农业信息技术与应用ppt课件.ppt

,农业信息技术与应用河南农业大学农学院熊淑萍2022年12月,农业信息技术形成的背景农业信息技术的概念与主要技术农业信息技术的发展应用农业信息技术与新农村建设,一、农业信息技术的形成背景,当今世界，以计算机多媒体、光纤和通讯卫星等技术为主要特征的信息化浪潮正席卷全球。信息技术以其广泛的影响和巨大的生命力成为当今世界发展最为迅猛的科技领域,并广泛渗透到人类社会的各个方面。信息化水平已成为衡量一个国家和地区现代化水平的重要标志。,2004年一号文件： 信息化：服务体系 2005年一号文件： 信息化：加强农业信息化建设（加快信息技术的研究，电子商务 ）2006年一号文件： 信息化：要积极推进农业信息化建设，充分利用和整合涉农信息资源，强化面向农村的广播电视电信等信息服务，重点抓好“金农”工程和农业综合信息服务平台建设工程。2007年一号文件：现代社会（水利化、机械化、信息化） 加快农业信息化建设。用信息技术装备农业，对于加速改造传统农业具有重要意义.鼓励有条件的地方在农业生产中积极采用全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感和管理信息系统等技术。 2008年中共中央国务院关于切实加强农村基础设施建设，进一步促进农业发展农民增收的若干意见 强调：提出要走中国特色农业现代化道路。,党和国家对农业信息化的高度重视,国信办的二号和九号文件电子商务农业部九大行动农村信息服务体系建设、“金农工程”、“三电合一”、“百千万工程”信息产业部的“十一五”规划六“信”工程，第一就是“农信工程”商务部“信服” 工程,我国是农业大国，其农业从业人口和土地面积均占我国的大多数.农业产业系统是一个复杂而独特的多因子动态系统，受气象（年份和季节）、土壤、品种特性、技术措施、社会需求等不同因素的影响，因而具有显著的时空变异性、区域分散性、管理经验性、灾害突发性、市场多变性，以及较差的定量化和规范化程度。,信息技术独特的优势,农业发展的要求,农业信息技术,（一）农业信息技术也叫“3C”技术，是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息和显示信息等的相关技术。信息技术与农业的结合称之为农业信息技术（agricultural information technology，AIT），也称为信息农业。农业信息化,二、农业信息技术的概念及其主要技术,农业信息技术与农业信息化,信息技术应用于农业生产、经营和管理的过程。不同历史发展阶段，农业信息化具有不同的内涵。目前，至少包括五个方面的内容:农业信息技术应用；农业信息资源；农业信息基础设施；农业信息安全；农业信息化环境。,信息技术应用于农业生产、经营和管理所衍生的信息技术。如农业决策支持系统、农业专家系统、农用3S技术、精准农业、设施农业、虚拟农业和农产品电子商务等。,关键技术,数据库技术,系统模拟技术,农业空间信息管理技术,农业信息服务技术,农业管理决策技术,农业信息采集技术,农业人工智能技术,（二）主要技术,自动控制技术,系统虚拟技术,1、农业数据库技术 农业数据库建设是农业信息资源建设的重要手段，而信息资源建设是农业信息化工作的基础。,2、农业信息采集技术,农业信息监测是农业信息获取的主要内容，其主要技术原理是通过光谱遥感、红外成像、机器视觉、图象处理等手段，对农业土壤水分、土壤肥力（氮、磷、钾）、杂草、病虫害、作物苗情等农情状态进行实时无损监测和诊断，为农业生产预测预报和管理决策提供基础信息。,河南农业大学农学院 2022年12月12日,遥感技术就是通过卫星或飞行器上安装的传感器，对地面目标进行监测分析的一项新技术。分类：根据工作平台层面区分：地面遥感、航空遥感（气球、飞机）、航天遥感（人造卫星、飞船）。根据工作波段层面区分：紫外遥感、可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多波段遥感。 根据传感器类型层面区分：主动遥感（微波雷达）、被动遥感（航空航天、卫星）。 在农业中的应用：土地资源调查作物估产灾情监测与预报作物病虫害监测与预报,遥感技术,3、农业空间信息管理技术,农业空间信息管理技术主要包括地理信息系统（GIS）技术和全球定位系统（GPS）技术。 地理信息系统是对整个或部分地球表面空间中有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述表达的技术系统。,农业地理信息系统的主要应用：1、农业资源管理主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。