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時間：2023-11-04 08:24:19
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中圖分類號：F32
文獻標(biāo)識碼：A
文章編號：1006-0278（2013）03-015-02
兩型農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而農(nóng)業(yè)信息化是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展新階段（兩型農(nóng)業(yè)）的必然選擇，目前我國農(nóng)業(yè)信息化存在的主要問題在于農(nóng)民素質(zhì)不高、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度不高、網(wǎng)絡(luò)成本較高、信息技術(shù)實用性差、農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系還沒有建立，但也面臨這一系列的有利條件：有了信息迫切需求的社會環(huán)境；有了較好的農(nóng)村信息基礎(chǔ)設(shè)施；有了農(nóng)業(yè)信息化的人力資源基礎(chǔ)；有了一批新型農(nóng)業(yè)企業(yè)；建成了一定的信息技術(shù)支撐基礎(chǔ)。就農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展模式而言，葉波認為農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)方案和模式應(yīng)重點發(fā)展基于Internet的解決方案，網(wǎng)上、網(wǎng)下服務(wù)相結(jié)合，重點解決信息入戶“最后一公里”問題，以智能化農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)為突破口，因地制宜地開展農(nóng)業(yè)電子商務(wù)；張向先則提出了農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的三種模式。但是仍有大部分的農(nóng)民采取傳統(tǒng)的小農(nóng)經(jīng)營的生產(chǎn)方式，如何實現(xiàn)小農(nóng)生產(chǎn)的信息化是當(dāng)前需要面對的一個最為重要的問題，同時，規(guī)模經(jīng)營生產(chǎn)是不可逆轉(zhuǎn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展趨勢，在小農(nóng)經(jīng)營向規(guī)模經(jīng)營的轉(zhuǎn)變過程中，信息化如何發(fā)揮其促進作用，實現(xiàn)兩型農(nóng)業(yè)的發(fā)展是今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)一個必須要考慮到的問題。由此，文章以農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式為基礎(chǔ)提出我國兩型農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展模式的構(gòu)想。
一、指導(dǎo)思想
在兩型農(nóng)業(yè)發(fā)展的背景下，農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的指導(dǎo)思想應(yīng)堅持以落實科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化為發(fā)展方向，以保障農(nóng)產(chǎn)品有效供給、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收為目標(biāo)，以提高農(nóng)業(yè)信息綜合服務(wù)水平為重點，加強農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)建設(shè)，建立健全快捷、優(yōu)質(zhì)、高效的新型農(nóng)業(yè)信息管理服務(wù)體系，構(gòu)建“政府主導(dǎo)、社會參與、市場運作、資源共享、協(xié)作共贏”的農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展長效機制，加快轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與新型工業(yè)化、新型城鎮(zhèn)化、信息化和“兩型”社會建設(shè)融合發(fā)展。
二、基本原則
（一）系統(tǒng)性原則
農(nóng)業(yè)信息化需要結(jié)合區(qū)域各自的農(nóng)業(yè)以及農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的狀況，統(tǒng)籌規(guī)劃，堅持地區(qū)系統(tǒng)性、發(fā)展模式系統(tǒng)性、技術(shù)供給系統(tǒng)性、服務(wù)體系系統(tǒng)性的原則。
（二）實用性原則
農(nóng)業(yè)信息化需要堅持實用性的原則，包括發(fā)展模式要適應(yīng)先階段農(nóng)業(yè)發(fā)展方式、技術(shù)供給要切實給農(nóng)民帶來實際效益、服務(wù)體系要切實為農(nóng)民的農(nóng)業(yè)經(jīng)營服務(wù)。
（三）創(chuàng)新性原則
