
四、北斗在农机作业上的应用成效
为顺应信息化、农机化发展趋势，在国内率先开展基于北斗的秸秆机械化还田作业信息化管理试验示范和试点工作，探索“互联网+”农机作业监管新路径。该项目，取得显著成效。
（1）实现了自动化监管提高工作效率。通过试点示范应用，实现了实时准确监控农机作业质量，整个过程无需人为干预，实现农机作业全天候、全覆盖的实时监控，提高了农机作业管理的信息化、精细化、科学化水平。核查人员无需深入田间地头，降低了劳动强度，提高了工作效率。
（2）优化了管理系统功能。结合各级农机管理部门、农机合作社、农机手等不同业务需求，初步实现了分机具、分行政区域统计作业面积，实现作业监控、作业审核、作业统计、报表分析、任务管理、终端控制等功能。准确的统计结果，可以作为还田补助面积测算的重要参考依据，为还田补助资金安全使用提供了技术保障。
五、前景
基于北斗的农机秸秆还田作业精准管理系统集成了物联网技术、信息融合与数据处理技术等先进技术，同时将具有我国自主知识产权的北斗地基增强系统和移动通信技术结合，应用到农机秸秆还田作业管理过程中，是北斗高精度定位导航技术在精准农业领域的创新性应用。系统实时采集机械位置信息和视频图像监控信息等方面的有效性和稳定性，在自动地块识别和面积测算方面的准确性，为系统各项业务功能发挥作用提供了有力支持。该系统的推广应用必将有力促进农机秸秆还田管理模式改革创新，极大提高农机秸秆还田管理工作效率和管理的精细化程度，为开拓适合于我国的精准农业之路提供有力支持。
参考文献
[1]杨元喜，李金龙，王爱兵，徐君毅，何海波，郭海荣，申俊飞，戴弦.北斗区域卫星导航系统基本导航定位性能初步评估[J].中国科学：地球科学，2014，01：72-81.
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[4]刘永明，张云，袁国良.GpS/北斗-2组合定位性能的研究[J].电子设计工程，2013，14：121-123+126.
精准农业分析篇4
[关键词]精准农业“3S”技术发展方向
1精准农业的内涵和技术组成
1.1精准农业的内涵
所谓精准农业，是指按照田间每一操作单元的环境条件和作物产量的时空差异性，精细准确地调整各种农艺措施，最大限度地优化水、肥、种子、农药等的量、质和时机，以期获得最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境，保护土地等农业自然资源。实现三个精确：一是定位的精确，精确确定灌溉、施肥、杀虫等的地点；二是定量的精确，精确地确定水、肥、药、种子等的使用量；三是定时精确，精确确定各种农艺措施实施的时间，从而精确地进行施肥、播种、灌溉、杀虫、除草、收获等。
1.2精准农业的技术组成
精准农业技术由10个子系统组成，即全球定位系统（GpS）、农田信息采集系统、农田遥感监测系统（RS）、农田地理信息系统（GiS）、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是“3S”（GpS，GiS，RS）技术。
农田遥感监测系统(简称RS)指的是从不同高度的平台上使用不同的传感器，收集地球表层各类地物的电磁波信息，并对这些信息进行分析处理，提取各类地物特征，以探求和识别各类地物的综合技术。卫星遥感具有覆盖面大、周期性强、波谱范围广、空间分辨率高等优点，是精准农业农田信息采集的主要数据源。
地理信息系统(简称GiS)是精准农业的技术核心，应用该系统可以将土地边界、土壤类型、地形地貌、灌水系统、历年的土壤测试结果、化肥和农药等使用情况以及历年产量结果做成各自的地理信息系统图管理起来。通过历年产量图的分析，可以看出田间产量变异情况，找出低产区域，然后通过产量图与其他因素图层的比较分析，找出影响产量的主要限制因素，在此基础上制定出该地块的优化管理信息系统，用于指导当年的播种、施肥、除草、防治病虫害、中耕、灌水等管理措施。
全球定位系统(简称GpS)是精准农业的关键技术之一，是确定作业者或机器的瞬间位置，并将此信息转变成计算机可接受的格式。GpS在精准农业中的主要作用有：（1）精确定位水、肥、土等作物生长环境的空间分布。（2）精确定位作物长势和病、虫、草害的空间分布。（3）精确绘制作物产量分布图。（4）自动导航田间作业机械，实现变量施肥、灌溉、喷药等作业。
2我国农业发展的制约因素
2.1土地资源约束
2.1.1人均土地资源少：国土面积960万hm2，实际耕地面积约18亿亩，有林地面积19亿亩，草地面积约60亿亩。人均又是一个资源小国。中国人均占有耕地1.39亩，仅为世界平均数的1／4；人均草地4.6亩，为世界平均数的1／2；人均有林地1.46亩，仅为世界平均数的1／6。
2.1.2农业过度分散经营：已严重妨碍中国农业的现代化之路。城乡和区域的经济社会发展不平衡，农业稳定和农民增收难度加大，其主要因素就是农业组织化程度不高，分散的生产经营和势单力薄的农业经济难以在市场经济条件下与大规模的工业和商业进行平等竞争,带来农业整体效益低、风险大，发展不稳定。
2.1.3复种指数高：复种指数高是对土地的不科学利用，连续在同一块地上种植同一种作物，土壤里的病菌、病毒会越来越多，而且害虫的生育发展得到了很好的延续，害虫就会越来越多，抗药性也会越来越强，进而使用越来越多的农药。
2.2水资源短缺：我国陆面平均年降水总量约6.19亿m3,实际利用率不到10%。水资源短缺是我国许多地区农业生产的主要制约因素。当前我国农业灌溉用水面临的主要问题是灌溉农区面积约5000hm2，多属粗放型灌溉模式，水分亏缺部分全靠超采地下水来弥补，地下水位连年下降。
2.3化肥、农药投入量过大：农业生产过程中化肥、农药、农膜等的大量使用已经造成了严重的大气、土壤和水污染。具体表现在：温室气体不断增多；重金属、硝态氮在土壤中累积；土壤板结肥力下降；地表水出现富营养化，地下水则受到硝酸盐、亚硝酸盐污染。
