农业信息技术知识点（八）

1.什么是精确农业？

精确农业首先由美国农业科学工作者在20世纪90年代初倡导并实施。在国外，与PA意义相近的词有精细农作（PF）、定位农作管理（SSCM）、处方农作等。国内对其译文也不尽相同，如精确农业、精准农业、精细农业、精致农业、定位农业、农作物定位管理和处方农作等，其内涵是一致的，是指精细、准确的农业。精确农业有广义和狭义之分。

广义的精确农业又称为精确农业、精细农业，包含种植业、养殖业、农产品加工业，即所谓的大农业。广义的精确农业包含精细农业、精确养殖和精确加工等方面，是指为了挖掘并谋求种植业和畜牧业利润的最大化，所采取的精确投入的农业生产管理手段。

狭义的精确农业是指单纯的种植业，即面向大田作物生产的“精确农作”技术，是基于农业信息技术与机械装备技术集成的现代农田“精耕细作”技术。所谓精确农业或精确农作是一种基于农田小区作物生长环境差异性而实施变量投入的生产管理技术，能按照田间每一操作单元的具体条件精细准确地调整各项土壤和作物管理决策，最大限度地优化各项农业投入，以获取最高产量和最大效益，同时保护农业生态环境和农业资源。

2.精确农业的基本特征？

生产手段精细、资源投入精省、运作尺度精确、收获高产优质、经济高效安全。

3.精确农业的作用与意义？

精确农业是基于“3S”技术，决策支持技术和智能装备技术对农业生产进行定量决策、变量投入并定位精确实施的现代农业生产管理技术系统，是一种基于信息和知识的现代农业生产精确管理思想。它充分体现了因地制宜、科学管理的思想观念，充分利用信息获取手段，分析作物营养状况、土壤供肥能力和病虫害的空间和时间变化量来进行耕作和田间管理决策，能够因地制宜地进行水肥等农业资源投入。它一反传统农业大面积、大群体平均投入的资源浪费型做法，既保证了作物生产潜力的充分发挥，又避免了过量施用化肥、农药造成的生产成本增加、农田水土环境污染和农产品品质下降的严重后果，可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，以求农业生产的最佳效果和最低代价。因此，精确农业也是一种基于可持续发展战略思想的农业生产管理技术，能够取得显著的经济和生态效应，这些对于最大限度挖掘耕地生产潜力、实现农业生产要素高效利用和保护农田生态环境具有重大意义。

4.我国精确农业现状？

从十多年有关精确农业技术研究和推广的水平看，我国精确农业研究与应用尚处于初步尝试研究和应用示范阶段，与发达国家仍有较大差距。同时，根据我国国情和农情，当前精确农业研究与应用也面临诸多困难，如农民经济收入少、农业工程技术水平低、农业基础数据贫乏，这些都已成为制约我国精确农业研究和推广的主要障碍。

5.精确农业技术体系环节？

从实施环节上看，精确农业包括农田环境及作物长势监测、针对性投入决策生成和决策实施3个环节，而每个环节又由若干关键支撑技术组成，构成了复杂的精确农业技术体系。

6.精确农业关键技术？

①全球定位系统；②地理信息系统；③遥感；④收获机械产量计量与产量分布图生成技术；⑤田间变量信息采集与处理技术；⑥作物生产管理决策支持系统；⑦变量控制技术；⑧智能化变量农作机械。

7.变量控制技术定义与类型？

变量控制技术是指安装有计算机、DGPS等先进设备的农机具可以根据它所处的耕地位置自动调节货箱里某种药物料投入速率的一种技术。变量控制设备随着空间位置的变化而改变种子、肥料、农药的投入量。变量控制技术系统包括控制特定物质流速变化的仪器，或同步控制多种物质流速变化的仪器，使得处于行驶中的机械自动改变物质投入量，以实现变量投入的预期效果。

根据实施的物料类型可分为变量播种技术、变量施肥技术、变量施药技术和变量灌溉技术等。将作业自动导航技术和变量施肥和施药作业相配合，能够有效减少相邻作业垄间的重叠和遗漏，提高作业质量和效率。

