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精细农业与智能化农业机械装备1瘪朱唾绑稻缄担嚷裁胺呼噪省嵌买荆十娱赊持只踩侩界鸯撼替坍瞻舵瓣篮精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备蹋签送曙享铅饥髓卉壹棒懒恃茶乓阂捆茨砍契夯涨突蝗檄古赐彭榷辣吏脊精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备纽晒咏鲸阐卞帧扰馆酌惑砾沤习吓媚诌亦桑奈委蒋领屹趣砧增综殊拓糯歼精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•1.精细农业的基本概念•2.精细农业前3S简介•3.智能化农业机械装备•4.结束语4旨逮娥倘皇稽严礼孙哭劝鉴厘淹牧虐议漏死取仇院羚妓渭膊篱赎妆迫案曾精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•1.1精细农业概念的引入背景与演变;•1995年，前国家农业部部长刘江同志率中国农业代表团访问美国时，与前美国农业部部长会谈曾提问：未来21世纪引起全球农业生产领域重大装备技术变革将是什么？当时明确回答是：“PrecisionAgriculture”,在美国还有一种说法叫“PrecisionFarming”。代表团回来后，我国的新闻媒介便开始了“精确农业”、“精准农业”的宣传。•我国从事：“PrecisionAgriculture”研究与攻关的学科带头人是中国工程院院士、原国务院学位委员会农业工程学科评议组组长、中国农业机5蝇揣本妨鼓崎海绵聊痰宦唯瘁聪尾纂正靠煞浪翠郑隔批条踪赔捎兢至膏匹精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•械学会和中国农业工程学会名誉理事长、世界粮农组织农业工程专家组专家、中国农业大学教授汪懋华先生。多年来，他致力于该领域的宣传、研究、攻关，每年多次出国专项考察，指导培养硕士和博士研究生，倡导组建中国精细农业工程示范研究基地。•汪懋华先生认为：结合我国劳动人民千百年来精耕细作的优良传统，把：“PrecisionAgriculture”翻译成精细农业更为合宜。所以本次讲座名称为精细农业与智能化农业机械装备。6垮押石辈止醋梨拥动象访欢斤仲花股钓赏哺荚异驶千第跺伐逾癣邻枕匪贼精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•1.2精细农业的重大意义;•2000年前后在我国有无搞精细农业的必要，学术界还有一定的争议。赞同者认为：精细农业集最先进的现代科学技术于一体，它的研究与推广应用不仅会引起农业生产领域中重大革命，同时也会促进农业装备技术的重大变革，必将促进我国的电子产业、计算机产业、信息技术产业和机械装备产业的技术进步和发展。智能化农业机械装斑料城鄂曳捌刷珊搪琳映攀曹笔嘉酒雨壶奢溺萍份怂忌诌错傲阻逮撂惧敲精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•备是实现精细农业的载体，它是知识经济的产物，也是知识经济的具体体现。目前从国外引进一台智能化农业机械装备，少则几万元、几十万元，多则一百多万元。•持不同观点的人们认为：中国是一个发展中的国家，耕地少，人口多，资金缺乏，目前用7%的土地养活22%的人口已是了不起的成就。精细农业投入太大，暂时还不符合中国国情。役啮豌搔砚字蚌污假棉菊吭咸熊甫撅田桅涨斯哎准酒写轨堕棍捉跟岛寓殃精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•我的观点属前者。当然搞精细农业也不是搞群众运动，全面展开。但是我们要投入一定的精力予以关注、投入一定的财力予以支持研究，开发具有我国知识产权并适合我国国情的精细农业智能化机械装备。因为它必然代表了先进生产力的方向，具有重大的战略意义。•我认为：持怀疑态度人的观点也有其现实的道理，但是眼前看得太多，应该看事物的发展规律与发展前景集颖碘述缘煽迁放寿壳再顷阉瑶呵尽赋壮能灿蹈遥贿彤顽冉壬忆偏结亦尚精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•纵观世界农业的发展史可见：20世纪50年代前，第一、第二世界国家要从第三世界国家进口粮食和农产品来维持他们国家人民的生活；但是20世纪50年代以后，情况发生了逆转，第一、第二世界国家要向第三世界国家出口大量的粮食和农产品，当然这些国家人民的生活需要进口。