基于GIS的精准农业信息流分析方法研究

“精准农业”是基于农田内空间差异性信息和现代科学技术的作物生产管理系统。地理信息系统(GIS)是“精准农业”技术实践中的关键技术之一,它通过与GPS的结合,获取农田内空间差异性信息,建立农田环境要素信息数据库,运用GIS的各项功能对环境要素数据进行转换、处理和分析,最后形成各种指导农业生产的处方图形。该文以上海精准农业示范区为例,分析农田环境要素信息在GIS中的流动过程,信息流动主要环节的技术实现;空间插值方法是精准农业技术实现的重要方法,该文对常用于农田环境要素的空间插值方法做了初步研究。     

旱作农业保护性耕作概述

一、基本概念 保护性耕作是一种新型旱地耕作法，起源于20世纪30年代的美同一目前，美国、加拿大和澳大利亚等国已基奉全部采用了以机械化为支撑的保护性耕作。我国对其的定义为“对农田实行免耕、少耕，用作物秸秆覆盖地表，减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的先进农业耕作技术。或概括为秸秆覆盖、以松代耕、免耕播种、综合除草”。其核心是免耕播种，主要作业均使用机械来完成。     

发挥农业科技的作用,综合治理沙尘暴和沙漠化土地

本文分析了春季发生的危害我国及东亚部分地区的沙尘暴的发生过程、动力学原理、形成条件，指出了沙尘暴的细微颗粒主要来自于疏松裸露的农田或退化的草原，人类不合理的土地开发、耕作和过牧为沙尘暴提供了丰富的沙尘源。进而提出了实行耕作制度改革，大力推广保护性耕作等农业科技，把植树造林、草原建设和农田保护性耕作3个方面综合起来，从而更加有效地防治沙尘暴和土地的沙漠化。     

设计中国特色精准农业体系的初步尝试

我国是一个农业大国,是否选择精准农业发展模式无疑具有战略意义.但应突破精准农业高技术观的旧认识,建构高技术精准农业、特色技术精准农业和初级技术精准农业的分层级的新认识观.据此,创构了县域精准农业创新主体,设计了相应的运行机制和支撑体系.     

农田节水综合措施

本文从耕作、种植、灌溉、化学调控四个方面归纳总结了农田节水的主要措施，为指导农田节水提供技术服务。     

东北地理所探索黑土保护性耕作技术

当前,东北地区黑土的严重退化已引起了社会各界的广泛关注,东北地理与农业生态研究所的科技工作者一直在积极探索黑土退化治理的科学良策。他们正在进行的“黑土保护性耕作技术”就是其中的一项内容。 黑土保护性耕作技术是中国科学院国外杰出人才资助项目“中国东北松嫩平原黑土区农田有机碳水平现状和可增潜力的研究”、“国家自然科学基金资助项目:黑土固定大气二氧化碳的潜力”和长春市农业创新计划项目“退化黑土保护性     

河西走廊高标准农田建设下农田节水技术效益分析

高标准农田建设是现代化灌区发展的重要途径，也是实现农业机械化和标准化的重要手段，甘肃河西走廊地区大力推动高标准农田建设，附加高效节灌技术，有效缓解了用水矛盾和农业生产效益低下的问题。文章从节灌系统设计和应用、高标准农田建设技术要求、农田节水节肥和增产增效等方面分析了高标准农田建设和节水滴灌技术条件下的农田节水技术效益。     

黄土高原区农户保护性耕作技术采用的提效与减贫效应

【目的】保护性耕作技术作为提升耕地质量的重要手段，事关农业可持续发展。【方法】本文基于黄土高原陕甘宁地区1268份玉米种植户调查问卷，运用随机前沿（SFA）模型测算农业生产效率后，使用内生转换回归（ESRM）检验农户保护性耕作技术采用对农业生产效率的影响，并利用逆概率加权回归调整（IPWRA）估计农户保护性耕作技术采用对增收减贫的影响效应。【结果】(1)保护性耕作技术采用能够显著提高农业生产效率，在考虑反事实情况的基础上，采用保护性耕作技术的农户生产效率比未采用农户高2.9%。(2)保护性耕作技术采用对农户增收减贫有着稳健的正向促进作用，采用保护性耕作技术的人均家庭纯收入比未采用农户显著增加8.9%，进一步使用PSM不同匹配方法验证了该结果的有效性。(3)相比单一技术采用，农户联合采用保护性耕作技术的生产效率提升更高；相比甘肃和宁夏，陕西地区的农户采用保护性耕作技术的增收减贫效果更为显著。【结论】耕地是粮食生产的关键，政府应积极推广、激励农户采用保护性耕作技术，为耕地保护的保数量、提质量、增效率、减贫困等目标实现奠定坚实基础。     