農(nóng)業(yè)信息化要堅持創(chuàng)新性原則，積極探索農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的體制和機制創(chuàng)新，以創(chuàng)新增加農(nóng)業(yè)經(jīng)營的活力，在創(chuàng)新中謀求農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展、謀求社會的和諧發(fā)展。
三、農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展模式構(gòu)想
目前，農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式主要有兩種，一是小農(nóng)經(jīng)營模式，這是一種傳統(tǒng)的經(jīng)營模式，農(nóng)戶各自以分到戶的田地為基礎(chǔ)進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營，農(nóng)戶自負盈虧；二是規(guī)模進行模式，這是相對于小農(nóng)經(jīng)營的一種生產(chǎn)經(jīng)營模式，通過土地流轉(zhuǎn)等方式將土地集中起來，進行統(tǒng)一管理，這種模式在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中主要呈現(xiàn)出企業(yè)+農(nóng)戶的生產(chǎn)模式，企業(yè)將農(nóng)村土地集中起來統(tǒng)一規(guī)劃，農(nóng)戶為企業(yè)提供勞動力，獲得相應(yīng)的報酬。由此，農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的模式也需要以這兩種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式為基礎(chǔ)，文章也正是基于此提出農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展模式構(gòu)想。（詳見圖1農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展模式構(gòu)想）
（一）小農(nóng)經(jīng)營信息化模式
小農(nóng)經(jīng)營模式的主體是農(nóng)戶，由此，小農(nóng)經(jīng)營信息化模式的主體也是農(nóng)戶，而這就需要農(nóng)戶持有信息化系統(tǒng)的終端，一方面用于收集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營的原始數(shù)據(jù)，并將原始數(shù)據(jù)傳輸至農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)；另一方面用于接收農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)的處理方案，從而采取科學(xué)的生產(chǎn)經(jīng)營方式。（詳見圖1農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展模式構(gòu)想——小農(nóng)經(jīng)營模式）
小農(nóng)經(jīng)營信息化模式需要轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的以農(nóng)業(yè)部門為依附的農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展模式，這主要表現(xiàn)在兩個方面，一是農(nóng)業(yè)信息收集與處理方案接收的終端都是農(nóng)戶，從而使得現(xiàn)有農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)的信息收集與處理方案接受終端為政府的情況得到轉(zhuǎn)變；二是減少了信息傳播的中間環(huán)節(jié)，現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)信息傳播需要通過農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的農(nóng)技推廣部門進行傳播，而小農(nóng)經(jīng)營信息化模式則將這一環(huán)節(jié)省略，直接將農(nóng)業(yè)信息傳播至農(nóng)戶，從而改變原有的信息——政府——信息的傳播模式，實現(xiàn)信息——信息的傳播。
誠然，小農(nóng)經(jīng)營信息化模式要求農(nóng)民具有較高的信息能力，首先，農(nóng)戶持有信息化系統(tǒng)的終端，農(nóng)民需要具備正確使用各類終端的能力；其次，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營的各個階段對信息收集的方式有所不同，這就需要農(nóng)戶具備農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與經(jīng)營全過程中的信息收集能力；同時，在確保農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)能夠提供最優(yōu)處理方案的前提下，農(nóng)民需要具備按照最優(yōu)處理方案嚴格執(zhí)行的能力。
（二）規(guī)模經(jīng)營信息化模式