2、土地信息系统和地籍管理土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助农业地理信息系统技术可以高效、高质量地完成这些工作。3、生态、环境管理与模拟区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。4、应急响应最佳路线的选择5、农业基础设施管理灌溉设施的分布,河南农业大学农学院 2022年12月12日,农田地理信息系统：田块属性信息专题分析功能,GPS是有24颗卫星组成的空间定位系统，可以在任何时间确定任何物体的三维空间坐标，即空间位置属性。 农业上的应用包括：空间变量信息采集的定位，如作物产量的定位计算等；用于农田面积和周边的测量；引导农业机械实施操作。需要指出，GPS通常与GIS和RS结合应用，组成“3S”技术，更能有效地发挥整体作用和效能。,河南农业大学农学院 2022年12月12日,精确变量喷药机,精确变量灌溉设备,河南农业大学农学院 2022年12月12日,4、农业系统模拟技术与虚拟技术,系统模拟的技术思想是，运用系统学原理，根据事物发生和演变的动态过程，对系统结构成分与系统环境之间的机理性关系进行定量描述和动态模拟。,5、农业人工智能技术,人工智能（Artificial Intelligence，AI）是研究人类智能规律，构造具有一定智能行为，以实现用电脑部分取代人脑劳动的综合性科学。人工智能的应用主要包括专家系统、神经网络、遗传算法等 。 在农业方面，以专家系统为代表的研究最多，取得了一系列的研究成果和应用效益。,河南农业大学农学院 2022年12月12日,6、农业管理决策技术,农业管理决策技术关系到“生产什么”、“怎么生产”等直接影响农业增效、农民增收等重大问题。它是一个组织实施信息农业的领导决策和技术管理服务体系。根据职能可概分为农业宏观管理决策支持系统和农业生产管理决策支持系统。,农业宏观管理决策支持系统主要是为国家或区域农业和农村经济的结构调整宏观决策服务，解决“生产什么”的问题，其决策依据是农业资源与环境条件、农村社会经济状况、农业科技发展和应用水平、国内外市场需求等综合信息。 农业生产管理决策支持系统主要是为农业生产管理经营单位提供技术支持服务，解决“怎么生产”的问题，其内容包括农业生产管理信息服务系统、专家决策支持系统、生产力与效益分析系统等。,7、农业信息服务技术,农业信息服务是农业信息利用的主要内容，是组织实施信息农业的应用平台和服务体系，一般包括农业资源环境信息管理、农业系统监测评估、农业技术的推广与培训（远程教育）、农业电子商务等应用系统、。,8、农业自动化技术,农业自动化技术就是通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理，以及根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境，从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等。农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中。如配合饲料全部生产流程的自动控制，日光温室中温湿度控制、灌溉、采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人代替人从事一些繁重的农事操作，如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养、作物育种等方面。,三、农业信息技术的发展应用,农业数据库技术,作物生长模拟,人工智能,3S技术,数字农业,信息技术的不断发展,管理信息系统、农业模型系统专家系统、决策支持系统,在农业领域的广泛应用,信息技术在农业领域的应用始于20世纪70年代末，数据库技术是应用最早至今仍是农业信息科学最重要的研究基础之一。早期研发成功联合国粮农组织的农业系统数据库(AGRIS)、国际食物信息数据库(IFIS)、美国农业部农业联机存取数据库（AGRICOLA）和国际农业生物中心数据库（CABI）四大农业数据库 20世纪80年代，作物生长模拟模型、作物生产管理专家系统研究。美国的CERES系列模型和荷兰的通用作物生长模型SUCROS 为典型代表,20世纪80年代末，航空航天技术的快速发展和传感器性能的迅速提高，RS、GPS商业化和农业上的应用加快丰富的信息数据催生了地理信息系统(GIS)随后作物系统模型及专家系统的结合，弥补了模拟模型在管理决策功能方面的不足，实现预测功能和决策功能的统一 20世纪90年代以来，管理信息系统、农业模型系统、专家系统、决策支持系统快速发展及应用精准农业,国外农业信息技术发展现状,美 国,美国农业人口已由50以上减少到2，而从事信息技术的劳动力在20世纪80年代初就已超过60，依靠现代化方式经营的农业生产模式已经形成。 