2.4我国农业机械化水平低：精准播种、精准灌溉、精准施肥、精准收获的实施都要依靠农业技术装备。目前精准农业的发展不能满足实践的要求,开发的装备应适合中国地形复杂、土地变化性较大的特点，以及不规则的小地块操作。
3我国精准农业的发展方向
3.1选择符合中国国情的精准农业发展模式
我国是一个发展中国家，幅员辽阔，气候条件复杂，不同地区的经济发展水平差异较大，农业资金缺乏。可采用以下两种模式：一是要利用GiS技术，在空间定位数据框架下将每个地块的土壤类型、质地、pH值、有机质含量、地下水平均水位等相对静态的数据，事先输入系统数据库中，构建接收各种定位动态数据的接口，为定位定量施肥灌溉准备条件。在包产到户和农业高度集约化的农区，以GiS为基础、操作单位为小地块的精准农业。二是将信息技术与现有农业机械设施结合起来，将定位、定量灌溉、施肥、撒药落实到实处，使之成为一整套切实可行的精确农业生产技术、推动农业现代化进程。
3.2研究与开发精准农业管理决策支持系统
精准农业管理决策支持系统集GiS、数据库、模型库、知识库、多媒体技术和农业专家系统为一体，通过GiS、作物生长模型、eS对GpS数据、人工采集数据、遥感数据等多源、多维、多时空数据的分析决策，给出具体空间可视化的变量施肥、变量灌溉病虫害管理等作业方案，以获得最大的经济效益和最小的环境污染。
3.3建立精准农业示范基地
我国在精准农业领域的研究刚刚起步，因此应加强精准农业的研究与开发，尽快建立信息技术与农业生产相结合的精准农业示范基地和样板。例如不同地域各种农作物、特色农业精确种植、精确加工示范基地、不同地域特色精确养殖示范基地等。精确种植方面，应进行优势产业带优质农作物精确种植技术体系的研究、集成及其示范，研制开发能实际应用的优质农作物精确种植信息处理技术系统，评价实施优质农作物精确种植的经济和环境影响。
4我国精准农业研究现状及问题
精准农业在美国等发达国家已经形成一种高新技术与农业生产相结合的产业，上世纪90年代初进入生产实际应用，目前还处在研究发展阶段，部分技术和设备已经成熟和成型，但还没有形成系统。国际上对这一技术体系的发展潜力及应用前景有了广泛共识，并将成为发展农业高新技术应用的重要内容。精准农业是近年来国际上农业科学研究的热点领域，它是现有农业生产措施与新近发展的高新技术的有机结合，其核心技术是“3S”（GpS，GiS，RS）技术。精准农业就是通过“3S”技术的应用，按照田间每一操作单元的具体条件，精细准确地调整土壤和作物的各项管理措施，最大限度地优化使用各项农业投入，以获取最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境、保护土地等农业自然资源。国家在863计划中已列入了精准农业的内容，中科院也把精准农业列入知识创新工程计划。在总体上，我国精准农业仍处于试验示范阶段和孕育发展过程，与发达国家相比，仍存在着较大差距，主要表现为：
4.1设施简陋，操作难以达到精准。中国资源有限，人地矛盾突出，自然灾害频繁，而且旱、瘠、盐碱地较多，因而整体上农业生产条件较差。中国以塑料暖棚和节能日光温室为主体设施农业已达近20万hm2，规模上居世界第一位，在设施生产的整体水平与发达国家相比仍有相当大的差距，表现为设施简陋，技术含量低，光温调控能力差，特别是计算机管理仍难以配套，因而总体上还不能算是精准农业。
4.2专用品种及肥料的开发滞后。中国至今仍未开发出适应于工厂化生产的专用品种和肥料，也少进行专门的立项研究。在肥料上主要是以大田生产肥料代替，杂质较多，影响配方施肥的准确度。由于设施、品种和肥料等方面的差距，造成产量、质量和效益方面相当大的差距。以番茄生产为例，荷兰选育的品种采收期长达8~10个月,平均单产为45万kg/hm2以上，而中国温室栽培的平均单产仅为9万kg/hm2，约为荷兰的1/5。
4.3经营管理水平较低。主要表现为没有统一的行业质量标准，产品市场定位和针对性不明确，没有专门的营销配送网络。而且，计算机管理尚未配套，离准确性和及时性的要求仍有相当大的差距。
4.4缺乏完善的核心技术服务体系。中国至今仍未开发出具有自主知识产权的适合于农业上应用的3S技术服务体系，精准农业的关键技术仍依赖从国外引进，不但受制于人，而且成本高，针对性也较差。
5我国精准农业实施的路径
5.1明确发展思路
在中国发展“精准农业”要比美国、西欧国家复杂得多，难度也大得多，这是由于中国农田类型多样，农业基础薄弱，农村贫困，在相当长的时期内仍然是小农经济占主导成分。因此，发展精准农业，实现农业信息化在科学上、技术上和农业基础建设上需要做出更大努力，付出更多的代价，以探索一条适合中国特点的发展道路。因此，中国发展精准农业必定是一个渐进过程，一定要分阶段循序进行。第一阶段为引进、试验、示范阶段。从根本上讲，最重要的是引进精准农业的概念。要根据中国实际，引进必要的技术和装备，建立试验示范点，探索精准农业规律和技术，摸索经验。第二阶段将试验示范工作扩展到大型国营农场和小型农户，特别要在小型农户中实施精准农业的概念和方法，进一步探索规律和积累经验。第三阶段在多点试验示范基础上，形成中国特色的“精准农业模式”，并在部分地区形成实用化和产业化。
5.2加强精准农业技术交流
通过举行精准农业技术研讨会，邀请国内精准农业研究单位、精准农业试验示范单位参加，同时邀请美国精准农业科研、教学和有关企业等参加交流。采取“请进来”与“走出去”相结合的办法，加强人才培养和技术培训。加强与国外精准农业研究机构和精准农业机械设备企业在精准农业技术和经贸方面的合作；国内高校、科研机构、生产企业等单位之间也应进行技术合作，优势互补，协同攻关。
5.3选准适合国情的精准农业项目
更多地开展节水、节肥、控制杂草与病虫害的节约农药措施的试验研究，以积累经验，为全面实施精准农业提供科学基础。中国是个贫水国家，又是水资源浪费严重的国家，农田灌溉水的有效利用率只有45%，而先进国家达50%~70%。根据田间土壤水分情况实施精确灌溉，最大程度地提高田间水分利用率是中国农业资源利用的重要方向。中国化肥利用率也相当低，仅在30%~40%，氮肥损失率高达70%~80%，浪费十分严重，还造成环境问题。实施精准农业，根据田间土壤养分的变异，精确施肥，将会大大节省肥的用量，减少投入。