農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營模式的主體是企業(yè)，由此，規(guī)模經(jīng)營信息化模式的主體也是企業(yè)，亦即企業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營原始數(shù)據(jù)的收集者，也是農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)處理方案的接受者，企業(yè)一方面將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的原始數(shù)據(jù)收集起來匯總至農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)終端，另一方面將農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)的處理方案傳播至雇傭農(nóng)民（詳見圖1農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展模式構(gòu)想——規(guī)模經(jīng)營模式）。目前，各企業(yè)基本是各自引進農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)，這改變了小農(nóng)經(jīng)營模式信息——政府——信息的傳播模式。
規(guī)模經(jīng)營信息化模式需要企業(yè)承擔(dān)相當(dāng)?shù)呢?zé)任，首先，企業(yè)需要承擔(dān)農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)引進是否適用的風(fēng)險，因為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營對自然條件十分敏感，農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)很難說一定適用于企業(yè)集中流轉(zhuǎn)過來的土地；農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)的引進需要企業(yè)承當(dāng)初始成本，而且由于農(nóng)業(yè)智能信息系統(tǒng)存在邊際成本遞減的規(guī)律，致使企業(yè)引進的初試成本相當(dāng)高昂；其次，農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)引進之后，企業(yè)需要花費大量的人、財、物對其進行維護和更新，并對農(nóng)民進行專業(yè)的培訓(xùn)：一方面，企業(yè)需要擁有一支信息化的專業(yè)隊伍來保證信息系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，另一方面，農(nóng)民對于農(nóng)業(yè)信息的收集和處理方案的執(zhí)行仍需要花費大量的時間和精力對其進行培訓(xùn)。
（三）小農(nóng)經(jīng)營與規(guī)模經(jīng)營信息化的關(guān)系
隨著全球污染日益嚴重，農(nóng)業(yè)的綠色機械化是目前研究的重點，農(nóng)用機械需要更加節(jié)能環(huán)保、低排放、高效運行、降低噪音，這樣才能對我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生促進作用。我國對新能源有很大的支持力度，在一些地區(qū)，農(nóng)業(yè)發(fā)展得到了國家的新能源補貼。隨著人們環(huán)保意識增強，電動農(nóng)業(yè)機械將會成為未來主流的農(nóng)業(yè)機械。目前，大型農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用電動驅(qū)動方式比較少，因此，對于大型的農(nóng)業(yè)機械來說，目前還處于探索階段。
1優(yōu)勢
燃油動力農(nóng)業(yè)機械的質(zhì)量體積都很大，不方便在小空間進行操作，電動農(nóng)業(yè)機械的出現(xiàn)，解決了此問題。其具有小巧、靈活的特點，可以在小面積的范圍內(nèi)使用，如溫室大棚的環(huán)境中進行工作。隨著世界能源的不斷枯竭，油價的上漲，從能耗上來看，電動農(nóng)業(yè)機械是未來的發(fā)展趨勢，電動機械結(jié)構(gòu)簡單，維護成本低，操作簡單，成本相當(dāng)于燃油機的1/4左右，能夠?qū)崿F(xiàn)零污染，因此對空氣和土壤沒有影響，在溫室大棚中工作，噪音也比較小，因此能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色和環(huán)保發(fā)展。
2發(fā)展現(xiàn)狀
2．1存在的問題
我國電動機械的研究主要是提高生產(chǎn)的效率，以及保證足夠的動能輸出，但是卻忽略了電池的耐用性和安全性。近5年來，電動農(nóng)業(yè)機械的電池容量比較小，沒有取得一定的突破。柴電混合的動力機械應(yīng)用比較少，對于電動農(nóng)業(yè)機械的安全防護技術(shù)不足，廢舊的設(shè)備以及電池的污染、智能化操作等問題還有待于提升。電動農(nóng)業(yè)機械的操作環(huán)境比較復(fù)雜，工作時間比較長，因此，會出現(xiàn)電路問題，還需要進一步探索研究。