精准农业中信息相关科学问题研究进展

信息技术是精准农业的核心,本文在"精准农业中与信息相关若干重大科学问题研讨会"的基础上,对精准农业概念及相关信息技术做了论述,分析了国内外在精准农业田间信息采集、作物生长模拟模型及调控、智能农业决策支持系统、精准农业装备技术与产品等领域的研究现状和未来发展趋势,提出了未来5-10年优先资助领域.     

运用"3S"集成技术打造精准农业

本文通过解读农业生产的各个环节,简明的阐述"3S"技术在现代农业生产中的应用,提出运用"3S"集成技术打造 精准农业是我国农业可持续发展的关键之一。并指出精准农业的发展方向。     

从精准农业看当代农学思想的发展

精准农业作为现代化农业的发展趋势之一,近年来取得了很大的发展。这种全新的农业生产经营方式体现了农学思想在多方面的突破。本文试图从精准农业生产过程中体现出的充分运用信息化手段、注重“个性化”微观操作、发展计算机模拟技术和突出可持续发展理念这四个特点入手,分析、总结精准农业发展过程中蕴含的农学思想的演化脉络。     

农业地理信息系统助力金农工程

农业地理信息系统是以遥感技术、地理信息技术、全球定位技术、人工智能技术和网络技术为支撑而建成的，集农业信息采集、发布、预告、决策为一体，包括农业信息库、管理、分析与决策支持系统、精准农业示范系统三部分。农业地理信息系统是以计算机技术为基础的，以遥感技术、地理信息技术、全球定位技术、人工智能技术和网络技术为支撑技术而建成的集农业信息采集、发布、预告、决策为一体的高新技术体系，分为以下三部分：     

精准农业领域传输层优选模型的设计与实现

精准农业作为当今世界农业发展的趋势,通过与“物联网、云计算、大数据”等信息技术的融合,实现农业生产标准化、规模化、智能化。本文基于我国农业现阶段特点和IT行业技术成熟情况,针对传输层模型进行探索和优化,提出了应用于精准农业的设计方案,设计对比多种组网传输方式,给出了系统体系结构和核心硬件架构等。     

“十一五”国家科技支撑计划重点项目松嫩一三江平原粮食核心产区农田水土调控关键技术研究与示范

松嫩-三江平原跨吉林、黑龙江两省,粮食产量占整个东北地区的45％,粮食商品率居全国所有粮食主产区之首。作为中华大粮仓,该区域受土地退化、耕地质量下降、水资源时空分布不均、农田水土资源匹配程度不高以及缺乏新型的农田耕作栽培技术等问题困扰,粮食产能不是很稳定。“十一五”国家科技支撑项目“松嫩一三江平原粮食核心产区农田水土调控关键技术研究与示范”以保障国家粮食安全和农业增收为根本,针对松嫩一三江平原粮食生产中的农田水土匹配能力弱的问题,以苏打盐渍化农田、侵蚀黑土农田、风沙瘠薄农田、渍涝农田、白浆土农田5种类型中低产田治理为突破口,通过技术研发与集成,取得了多项技术成果,为松嫩一三江平原粮食稳产增产和吉林省、黑龙江省粮食生产战略目标实现提供了强有力的技术支撑。     

物联网精准农业系统在瓜果种植中的应用

引入基于物联网的精准农业技术能加快我国向现代化大农业过渡的进程。精准农业系统利用BP神经网络算法预测瓜果病虫害,软件系统包含了生产智能管理平台、专家诊断服务系统平台和溯源交易平台,同时应用了RFID、3G、ZigBee等物联网技术。该精准农业系统应用于有机瓜果示范生产,起到了精细控制水肥、及时预警病虫害、降低了生产成本的作用,大范围的应用会产生更好的经济效益。     