5.4加强精准农业基础资料数据库建设
做好精准农业资料收集、信息格式标准化工作。充分利用垦区原有的土地普查资料、规划资料、地块航拍资料、卫星遥感资料、作物种植资料、病虫害资料、农田水利规划资料、农机田间作业资料、垦区气象资料、垦区林业规划资料等，要充分利用垦区多年来投资建立的数据资料，实现垦区数据资料的共享，建立以农业地理信息为平台的农垦农业生产管理数据库。
5.5加强精准农业试验示范工作
在精准农业试验示范点，重点加强对引进技术的消化吸收，研制适合中国国情的变量施肥播种机、变量喷药机、变量灌溉设备等加强软件系统建设，如农业地理信息系统、农业生产管理数据库、农业生产信息网络建设等，促进精准农业技术的发展。
参考文献
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精准农业分析篇5
近年来，精准农业已成为一些发达国家将高新尖技术应用于农业生产领域的标志。计算机在农业生产上已被广泛使用，目前计算机在农http://业上的应用主要集中在农业数据和图象处理、农业系统模拟、农业专家系统，农业计算机网络、农业决策支持等方面。
一、引言
21世纪是人类经济和科学技术日新月异和更加迅猛发展的世纪，工业的全球扩散、市场经济的全球推进、科学技术的全球合作、信息化的全球影响势不可挡。但同时环境问题的全球化、生态危机的普遍化、自然资源争夺的白热化，人地矛盾的尖锐化，亦将更为突出。为了协调人口、资源、环境与发展的关系，化解危机，把握住人类未来发展的正确方向，实施可持续发展战略，成为21世纪人类发展的必然选择。
农业产业信息化建设是解决“三农”问题和建设新农村的重要手段和方式作为主要的农业生产率力，但也出现了大量的农业机械化信息网络及相关技术，机械化，农业信息化水平是能够上升，尽管如此，农业机械化生产中的应用软件相对较少，设计，应用软件开发，可以有效地提高了农业机械化技术应用水平和效果，提高农业生产的效益，增加农民收入，同时，促进了农村经济的发展，在同一时间可以有效地提高了农业信息化水平的机械化，
计算机生产管理系统的不断完善，使其最终成为专家系统。迄今世界上许多发达国家将计算机应用于作物的生产管理系统，特别是在精准农业的应用。精准农业技术是一种把客观、科学的精确引进农业生产的方式。其最基本的组成部分是全球定位卫星，这种定位技术用于农业生产主要是针对农业生产因土壤结构、肥力状况、作物生产情况等因素的差异。而对种子、化肥、除草剂和杀虫剂施用提出的不同要求（近年来美国、德国等国家已建立了大型的农业资源数据库、优化模拟模型、客观决策系统，已应用遥感技术对农作物进行病虫害预报、诊断和作物的估产）。
二、计算机在农业机械的应用
（一）农业资源信息管理。农业资源信息量大。建立各类数据库系统是过去十多年我国农业应用研究的主要内容。迄今已开发成功并投入运行的有：农业生产经济资料数据库、农业科技情报信息库、国家农作物种质资源数据库、畜禽种质资源数据库、海洋捕捞渔船数据库和淡水鱼类种质资源数据库等。
（二）农业规划与决策分析。无论在种植业还是养殖业生产管理业务中，计算机应用面不断拓宽。小麦、水稻、棉花、大豆和油菜等优化栽培技术推广了近千万亩。主要作物病虫害预报系统、饲料配方技术已成功地投入应用。以施肥咨询、栽培调控、良种选育、虫害预报以及农业气象灾害防御为目标的专家系统研究，也取得了一批有实用前景的成果，并进入试验推广阶段。由于数据库、模型和专家系统这样一些单项技术有了一定的基础，农业决策支持系统的研究正在着手进行。
（三）近红外光谱分析技术。现代近红外光谱分析是20世纪中叶从农业领域发展起来的一项高新技术。随着计算机数据处理技术及化学计量学理论和方法的不断进步，使得近红外光谱（nir）分析技术的准确性迅速提高，近红外光谱分析仪器应用日益普及，其非接触、自动与快速多组分测定的优点不断为人们所认识。根据我
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国现代农业领域“十二五”规划的科学发展观，农业生产将从资源消耗型和粗放管理型向节约型和优化精确控制型转化，土壤、作物、粮食和食品等养分与产品质量分析管理占据重要的地位。近红外分析技术将成为现代农业领域不同对象成分分析的重要技术手段之一。目前在现代农业领域农业生产、产品贸易和流通过程中，快速品质检测手段日益丰富，许多地区产品收购部门质量检测方法由人工感官手摸、鼻嗅、嘴咬、眼看等方式判定已转变为自动快速检测，不但可以检测产品各种内部品质参数，而且极大的改善了质量检测的客观误差，近红外分析技术在我国的市场已初步形成，应用前景乐观。
（四）农业科研。我国的计算机农业应用从这里起步。经过农业战线科研人员的不懈努力，计算机已普遍进入农业科学实验室，使用手摇计算机的时代基本结束。计算机已发展成为农学研究基础技术，相应的专业人材队伍已逾千人，分布在全国农业各条战线。同样在灌溉机械上安有自动灌溉的红外温度计，根据计算读取的有关数据处理，最终通过计算机发出灌溉指令。
三、存在问题
农业的产品，已建成的数据库系统，首先都应先促使个人对将做出买卖决策的市场环境进行分析，这种方式很适合于作为分析问题的第一步骤。而对包括买方决策在内的交易发生的整个市场环境缺乏足够的重视。因此，总体看来，我国农业计算机应用水平亟待提高。应当认真总结经验，减少盲目性，切实研究如何使计算机这一日新月异的技术在农业现代化过程中，发挥应用的积极作用。
精准农业分析篇6
【关键词】无线传感器；网络；农田土壤；温湿度检测
1.前言