2．2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1921年第一臺電動拖拉機由德國西門子公司推出，農(nóng)業(yè)機械開始了電動化的生產(chǎn)。國外對于電動農(nóng)業(yè)機械的研究，主要是在于操作性、安全性、功能性、可靠性以及燃料電池的性能等多方面，能夠?qū)崿F(xiàn)多功能的目標(biāo)。我國對電動農(nóng)業(yè)機械的研究比較晚，采用了英國技術(shù)，通過電池為農(nóng)業(yè)機械提供動力，以微型手動操作為主。隨著農(nóng)業(yè)大棚的推廣，電動農(nóng)業(yè)機械主要圍繞大棚的需求推出了室內(nèi)電動撒肥機械設(shè)備。主要應(yīng)用在對土地的合理化利用方面，能夠?qū)崿F(xiàn)均勻種植的目的。近年來，我國又把電動農(nóng)業(yè)機械研究向著智能化方向發(fā)展，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率得到了很大程度的提升，農(nóng)業(yè)資源得到了合理化的使用。因此微型遙控和自動化程序以及提高作業(yè)的效率，是現(xiàn)代電動農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展目標(biāo)，比如小型播種機、采摘機等，是農(nóng)業(yè)機械最新研究成果。
2．3我國電動機械技術(shù)發(fā)展迅猛
電動農(nóng)業(yè)機械的技術(shù)發(fā)展比較快，電能作為一種清潔的能源，代替石油成為了未來環(huán)保型農(nóng)業(yè)機械主要應(yīng)用的方向。在環(huán)境保護日益高漲的今天，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更需要清潔的能源，電動農(nóng)業(yè)機械發(fā)展空間前景比較大，而且控制方便，功率運轉(zhuǎn)速度好，技術(shù)比較成熟，奠定了電動農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展，目前，移動式電動農(nóng)業(yè)機械是我國的主要研究方向，實現(xiàn)了小型發(fā)電機組與移動電池互相配合，提供了穩(wěn)定的輸出功率，使大型電動機械裝置的發(fā)展得到了很大程度的推動。
3發(fā)展趨勢
隨著現(xiàn)代化社會的發(fā)展，信息技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用日漸成熟。信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的動力源，同時，信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域中的應(yīng)用，也為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生較大影響?；谛畔⒓夹g(shù)對農(nóng)業(yè)工程的重要性，本文主要探究信息關(guān)鍵技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。
1農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)
1.1虛擬儀器技術(shù)。虛擬儀器技術(shù)在應(yīng)用時需要同時結(jié)合硬件和軟件，并且對硬件軟件的要求較高，硬件為模塊化硬件，同時需要較高性能，使用模塊化硬件可以滿足全面需求，比如同步和定時應(yīng)用，軟件需要具備靈活高效能的特性，用戶可以根據(jù)需求創(chuàng)建界面，只有將高性能的硬軟件結(jié)合使用才能達成相應(yīng)的應(yīng)用目的，另外，為了使虛擬儀器技術(shù)達到最大化優(yōu)勢，還要使用具有集成作用的軟硬件平臺，在軟硬件以及軟硬件平臺的共同應(yīng)用下，才能發(fā)揮虛擬儀器技術(shù)的高性能、高擴展性、高效率、高出色等優(yōu)勢。虛擬儀器技術(shù)結(jié)合計算機、儀器儀表以及傳感器等技術(shù)，可以在硬軟件的應(yīng)用下模擬生產(chǎn)條件，并對生產(chǎn)信息進行跟蹤和記錄，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，可以提前模擬生產(chǎn)情況，并供專業(yè)人員分析和改良，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)的智能化管理。1.2專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)通過獲取某一領(lǐng)域內(nèi)專家的知識，并將這些專家知識進行對應(yīng)編輯，并存放到知識庫中備用，以便于解決該領(lǐng)域在發(fā)展過程中遇到的問題，知識庫是整個專家系統(tǒng)的核心，同時，獨立于其他構(gòu)成部分。專家系統(tǒng)是解決專業(yè)問題的主要系統(tǒng)，而知識庫就是解決問題的知識源，在遇到問題時，需要調(diào)動知識庫內(nèi)對應(yīng)的知識，從而得到解決。推理機構(gòu)相當(dāng)于專家系統(tǒng)的管家，控制專家系統(tǒng)解決問題的整個過程，并了解用戶的需求，以及用戶為什么要解決這一問題。人機交互界面?zhèn)鬏斨饕畔⒁约敖鉀Q問題的過程，方便用戶查看和記錄。1.33S技術(shù)。3S技術(shù)指遙感系統(tǒng)（RS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）、全球定位系統(tǒng)（GPS），當(dāng)前，3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，下面對這三種技術(shù)進行詳細介紹。遙感技術(shù)（RS），即對大面積空間內(nèi)的信息進行提取，形成相應(yīng)的數(shù)字圖像，根據(jù)不同要求或者需求，對數(shù)字圖像進行加工，成為能夠被人們使用的信息。