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1、数字农业基础,农业系统学专题第九部分：,数字农业：用数字化技术，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制、管理； 数字农业：是今后我国实现农业信息化跨越发展的突破口；是构建和发展我国农业高技术体系的战略部署。,快速分析技术,接触传感技术,遥感技术,影像分析技术,土壤与作物水分 土壤与作物养分 作物病虫草害 作物长势产量品质,数字信息采集 设备与系统,远程信息传输 GPRS/SMS,作物、土壤信息采集的技术原理,养分（NPK）快速测试仪的研制,主动光源双通道光谱探测仪：以作物氮素敏感波段主动发光，测定其反射率。,作物光合效率快速测定仪的样机,掌上型农田信息采集系统,用于田间
2、（野外）数据信息采集,多通道信息采集和精量灌溉控制器：用于土壤水分信息采集、精量灌溉预报、精量灌溉的自动控制、灌溉系统管道水压的自动调节、系统的自动监测与安全运行的维护,2、模型与数字化设计取得重要进展,建立了作物生长及产量与品质形成模拟模型 构建了土壤-作物系统水分和养分平衡模型 创建了作物生产管理及种植设计知识模型 构建了综合性的数字化农作支持系统 基于数字化技术的植物形态结构信息采集系统 对玉米、棉花、向日葵等主要农作物及部分蔬菜器官形态进行了三维数字化测定，构建了器官形态描述模型与参数库 植物结构-功能反馈模型 植物冠层空间光分布模拟模型 数字植物设计与可视化系统,数字农作设计系统,数
3、字农作设计系统,江宁水稻产量数字化设计,变异度为：0.24,与袁隆平院士课题合作，进行水稻超高产育种株型设计,3、数字农业精准生产技术平台,数字化信息获取 数字化信息处理与决策 数字化实施技术,数字信息获取,根据分析结果绘制养分空间分布图和施肥决策处方图,吉林省榆树市弓棚镇十三号村土壤速效NPK空间变异图,河南,黑龙江,获取了4万多组作物全生育期光谱数据 6万多个农学生理生化参量数据 10G高光谱遥感图像数据 初步建立主要作物不同生理生化参量的光谱特征模型,全氮含量 （R） 可溶性糖 （G） 叶绿素a+b（B）,施肥决策模型,变量施肥处方实验,优化施肥处方模型,遥感数据,作物长势、营养,图像的
4、GIS管理,产量图,土壤养分图,土壤电导图,产量潜力图,作业区划分,施肥处方,信息处理与决策,灌溉决模型,四、主要消化吸收工作及技术水平,北京良种场-顺义文化营,精准变量施肥决策,利基于空间数据的精准变量施肥方案,精准变量灌溉决策,基于空间信息的精准变量灌溉方案,精准灌溉技术平台变量灌溉处方图生成系统 变量施肥农机具平台 变量旋耕施肥机 变量播种作业平台 变量播种变量施肥复合机变 量播种作业平台 变量播种变量施肥复合机 农药精准喷洒技术平台农药喷洒系统 机具变量作业支撑平台 农田作业机械导航系统 机具变量作业支撑平台 农业机械CAN总线技术 机具变量作业支撑平台 收割机计产系统系统 机具变量作
5、业支撑平台 农田信息无线传输及处理技术,数字农业实施技术-软件与硬件的集成,变量施肥处方软件界面图,精准农业处方,产量 决策,氮肥 决策,磷肥 决策,钾肥 决策,研制变量施肥机,可实现基于GPS的变量施肥,研制完成的变量农药喷洒机,可实现基于GPS的农药变量喷洒,吉林玉米应用,黑龙江大豆应用,谷物联合收割机（小麦、玉米）在线智能测产系统,实现对产量在线测量,带计产系统的小麦联合收割机田间作业（北京）,2004年6月14日汪懋华院士和美国农业部专家杨成海博士亲临麦收现场指导 2004年6月1015日在河北保定部队农场进行麦收测产试验,数字化骨干渠系精准配水、田间渠系精准用水平台,1)、数字化骨干
6、渠系精准配水 2)、数字化田间渠系精准用水 3)、基于RS遥感的灌溉动态信息监测 4)、精量灌溉的虚拟现实技术,精准灌溉,共有8跨 长度400米 可实现施肥作业,4、畜禽数字化养殖技术平台,奶牛数字化养殖技术平台（个体识别、饲养管理、疾病诊断、原奶质量安全监控、数字养殖硬件产品） 猪场数字化养殖技术平台（个体识别、饲养管理、优化育种方案、疾病诊断、溯源系统） 鸡场饲养数字化技术平台,鸡场小群体数据采集系统 牛个体识别与称重技术研究 奶牛个体信息采集无线终端 生猪耳标和电子标识设计,动物个体信息采集,无线路由器 无线网卡 PDA(Palm平台) PDA(Win CE平台) 手持式信息采集器 信息
7、记录卡(可擦写),基于Java+XML奶牛养殖技术平台,在PDA上运行的奶牛养殖技术平台界面,4、畜禽数字化养殖技术平台,奶牛养殖技术平台已实现的基本功能,牛只繁殖谱系的自动跟踪(利用二叉函数技术),原奶质量指标参数分布式结果处理（以完达山为例）,5、数字林业技术平台,数字林业公共技术平台构建 信息采集与分析决策技术研究 森林资源管理系统应用示范 退耕还林工程管理系统应用示范 天然林保护工程管理系统应用示范,数字林业系统模式,系统模式,完成了林业二类调查数据纬度模型,示范省退耕还林坡耕地分析,数据分析,利用GIS组件进行景观模拟和工程规划,6、应用示范工作,示范基地的基础设施建设 软硬件技术平
8、台引进与搭建 示范地区数据库系统建设 示范省份应用系统的建设 配套资金的落实,建设基地,北京数字农业示范基地 上海数字农业示范基地 新疆数字农业示范基地 黑龙江数字农业示范基地 吉林数字农业示范基地,亮点与突出成果,农田信息采集传感器,1、农田信息采集技术实现突破，推出了一批成本低、高性能的产品,2、玉米、水稻实现了株型结构数字化设计，为超高产育种提供了先进的技术手段,3、初步构建了软件和硬件一体化的精准农业生产技术平台，从信息采集、信息处理到精准实施等主要环节实现了业务化运转，初步构建了适合我国国情的精准农业技术体系。,精准农业技术体系,4、根据农业生产管理的需要，初步构建了面向农业专门使用空间信息管理平台（AGIS），彻底摆脱了专业GIS供应商的价格垄断。,5、家谱追踪、饲养管理，等主要初步构建了畜禽数字化养殖技术平台，实现了动物个体识别环节的数字信息化；在畜产品安全溯源等方面工作正在积极探索。,存在问题,整个专项执行时间短，任务重，经费少 课题之间组织交流的比较少 部分示范课题省市经费配套困难,下步工作计划,1、加强战略研究 2、加强课题的监督、检查 3、开展技术培训、技术交流 4、加强宣传工作 5、加强示范系统建设，提高显示度,应用示范区建设,加强地方组织领导，建立示范基地 加强技术培训和人才队伍建设 加强技术合作交流，优势互补 力求在优势领域率先突破,