要改善我国传统农业的耕作方法就要对现代化农业技术进行改革，通过采用先进的现代科学技术方式对农田种植进行全面推广，保证农产品的品质与产量稳步提升。采用优秀先进的现代化科技研究成果，有效地提升农业种植的精确性，这样的方法被称为科学种田[1]。科学种田的主要特点包括精准管理、精准收获、精准施肥、精准灌溉、精准播种等，所以要推动我国农业科技进行改革工作就要做好技术产品的研究开发和精确农业技术机制的工作。要着力于这方面的开发，既要具备宽阔的市场前景，又要拥有长久的经济价值，特别是要推广和研究农田土壤温湿度智能检测的方法，这对合理开发利用未来的水资源具有重要的意义。
2.一般农田土壤温湿度检测方法
因为相对于其他环境结构来说，农田土壤环境具有复杂性，它的化学成分和物理性质存在不均一的特性，同时耕种植被对其也有一定影响，从而导致土壤中温湿度、水分含量的水平分布和垂直梯度产生差异性，所以要采用多点分布和分层测定的方式来测定土壤环境的温湿度，还要做好周期性测定工作来掌握土壤温湿度与时间变化的存在规律。以下三种检测土壤温湿度的方法是一般人们常用的方法。
（1）直接测定法：
①分离土壤固体部分和水分的方法称作土壤湿度检测，这种方法还包括酒精法和重烘干法，它具有简单、直接的优点，缺点是由于人工取土进行实验研究而造成劳动强度大、测定过程复杂等。
②直接采用温度计进行测量，这种方法具有直观、方便理解的优点，缺点是无法保障其精度性。
（2）GpS田间定位法和遥感法：
当采用这两种方法时，要把土壤样品运送到实验室里进行研究分析工作，它只能研究某一段时间内土壤的温湿度，无法达到连续检测的目的。
（3）间接测定法：
测定土壤中气体体积或物理参数和水分含量的方法，电测法常用于这种方法中，它主要通过土壤溶液导电性和土壤水分的相关联系来对土壤湿度进行测定；或者通过流经热敏电阻的电流和土壤湿度变化的联系来测定土壤温度[2]。电测法不仅操作方便，而且设备价格低廉，同时可以进行连续定点测试。缺点是精度较低，在高温条件下容易产生失准现象，而且在测定时需要人工进行观察，造成布点量减少。
3.采用无线传感网络的农田土壤温湿度智能检测系统
在采用电测法对农田土壤温湿度进行检测时，结合了现代温湿度传感技术，这种检测方法不仅拥有客观性，人为因素对其造成的原因少，而且还具有可重复性，能够实现连续测定。同时这种方法与现代通讯技术和电子技术有着密切联系，可以通过自动化检测进行实时监测，是实现智能化农田耕种的前提条件。所以，人们要改革创新电测技术，把传统电测法中运用的温湿度传感器调换成拥有先进信息加工、采集、传递一体化的无线智能传感器节点，通过无线传感技术和ZigBee技术来进行多处布点，以实现全面的土壤温湿度无线传感器网络智能检测系统。
3.1无线传感器网络技术的简介
无线传感器网络是由无中心节点构成的全范围分布系统，它采用随机投放的方法，在监控区域内密集部署所有的传感器节点。这些传感器节点包括数据处理单元、通信模块、传感器，它们以无线信道为连接点，进行自由相连从而组成了网络系统。传感器节点利用自身内置的多形式传感器，检测周围环境产生的红外声纳、热量、移动物体的速度、大小、方向等人们所需的物理现象[3]。传感器节点通过良好的协作能力运用局部交换数据的方式来实现全局任务。流经网关，传感器网络还能够与现有的网络基础设备连接上，最终把收集到的信号供远程终端传回使用。
无线传感器网络的特点包括自组织、分布式、多跳路由、拓扑变化、动态性强等，因为其拥有这些多方位的优点，所以被广泛运用到医疗、军事、工业、家庭等领域。
3.2ZigBee技术简介
ZigBee是一种先进的低功耗、近距离、低复杂度、低成本的无线网络技术，它主要在不需要注册的2.4GHziSm频段进行工作，以ieee802.15.4为基础的ZigBee传输范围在10-75m之间，这是一项被称为ieee802.15.4（ZigBee）的ieee无线个人区域网工作组的技术标准[4]。它的优点有低成本、低功耗、信息安全、网络容量大等，同时存在典型的传输数据类型，主要包括重复性低反应时间数据、间歇性数据、周期性数据。
3.3农田土壤温湿度智能检测系统模型
农田环境信息智能检测系统模型主要核心部分是无限传感网络技术和ZigBee无线收发技术。通过无限传感器网络传递和收集农田环境信息，结合远程数据处理系统研究分析所采集的数据，最终达到科学耕作的目的。
3.3.1分析系统需求
在创建检测网络系统时，要仔细、综合的研究农田环境的特点和所需要求，有效运用其自身优点，防止运用其缺点。无线传感器网络的农田环境检测系统存在的特点有通过利用环境的可知性，得知农作物的固定生育周期，利用环境的动态变化性，开发充足的太阳能资源等。此外，在系统模型建立时还需要认真考虑的条件，包括任何农业机械的田间作业和各种天气条件以及家禽的活动。
3.3.2设计系统模型
通过研究分析以上应用特质，汲取国外研究分析的经验和结果，创建先进的农田土壤温湿度智能系统模型结构。由远程数据处理中心和无线传感器监测网络组成监测系统，无线传感器监测网络再通过位于农田中的多个智能传感器节点构成，进行收集土壤水分，并记录温度参数，以构建mesh网络的ZigBee无线通信协议。所有节点参数最后传输至网关节点，可以把太阳能电池板运用到检测网络供电的所有节点中，远程数据中心主要负责分析、接收、储存数据。
一台具有固定公网ip地址的计算机可以作为远程数据中心，其中采用的基站数据管理软件功能包括：达成数据的分析、储存、决策、接收，从而完成对应的控制过程。它的技能板块包括数据库存储模块，数据接收模块，监测量空间变异分析模块，检测量时间变化分析模块，还可以设置操控其它农业机械的运行模块。
4.结语
综上所述，要实现科学耕作必须开发先进的农田环境智能检测技术，本文通过对电测法进行描述，结合先进的ZigBee技术和无线传感器技术进行调试修改，创建出有效的农田土壤温湿度信息智能检测模型，从而进一步提升农田环境信息智能检测技术，最终达到科学耕作、精细种植的重要目的。
参考文献
[1]李楠，刘成良，李彦明等.基于3S技术联合的农田墒情远程监测系统开发[J].农业工程学报，2010，26（4）：169-174.