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，使用遙感技術(shù)獲取數(shù)字圖像的分辨率會越來越高，能夠為人們提供更加精確的信息。通過遙感技術(shù)獲得圖像需要進行加工和處理，處理方式主要有數(shù)字圖像預(yù)處理和數(shù)字圖像分類兩種，或者說這兩種處理方式也是不同的處理步驟，數(shù)字圖像預(yù)處理是對獲取的初始數(shù)據(jù)圖像進行初步處理，通過消除原始數(shù)據(jù)中的噪音、增加圖像視覺效果等，使目標(biāo)呈現(xiàn)更加清晰，而數(shù)字圖像分類是在數(shù)字圖像預(yù)處理之后，也就是在獲得清晰的目標(biāo)后，使用科學(xué)的方式對目標(biāo)圖像分類，通過分類便于更加準(zhǔn)確的獲取目標(biāo)信息。地理信息系統(tǒng)（GIS），即能夠存儲空間信息和數(shù)據(jù)，使用圖形表達內(nèi)容，具備空間分析、空間定位和檢索技術(shù)。全球定位系統(tǒng)（GPS），即可以對地面上任何一個點位進行定位，然后精準(zhǔn)測算出該點位的坐標(biāo)位置，具體精度為厘米數(shù)量級，使用全站儀或者激光測距儀就可以精準(zhǔn)測量坐標(biāo)距離。全球定位系統(tǒng)可以直接獲取某一點位的信息，結(jié)合遙感技術(shù)，可以對遙感技術(shù)下所獲得的定位數(shù)據(jù)進行校正，使信息更加精準(zhǔn)。1.4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以存儲所獲得的數(shù)據(jù)，并能夠?qū)?shù)據(jù)進行分類、分析和處理，其中，對數(shù)據(jù)的分析、挖掘數(shù)據(jù)背后隱藏的信息以及特征是關(guān)鍵，這樣才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的意義，為人們決策或者分析提供基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對于涉及信息廣的領(lǐng)域尤其重要，以農(nóng)業(yè)為例，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多樣復(fù)雜，通過現(xiàn)代化的手段或者技術(shù)獲取生產(chǎn)信息之后，要將數(shù)據(jù)及時入庫，在入庫的過程中，要做到智能化處理，即對信息或者數(shù)據(jù)進行分類、歸納、分析、整理以及智能化管理，并確定信息來源，建立對應(yīng)的信息挖掘途徑，這個過程包含數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計學(xué)、人工智能等多個領(lǐng)域，最重要的是對數(shù)據(jù)進行挖掘，了解數(shù)據(jù)的特征以及涵義，為之后的決策打下基礎(chǔ)。1.5數(shù)據(jù)融合技術(shù)。數(shù)據(jù)處理技術(shù)是對信息進行自動化綜合處理，以傳感器為載體，通過傳感器獲取外部信息，并對所獲數(shù)據(jù)進行多級別、多層次和多方面處理，挖掘數(shù)據(jù)或者信息深層的含義，數(shù)據(jù)融合技術(shù)下使用傳感器綜合處理數(shù)據(jù)和單一的傳感器處理數(shù)據(jù)不同，前者對數(shù)據(jù)的處理和分析更加全面、完整，并實現(xiàn)了對傳感器的高效率運用。
2各項信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用
2.1虛擬儀器技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。虛擬儀器技術(shù)將虛擬和智能結(jié)合，作為一種以計算機為載體的智能資源，在農(nóng)業(yè)工程中得到深入應(yīng)用，其中最常見的就是精密播種機虛擬儀器檢測系統(tǒng)和種子成長虛擬檢測系統(tǒng)。精密播種機虛擬儀器檢測系統(tǒng)通過自動化檢測和管理方式，從常規(guī)臺架試驗的所有項目獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)，并能夠展示相應(yīng)數(shù)據(jù)，主要包含合格粒距平均值、落種性能以及種子落地速度，通過這些數(shù)據(jù)，可以了解播種情況，或者對有問題的播種進行及時處理，優(yōu)化播種工作，在實際操作過程中，使用者可以直觀的看到數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)進行記錄和分析，將數(shù)據(jù)和播種標(biāo)準(zhǔn)進行對比，提高播種成功率。種子成長虛擬檢測系統(tǒng)是通過智能化的方式，模擬種子成長所需要的環(huán)境，一方面，可以減少投入實際投入成本，另一方面，可以提高種子成功率，在模擬狀態(tài)下優(yōu)化種子成長環(huán)境，然后根據(jù)模擬情況指導(dǎo)后續(xù)的實際種植。另外，虛擬儀器技術(shù)對水果分離和選配做出重要貢獻，以蘋果分選為例，在分選時使用蘋果分選系統(tǒng)，通過計算機展現(xiàn)圖像，對圖像進行分析，然后根據(jù)圖像情況確定閥門開關(guān)，便于在之后實現(xiàn)智能化、自動化分選。虛擬儀器技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，并提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。2.2專家系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。