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篇1
1农业机械发展现状
1.1我国农业机械设备使用现状
随着家庭联产经营制度的提出，调动了农民的劳动动力。因此，农业机械吸引着广大农民的眼球，因为现代化农业机械有着高效、便利等特点。例如，南方的水稻种植，其地理位置优越，地势比较平缓，因此可以采用现代化机械操作，大大节省人力、财力；而在北方，比如陕北地区，其地势多为丘陵和山坡，无法大规模实施农业机械操作，这样就降低了农业生产效率。
1.2我国农业机械设备质量现状
随着农业机械化时代的到来，各地的农业机械经销商也如雨后春笋般日益增多。但是，许多农业机械经销商没有生产经营许可证，安全保护措施不规范，没有规范的防护设备［1］。同时，经销商为了争夺市场，常常以次充好，制作工艺粗糙，质量无法保证，导致农业机械的质量差，在使用过程中没有安全性可言。
1.3农业机械设备服务系统不完善
按照国家的农业机械设备三包规定，出售正规的农业机械时必须有退货、维修等售后服务，而现在市场中出售的农业机械大多没有售后服务点。同时，大多农业机械设备说明书中的规格和使用注意事项、厂家地址等项目注释模糊，这样使农民的权益无法得到保障。所以，农业机械服务机构的不完善给农业机械使用带来了极大的困扰。
2农业机械发展前景
2.1智能电子传感技术的应用
现代化农业机械设备遍地开花，智能电子传感技术应用就是一个典例，飞机打农药则利用了传感技术，自行感应出农作物所处的位置，对其作出感应，精确其位置，根据种植面积，喷撒适量农药，促进庄稼正常生长［2］。这一系列便利的措施在过去是无法普及到的，所以农业生产中采用现代化的传感技术就显得尤为重要。
2.2农用机器人的普及
随着科技的高速发展，将会出现传感和机电一体化的农业机器人。智能化农用机器人采用现代计算机技术，比如采用计算机技术中的编程，对于农作物常见的疾病及发病特征做出一套完整的程序植入机器人内部，机器人可以根据观察和感应到的农作物状态，采取相应的防治措施［3］。虽然现阶段农用机器人研究还存在一定的问题，但是随着科技的不断发展，农用机器人必然会成为农业发展的中坚力量。
2.3先进的4C及仿真技术的应用
农业机械的使用不但体现在大型种植设备上，现在已经全面渗透在精密的仿真等领域。例如培育新植株是一个漫长的过程，而利用高端的仿真技术，可以模拟出植物所需要的生长环境，大大缩短培育时间，节约人力和财力。因此，现代化的仿真技术在农业生产中的应用也是不容忽视的。
3结语
该文通过对农业机械的发展现状及发展前景进行分析，发现现阶段我国的农业机械仍然存在着服务系统不完善等问题，需要对此进行改正。而农业机械的发展前景极为广阔，科技的迅速发展，智能化和自动化已成为农业机械未来发展的必然趋势。同时，只有在政府、农机生产部门、农民三方齐心协力下，农业机械才能够促进农业生产稳态发展，在农业生产中发挥其应有的作用。
参考文献
［1］金衡模，高焕文，王晓燕.农业机械自动化的现状与推进模式［J］.中国农业大学学报，2000（2）：44-49.
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1农业机械新技术的发展与应用
1.1计算机视觉技术
因为在当前的经济社会，农业经济效益高低在很大程度上取决于农产品质量好坏，优质等级的农产品价格会更高。但是如果以人工方式对农产品进行分类，不但费时费力，而且效率很低。而通过计算机视觉技术则可以很好的解决这一问题。其主要是依靠图像处理、视觉模拟等先进技术作为技术依据来对农产品品质进行分级检验。现如今，计算机视觉技术还在农业机械收割、播种等领域有所涉及，但目前还无法有效处理快速获取动态图形信息，为收割、播种这一领域的应用带来了一定的难题，还需要相关人员继续进行研发[1]。
1.2人工智能技术
人工智能是当前社会上讨论的热点话题，是最前沿的高科技之一。将人工智能技术应用在传统的农业中是时展的需求，也是未来的主要发展趋势。美国等发达国家已经初步将人工智能技术应用在实际的农业生产中。如美国农业已经开始使用激光拖拉机，实现了人工智能操控拖拉机的方向、所在位置和工作动态，极大的解放了劳动生产力，提高了生产效率和操作精准度，也使得农业生产更加舒适省力，尤其适宜大规模的农业生产。
1.3自动控制技术
在农业生产中，自动控制技术的应用较为广泛，但是还有很大的应用与提升空间，尤其是在一些特殊生产领域，依然还属于机械新技术。例如，在蔬菜大棚的农业生产中，通过自动控制技术就可以自动对大棚内部的温度与湿度进行合理的实时调节，不但使调节后的温度湿度更加科学精准，更适宜蔬菜的生长，也大大减少了人力劳动工作量。
1.4联合耕作机械技术
所谓联合耕作，就是指两个或两个以上的机械一起使用进行农业耕作。通过联合耕作，可以缩短农业生产时间，提高农业耕作效率。通过采取联合耕作机械技术，可以一边耕地一边播种，也可以一边采收农作物一边打碎秸秆。这样的耕作要比传统耕作更加高效省时，在农业生产中发挥了非常重要的作用。
1.5液压机械技术
采取液压机械技术，不但能够节省大量的能源，减少对自然环境的污染与破坏，还能够保证农业生产的稳定性，不会因为其他因素影响其工作效果。这是因为与其他的农业机械相比，液压机械采取静液压转动技术，根据实际需要调节转速，不但对机械本身的使用寿命有很大益处，也提高了农业机械生产的稳定性。另外，采取液压机械技术，最显著的优势除了节能环保以外，还在于其不会发生任何泄漏，所以不会对土壤造成污染，这也农业机械化生产中很关键的一点。
2农业机械新技术的发展前景及对策
农业实现机械化生产是必然的发展趋势，因此农业机械新技术的发展前景十分广阔。在此形势下，需要进一步采取有力措施，促进农业机械新技术实践运用水平的提升[2]。
2.1政府及有关部门应大力扶持农业机械新技术
农业现代化的进程为缩短城乡差距做出了很大贡献，但受生产力水平的限制，农村经济依然比较落后。在此情况下，政府应当大力扶持新型高效农业机械技术的研发和应用，并提供相应的优惠政策和补贴政策，为农民负担一部分的购置机械费用，促进农业机械新技术快速转化为生产力，提高农业生产效益，增加农民经济收入。
2.2大力推广农业机械新技术
我国是地大物博的农业大国，各个地区都有农业生产，但是农业机械新技术在研发应用时往往只是先在一部分发达地区实施。而在偏远地区，人依然是最主要的劳动力，新的农业机械无法普及到这些地区，极大的限制了我国农业经济的发展。为此，新时期下还需要大力推广农业机械新技术，使更多的地区实现高科技的现代化机械生产。
2.3注重机械化生产的节能性
在农业生产中，机械化生产与人工生产之间存在的区别之一就是人工生产时会更加注重对资源的利用，而机械化生产有时则会造成生产原材料的浪费。例如在玉米的采收中，人工采收基本可以实现颗粒归仓。但是机械收割则有可能无法将倒在地面的玉米采收起来。这与农业机械化建设的初衷是背道而驰的，因此在使用农业机械新技术时，应该要注意节约资源，避免浪费，实现工作效率和生产效益的双赢[3]。
3结束语
综上所述，在当前我国的农业发展过程中，农业机械化新技术具有很大的发展前景与发展潜力，并且在很多领域都还有很多的可发展空间。这就需要技术人员不断的积极研发更多更高效的农业机械技术，同时还需要国家给予一定的支持，做好农业机械新技术的推广工作，从而最大程度的将人工劳动力解放出来，促进农业现代化的发展。
参考文献：
[1]王丽芬.农业机械新技术的应用与发展[J].南方农机,2016(11):22+28.