美国国家农业统计局拥有200多万个家庭农场的基本数据资料库。对农作物进行种植面积和产量的调查与预测。 美国已形成一套比较完整的农产品市场信息收集和发布体系，农产品市场信息的运用规范。,从农场到市场、从农村到国家中央信息处理中心，已普遍使用了卫星定位技术。,美国的精确农业在上世纪70年代起步。80年代初，美国已有精确农业概念的商业化应用。90年代，精确农业迅速发展成新的农业工业，并在世界范围内形成了科学的新的农业发展道路。,河南农业大学 农学院 *,以空间信息技术为核心，旨在实现精确、集约、节约、高效、优质、可持续。,欧洲的现代农业以精细管理与生态安全为核心的大田种植业,与GPS全球定位系统连接，推测土壤有机质等的含量。,土壤电导率测定仪,大型自走喷灌设备,3540公斤/平方米,6个工人，8万平方米,河南农业大学 农学院 *,专家系统,作物模型环境模型,河南农业大学 农学院,3个工人，600亩地，3000头猪，100头奶牛,我国农业信息技术的应用实践,1农业资源和农情动态的无损化监测,20世纪80年代以来，遥感技术最先用于农业环境资源调查、评价与规划研究。90年代开始研制与应用基于遥感监测的各类资源信息系统。基于空间遥感的土地利用和作物长势监测的研究也取得了突破性进展，小麦和水稻卫星遥感估产技术已经达到实用化的水平。,2农作产量与生产力的数字化预测,作物生长模拟模型是当今最为活跃的农业前沿性研究领域之一，是数字农业的重要基础和关键技术。美国、荷兰、英国等国家在这方面的研究水平处于世界前列。国内的研究工作一方面引进国际上领先的作物模拟模型，另一方面，针对我国的特色开展相应的研究工作。,3农业生产的智能化决策,专家系统在世界农业领域中的应用始于70年代末。经过20余年发展，农业专家系统的研制和应用已遍及农业灌溉施肥、栽培管理、植物保护、品种选育、产量预测、畜禽饲养和水产养殖等各方面，产生了良好的应用效果，并展示出广阔的发展前景。,4农业温室的自动化控制,代表当今世界温室设施及温室自动监控系统最高水平的是由奥地利Ruttuner教授设计的Complex system和日本中央电力研究所推出的蔬菜工厂等。自上个世纪80年代开始，我国农业工程科技人员，相继开展了数字技术在温室设施中相关技术的研究。,5精确农业的集成化示范,目前，在精确农业的支持技术方面，已有商品化产品和系统，主要包括GIS适用平台及农作物资源空间信息管理软件，作物生产决策支持系统，带GPS接收机、小区产量传感器和产量分布绘图装置的谷物联合收割机，自动变量调控的施药机、施肥机、播种机等。,四农业信息技术与新农村建设,（一）建设社会主义新农村产生的背景,1.1992年，经济发展与农村流动人口增加，农村问题突显。 1999年, 北京大学林毅夫教授提出 “新农村运动”概念。 -农村自来水化、电气化、道路网为核心的基础设施建设 2001年,重视“三农”问题，理论界提出“公平与效率” 谁 为先的问题. 2002年，“十六大”正式提出全面建设小康社会 2003年, 十六届三中全会-“科学发展观” 2004年, 十六届四中全会提出了新的执政理念 -构建 和谐社会。 2.2005年党中央强调“建设社会主义新农村是我国现代化 进程中的重大历史任务”,河南农业大学农学院 2019年5月,（二）新农村建设的目标,建设社会主义新农村，全方位推进农村的物质文明、精神文明、政治文明和生态文明建设，从根本上解决“三农”问题：社会主义新农村建设目标: 生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主。,河南农业大学农学院 2019年5月,河南农业大学农学院 2019年5月,生产发展,镇域经济村域经济工业园区一二三产业镇办企业企业状况劳动力就业,镇域经济管理系统农村经济管理系统招商引资项目管理系统工业园区综合管理系统商业管理信息系统企业综合管理系统劳动力综合服务系统,生产发展,河南农业大学农学院 2019年5月,生活宽裕,通讯基础设施住房状况三率统计社会保障状况节能环保公共浴池农村购物环境农村信息化建设多媒体点播医疗卫生网上娱乐,通讯基础设施新农村社会经济环境评价系统农村生产技术宝典农村生产决策与咨询系统卫生管理信息系统,生活宽裕,河南农业大学农学院 2019年5月,乡风文明,公共安全管理公共安全设施村规民约文体设施素质教育培训技能培训课件素质教育课件学校分布智能社区,乡风文明,社会突发事件应急处理系统景观数字化管理系统旅游信息管理系统教育管理信息系统多媒体课件智能社区管理系统,河南农业大学农学院 2019年5月,乡风文明公共安全管理,社会突发事件应急处理系统：街道突发事件数据库建设科技创安工程突发事件应急处理系统,乡风文明素质教育培训,以素质教育为依托，培育新农民。