•然而，处于第一、第二世界的发达国家的耕地面积并无明显增加，仅有3~5%的劳动臆茨楚樱膨贿握帽题挂膝块胶膳寄仕攘掇怕辩邑乡洞筑券职联填孤岔鞠童精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备力从事农业生产。也就是说在农业资源没有增加、反而减少的情况下，为什么会出现这样的逆转呢？他们主要是依靠科学技术，包括逐渐发展起来的精细农业工程技术，大大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、石油的投入，减轻了对环境的污染，达到了经济效益、社会效益和生态效益的同步增长与可持续发展。奉鼻筐擅氏蚀狠全驾萎佬毖闪啦欢烂役评墩汝炮涅列瀑往你套歪弦违潦采精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•目前，我国化肥、农药有效利用率在30%左右，天然降水的利用率不足35%，仅为发达国家水平的一半；而每公顷拥有的农业动力约为1KW，相当于美国水平的2倍。我国的低产田占耕地总面积的60%以上，其单产仅为高产田的几分之一；对于中、高产田，或者即使是同一地块里，土壤的肥力、墒情、杂草、病虫害、产量等等在局部区域往往差异很大，并非均匀一致臣捷澈骤炳入砖抄响谅题苫域跑显僵农旬饿耐足叔助算萝痕奏唐骚未途窒精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备而传统的农业机械装备的设计参数与考核指标是以均匀一致性为准则的。耕深要求均匀一致、肥料要求撒播均匀，播种指标（播量、播深等）要求一致，农药、除草剂喷洒均匀，农田灌溉均匀一致等等。以均匀一致的资源消耗投入到实际差异悬殊的具体环境之中，要么造成局部供应不足，土地、日光、空气等资源不能充分发挥自身的最大功能；要么造成局部供应过剩，裳忽锅罪稽军摈鉴佛矾讳达渴茅毒袜媳乘岁卵膳舰芥垮晤濒淀各廊澎留帖精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•最终造成资源的浪费和环境的污染，不能达到农业作业最佳理想的目标。•1.1.3精细农业的定义：•精细农业是一种战略思想，是信息和人工智能高新技术在大农业中的微观运用。它的全部概念建立在空间差异和时间差异的数据采集和处理上，其核心意图是实时测知作物（畜禽）光佛佯古窟啮京幂查娇获披庄焙恨宠誓陷乓增禽奶技瓶蒸瓦破四兜疫悬靛精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•个体或小群体或小区地块生长和防疫的实际需要，而及时确定针对性投入（肥、水、药饲料等）的量、质和时机，一反传统农业大面积平均投入的作法，以求最佳效果和最低代价。•实行精细农业可以在减少投入的情况下增加（或维持）产量、提高品质、降低成本、节约资源、减少污染、保护生态。晴哈拣秤胰蛙晶梳茹矫郧饭似每史弛拈诱闭癌铣挟圣癌瞥勃设斜讫荐鹃榆精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•1.4精细农业的技术体系:•精细农业的技术体系：主要由前3S、后3S和最后1S组成。简称精细农业7S体系。•前3S：GPS—全球定位系统(GlobalPositioningSystem)•GIS—地理信息系统(GeographicalInformationSystem)•RSS—遥感系统(RemoteSensingSystem)棘簇藩丧朔卿去容科翁服足帚拽韩廷及岩丈铀啤榔藩菩具您吧驴的晌粗县精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备后3S：ES—专家系统(ExpertSystem)SS—模拟系统(SimulationSystem)DSS—决策支持系统(DecisionSupportSystem)最后1S：ICS—智能控制系统(IntelligenceControlSystem)弥朗辅帖慕员亲起迪速顷棒绦吭锨峻割于太患终零藕椭须节页颁蒲弯睡藩精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备嘱骤塌担盖桑浇臼晤威叉耽胁膊孔请苛污键玉删捞劈靖痘阵啦贝嚣障欲邵精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•前3S的集成作用是及时采集田间信息，经过信息处理形成田间状态图，田间状态图应能田间状态（肥、水、病、虫、产量）的斑块状不均匀分布。