[2]庞娜，程德福.基于ZigBee无线传感器网络的温室监测系统设计田吉林人学学报：信息科学版，2010，28（1）：55-60.
精准农业分析篇7
随着我国农业技术的进一步发展，精细农业已经成为未发展的主要趋势。精细农业需要在农业生产过程当中进行精细化数据采集、精准控制。而这些靠传统的人工操作则精准程度不高。无线传感器网络系统的应用给现代农业的精细化发展开辟了新的天地。无线传感器网络系统是一种以无线传感器节点为终端的，无中心节点的全分布式系统。各无线传感节点与路由节点通信，各路由节点与协调器通信，协调器通过移动服务器与计算机、手机等进行通信。无线传感器网络系统的应用主要集中在与环境、设施相关的农业生产当中。
关键词：
无线传感器；网络系统；农业；环境；监测
1技术分析
无线传感器网络系统是一种以无线传感器节点为终端的，无中心节点的全分布式系统。各无线传感节点与路由节点通信，各路由节点与协调器通信[1]，协调器通过移动服务器与计算机、手机等进行通信。基于无线传感器网络系统在农业中应用的系统架构基本模型，如图1所示。整个系统可以分为3个部分：无线传感器网络部分，广域网（移动网络或internet）部分，远端用户部分。各传感器节点集成有传感器模块、控制器模块、通信模块和电源模块等，它们以无线通信方式，通过分层的网络通信协议和分布式算法，可自行组织快速地构建网络系统，传感器节点间具有良好的协作能力；传感器集成形式多样，可探测包括温度、湿度、噪声、光照度、压力、移动物体的大小、速度与方向等诸多人们感兴趣的物理现象；通过网关，无线传感器网络可以接入internet/intranet，从而将采集到的信息回传给远程的终端用户。
2主要应用
2.1温室自控系统温室自控系统是通过无线传感器网络构建一个集测量与控制于一体的自动化系统。通过无线传感器网络系统采集温室内的温度、湿度、光照、二氧化碳含量、氧气含量等与温室农作物相关的数据信息，然后进行分析，并通过无线传感网络系统控制风机、电机等设施，从而达到自动通风、自动加热、自动制冷等精准自动化控制[1]。
2.2自动灌溉系统自动灌溉系统也是利用指定投放的无线传感器终端获取温室或大田中的降水量、pH值、土壤湿度、气温等值，然后通过分析系统针对农作物特点进行科学的分析与计算，做出灌溉决策，最终通过灌溉指令驱动电机、水泵实现自动灌溉的功能。
2.3环境检测系统环境检测也是无线传感器网络系统的重要应用，例如对于森林环境的监测，人工巡山已经十分落后，那么如何有立效及时发现森林环境的变化，通过布置无线传感器节点进行自动监测的方式十分有效，对于森林火灾的预防、报警等有着十分重的作用。
2.4动植物生理生态检测系统当前，畜牧业作为农业的一支也正在逐步实现精细化，通过布置多层次的无线传感器网络检测系统，对牲畜家禽、水产养殖、稀有动物的生活习性、环境、生理状况及种群复杂度进行观测研究，可以实现对动植物生理生态的掌握。
2.5农业运输管理系统农业生产的很多产品是需要在一定的温度控制范围内进行运输的，如果不在范围内运输则会使农产品新鲜程度下降或者腐烂变质等，如果在未察觉情况下销售给消费者就有可能造成严重影响。因此，通过无线传感节点感应运输途中车厢内的温度、湿度值等并实时调控、报警，可以精准化保证农产品质量。
3小结
纵观农业发展长河，今后精细化农业、自动化农业、智能农业必将成为大的发展趋势，作为科研人员一定要积极探索让新技术服务农业，为农业创造更大价值。
参考文献
精准农业分析篇8
**年是***供电局农电各项工作全面推进、各项管理全面升级的大发展之年。在这一年里，广大农电干部员工在省电力公司的大力支持下，在上级领导的正确带领下，以科学发展观为统领，以安全生产为中心,以强化管理为主线，以系列标准化建设为总揽，围绕“规范化、专业化、标准化、信息化”工作要求，按照农电发展再上新台阶的整体规划，精诚团结，努力拼搏，使***农电呈现出一派欣欣向荣的全新气象。
一、重中之重抓安全安全生产态势平稳
我局以安全风险管理年活动为载体，以防人身触电、高空坠落为重点，以系列标准化建设为总揽，抓流程化、专业化，促规范化、精益化。进一步加强了生产计划的刚性管理、现场监督检查和完工汇报的闭环管理，实现农电安全生产态势平稳、稳中有进。
一是牢固树立“安全第一”的思想。坚持“安全第一、预防为主、综合治理”和我局“三保、两强、两化、零事故”的安全管理方针不动摇，站在讲政治的高度抓好农电安全工作。
二是建立农电安全诚信及安全风险管理工作机制，更新管理理念、细化管理措施，夯实农电安全基础。在制定《农电诚信安全工作机制指导意见》和《农电安全风险管理实施方案》的基础上，分阶段、分步骤稳步推进，确保取得实效。
三是以防人身为重点，反违章，除隐患，突出现场安全管理。认真落实农电检修施工现场“三防十要”反事故措施和反“六不”斗争，将工作重心转向现场安全管理，加强施工现场安全风险的防范，严格执行“三措”的审批。
四是加强配网设备管理，提高安全稳定运行水平。以“两清理”工作为抓手，不断完善整治两清理及隐患排查发现的问题，全面解决配网设备存在的标识不全、交跨距离不满足要求等问题，实现配网设备规范管理、安全运行。
二、全力以赴抓建设电网改造突飞猛进
我局抓住**年国家拉动内需的历史机遇，加快农网建设与改造步伐，完成农网基建及西部完善化工程建设任务,建设坚强农网，满足农网“四性”（安全性、可靠性、节能环保性和科技进步性）要求，以更好地服务“三农”，使广大农村客户“用上电、用好电、电好用”。**年农网建设共完成投资11765万元。