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1.械智能化的含义及意义
1.1农业机械智能化的含义
首先智能化作为现代科技的主流趋势，将其应用于农业领域。精确来说，是指在动态环境下，将农业技术与先进的电子信息技术相结合，利用计算机系统将传感器接收到的信息进行逻辑运算、然后发出指令来控制农机精确完成各种动作，从而实现农业生产和管理的智能化。
1.2农业机械智能化的意义
装备微型计算机的农业机械有比普通农机更强大的功能，属于高科技产品。优点如下：第一，极大的提高了劳动生产率和农业资源的利用率，降低了生产成本，减少了化肥，农药和石油的投入;第二，功能强大，不仅可代替传统农机进行实际作业，还能根据产量信息，气候信息等对下一季度的生产进行预测，对农业生产具有指导作用;第三，智能型农机具有通用性，即多功能性，一台智能型农机可同时具备普通农机所具有的功能，可以在各种环境下进行作业;第四，安全性好，可靠性高。由于智能型农机拥有中央处理器(CPU)及多种传感器，可以随时监测环境信息，因此只需人为地对这些数据进行分析处理，避免了实际操作农机而伴随的危险性;第五，环境保护，随着农业化学药品所带来的危害性日益增加，智能型农机的使用可以有效解决这一问题。
2.国外发达国家智能型农机发展状况
简单、传统的农业机械存在着能源浪费、功能单一等问题。因此，节能型农机的开发和使用显得十分必要。目前，国外发达国家农业已基本实现机械化覆盖。截至当前，美国农业已达到高度发达的农业机械化、智能化水平，整体呈现规模化、集成化、专业化发展。平均每家农场拥有机械总值高达10万美元，折合约70万人民币。澳大利亚以其传统的畜牧业为主，现已完成对畜牧生产全过程的机械化，农业机械呈现高智能化，节能化，高效化，覆盖从草场的种植、收割、翻种，到奶牛的养殖、挤奶，全部由智能型农机及农业机器人完成。德国的农业现代化水平很高，结合其发达的自动化技术，将所有的播种机、除草机、喷水机、收割机等由一台电脑全程操纵。不仅提高了作物产量，而且大大压缩了生产劳动环节，现在从事农业生产的人员都需具备极高的科学素养和过硬的机械操作水准。
3.智能型农机的应用实例
3.1耕作机械智能化
美国Trimble公司所研发的TrimbleHV401激光平地机，应用农业激光平地系统对土地进行平整操作。与传统的平地机相比，利用激光技术翻整过的农田翻整精度高达数倍。通过激光发射机发射光信号覆盖农田，以覆盖过的田面为平面基准(可倾斜)，当接收器收到光信号后，会向位于刮土铲上的控制箱传输信息，并由控制箱发送指令控制液压系统，完成对土地的高精度翻整。
3.2收获农机智能化
与传统的自走半喂入式联合收割机不同，现代谷物联合收割机采用圆弧状豪华驾驶室，鹰眼型水晶真空灯，加宽底盘，使清选面积更大，收割、脱粒效率更高。美国农场设备制造商卫西.弗格森将计算机系统应用与联合收割机上，更是开创了收获型农机的新领域。利用中央处理单元(CPU)，在收割的同时记录田地间各区域的产量，由此来制定不同季度的种植计划以及原料、肥料投入比率，使生产效率大大提高。
3.3灌溉机械智能化
位于中东地区的以色列不仅长年战乱且气候干旱，水资源严重缺乏，但依靠领先于世界的灌溉技术，因此保证了农业的良好发展。由于用水困难，节水农业是以色列发展农业的唯一路径。十几年前，以色列首次将自动化技术应用于灌溉技术中，由最初的一个简单的单片机发展到现在可同时进行灌溉、施肥、监测、报警的多功能自动灌溉系统。目前，由Eldar-Shany公司生产的智能灌溉控制系统(ElgalAgro)是世界上最先进的农机控制系统，可以应用于大型农场、果园、田园的灌溉，且灌溉精确，效率极高，并同时拥有施肥及过滤器反冲洗等工作。另外，澳大利亚HardieIrrigation公司的一系列自动灌溉系统也十分具有代表性。
3.4农业机器人的广泛使用
农业机械化是衡量一个国家农业现代化水平的重要标志，而农业机器人技术则更能反映一个国家的农业科技创新水平。发达国家对农业机器人的研发起步较早，投资较大，因此，水平也居于世界前列，如澳大利亚的剪羊毛机器人，荷兰的挤奶机器人，法国的耕地和分拣机器人，西班牙的采柑橘机器人等。但目前，农业机器人还面临智能化水平不够完善，不能满足生产需要，开发难度大等问题。
4.我国的农机发展前景
科学技术部《“智能农机装备”重点专项2017年度项目申报指南》中指出，农业是国民经济的基础，其根本出路在于机械化，农业机械化是农业现代化的重要标志。智能农机装备代表中国农业先进生产力。当前，我国农业现代化发展迅速，农机装备供应与需求矛盾更加明显。因此，加速农业技术创新，转变发展方式，优化产业升级成为当前中国农业发展的迫切需求。
参考文献
[1]《“十三五”国家科技创新规划》
[2]《国外智能化农机装备简介》，郑文钟，2016年
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近年来，我国现代农业建设加快推进，农业发展取得巨大成就，但各种风险挑战和结构性矛盾也在积累聚集。在农业生产成本“地板”和农产品价格“天花板”的大背景下，如何让农业得到效益，尤其是在保证粮食生产的前提下，如何让农民的效益最大化，是我们在做规划时应该考虑的问题。
《意见》中提到“资源环境‘硬约束’”，从设施农业的角度来看，资源环境（土地资源、水资源、大气资源等）可能会对大田作业产生影响，但是对设施农业来说，这些影响是可以人为控制的，而大田作业没办法做到。近几年，设施农业向非耕地方向转移，向盐碱地方向转移，这些转移本身就是拓展市场、开拓资源的转变。我们发展设施农业还是有很多优势的，比如沿海区域有很多盐碱地、西部沿线太阳能资源丰富等。国家“一带一路”政策提出来以后，日光温室有了很大的发展前景。日光温室更多适用温度比较低的地区，但是在温度不高不低的地区，日光温室也有很多发挥的潜力，我们不一定要限制在日光温室上，一些高保温的温室，也是有发展前景的，我觉得可能更适合在这些方面进行突破。
《意见》中提出“推进农业生产机械化”。推进农业机械化在设施农业领域也是一个表现非常突出的问题，实际上在日光温室里的机械化水平非常低。全国设施农业农机化水平大概在20%左右，但是全国大田耕种收农机化水平已经达到60%左右。设施农业与大田耕作的机械化水平相差很大，所以设施农业也就有更的发展空间。
国家一直在提倡食品安全问题，《意见》中也提到“提高农产品质量安全监管能力”。其中，双减问题（减农药、减化肥）也是在设施农业里普遍存在的问题。设施农业环境本来就是高湿，高湿环境也是疾病的产生地，如何在提高产量的环境下，达到双减的目标，智能化的生产就可以做到有效防控。