农田节水灌溉综合示范开发研究

在目前,我国水资源储备日渐紧张,因此农田水利的节水灌溉技术就显得格外的重要,同时积极的宣传推广农田作业时,对灌溉的水资源进行节水处理,也上升到了现在我国农业建设的首要位置。本文将结合我国农业耕作的实际情况,就农田水利节水灌溉技术的综合开发及研究展开探讨进行阐述。     

陕西关中地区发展精准农业的基础条件分析

陕西省关中地区已经具备发展精准农业的基本条件,在“十四五”期间,加快农村农业现代化的背景下,陕西农业人地矛盾、资环矛盾突出、水资源严重短缺、农产品质量安全隐患、竞争力不强等将推动陕西农业生产模式快速向精准农业生产模式转变,关中地区地势平坦,农业机械化水平、规模化经营水平、数字化水平的持续提升,空间基础设施和网络基础设施持续完善,农村农业空间数据库的建成等为关中地区发展精准农业创造了基础和条件。     

“铁牛”下沤田

我国的农田条件和耕作方法有着自己的特点,要实现农业机械化,必须设计出适应我国农业生产特点的农业机械。漚田拖拉机的研究设计,是我国农业机械工作者探索中国式拖拉机的一个生动事例。     

促进南方红壤丘陵区农业可持续发展的复合农业生态系统长期观测研究

我国南方红壤丘陵区土壤质地黏重,透水性差,季节性降雨分布严重不足,极易发生水土流失;不合理的耕作措施加剧土壤侵蚀,导致土壤肥力下降,制约当地农业的可持续发展。1979年中国科学院桃源农业生态试验站(以下简称"桃源站")建站以来,系统开展了区域农业生态系统优化管理、农业整体效益的提高和建立区域农业综合发展的技术体系与优化模式,并进行示范推广,为南方红壤丘陵区农田生态系统耕地地力提升和水土流失治理、区域农业结构调整和生态环境改善提供重要理论和技术支撑。通过系统分析南方潜育性和次生潜育化水稻土的形成原因,为我国潜育性水田的治理提供技术支撑;研究红壤稻田生态系统可持续生产力与系统健康的协调机制,为稻田生态系统持续、高效生产提供理论依据和技术支撑;系统解析驱动稻田N2O和CH4排放关键过程的微生物作用机理,为我国农田温室气体减排提供重要的科学依据;系统解析我国农田生态系统土壤细菌和反硝化微生物的分布格局和主要驱动因素,为大尺度刻画我国农田土壤微生物群落组成机构及生态功能奠定基础;研究猪日粮功能性氨基酸代谢与生理功能调控机制,提升我国科学养猪水平和养猪业的健康可持续发展;探明了多年蔬菜连作对土壤氮素转化功能的影响及其微生物作用机制,并提出相应调控措施,为蔬菜土氮素的调控提供强有力理论依据和技术支持;研究典型农田生态系统养分流失特征及影响因素,构建丘岗复合农业生态系统氮磷拦截与生态消纳模式和稻田流失氮磷生态湿地消纳技术,为防控农田生态系统氮磷面源污染提供技术支撑;构建南方丘陵区坡地种草养羊与农牧资源循环利用模式并开展示范推广,服务当地农业可持续发展。未来,桃源站在中国科学院"率先行动"计划指导下,将为区域农业可持续发展作出更大的贡献。     

基于对农田节水灌溉技术的几点思考

随着我国科技不断的进步,社会也在飞速发展,人们对农业产品的需求量也越来越多,这就导致了土地过度开发,生态环境被破坏,尤其是人们所赖以生存的水资源,也因为农业的过度繁荣,资源利用不合理的情况下出现了资源告急的情况。因此大力发展农田水利的节水灌溉技术则将是当前最为紧急的课题之一。其主要目的是要将我国自古以来沿袭下来的传统的耕作习惯进行一个改变,将灌溉用水以最科学最合理的办法进行利用,从而实现节约用水,将农业种植物的经济成本降到最低,提升农民的经济效益。本文将结合农田水利节水灌溉的实际作业情况,对农田节水灌溉技术的政策进行了一个细致的总结,并且细致的分析了我国节811水灌溉新技术在以后的农田耕作发展中的所能起到的作用。