一是坚持“建强农网，服务三农”原则，制定并完善农配网发展规划。做到以电网规划为龙头，指导项目立项，在立项过程中根据负荷情况选定典型设计方案，进一步降低工程成本，增强电网建设资金的投入产出比，达到既节省资金，又能满足电网负荷需求的效果。
二是大力推进农村电网改造。抓好杨凌揉谷乡等地的农村中、低压电网改造，完成市区、兴平的27个乡（镇）、140个村的农网改造建设任务。开展农村排灌供电设施改造，加快解决农村三相动力用电需求。年内力争农村电网改造覆盖面达到90%，使广大农村客户“用上电、用好电、电好用”。
三是坚持“科技兴电”，全面整合农电技术管理。加快推广应用农电科技成果，积极推广“新农村供电模式”和“四新”技术，加快了县级调度自动化系统升级改造。
四是加大农网工程规范化管理。通过培训等多种方式，加强县局网改专工及物资、财务等管理人员对工程管理流程、农网改造政策掌握、农网管理制度的集中学习，保证农网工程管理制度化、规范化、标准化，进一步加强农网工程的全过程管理，提高工程各阶段工作质量和管理水平。
五是加强农网建设预决算及资金管理。农网工程资金按照国家有关农网投资政策，严格审查、核准工程项目的必要性、合理性和可行性，严格农网建设资金的使用管理，严禁项目与投资不一致，随意扩大概预算和对暂时不需要改造的线路设备进行重复性投资。
三、集中精力抓运行运行管理精益求精
**年，我局大力开展配网运行的分析和研究，解决配电网中存在的突出问题；深化、细化农配网“两清理”工作；进一步拓宽带电作业领域。
一是积极开展配网运行标准化建设工作。首先实现现场作业标准化。严格执行工作计划管理及审批制度，加大作业过程管理力度，实现施工现场规范化、科学化管理；其次实现管理制度标准化、流程化。根据设备的变化情况，制定出新的管理制度，并加大各项制度的实施考核力度；同时不忘班组基础管理标准化。细化配网运行基础管理，强化班组资料管理。
二是加强配网运行分析和研究，重点加强负荷管理工作。加强基础运行数据的收集、分析和应用，对监控采集回的数据进行分析，做到以数据指导各项工作的有效开展，确保配网安全、可靠运行。
三是以配网可靠性管理为龙头加强专业技术管理。制定了配网可靠性指标预分配制度，实行“先算后干、边算边干、干后复算”的办法合理安排计划检修工作，提高了配网供电可靠性。请厂家对d电电压监测仪共125块全部进行了升级改造，对居民客户端电压质量实施了实时监控并采取各种有效的调压措施，确保了电压质量合格。利用城网综合智能配电箱项目的实施和杨凌集抄项目的实施，不断加大该系统在生产技术领域的功能开发，通过基础数据的收集积累、对比分析，“以数字说话，以数据指导实际工作”，逐步提高农配网精益化管理水平。
四、提升标准抓管理农电管理亮点纷呈
进一步强化农电管理工作，认真开展“低压线损规范化管理年”和“三节约”（节约一分钱、节约一张纸、节约一寸导线）活动，努力增收节支、降本增效、提高效益。
一是加强供电所标准化建设。在加强硬件标准化建设的同时，加强基础管理标准化建设，不断提升供电所的精益化管理水平。杨村供电所建成了国网公司农村供电营业规范化管理示范窗口，建成了渭滨、庄头等十个省公司样板供电所。
二是提升农电优质服务水平。大力推进“二保”服务进景区、园区、社区活动。杨凌分局园区供电所、杨村供电所农村居民社区服务窗口,成为农电服务示范窗口的亮点。
精准农业分析篇9
关键词:精细农业遥感技术全球定位系统地理信息系统
引言
“精细农业”的核心指导思想就是要利用现代地球空间信息技术获取农田内影响作物的生长和产量的各种因素的时空差异，避免因对农田的盲目投入所造成的浪费和过量施肥施药造成的环境污染。具体而言，就是利用卫星定位系统对采集的农田信息进行空间定位；利用遥感技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息；利用地理信息系统建立农田土地管理、自然条件(土壤、地形、地貌、水分条件等)、作物产量的空间分布等的空间数据库，并对作物苗情、病虫害、墒情的发生发展趋势进行分析模拟，为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息；在获取上述信息的基础上，利用作物生产管理辅助决策支持系统对生产过程进行调控，合理地进行施肥、灌溉、施药、除草等耕作措施，以达到对田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的产量。精细农业技术是运用全球定位系统(GpS)、地理信息系统(GiS)、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术，对大田农作物生产和畜牧生产实施监控，从而提高作物和畜牧产量和质量，最大限度地保护生态环境，保证农业的可持续发展。
一、国内外“精细农业”技术的应用情况
1.1国外“精细农业”技术的应用情况在北美、欧洲和澳大利亚等地“精细农业”技术主要用于土地资源的详查及监测，农作物生长状况的监测和产量预测，灾害性天气、旱情、涝情和水情的监测，农作物病虫害的监测与精细防治和大地号农田的优化施肥等方面。
到了八十年代和九十年代，由于遥感技术(RS)、全球定位系统(GpS)和地理信息系统(GiS)的应用，进行农情监测和产量预测已达到更加精确的程度，所用设备的数量和精度都在提高。目前全球已有20000台“产量监测器”投入了使用，有的就装在收获机械上。
目前，在一些国家“可变比率洒施机”的试用引起了人们的极大兴趣。该机器的设计者试图借助于RS、GiS和GpS等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害情况等)，同时机器自动控制农药、化肥和种子的施入量。由于优化施肥，农场主从中可能获得巨大的经济效益。