设施农业无论在国内还是国际都有很大的市场，目前面临的问题也很多，围绕农业生产方式的转变来看，从标准化、机械化、双减方面都有很多工作需要去做，通过国家及政策的支持引导，最终实现农民效益最大化。
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1 无线通信技术在农业生产中的应用现状
1.1 短距离无线通信技术在农业中的应用
IrDA技术是利用红外线技术来实现短距离通信的一项无线通信技术，成本低廉，且传输的安全性较高，在农业生产的短距离通信上已经被广大农业生产用户所采用。
WiFi技术是因特网的一种无线扩展，覆盖面较广，有利于将农业数据信息与网络进行有效链接。但是尤其安装程序和使用方法较为复杂，没有被农业生产者普遍使用。
Bluetooth蓝牙技术是使用比较广泛的一种无线通信技术，蓝牙功能的传输频段与全球通用的传输频段相同，在传输过程中方便、快捷，但是信号容易受到其他因素的干扰，成本比其他技术较高。
ZigBee技术相比于其他短距离的无线通信技术，其频段适应全球通用频段，传输速度较快，传输距离较长，具有成本低廉、耗能较少、性能优良等优点，已经为广大农业生产者所接受，并在短距离的信息传输上发挥着重要作用。
1.2 远距离无线通信技术在农业中的应用
GPRS技术是现代GSM系统向移动通信转变的一种过渡技术，在很多方面表现出其在农业生产上的突出优势。比如，目前的GSM系统覆盖范围十分广阔，网络信号遍布全球，基本不存在信息盲区；传输速率高，如果通过GPRS技术完成向移动通信技术的转变，就可以为农业生产提供更多的数据通信服务；登陆便捷，省时省工，GPRS技术接受等待的时间短，建立网络链按的速度快，只需几秒钟的时间就可完成确认和登陆，节省了其应用、查找的时间；具有及时的在线服务功能，访问服务全面，如果农业用户长期在线，就可以通过在线访问，及时解答在农业生产中遇到的各种疑难问题，并很快解决，提高生产效率；按GPRS流量来计费，节省了农业生产者的技术投入资金，农业用户只有在访问、发送和接受数据时才占用资源，耗费流量，根据农业用户的资源数据包数量来计费，减少了用户成本输出。
GPRS技术的这些优点使它非常适用于突发性的、间歇性的、流量小、出现频繁的各种数据传输，对于具有突发性质的大规模、大流量数据也同样适用，因此，在现代化农业生产的远程信息监控上得到了广泛的使用。
另外，GPRS技术能够快速的向农业用户提供各种位置、数据分析等信息，与卫星遥感技术结合，可有效地对目标位置进行定位、定向，对农业生产起到一定的导航作用，这些技术的推广和应用都可以有效的解决农业生产中出现的各种问题。
卫星遥感技术是通过卫星传感器来侦测目标物体的各种信息数据，再通过智能化的数据分析和处理，具体判定和识别目标物体的一种现代化通信技术。卫星遥感技术覆盖范围较广、信息量丰富、分辨率识别率高、反应速度快等优点，能够为农业生产提供准确、可靠的数据信息，方便农业用户的农业生产。
2 无线通信技术在农业生产中的发展前景
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1我国农业机械发展状况
1.1农机装备的数量在不断增长
由于新机械技术在全国范围内广泛使用，我国的农业机械装备在不断增加，这也是广大农业生产者对新机械技术方便、快捷、高效技能的肯定。
1.2农机作业水平提升
在机耕与机播作业水平稳步发展的同时，我国机收作业水平有了长足的进步，特别是小麦和水稻的机收水平更是有了明显的进步，高性能的联合收割机使农业作物的收割效率更上一层楼，而花生、玉米、瓜果蔬菜等农作物的加工以及灌溉等农业设施也有了更进一步的发展。农机作业水平的提高促进了农村农业结构以及劳动力资源分配的调整，农民不再为了农作物的播种和收割发愁，为其他产业的发展提供了大量劳动力资源。
1.3农机作业区域不断扩大
农机专业服务组织、专业户都在不断增加，农机作业总收入也在不断提高，农机服务者作业规模与区域不断扩大，农业栽种收割等流程都有所涉入，跨区机耕、机播、机收已经成为主流趋势，农机经营效益和农机化水平有了显著提高。
2农业机械发展的方向
虽然新机械技术在农业的发展上已经形成了一定规模，取得了一定成果，但农机的发展还具有更广阔的前景和上升空间，只要广大经营者和农业生产劳动者把握机遇，不断改善农机运用中的问题，那么农业的发展将会迎来一片新的天地，农业新机械技术有很大的发展前景。
2.1农业机械智能化、自动化
农业机械的发展向着智能化、自动化进步，能够有效的节约农业耕种成本。农业的发展离不开自动化的机械耕作，不仅能够提高农业作业的效率，降低成本，更能够提高农产品在市场上的数量和价格优势。虽然目前我国还不能完全制造自动化、智能化的农业机械，要依靠引进国外先进的农业技术和机械设备，但是经过不断学习和探索，必然能够通过自主研究和开发农业新机械，为我国实现农业生产自动化、智能化创造有利条件，稳定国内农产品市场。
2.2走绿色化产业道路
随着我国“建设节约型社会”的提出，各行各业都开始探索绿色化产业道路。农业的发展也不例外。我国要坚持绿色农业，必须使用高科技发展新型低耗能、低排放的节约型农业设备。节能型农业机械也是市场所需要的，应当以市场为导向，大力推进节约型农业机械的发展。我国农机生产企业应当更具我国农业的具体实际情况，重点放在水田机械化和旱地作业的产品研发上，发展节约型的农机不仅能够降低农业成本，对环境有所保护，而且也符合国家政策和市场的需求，能够进一步的促进自身的发展。
2.3新技术和新机械不断研制和开发
加快农业机械化新技术、新机器的研究与开发，有利于加强农业机械化的科技创新能力，通过市场拉动和政府支持，引导农机企业加大生产技术和农机产品的研发力度，逐步解决农机科技创新落后、技术供给不足等问题，逐步将农业机械科技创新纳入可持续发展的良性环节中去。
3农业机械的发展前景
我国农业在当今社会也面临着许多有利的发展机遇，农机企业要充分认识到新机械技术的发展潜力，努力抓住机遇，促进我国农业现代化发展。
3.1政府的大力支持
国家出台了一系列支农惠农政策，将农业发展作为维持国家和社会稳定的有力保证，为农机工业的稳定发展提供了难得的发展机遇。如国家持续对农业进行投入和补贴，间接拉动了农机市场经济；国家对农村基础设施建设进一步完善，带动拖拉机、农用运输车、农用工程器械的发展；提出农业可持续发展的战略目标，推动农机企业机械研发的步伐。
3.2加入WTO为农业机械化带来新的发展机遇