文化知识培训职业技能培训通过多层次、多形式的农民教育和培训，培育有文化、懂技术、会经营的新型农民。,河南农业大学农学院 2019年5月,村容整洁,道路硬化状况交通状况安全用水状况排水状况垃圾收集与处理状况清洁能源使用状况绿地状况农村改厕公共照明,规划管理系统基础设施管理系统农村基础资源采集系统,村容整洁,村容整洁农村改厕,对农村户厕、公厕按照“统筹规划、布局合理、整洁美观、特色鲜明”的特点，采用GIS和网络技术完成户厕及公厕的规划与展示。,管理民主,政务公开财务公开支部建设村委建设制度建设,综合信息门户多媒体触摸屏系统综合信息服务系统农村管理信息系统社区管理信息系统,管理民主,谢谢！,1、不是井里没有水，而是你挖的不够深。不是成功来得慢，而是你努力的不够多。2、孤单一人的时间使自己变得优秀，给来的人一个惊喜，也给自己一个好的交代。3、命运给你一个比别人低的起点是想告诉你，让你用你的一生去奋斗出一个绝地反击的故事，所以有什么理由不努力!4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟无言。缘来尽量要惜，缘尽就放。人生本来就空，对人家笑笑，对自己笑笑，笑着看天下，看日出日落，花谢花开，岂不自在，哪里来的尘埃!25、你不能拼爹的时候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上没有障碍，人还有什么可做的呢。27、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。励志名言：比别人多一点执着，你就会创造奇迹28、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。29、人生就像一道漫长的阶梯，任何人也无法逆向而行，只能在急促而繁忙的进程中，偶尔转过头来，回望自己留下的蹒跚脚印。30、时间，带不走真正的朋友；岁月，留不住虚幻的拥有。时光转换，体会到缘分善变；平淡无语，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在与不在，都会惦念；无心的情，无论你好与不好，只是漠然。走过一段路，总能有一次领悟；经历一些事，才能看清一些人。31、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。32、命好不如习惯好。养成好习惯，一辈子受用不尽。33、比别人多一点执着，你就会创造奇迹。50、想像力比知识更重要。不是无知，而是对无知的无知，才是知的死亡。51、对于最有能力的领航人风浪总是格外的汹涌。52、思想如钻子，必须集中在一点钻下去才有力量。53、年少时，梦想在心中激扬迸进，势不可挡，只是我们还没学会去战斗。经过一番努力，我们终于学会了战斗，却已没有了拼搏的勇气。因此，我们转向自身，攻击自己，成为自己最大的敌人。54、最伟大的思想和行动往往需要最微不足道的开始。55、不积小流无以成江海，不积跬步无以至千里。56、远大抱负始于高中，辉煌人生起于今日。57、理想的路总是为有信心的人预备着。58、抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。59、世上除了生死，都是小事。从今天开始，每天微笑吧。60、一勤天下无难事，一懒天下皆难事。61、在清醒中孤独，总好过于在喧嚣人群中寂寞。62、心里的感觉总会是这样，你越期待的会越行越远，你越在乎的对你的伤害越大。63、彩虹风雨后，成功细节中。64、有些事你是绕不过去的，你现在逃避，你以后就会话十倍的精力去面对。65、只要有信心，就能在信念中行走。66、每天告诉自己一次，我真的很不错。67、心中有理想 再累也快乐68、发光并非太阳的专利，你也可以发光。69、任何山都可以移动，只要把沙土一卡车一卡车运走即可。70、当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！71、生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。72、只要路是对的，就不怕路远。73、如果一个人爱你、特别在乎你，有一个表现是他还是有点怕你。74、先知三日，富贵十年。