另一种“可变比率洒施机”名为“实时闭循环系统”(Real-timeclosed-loopSystem)，其设计者是想尽可能地摆脱对3S技术的依赖，田间信息直接由安在洒施机上的探测设备获取，并立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器保证了所测得信息与所采取措施的地点的一致性。
1.2国内“精细农业”技术的应用情况我国是个农业大国，农业生产的自然条件十分复杂，自然灾害频繁，因此“精细农业”技术对我国农业生产来说是非常重要的。
我国利用地球资源技术卫星遥感资料进行土壤和水文调查开始于七十年代末和八十年代初，山西、内蒙等省(区)的土壤调查和农业区划工作就利用了卫星遥感资料。
1984-1986年，我国在京、津、冀地区，进行了大规模的冬小麦卫星遥感试验，取得了一定成果。1985和1986年小麦产量预报准确率分别为92％和95％。
可见，我国“精细农业”基本上还停留在卫星遥感、地理信息系统和产量预测方面
二、“精细农业”的技术思想
精细农业其核心思想是通过对农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素(如土壤结构、地形、土壤含水量、植物营养、病虫害、杂草等)实际存在的空间和时间差异性的分析，确定影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控，以充分利用资源，实现最经济、最合理的投入，获得经济上和环境上的最大效益。精细农业之所以引起全世界广泛的关注，首先是因为它能显著提高产量，提高耕地资源利用潜力和保护环境；其次，是因为精细农业研究的意义已远远超出其技术系统应用发展本身的范围，它提供的技术思想和改造客观世界的认识思维方式，其影响更是深远的。
三、精细农业的技术构成
3.1GpS——全球定位系统推动精细农业发展的关键技术是在20世纪70年代末开始建立的全球定位系统。它是一种高精度、全天候、全球性的无线电导航、定位、定时系统，它可提供连续、定位和原子时钟信息。
3.2GiS——地理信息系统地理信息系统以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对有关空间数据按地量坐标或空间位置进行预处理、输入、存储、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究，并处理各种空间实体和空间关系。它有如下特征：具有采集、管理、分析和输出多种空间信息的能力；具有空间分析、多要素信息分析和预测预报的能力，可为宏观决策管理服务；能实现快速、准确的空间分析和动态监测研究。将GiS用于精细农业中，可对农田小区的作物产量和各种影响因素进行存储、分析和管理。
3.3RS——遥感技术遥感技术可根据对遥感资料的解译，获得所研究区域内有关信息，具有宏观、快速、动态等特点。不同含水量的土壤具有不同的地表温度，因而具有不同的热红外特性和热辐射特性。农作物不同生长期和不同生长情况均有不同的光谱反射曲线，所以结合研究区域内抽样调查的资料和GiS数据库，并依靠有关的专业基础知识，利用RS可获得土壤含水量、作物长势和产量等重要资料。
3.4DSS——决策支持系统决策支持系统是根据农业生产者和专家在长期生产中获得的知识，建立作物栽培与经济分析模型、空间分析与时间序列模型、统计趋势分析与预测模型和技术经济分析模型，利用GpS、RS获得的各种信息及GiS建立的数据库，针对小区内农作物生长环境和生长条件时间和空间上存在的差异作出分布式投入决策，即生成田间投入处方图。决策支持系统DSS综合了专家系统eS(expertsystem)和模拟系统SS(simulationsystem)，因而能为精细农业的实施提供正确的决策支持。:
3.5St——信息采集与处理技术信息采集与处理技术是获取各种信息的重要手段。精细农业的实现首先在于认识农田小区内农作物生长环境和生物情况的差异而这必须依赖于各种先进的传感器。随着现代科学技术的发展，各种非接触快速测量传感器和智能化传感器为精细农业提供了全新的技术支持。
精准农业分析篇10
关键词：葡萄酒；农药残留；疏水值；分析检测
中图分类号：tS262文献标识码：a
前言
葡萄酒作为农业深加工产品，果实生长期间尤其是收获前喷洒的农药会不同程度地残留到酒液中，当残留量达到一定程度时，这些污染物不仅抑制葡萄酒的发酵过程，还会影响葡萄酒的感官质量，因此，欧盟于2009年规定了70多种农药在葡萄酒中的残留量。但我国除对酿酒原料的农药残留量进行限定外，在葡萄酒农药残留标准方面与发达国家相比还有不小的差距，多菌灵超标事件更是给国人以警醒，因此，监测和控制我国葡萄酒中的农药残留量，对其安全性进行评估，是促进葡萄酒市场长期稳定发展的关键。
1材料与方法
1．1材料、试剂及仪器
葡萄酒样品：市场购买。
酿酒原料：赤霞珠(CabernetSauvignon)品种，国内某企业提供。
主要化学试剂：40种农药标样：农业部环境保护科研监测所研制；环氧七氯(内标)：Sigma公司。
仪器设备：安捷伦气质联用仪，离心机，旋涡混合器，氮吹仪，超声波清洗器，分析天平(精确至0．0001g)，超纯水器，pestiCarb-nH2(石墨化碳黑和氨基柱)小柱。
1．2试验方法
1．2．1农药残留测定方法
1．2．1．1农残提取
准确称取10．00mL葡萄酒试样于50mL离心管中，依次加人10mL正己烷，3gnaCl。超声5min后再涡旋振荡5min，以5000r／min离心5min，移取上清液于浓缩瓶中，再加入10mL乙酸乙酯溶液重复提取1次．合并提取液，氮吹至近干，立即加入丙酮溶解，定容到lmL，待净化。1．2．1．2净化