我国加入世贸组织，意味着我国市场经济已经纳入到全球经济的发展轨道中去，我国各种产业会在世界经济的大舞台中不断加深和参与到国际竞争与合作中去，所以我国农业技术必须与国际化接轨，才能在新世纪的挑战中立于不败之地。加入WTO对于我国农业机械的发展既是机遇又是挑战，一方面，随着关税水平的降低，可以根据WTO的相关规则加大对农业机械类的财政支持，同时，也可以通过世界市场有选择的引进先进的农业机械产品和技术，加快我国农业机械化发展的进程，技术的引进能够填补我国农机领域中的一些技术空白，有利于实现农业机械的跨越式发展。同样，WTO也是我国农机走出去的舞台，我国生产的中小型农业机械由于质量稳定、价格优势，受到广大发展中国家的亲睐，同时中小机械的生产规模以及投资和维修状况也十分适合如南美洲、东南亚、非洲、东欧等国家的实际状况。农机企业要根据国内生产实际，强化农业基础，大力发展农业机械化，降低生产成本，提高产品质量，为国家的农业现代化持续发展做出贡献。
当前，中国的现代化进程日益迅速，加快农业机械化的进程，能够使我国农业和农村经济稳健发展。农业机械的发展和延伸对我国农业有着巨大的促进作用，但是依然有着一定的阻碍，这些都需要农业机械生产企业以及国家立足实际，开拓创新，推进我国农业的现代化进程。
篇7
1 无线传感器网络研究背景以及发展现状
随着半导体技术、通信技术、计算机技术的快速发展,90年代末,美国首先出现无线传感器网络(WSN)。WSN是由布置在监测区域内传感器节点以无线通信方式形成一个多跳的无线自组网(Ad hoc),其目的是协作的感知,采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者是WSN的三要素。将Ad hoc技术与传感器技术相结合,人们可以通过WSN感知客观世界,扩展现有网络功能和人类认识世界的能力。WSN技术现已经被广泛应用。
2 WSN技术在农业生产自动化中的应用
2.1 我国农业发展现状
农业生产的发展过程受到了社会以及自然两方面的影响。我国是农业大国,建国初期,为了解决粮食供应短缺问题,在农业生产上,注重产量,当前我国温饱问题基本得到解决,农业生产应该用经济效应来衡量,注重产业效率,我国大部分地区农业生产相当的落后,仍然靠人力、畜力耕种,限制了劳动力,提高了生产成本。因此我国农业发展趋势应走向自动化,高效率,高精度的机械化,智能化生产。
2.2 WSN技术在农业生产中的应用
2002年,英特尔公司在饿勒冈建立了世界上第一个无线葡萄园,将无线传感器结点人工分布在葡萄园中,对园中土壤的温度以及养分含量等作物生长条件进行实时监控。杭州齐格科技有限公司与浙江农科院合作研发了远程农作物管理决策平台,该平台利用了WSN技术实现对农田的温度、湿度、光照等信息的监测。北京市“蔬菜生产智能化网络传感器体系研究与应用”项目,将WSN应用于温室蔬菜生产中。将温室作为一个监控区,使用WSN技术对温度、PH值、含水量、光照强度等进行测量,根据实际需要,对温室条件进行调整,以达到农作物生长的最佳条件,增加作物产量。在大规模部署传感器节点时可以通过飞机播撒,人工设置,火箭弹射等方式部署在预设区域。无线传感器网络具有的实时性监测,无线通信特点,使其在农业生产上有很大发展前景。典型应用如下:
1)农业灌溉自动化控制技术
我国是个贫水国家,水资源总量居世界第4位,人均仅为第121位。农业用水占总用水量的七成,但我国农田灌溉十分落后,水的实际利用率很低,浪费严重,与发达国家相比仍有差距。采用自动灌溉系统,在土壤中人为安放水分传感器、温度传感器,对农作物的生长条件进行监控,根据实际,进行自动供水和自动按一定顺序进行灌溉。
2)温度自动调控
蔬菜生产中,温室生产规模正在逐步扩大,传统温室监控系统成本高,移动性差等问题很突出。近年来,节能高效的WSN技术正在温室监控领域兴起。基于WSN的温度监控系统由汇聚节点和子节点构成。将传感器分布在温室中监控温室内土壤温度、湿度、PH值、光照强度等,通过无线网络传到汇聚结点,汇聚结点对数据进行处理,将命令通过无线网络下发给调控节点,调控节点根据所得命令对灌溉设备、加热器等进行控制,改变温室条件。汇聚节点还可接受人工控制,与互联网连接,使用户可以进行远程监控。
3 WSN在农业生产中的应用
3.1 WSN实际应用中的问题
在实际农业生产中,节点工作环境恶劣,网络规模较大,节点数目多,在保证网络规模的同时,要考虑网络成本,为了实现实时监控,传感器的施放位置很难定位,节点能量有限,节点可能会失效,WSN在实际应用中的问题如下:
1)网络规模较大
节点必须尽可能大规模高密度部署,保证监控区域的覆盖范围和连通度,否则无法实施网络的自组和数据汇聚,而大规模组网,使生产成本增加,降低了经济效益,影响网络实际应用。
2)对于网络容错的解决
农业生产中,各传感器网络所监控到的数据的准确性对农业生产非常关键。及时了解节点的状况,进行网络容性处理对农业生产的影响十分重要,而网络容错所要处理的问题主要是节点检测和节点恢复。节点检测则需要GPS对其定位,若在大范围的布置GPS设备,会提高成本,保证节点定位同时保证经济效益是需要解决的问题。节点恢复,常常用冗余的节点替换失效的节点功能的方法解决,但对冗余节点的位置与数量有一定要求。
3.2 WSN的关键技术
由WSN的结构特殊性,对于WSN在实际应用中应该掌握以下关键技术:
1)节点定位
定位技术是位置未知节点根据少数参考节点,根据特定的机制确定自身位置,包括节点自定位和网络区域内的目标定位跟踪。节点自定位是指确定网络中节点自身位置,是部署组网的基本要求。目标定位跟踪通过网络中节点之间的配合完成对网络区域定目标的定位和跟踪,一般建立在节点自定位的基础上。常用方法用三边测量法,三角测量法和极大似然估计法。
2)与其它网络的融合
WSN与现代网络融合将大大提高WSN的实际应用功能,将WSN与移动通信网络、Inter网融合,一方面WSN可以借助着两种传统网络进行通信;另一方面可以利用传感信息实现新的发展。
4 结论
WSN络融合了嵌入式技术、计算机网络技术和通信技术等现有的先进技术,自主实现对各种信息的采集、传输和处理,是一种有广泛发展前景的监控网络技术。为人们提供了一种全新的信息采集、信息处理和信息利用的方法,具有自主性,实时性特点,适合农业生产管理。文章通过对WSN的组成、体系结构和关键技术的简介和其在实际农业生产应用实例,说明WSN在推动农业生产自动化中的作用。
参考文献
[1] 孙利民,李建中,陈渝,等.无线传感网络[M].1版.清华大学出版社,2005,5.