付诸行动，你就会得到力量。75、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。1、这世上，没有谁活得比谁容易，只是有人在呼天抢地，有人在默默努力。2、当热诚变成习惯，恐惧和忧虑即无处容身。缺乏热诚的人也没有明确的目标。热诚使想象的轮子转动。一个人缺乏热诚就象汽车没有汽油。善于安排玩乐和工作，两者保持热诚，就是最快乐的人。热诚使平凡的话题变得生动。3、起点低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一场马拉松比赛，拼的不是起点，而是坚持的耐力和成长的速度。只要努力不止，进步也会不止。4、如果你不相信努力和时光，那么时光第一个就会辜负你。不要去否定你的过去，也不要用你的过去牵扯你的未来。不是因为有希望才去努力，而是努力了，才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒发生什么，我们谁也不知道。所以，放下心里的纠结，放下脑中的烦恼，放下生活的不愉快，活在当下。人生喜怒哀乐，百般形态，不如在心里全部淡然处之，轻轻一笑，让心更自在，生命更恒久。积极者相信只有推动自己才能推动世界，只要推动自己就能推动世界。6、人性本善，纯如清溪流水凝露莹烁。欲望与情绪如风沙袭扰，把原本如天空旷蔚蓝的心蒙蔽。但我知道，每个人的心灵深处，不管乌云密布还是阴淤苍茫，但依然有一道彩虹，亮丽于心中某处。7、每个人的心里，都藏着一个了不起的自己，只要你不颓废，不消极，一直悄悄酝酿着乐观，培养着豁达，坚持着善良，只要在路上，就没有到达不了的远方！8、不要活在别人眼中，更不要活在别人嘴中。世界不会因为你的抱怨不满而为你改变，你能做到的只有改变你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天赐，不都是一路披荆斩棘才换来的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你会觉得解脱。但舌头总会不由自主地往那个空空的牙洞里舔，一天数次。不痛了不代表你能完全无视，留下的那个空缺永远都在，偶尔甚至会异常挂念。适应是需要时间的，但牙总是要拔，因为太痛，所以终归还是要放手，随它去。11、这个世界其实很公平，你想要比别人强，你就必须去做别人不想做的事，你想要过更好的生活，你就必须去承受更多的困难，承受别人不能承受的压力。12、逆境给人宝贵的磨炼机会。只有经得起环境考验的人，才能算是真正的强者。自古以来的伟人，大多是抱着不屈不挠的精神，从逆境中挣扎奋斗过来的。13、不同的人生，有不同的幸福。去发现你所拥有幸运，少抱怨上苍的不公，把握属于自己的幸福。你，我，我们大家都可以经历幸福的人生。14、给自己一份坚强，擦干眼泪；给自己一份自信，不卑不亢；给自己一份洒脱，悠然前行。轻轻品，静静藏。为了看阳光，我来到这世上；为了与阳光同行，我笑对忧伤。15、总不能流血就喊痛，怕黑就开灯，想念就联系，疲惫就放空，被孤立就讨好，脆弱就想家，不要被现在而蒙蔽双眼，终究是要长大，最漆黑的那段路终要自己走完。21、每个人都有潜在的能量，只是很容易：被习惯所掩盖，被时间所迷离，被惰性所消磨。22、不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要轻言放弃。23、恨别人，痛苦的却是自己。24、每天醒来，敲醒自己的不是钟声，而是梦想。25、你不能拼爹的时候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上没有障碍，人还有什么可做的呢。27、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。励志名言：比别人多一点执着，你就会创造奇迹28、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。29、人生就像一道漫长的阶梯，任何人也无法逆向而行，只能在急促而繁忙的进程中，偶尔转过头来，回望自己留下的蹒跚脚印。30、时间，带不走真正的朋友；岁月，留不住虚幻的拥有。时光转换，体会到缘分善变；平淡无语，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在与不在，都会惦念；无心的情，无论你好与不好，只是漠然。走过一段路，总能有一次领悟；经历一些事，才能看清一些人。31、我们无法选择自己的出身，可是我们的未来是自己去改变的。32、命好不如习惯好。养成好习惯，一辈子受用不尽。33、比别人多一点执着，你就会创造奇迹。,