專家系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)工程中區(qū)別于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)，在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展中解決問題主要以工作者的經(jīng)驗為主，但是很多農(nóng)業(yè)從業(yè)者的學(xué)歷較低，掌握的專業(yè)知識較少，在解決問題時容易受到限制。專家系統(tǒng)是通過建立專家知識庫，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展過程中遇到的問題進行轉(zhuǎn)化，明確需要哪些知識解決，并確定常用的專業(yè)知識，將知識調(diào)入專家知識庫中?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)中很多從業(yè)者基本以高學(xué)歷為主，專業(yè)性強，這一點和專家系統(tǒng)的使用相符合，從業(yè)者的知識以及解決問題的方式都可以調(diào)入專家知識庫中，方便在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用。專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，知識庫專門存放農(nóng)業(yè)領(lǐng)域方面的專業(yè)知識，當(dāng)遇到問題需要調(diào)動知識庫中的專業(yè)知識時，只需要工作人員輸入關(guān)鍵詞或者相關(guān)信息就可以，在這個過程中，推理機構(gòu)控制專家系統(tǒng)工作的整個過程。2.33S在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。遙感（RS）可以利用電磁波特性對物體以及所處的客觀環(huán)境進行監(jiān)測，獲取物體的信息，并能夠?qū)ξ矬w進行精細化管理。在農(nóng)業(yè)工程中，遙感技術(shù)主要通過遙感器發(fā)射信號，對農(nóng)作物的耕作情況進行遠程管理，比如農(nóng)作物生長情況、產(chǎn)量、種植密度、種植環(huán)境、自然災(zāi)害情況，也可以對一定空間區(qū)域內(nèi)進行全天候的實時精確監(jiān)控，掌握種植區(qū)域內(nèi)自然條件以及土壤的變化情況，獲知可能發(fā)生的自然災(zāi)害，并可以提前做好預(yù)防措施，遙感對農(nóng)作物的遠程距離監(jiān)控也可以做到精確化，通過監(jiān)控了解農(nóng)作物種植的詳細情況，為了解農(nóng)作物生長環(huán)境打下基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)（GIS）服務(wù)于農(nóng)業(yè)的精細化耕作，對農(nóng)業(yè)實行動態(tài)化和智能化管理。地理信息系統(tǒng)可以處理空間地域信息，獲取信息后能夠掌握空間地域內(nèi)的自然條件、土壤條件以及病蟲草害情況等，然后將這些數(shù)據(jù)信息輸入到計算機中，計算機對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)種植的動態(tài)化管理，這一應(yīng)用可以判斷所在空間是否適合耕作，并能夠為精細化耕作做好準(zhǔn)備。另外，地理信息系統(tǒng)也可以進行有效調(diào)查農(nóng)業(yè)資源，通過處理空間內(nèi)信息，獲得氣候圖、實時圖像，并進行相關(guān)處理，將氣候圖、實時圖像整合為空間數(shù)據(jù)庫，將空間數(shù)據(jù)庫和實際數(shù)據(jù)結(jié)合起來，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的自動化管理。同時，也可以對現(xiàn)有的土地資源進行整合和分析，明確土地資源的使用情況，對土地資源重新規(guī)劃，避免資源浪費，實現(xiàn)資源合理利用和布局，以及實現(xiàn)對土地資源的可持續(xù)利用。全球定位系統(tǒng)（GPS）可以精準(zhǔn)確定空間內(nèi)的某一位置，或者對某一物體進行精確定位，主要包含地面控制站、地面監(jiān)控站、空間導(dǎo)航衛(wèi)星等組成部分，目前主要使用美國的GPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在任何時間、任意氣象條件中接收4顆以上衛(wèi)星的信號，在農(nóng)業(yè)工程中主要使用GPS定位作業(yè)者和作業(yè)機械的具置。另外，將遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用在農(nóng)業(yè)工程中，可以通過遙感獲得農(nóng)作物的生長數(shù)據(jù)，使用地理信息系統(tǒng)獲取農(nóng)作物種植地圖，然后在農(nóng)機上安裝GPS，就可以指揮農(nóng)機自動行走，完成耕地、播種、鋤草、灌溉等工作。2.4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展使得很多農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)以及信息變得越來越龐大、復(fù)雜，使用傳統(tǒng)的人工分析已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的要求，所以，需要使用現(xiàn)代化技術(shù)來儲存、分析數(shù)據(jù)。