[2] 年海,王志华,李晓华. 无线传感器网络技术及其在新疆农业的应用研究[J].新疆师范大学学报:自然科学版,2009,28(3).
[3] 袁玲芝.浅析我国农业机械自动化技术与应用[J]. 黑龙江科技信息 ,2009(17)
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一、地理信息系统
地理信息系统（GIS）：美国联邦数字地图协调委员会（FIC-CDC）关于GIS的定义及概念框架， FIC-CDC认为GIS是由计算机硬件、计算机软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
二、精细农业
精细农业是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新科技以获得“高产、优质、高效”的现代农业生产模式和技术体系。运用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、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，对大田作物生产实施监控，从而提高农作物的产量和质量，最大限度地保护生态环境，节约资源，保证农业可持续发展。
三、GIS在精细农业方面的应用分析
地理信息系统萌芽于20世纪60年代，我国在80年代开始了这方面的研究和应用。
1.GIS在农业土地地块等级分类中的应用
利用GIS设定农业用地的取样位置，对农业用地的营养成分的抽样采集或者农业用地的年平均产量的数据整理，在Arcmap中借助于SQL语言的编辑筛选功能，从而把收集到的数据进行分类，以达到农业土地地块的分类分级的效果。
2.GIS在农业病虫害防治
在农业病虫害防治方面，主要是利用GIS与GPS、RS的有机结合来实现的，通过全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS）把该区域内的农作物的长势情况以图像数据的方式传输给GIS，通过GIS软件对于图片强大的分析系统，分析出病虫害的传播、迁移、扩散规律和种群分布空间动态以及病虫害的发生和环境关系，对病虫害进行全方位、立体掌握[1]，根据GIS图像数据的颜色值变化趋势从而能够准确的对于农作物的病虫害状况做出判断，适时地采取有效的病虫害防治措施。
3.GIS在农产品估产方面的应用
GIS与GPS、RS相结合，通过遥感技术（GPS）采集清晰的图像信息，全球定位系统（RS）进行精准图像定位，通过数据的采集、存储、分析和输出地面的要素资料，获得实况信息，再利用GIS对于采集到的信息进行高精度提取农作物的种植面积，遥感估产区划，估产产量分布图的生成与输出[2]。在我国，玉米、小麦、水稻等多种农作物已经用到遥感估产。
4.GIS在农产品的运输和销售方面的应用
在GIS中，通过对农产品集聚地和农产品运输道路的分布，利用ArctoolBox，建立消费群体和运输距离的缓冲区以及消费目标领域的地区分布等级，还可以利用ArctoolBox中的叠置分析，添加农产品销售和运输条件限制以及与其他农产品竞争力的权重系数，GIS强大的数据分析功能通过限制条件的叠加可以发生地区颜色的变化，从而可以很直观地分析出农产品的销售最佳途径。
四、国外精细农业发展现状
精细农业首先出现在美国，而法国对于GIS在精细农业方面的应用技术已经相当成熟，尤其是联合收获机产量图生成以及质量测定、施肥机械及电子化植保机械利用GPS和GIS系统进行变量作业已经成为现实[3]。法国在实现精细农业现代化的同时，还经常与其他国家经常进行精细农业这方面的科研和合作交流，在实现精细农业推广方面提供了有效的技术支持。
五、GIS的前景展望
1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技术的集成成为一种必然趋势
建立基于“3S”的空间决策支持系统, 实现系统各部分间利用管理实时化、一体化、空间化。例如：利用GPS精确定位系统，在小麦或者玉米的收割过程中，均匀分布产量测试点，收集产量测试点的产量数据，把收集来的数据输入到GIS中与其原有的数据（土壤的PH值、土壤成分表等数据）进行汇总叠加，从而分析出农业用地中各种因素对农作物产量带来的影响，进而及时有效地做出解决方案，提高农产品的单位面积产量。
2.GIS与专家系统（ES）结合组成的智能GIS系统将成为未来解决农业领域空间复杂问题的重要途径。
利用GIS作为有效的交流平台，广泛开展农业专家系统的研究，建立成熟的基于GIS的数据自动采集和数据分析的专家系统和决策支持系统，利用智能型的GIS系统来解决精细农业中复杂难题。
3.GIS系统的发展将促使“3S”系统的快速集成
“3S”系统将为精细农业数据的自动采集、自动分析、自动处理和应用提供决策支持，提高“3S”的集成度，推动精细农业在中国的快速发展。
六、结束语
我国是一个农业大国，人口数量位居世界第一，而人均国土占有面积却很少，精细农业的优势在于既能提高粮食单位面积产量又能减少人力物力，因此精细农业已经成为了当代中国农业发展的必然趋势，而GIS在农业上的应用推动了我国精细农业的发展，只有把GIS和GPS、RS相结合组成的“3S”系统，甚至与专家系统（ES）、决策支持系统相联系应用到精细农业，参与到农业气象服务、农产品估产、采集和销售等领域中，才能实现农业数字化、产量化和规模化，在减少资源投入的同时又保证了农产品的产量和质量。
参考文献
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[2]饶卫民、章家恩、肖红生、胡月明 地理信息系统（GIS）在农业上的应用现状概述 云南地理环境研究，2004
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1设施农业专用喷雾机器人研究的目标
设施农业生产环境最基本的特征高温高湿，在为作物提供优良生长条件的同时，也为大量植物病菌和部分害虫的繁殖提供了很好的发育环境，使得设施农业生产具有高投入、高产出、高风险的特点。设施农业生长过程中的病虫害危险增大，造成设施农业产品品质和产量降低，设施栽培的经济效益下降。因此，必须尽快提高我国设施农业装备水平，这样才能提高设施农业生产的安全性，满足居民对农产品质量要求，降低单位成本，提高设施农业生产效率，增强我国设施农业生产的综合竞争力。喷雾机器人就是针对设施农业生产中病虫害防治和根外追肥工作量大、喷雾质量要求高、封闭环境对喷药人员健康危害大等关键因素开发的喷雾装备。
2设施农业专用喷雾机器人研究历程
针对设施农业生产中病虫害防治和根外追肥要求，提高病虫害防治效率，减少劳动力成本，保障设施农业生产人员身体健康，研发小组自主研发了智能遥控喷雾器产业开发平台，研究基于RaspberryPi的智能喷雾机器人，填补了国内设施农业高效喷雾技术的空白。经过两年多的探索和研究，关键技术取得重要进展。甘肃省科技厅于2017年及时立项支持喷雾机器人研发计划，对研发人员给予大力鼓舞和支持，喷雾机器人的研究也取得了较大进展，目前研发已经进入中试阶段，在参加第二届兰州科技博览会展示期间，受到了广泛的关注和市场认可。