8.精确农业存在的问题？

GPS定位准确度差，GIS软件复杂，产量计量不准，农户对精确农业技术难以掌握；已开发的多为谷物产量传感器，缺少棉花、果树、蔬菜等高附加值作物产量监视器，利用遥感技术管理作物生产尚不成熟；精确农业技术应用成本较高，网格土壤取样、产量计量、GPS接收、VRT使用等项目花费较大，可能超过精确施肥所节约的化肥成本，经济效益不明显。

精确农业技术体系未能达到预期的增产节本效果的原因，一是所能考虑的农田变异的空间尺度太大，通常在1hm2以上，基于这种采样间距的精确农业技术体系不仅在中国没有推广应用前景，而且在美国、加拿大、澳大利亚等西方国家也难以推广；二是支持精确农业实施的决策支持系统还没有完善。以变量施肥决策为例，主要基于土壤养分测定数据和产量分布图，对于作物本身形状，如吸肥特性、叶面积指数和干物质积累的空间变化等没有考虑，主要归因于精确农业的研究中多为土壤肥料学专家，缺少农艺学家的参与。

9.精确农业发展方向？

根据我国资源环境和农业生态环境安全需求，首先需要开展节水、节肥精确农业技术和病虫草害精确防治技术的研究，开发先进的适用肥、水、药精确施用技术体系。国外精确农业技术和产品主要面向大规模农场作业需求，而我国需要降低精确农业技术应用的门槛，坚持KISS原则，开发适合中国国情的低成本、简约化的实用和易用精确农业技术产品。

按照我国农业生产条件区域差异，不同类型地区拟采用不同的精确农业发展模式。

（1）在大规模、高度机械化生产的地区，如黑龙江、新疆垦区，宜建立信息采集、信息处理和变量作业于一体的精确农业集成应用模式，实现化肥和农药的变量投入。

（2）在中等规模经营、具备一定农业机械化基础的地区，如河南、河北和山东等粮食主产区，采用精确农业单项技术的组合配套作业，形成适合当地条件的“套餐式”精确农业技术应用模式。

（3）在农户分散经营、农业机械化程度较低的地区，可采用土壤信息快速采集技术产品和作物长势快速诊断仪器，利用遥感营养诊断和计算机网络技术，发布农田养分状况和水肥管理决策信息，实现分散经营条件下的信息采集、决策和传递数字化，建立面向农户、地块、村镇和县域等不同层次的精确农业技术推广应用模式。

10.GPS定义与特点？

GPS是缩写词NAVSTAR/GPS的简称，其含义是导航卫星测时和测距/全球定位系统，是美国军方于20世纪70年代初开始研制于90年代初完成投入运行的新一代卫星定位和导航系统，于1995年达到全部运行能力。GPS以全球覆盖、全天候、高精度、多功能、自动化、高效率、高效益等显著特点，实现三维连续导航定位、测速和授时，成为迄今最好的导航定位系统。

11.GPS定位的基本原理？

GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。

12.差分GPS定义与类型？

差分GPS就是把一部地理位置已知的接收机作为基准站，有基准站确定所有视界以上卫星伪距的偏差值并发送改正值，由用户接收机接收并对其测量结果进行改正，以获得精确的定位结果。差分GPS发送改正的信息不同，包括位置差分、伪距差分、载波相位差分等不同工作方式，其定位精度也不相同。

①位置差分原理；②伪距差分原理；③载波相位差分原理。

13.其他卫星定位系统举例？

①前苏联/俄罗斯GLONASS系统；②伽利略系统；③北斗卫星导航系统。

14.什么是产量分布图？

数字化产量分布图是精确农业的重要基础信息。20世纪90年代末期，国际上研制的各种作物（包括谷物、棉花、马铃薯、甜菜及甘蔗、花生等）联合收获机，采用了自动监测和自动控制技术，大都具有产量分布图自动生成功能。产量分布图综合了田间空间参数变化的信息，如土壤类型、土壤湿度、养分含量及坡度等，故可用以确定田间地段作物均匀生长的条件并可分别确定各田块各自所需的农事操作。在下一次收获时所得到的新的产量分布图则可以显示精细农作的实际效果。现代谷物联合收割机在收获时，能够自动控制割茬高度、脱粒喂入量、收割台仿形，监测谷粒损失率，监测并记录收获时间、收获面积、收获总量等相关产量数据。

15.田间产量诊断步骤？