我國地域遼闊，農(nóng)業(yè)種植面積大，并且不同區(qū)域的自然條件不同，在農(nóng)業(yè)種植中面臨著很多變動因素，比如自然災(zāi)害、土壤條件、病蟲草害等，要想科學(xué)的應(yīng)對這些變動因素，就需要找到對應(yīng)措施，并能夠預(yù)測事件的發(fā)生，做好預(yù)防措施。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)通過智能化、自動化、信息化的方式，將獲取的信息儲存起來，并對信息進行分類和分析，挖掘數(shù)據(jù)或者信息的延伸含義，以及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的特征，能夠?qū)討B(tài)記錄和分析，并能夠根據(jù)變動情況及時更新數(shù)據(jù)，便于查詢和使用。2.5數(shù)據(jù)融合技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。數(shù)據(jù)融合技術(shù)是對多個傳感器進行融合，實現(xiàn)對信息的智能化控制和管理，一般多傳感器信息融合技術(shù)主要用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)的研究中，使用多傳感器信息融合技術(shù)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的智能檢測、管理和控制，而精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是對信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的綜合應(yīng)用，使用多傳感器融合技術(shù)可以大大提高精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究的準(zhǔn)確性。
3信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)工程中的發(fā)展趨勢及對策
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向?qū)I(yè)化、集成化、智能化方向發(fā)展，因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的革命，改變了原有的生產(chǎn)和發(fā)展方式。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，疆域遼闊，農(nóng)業(yè)種植面積大，農(nóng)業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也占有重要位置，推動農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化發(fā)展是必然趨勢，在這個過程中，也會遇到很多挑戰(zhàn)，因此，如何更好的利用信息技術(shù)，實現(xiàn)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的全球化、智能化、專業(yè)化是需要思考的重要問題。我國和發(fā)達國家相比，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展較為落后，同時，在農(nóng)業(yè)機械化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、農(nóng)民文化素質(zhì)方面沒有達到理想水平。所以，需要建立具有中國特色的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系，進行專業(yè)化理論研究，結(jié)合農(nóng)業(yè)實際發(fā)展情況，推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理上的應(yīng)用；大力培養(yǎng)農(nóng)業(yè)專業(yè)化人才，提供農(nóng)業(yè)勞動者的素質(zhì)，使農(nóng)業(yè)從業(yè)者具備處理、運用信息的能力；建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)，讓大眾了解農(nóng)業(yè)發(fā)展以及相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品，為農(nóng)產(chǎn)品流通打好基礎(chǔ)；發(fā)揮政府的作用，并結(jié)合科研機構(gòu)以及企業(yè)，共同為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)努力，推動農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展；提高使用信息技術(shù)的能力，信息技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分，只有能夠綜合利用各種信息技術(shù)，才能不斷提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。