3设施农业专用喷雾机器人研究进展
3.1研发平台和基础
喷雾机器人研究以恒丰公司智能遥控拉杆移动式温室专用喷雾机为开发平台，恒丰公司半自动遥控喷雾器获国家科技部中小企业创新基金支持，通过有关部门组织的验收，实现了批量化生产，并具有良好用户使用口碑。研发团队在此基础上开发全智能喷雾机器人，结合甘肃金瑞园农业科技有限公司智能机器人底盘、智能控制内核等自主成熟技术，具有良好的技术可靠性。
3.2喷雾机器人的自主开发
为了减少温室喷施时农药的浪费，有效控制农药残留污染，针对温室栽培作物株行距较大的果菜类作物施药的农艺技术要求，设置了对应行和垄沟的测距传感器，实时采集喷杆到植株冠层的距离信息，通过信号调幅消除垄沟不平整产生的影响。将调幅后的冠层高度信息进行模式分析，从而达到精准喷雾，并且降低作业误差[1]。利用JRY-2型履带式农业机器人底盘，喷雾机器人已实现自主运动、自主工作，现阶段研究团队将进行机器人对工作环境数据的处理和在工作过程中机器人与操作人员的相关数据交流，数据交流技术是甘肃金瑞园农业科技有限公司在“日光温室智能化控制器”中使用的成熟技术，该控制器已成熟运用于多家设施农业基地，具有较强的技术依托，能够比较完整地移植于机器人数据交互应用[2]。
3.3喷雾机器人生产试验情况
JRY-PW-2智能喷雾机器人从提案研发开始甘肃金瑞园农业科技有限公司以比例缩小的方式进行模型定制，同步实现实际工作要求，用于获得控制程序及配件的可靠性论证，实验阶段模型具有良好的可靠性，各项功能完备。实地模拟试验中设备能够保证基本的使用功能，特别在JRY-2型机器人底盘的具有优秀的稳定性，使用过程中平稳可靠[3]。采用这种结构具有以下几个方面的优势：一是设计结构轻巧简单，适应性较好[4]；二是采用履带式移动装置，在垄沟地面不够平整时，具有一定的自动调节功能，实现平稳作业；三是喷头上升和下降过程中偏移较小，比其他升降机构喷施精度高；四是伺服电机摇臂和喷雾连杆在同一条直线上，有利于保护伺服电机，提高使用寿命。
3.4项目产品技术检测情况
基于RaspberryPi智能喷雾机器人，其电动喷雾设备获得技术鉴定成果，控制内核、喷头导轨、机器人底盘甘肃金瑞园农业科技有限公司内部进行相关的技术鉴定，具有使用寿命长、控制平稳、精准等特点。
4喷雾机器人使用的可靠性和安全性
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人工智能概述
“人工智能”一词是1956年在Dartmouth学会上提出。从那以后，研究者们发展了众多理论和原理，人工智能的概念也随之扩展。人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI，它是研究用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的新型科学技术[3]。
作为计算机科学的一个重要分支，人工智能技术着眼于探索智能的实质，模拟智能行为，最终制造出能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器。著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义：“人工智能是关于知识的学科，即怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而另一位美国麻省理工学院的温斯顿教授认为：“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”@些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。人工智能自诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域不断扩大，可以设想，未来应用了人工智能的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。
随着人工智能技术的日益成熟，人们意识到人类已经具备了设计和建造智慧型设施农业所需的硬件和软件技术条件，结合设施农业高投入高产出，资金、技术、劳动力密集型的特点，完成工厂化农业生产已经不是梦想[4]。依靠人工智能技术，作物可以在适宜的温度、湿度、光照、水肥等设施环境下，生产优质、高产的农产品，摆脱对自然环境的依赖，实现设施生产的高度智能化，提高农业生产的效率，降低劳动成本[5]。
人工智能在设施农业领域的应用
人工智能技术在产前阶段的应用
在设施农业产前阶段，凭借人工智能技术可对土壤、灌溉水量需求、作物品种质量鉴别等方面做出分析和评估，为农民做出科学指导，对后续的农业生产起到很好的保障作用。
土壤分析是农业产前阶段最重要的工作之一，是实现定量施肥、宜栽作物选择、经济效益分析等工作的重要前提[6]。在土壤分析等农业生产智能分析系统中，应用最广泛的技术就是人工神经网络（简称ANN）。ANN是模拟人脑神经元连接的，由大量简单处理单元经广泛并互连形成的一种网络系统，它可以实现对人脑系统的简化、抽象和模拟，具有人脑功能的许多基本特征。目前可以通过该技术分析土壤性质特征，并将其与宜栽作物品种间建立关联模型。土壤性质特征的探测主要是借助非侵入性的探地雷达成像技术，然后利用神经网络技术在无人指导的情况下对土壤进行分类研究，进而建立起土壤类别与宜栽作物的关联关系；土壤表层的黏土含量也可通过人工智能方法预测，该技术通过分析电磁感应土壤传感器获取的信号，使用深度加权方法从中提取土壤表层质地信息，然后使用ANN预测土壤表层的黏土含量。
传统农业对灌溉用水的使用量往往依靠经验，无法根据环境变化进行精确调节，对多目标灌溉规划问题也无能为力。人工智能技术可帮助人们选择合适的水源对作物进行灌溉，保证作物用水量，大大减轻灌溉问题对作物产量造成的不良影响。在美国，有专家研制出一个隐层的反馈前向ANN模型和一个位于科罗拉多州地区阿肯色河流域的消费使用模型，使用它们可勘察区域气候变化对灌溉用水供应和需求可能产生的影响。在灌溉项目研究中，为了选择最好的折中灌溉规划策略，还可基于多目标线性规划优化，利用神经网络将非支配的灌溉规划策略加以分类，将这些策略分为若干个小类别。结果表明，在对多目标灌溉规划问题加以建模时，综合模型方法是有效的。
人工智能技术在产中阶段的应用
在设施农业产中阶段，主要应用是农业专家系统、人工神经网络技术、农业机器人等。这些技术能够帮助农民更科学地种植农作物并对温室大棚进行合理的管理，指导农民科学种植，提高作物产量。这些人工智能技术的使用推进了农业现代化的发展，提高了农业生产的效率，使农业生产更加机械化、自动化、规范化。
专家系统是指应用于某一专门领域，拥有该领域相当数量的专家级知识，能模拟专家的思维，能达到专家级水平，能像专家一样解决困难和复杂问题的计算机（软件）系统。国际上农业专家系统的研究始于20世纪70年代末期的美国，1983年日本千叶大学研制出MTCCS（番茄病虫害诊断专家系统），到了20世纪80年代中期，农业专家系统不再是单一的病虫害诊断系统，美国、日本、中国等国家也相继转向开发涉及农业生产管理、经济分析、生态环境等方面的农业专家系统。农业科研人员把人工智能中的专家系统技术应用到农业生产中，开发出了农业专家系统。它可代替农业专家走进生产温室，在各地区具体指导农民科学种植农作物，这是科技普及的一项重大突破。