在pestiCarb―nH2(石墨化碳黑和氨基柱)小柱上方加入2cm的无水硫酸钠，用3mL乙腈与丙酮的混合溶剂混合液(体积比2：1)预洗串联柱pestiCarb―nH2小柱，保持湿润，然后将上述lmL丙酮溶液移至串联柱中，然后用3mL的乙腈和丙酮的混合液(体积比2：1)洗涤浓缩液收集瓶，然后将洗涤液转移至柱中，再重复洗涤浓缩液收集瓶1次，静置2min，再用12mL乙腈与丙酮的混合溶剂混合液(体积比2：1)洗涤浓缩液收集瓶，用氮吹仪吹到小于lmL。然后用丙酮定容到1mL，并加入20μL的内标储备液，混匀，用于气相色谱质谱测定。
1．2．1．3GC―mS条件
DB一5ms(或DB一1701)石英弹性毛细管色谱柱(30x0．25x0．25)；色谱柱初始温度60℃，以10℃／min程序升温至120℃。以4℃／min升温至220℃。以8℃／min升温至300℃(保持10min)；进样15温度：280℃；接口温度：250℃；载气：氦气(99．999％)；流速：1．0mL／min；进样量：lμL。
1．2．2方法评价
1．2．2．1标准曲线的制定
配制1．000mg/L、0．500mg／L、0．250mg／L、0．125mg／L和0．050mg／L5个浓度水平的40种农药混标，按照1．2．1方法提取、测定，各水平重复3次，以各农药峰面积与内标峰面积之比对其相应浓度进行线性回归计算，绘制农残标样标准曲线。
1．2．2．2检出限测定方法
使用浓度为0．05mg／L的农药混合标准溶液逐步稀释，配制成0．025mg／L、0．0125mg／L进行分析，以产生3倍噪声信号测定该方法的检出限。
1．2．2．3精密度和回收率的测定方法取葡萄酒样，按照1．2．1方法处理、分析，重复3次，确定葡萄酒的农残含量。分别吸取浓度为2mg／L的农药混合标准溶液4mL、2mL、lmL加人到6mL、8mL和9mL的葡萄酒中，按照1．2．1方法提取和净化，平行处理6次，得到样品处理液，进行GC―mS分析，计算其精密度和回收率。
1．2．3工艺流程红葡萄酒：葡萄原料一除梗破碎(添加30mg／LSo2)酒精发酵(25℃)分离压榨苹果酸乳酸发酵分离下胶稳定性处理过滤装瓶。
1．2．4实验设计
采用单因素试验方法，分别研究了农药类型和添加量对葡萄酒发酵过程的影响，并跟踪分析了所添加农药在整个生产过程中含量的变化情况。所有试验处理均设3次重复。
2结果与分析
2．1方法的验证
按照1．2．2中的方法对分析方法进行评价，结果见表l。
由表1可知，所分析的40种农药残留，其中27种的线性范围在0．0251mg／L之间，其余13种线性范围在0．05～1mg／L之间；在相应线性范围内40种农药残留的相关系数在0．9912～0．9998之间；检测限LoD(S／n=3)范围从氰戊菊酯1．14μg/L到甲胺磷18．86μg/L，均在20μg/L以下；日间精密度RSD％在o．962％～7．429％之间，该方法的回收率较好，平均加标回收率在79．7％～112．4％之间。
综合上述各个指标的分析结果，说明该方法精确、稳定，可以满足葡萄酒农药残留的定量分析要求。
2．2我国葡萄酒样品中农药残留含量分析研究
分析了28个葡萄酒样品(20个红葡萄酒，8个白葡萄酒)中的农药残留情况，结果见表2和图l。28个葡萄酒样品中，样品检测率大于5％的农药有13种．所检出的农药残留其含量在0．001～0．372mg／L之间。根据欧盟对葡萄酒中各种农残(mRLs)标准规定，检测样品中的农残含量均低于欧盟现有标准所规定的限值。
图1显示了28个葡萄酒样品中的农残含量，其中前8个为白葡萄酒，后20个是红葡萄酒，9号、10号为采用有机方式种植的红葡萄酒样品。从图l可以看出，红葡萄酒的农残含量明显高于白葡萄酒，本研究中白葡萄酒农残总量为0．280～0．408mg／L，平均含量为0．359rag／L；红葡萄酒(不含有机葡萄)农残总量在0．464～0．837mg／L之间．平均含量为0．622mg/L，这主要是由于两种葡萄酒酿酒工艺不同所致：采用的有机种植的葡萄酒由于在原料生长期间不允许使用化学农药，所以在样品中应该检测不出农残．但本研究2个样品中均检测出了低于10μg/L微量农残，这可能是由于土壤受污染所致。
3讨论
本研究建立了40种农药残留的GC―mS检测方法。方法的平均加标回收率在79．7％～112．4％之间：相关系数R2>0．99，线性关系良好：样品间精密度RSD在0．962％～7．429％之间，说明本方法简便、准确、灵敏、重现性好，可用于葡萄酒农药残留的检测。本研究选取了28个葡萄酒样品进行农残检测．检测率大于5％的农药有13种，其含量在0．001～0．372mg／L之间，但均未超过欧盟对葡萄酒中各种农药最大残留量的规定。白葡萄酒中的农药残留量较红葡萄酒少，白葡萄酒农残平均含量为0．359mg／L：红葡萄酒(不含有机葡萄)农残平均含量为0．622mg／L。
本研究选取了葡萄园中常用的5种农药进行模拟酿造试验，结果显示，在葡萄汁中添加不同种类农药，其残留量差异非常显著，其中甲霜灵残留率最高，而氰戊菊酯的残留率最低，另外3种农药的残留量与其添加量间无规律性。分析发现农药的残留率与其在水中的疏水性有关，当疏水值高于5时，在葡萄酒中基本无残留量；而当疏水值低于5时，疏水值越低，残留率越高。而且比较发酵后酒液、残渣和过滤操作对农药残留的影响后发现。
参考文献
[1]中华人民共和国卫生部，中华人民共和国农业部．GB2763―2012食品安全国家标准食品中农药的最大残留限量[S]．北京：中国标准出版社．2012