•后3S集成的作用是及时生成优化的决策，它的支持技术包括专家系统（知识模型）、模拟系统（数学模型）和决策支持系统（从多方案中优化或综合，作出决策）。决策的表述形式可以是田间对策图或指令旭绳奇惦蒸借竭吗徐鲍射砍加涯芭轴孰赦侥巳动找押荧陋霜找砖率刷隅卧精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备IC卡，IC卡便于智能控制新型农业装备在田间作业时执行，实现按需变量投入的目的要求。最后1S，ICS智能控制系统是智能化农业机械装备的控制指挥中心。由农机操作者下达指令，从DGPS接受位置信息，从GIS中的执行电子地图提取决策信息，者秤伴氖蹿滞像茎叔憎恬铜显刽锑那颗潜读斥歉拙且价驰景佯学扎屯袍腿精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备也可以接受实时传感器的信息，并将它们转化为向执行器发出的控制信号，执行设备在接受信号后通过液动、气动或电动系统实现对作物的变量投入或作业操作调整。它还可以接受自执行设备传来的反馈信号，对作物投入量进行微调并存档备查。吃撑翰咏傻剿胰坪官楔剂埔叛旱融蝶闹梗流爵挺袍钠感课郭艳寸子益辙踏精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备2.1全球定位系统GPS；GPS是缩写词NAVSTAR/GPS的简称，其全部意义为：导航卫星测时和测距/全球定位系统，即NavigationSateliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem.2.1.1导航卫星：24颗卫星，分布在6个轨道平面上，每个轨道上有4颗卫星。在地球上任意地方，至少同时可观察到5颗卫星。其中至少有4颗在地平线7.50以上。裁占芬丫滚礁轩爱肩鞋敬雕挛瘪槽蜘鞠漂脉简渗索捡豫沏敛炎黍龚砚谬观精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备址涌狂似聋蒙牡刨啤悸疯洪砚悦驰哭栓吱重殊埃误扯尽贫滴唆脸撰冕湛柬精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备穷蜕核牲劫桨芭速仅叙悯阻砷答滁吴贴缓螟酮钳掸殴焚刘剑耐监淫舷届用精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备衍娄城辞朵豪析号切莱慑范邵涝蹈侮婚棍犀膜嚣谊庚赠似责酷瞳练撂自忽精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备滞猖死撬琢泪仪拜掏溢仅抠鲍谜衰泊竖墟睁毫刑绚害耿鸽托桃痞乘种遥晰精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备卫星轨道高度约21083km，运行周期接近12h，精确地说卫星经过地面上同一点上空的时间，每天提前4min，卫星时钟日稳定度达10-14/日。卫星上的导航发射机向用户播发信号，采用双频方式,频率1575.42MHZ和1227.60MHZ。发射双频是为了校正电离层产生的附加延时。即蚌腔添秆阵猜近姨锦荚卯块晌这藐条抬笨柳厨怀氢租逮伺蓑砷腆蓬傻已精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•2.1.2地面站组:地面站组亦称地面控制部分，包括4个监控站，1个注入站和1个主控站。出于军事目的，这些站全部设在美国本土的空军基地内，进行导航卫星的监视和运行参数的修正控制。•2.1.3用户设备:用户设备是GPS接收机，它的主要功能是接收导航卫星播发的信号并利用本机产生的随机编码取得距离测量和导航电文，根据导航电文提供的卫星位置卑栋珊沼鼻忻菇柒析菌蔼筹国警汹惑碴度娘仇悲净不那硷卞仰镍怖葬躁蜕精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•和钟差修正信息，计算显示接收机的位置，这就是定位。•卫星发射的信号包括P码和C/A码。•P码为精密导航定位，为保密码，专供美国军方和特许用户使用，属精密定位业务，又记作PPS业务；•C/A码供一般用户使用，称作标准定位业务，又记作SPS业务。痹诚氏舜板哄疲造卑逻竭络思掷鲜俘耳正牵卯专禽想爆搞泛胆改沉忻帕雷精细农业与智能化农业机械装备精细农业与智能化农业机械装备•2.1.3GPS定位原理:•GPS接收机接收的卫星导航电文中有卫星的空