在设施生产中可以使用机器人来代替农民进行作物采收，不仅可以降低劳动成本，也可以提高工作效率。Wolfgang Heinemann等人研发出的具有独特设计结构的采收机器人，该机器人可以在无需人类干扰的情况下自动采收白芦笋。为了保证机器人能够精确行进，它使用了2个独立的速度控制轮和级联控制结构（其中包含了一个内部的定位误差控制器和一个外部的横向偏置控制器）。借助PID算法①，机器人系统可以分析自己的运动轨迹，优化驱动电机的控制参数，保证系统能够稳定自主的运行。
在中国，应用人工智能技术的智能杂草识别喷雾系统已经得到了长足发展。图像分析系统通过分析田间图像的颜色模型，根据色差分量②颜色特征实现杂草实时识别，并基于Canny算子对识别到的杂草进行边缘检测，提取其特征参数，配合超生测距等技术可以精确控制喷头位置及用药量[7]。该技术的应用可以大大提高除草剂的经济性，对保护环境也大有益处。
人工智能技术在产后阶段的应用
人工智能技术在设施农业产后阶段也有相当多的应用前景。
在农产品分类方面人工智能技术能提供很好的支持。张嘏伟[8]等提出了一种基于图像识别的番茄分类方法，该方法根据番茄的表面缺陷、颜色、形状和大小，使用遗传算法训练的多层前馈神经网络对番茄进行分类，并与BP训练神经网络③进行了比较。结果表明，遗传算法在训练次数和准确性上都具有优势。谢静[9]等对图像识别分类中的图像预处理方法进行了研究，包括图像噪声去除方法、图像分割方法、边缘提取方法等。提出了使用改进的canny算法④和当量直径法相结合来检测水果大小的新思路，并使用模糊聚类方法处理gabor滤波器提取水果表面缺陷特征，对水果表面缺陷进行了分类。
随着社会的发展，人民生活水平的提高，广大消费者及国家都对食品安全问题越来越重视，农产品质量检测方法也在不断进步。图像识别、电子鼻等技术都应用在了农产品检测中。李洪涛[10]等利用人工嗅觉装置，模拟人的嗅觉形成过程分析、识别和检测农产品在腐败过程中释放的不同特征气体。其制作了小型化的传感器阵列并利用半导体制冷片搭建了一个PID温度控制系统，保证传感器正常工作的温度及湿度。在当前技术的发展下，科学家们以彩色计算机视觉系统为重要技术手段，综合运用图像处理、人工神经网络、遗传算法、模拟退火算法以及决策树、专家系统等人工智能领域的技术，研究出了众多实现农产品品质检测和自动分级的新方法。
草莓、葡萄等农产品很容易破损和受伤，依靠人工采摘和搬运，不仅增加了劳动成本，也影响农产品采摘后的品质。结合磁流变（MR）流体技术，工程师们设计出了一种可用于搬运农产品的磁机器人手爪，该手爪经过精确设计，可以搬运胡萝卜、草莓、西兰花和葡萄等不同形状食品，而且不会在食物表面留下任何淤痕和凹陷。为了让机器人手爪更为快速、准确地工作，在磁流变手爪的基础上结合力传感技术开发出了更为灵活、智能的新型手爪。该手爪可在410～530 ms内抓握50～700 g重量的农作物，还能显著减少细菌的交叉感染。
人工智能发展前景
近年来，人工智能技术已经取得了长足的进步，语音识别、自然语言识别、计算机视觉、自动推理、数据挖掘、机器学习以及机器人学都在蓬勃发展。人工智能的未来就是在智能感知的前提下，结合大数据技术自主学习，椭人们做出决策、代替重复性工作。在农业方面出现全天候全自动平台，实现农业生产的全自动化[11]。物联网技术在设施农业中已经得到普及，在温室大棚中的大量智能传感器是机器感知的基础，而感知则是智能实现的前提之一，通过感知，农业数据源源不断地汇集在一起。云计算的发展为大数据存储和大规模并行计算提供了可能[12]，而数据则是机器学习的书本。设施农业是物联网、云计算、人工智能三大技术结合应用的领域之一，它们的结合颠覆了传统农业生产方式。
面对众多的新技术、新成果，把它们投入到生产中去才是关键。如何让技术能够适应中国复杂的农业生产环境，同时还要面对不同知识水平的用户，这些都是人工智能技术、云计算技术等高新技术在农业生产中所面临的问题。设施农业高产出高投入的特点，正适合应用这些新技术，这样既可以让新技术有实践的机会，又可以让其他涉农用户对新技术有直观的感知，这对技术进步和技术推广都很有帮助[13]。
人工智能技术虽然前景光明，但其应用的研究才刚刚起步，离目标还很远。未来，人工智能技术可以更好地为人们服务，改善人们的生活，并带来巨大的社会和经济效益[14]。在人工智能的引领下，农业已迈入数字和信息化的崭新时代，借助其技术优势来提高农业生产的经济效益，是全面实现农业生产现代化、智能化、信息化的必由之路。
参考文献
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[8]张嘏伟.计算机视觉系统在番茄品质识别与分类中的研究[D].保定：河北农业大学，2005.
[9]谢静.基于计算机视觉的苹果自动分级方法研究[D].合肥：安徽农业大学，2011.
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2.计算机信息技术在农业生产中的发展前景
信息时代的现代农业正向着“精确农业”的方向发展，基于计算机信息技术的发展与应用，通过传感器收集土壤植物数据，利用遥感技术提供农田作物生长环境、生长状况信息，结合地理信息系统的地理数据管理功能，运用全球定位技术精确定位导向，通过专家系统优化决策和指令自动监控的智能农机，如自动控制播种机、施肥机、喷药机、收获机及智能机器人进行精确操作。整个系统完全自动识别操作，在无人监管条件下24 小时工作。由于其农田管理精度是针对土壤而不是田块，因而可依据作物生长状况、土壤肥力、作物病虫害的细块分布进行操作施肥、打药等农事活动，从而达到减少施肥量、用种量、施药量，且可提高产量和品质的目的。这将解决长期困扰农业工作者的有关化肥农药对环境污染、作物高产高效的影响问题。
3.信息技术在农业应用中存在的问题
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1农业大数据
所谓农业大数据，就是指大数据理念与技术等，在农业领域中的实践与运用。数据中融合了农业季节性以及地域性等方面的特征，并在融合与转化过程中，逐渐形成类型多样以及来源广泛等特有特征，直接加大了数据分析与处理的难度。数据包含农业领域多个环节，像育种、耕地以及播种等，都会产生一定量的数据，相关人员需要跨业务、跨行业对数据进行收集与分析，以保证数据可视化效果。按照产业链条而言，国内农业大数据目前集中在农业管理、环境、资源以及生产等领域，其中环境与自然资源，以气象资源以及水资源等数据为主；生产数据则以养殖业与种植业生产数据为主；而市场数据，不仅包含市场信息与价格，同时生产资料以及供求信息等内容也涵盖在其中。事实上，利用大数据技术进行农业数据管理，能够成功推动国内农业信息化步伐，能够通过将大数据技术和其他农业领域技术有机结合在一起，可以为农企业发展与农业科研等相关工作，提供新思路与精准数据，这对于我国农业发展而言，极为有利，可以有效消除农业信息化发展中所面临的瓶颈问题。
2农业大数据获取
在对大数据进行获取时，有关人员需要对农业大数据特征进行深入研究，并要以此为依托，逐渐探索出适合的数据获取方式，以保证最终数据获取质量。在进行数据获取过程中，相关人员应按照数据类型，采取相应的收集手段。（1）在对农业生产环境数据进行获取过程中，可以利用传感网以及智能传感器等技术，对动植物生长相关因素，向空气污染程度以及土壤温湿度等进行监测与收集。随着传感器基础以及其他检测技术的不断创新与升级，目前农业环境数据检测精准度以得到切实提升，而传感器终端成本费用却在逐渐减少，该数据收集方式发展前景较为理想。（2）在对变量信息进行采集过程中，要对农田内土壤含水量以及作物病虫害等动态化信息进行实时监控，一般会通过非接触式遥感技术或接触式传感技术等，对信息进行获取。由于变量信息主要是为农业精准化工作进行服务的，要保证信息的精准性与实时性，以保证变量信息收集质量，确保可以为精准化农业生产做出准确指导，进而为各种精准化农业种植手段开展打下坚实基础。（3）“生命信息智能感知”指的是，对动植物活动以及生长等规律进行感知的指标数据，向动物运动轨迹以及植物生理信息等，都属于该感知范畴。目前较为常用的感知技术主要包括机器视觉技术以及热红外技术、光谱技术等，这一指标能够改善以往过度依赖人工检测数据获取的弊端，感知结果更加准确、智能，能够将动植物自身情况以数据化形式展现出来，以便相关人员对检测对象进行监测与管理。（4）在对市场经济数据进行收集过程中，要对产品生产成本、生产以及进出口实际情况等内容实施动态化采集。由于数据获得过程需要涉及农产品质量安全、农业流通以及农产品价格等内容，动态性以及突发性特点较为突出，所以数据收集流程也相对较为复杂，需要将专业群体、智能终端以及通信网络等内容组合在一起，而随着移动信息技术的不断完善，该类型数据采集也开始转向智能终端，4G基层农技推广平台就是典型的市场经济数据收集方式。（5）网络数据抓取模式，是指通过对网络数据抓取技术，像“爬虫”等技术的运用，完成对博客、网站以及论坛等涉农数据的提取，以实现对各项数据的动态化监测与定向化收集。例如运用“爬虫技术”进行信息获取时，能够以每月几十亿网页数据收集的频率，对相关数据量进行处理，可以通过分布式的排布方式，保证该项技术数据收集质量。此种网络数据收集模式更加符合信息化时代的特点，数据规模也相对较为庞大。
3农业大数据利用
（1）在农业生产中的运用。大数据在农业生产中的运用极为广泛，其可以通过在生产现场布置传感节点的方式，对所在地土壤化肥浓度以及环境温湿度等内容进行监测，并完成对相应数据的采集、处理与分析，能够从中挖据出有利信息，以帮助人员明确生产环境状态，进而结合经济以及持续性发展等因素，构建起智能化产业发展模型。而相关人员可以按照这一模型，进行追肥或提高土地含水量等处理，并会按照土地情况，进行科学选种、育种，实现精准化农业种植，可以真正做到精准防控病虫害以及灌溉、施肥等处理，保证农产品生产品质与数量，以便为种植户带来更多客观的经济收益。（2）在生产环境监测中的运用。农业生产环境因素较多，整体环境监测体系属于系统性工程，需要涉及自动化控制、农业信息获取以及网络通信等多项技术。通过建设环境监测系统，在进行水产养殖以及粮食作物生产过程中，相关人员可以通过对传感器技术的运用，对养殖以及种植环境进行全面性监测，并会对监测结果进行处理，将其以数据化的方式呈现出来，以保证人员对作物生长环境营养成分以及动物生长环境状态进行明确，以做出针对性环境改善方案。技术人员要对数据传输精准度以及效率等进行保证，要确保在数据综合程度不断增强的条件下，可以合理对大数据技术进行运用，可以对动植物展开长期性动态监管模式，进而为动植物工厂化以及集约化管理的开展做好铺垫。（3）在食品、产品安全监测中的运用。由于农副产品安全事件频发，导致社会极为注重农产品以及食品安全，有关部门会对产品与食品安全情况进行重点控制，所以农业大数据也会在产品与食品安全检测中进行运用。有关部门会对食品、产品生产环境以及仓储加工等环节进行监控，并按照所得数据与相应标准进行比照，以判定是否存在超标等不合格问题，并要就可能问题进行预警，进行展开危险源查询以及消除等一系列处理，从而实现对产品安全性的高效管控。（4）在农情监测中的运用。实施农情监测的主要目的，与农业生产环境监测基本相同，都是通过对信息数据的收集与分析，为农业生产与管理进行服务的。相关人员可以通过建立农情检测系统的方式，对农业数据进行合理处理，以为农业生产提供准确数据信息。在具体使用过程中，相关人员可以通过对遥感技术以及其他信息技术的使用，对农业灾害以及农作物长势等情况进行监控与分析，并会做出综合性评定，以为农业生产进行服务与辅助。但这一监测系统不仅有着远程监控与管理的优势，同时还存在海量数据融合处理方面的弊端，加之农业信息数据量的不断增加与传感器分辨率辨识度要求不断升高等方面诉求，都为遥感数据分析工作开展增加了难度，这也是今后技术人员需要进行研究的主要方向之一。此外，在开展农情监测的同时，还需要结合历史天气变化情况，构建起相应的天气变化识别模型，要利用该模式对一段时期内的天气状况与气候特点进行直观性分析，并以此为前提对将来一定时间内的天气进行预估，从而为农业生产与管理提供正确指导。（5）在产品市场追踪中的运用。农业大数据在市场追踪中的运用较为明确，就是会利用对消费者购买行为、产品销售价格以及销售需求等数据进行调查与分析的方式，明确各农副产品在市场中的实际供求情况，进而判断出农产品今后的价格变化情况与市场整体销售情况等，进而准确帮助种植物与养植物，对农副产品品种进行挑选，从而更好地迎合市场需求。目前我国农业大数据发展已经取得了一定的成绩，但在进行农业产业链普及过程中，还是遇到了诸多阻碍，在这种情况下，想要达到理想化产品市场追踪目标，科研人员需要不断对各种相关技术进行创新与完善。（6）在农产品物流中的运用。国内物流行业发展极为迅猛，为农产品物流建设与发展形成了良好的助力，民众可以足不出户品尝到本地以及其他地区的新鲜产品，切实对农产品销售范围进行拓展，这对于国内农产品市场发展而言是极为有利的。为保证农产品物流运输质量，物流部门应对农业大数据进行合理运用，要通过对产品配送、收购以及包装等环节数据的统计与整理，准确分析出物流各环节实际开展情况，进而完成对消费需求主体与农业主体的完美衔接，确保农产品价值可以得到切实提升。同时合理的数据分析模式，也能及时认识到物流运输中存在的问题，科学制定出产品最优配送线路以及物流中心位置，进而实现理想化物流管理模式。
4结语
通过文章对农业大数据相关内容的论述，使人们对农业大数据概念、特点以及类型等内容有了更加深入的了解。相关部门也应认识到大数据在农业信息化发展中所起到的作用，要按照现代化农业发展特点，结合各农业数据类型，采取相应的数据采集技术，保证数据信息采集质量。同时要对大数据进行合理运用，要将其真正运用到农业生产以及环境监测等多领域之中，确保大数据价值能够得到最大化挖掘，进而实现智能化农业生产与销售模式，为我国农业经济水平提升做出相应的贡献。
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