綜上所述，信息技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必要組成部分，改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平，對于我國的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)具有重要影響。同時，信息技術(shù)為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供諸多優(yōu)勢條件，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供更多方向，不僅降低農(nóng)業(yè)從業(yè)者的勞動強度，還大大提高生產(chǎn)效率，使農(nóng)業(yè)在我國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中貢獻更多力量。當(dāng)前，在我國農(nóng)業(yè)工程中已經(jīng)應(yīng)用很多信息技術(shù)，這些信息技術(shù)也為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展做出突出貢獻，但是，我國對信息技術(shù)的應(yīng)用較晚，并且很多信息技術(shù)的使用需要投入大量資金、設(shè)備等，加之我國地域遼闊，不同地區(qū)的農(nóng)作物種植環(huán)境不同，這也加大了信息技術(shù)的應(yīng)用，所以，我國農(nóng)業(yè)對信息技術(shù)的使用還不成熟，同時，沒有實現(xiàn)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的全面普及。為此，相關(guān)工作者、研究者應(yīng)該進一步研究設(shè)備的使用和更新，爭取能夠讓信息技術(shù)更快、更好、更全面的融入到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中，為構(gòu)建具有中國特色的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系做好鋪墊。
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農(nóng)業(yè)機械與電子信息技術(shù)的結(jié)合、交叉、滲透發(fā)展是適應(yīng)科技發(fā)展和社會需求的必然趨勢。在科學(xué)、技術(shù)、理論、設(shè)備更新的推動下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加工在經(jīng)歷多重變革后逐漸向成熟化、信息化、智能化方向發(fā)展。本文結(jié)合中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社出版的《農(nóng)業(yè)機械信息化與智能化技術(shù)》一書，分析如何運用農(nóng)業(yè)機械和電子信息技術(shù)服務(wù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。電子信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是計算機技術(shù)和通信技術(shù)。電子信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，對于促進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化來說是必不可少的。因此，探索農(nóng)業(yè)機械設(shè)備與電子信息技術(shù)的融合創(chuàng)新具有重要意義。
一、農(nóng)業(yè)機械與電子信息技術(shù)
從農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際發(fā)展需求來看，自動化、信息化已然成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要趨勢。第一，農(nóng)業(yè)機械的自動化程度不斷提升，農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化應(yīng)用水平、規(guī)模空前。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化和機械化可以解放勞動力，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體收益和能效。目前，仍有部分貧困落后地區(qū)，農(nóng)業(yè)機械化應(yīng)用程度較低，人力、畜力勞作仍占很大比重，應(yīng)切實提升其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化、智能化普及應(yīng)用程度，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)民增收，提升經(jīng)濟文化水平。第二，農(nóng)業(yè)機械設(shè)計應(yīng)考慮其性能和便利性。在設(shè)計農(nóng)業(yè)機械的時候，要充分考慮使用環(huán)境的多樣和復(fù)雜性，使用過程的安全性、舒適性，因而需要設(shè)計多種必要的安全防護裝置，例如減震、防噪、防曬、防雨等?！掇r(nóng)業(yè)機械信息化與智能化技術(shù)》結(jié)合我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展趨勢和新興技術(shù)應(yīng)用發(fā)展前景，細致闡述了農(nóng)業(yè)機械與現(xiàn)代智能技術(shù)結(jié)合、創(chuàng)新的基礎(chǔ)概述和主要理論。該書著重講述了農(nóng)業(yè)機械與電子信息技術(shù)相結(jié)合的優(yōu)點，介紹了結(jié)合后需要注意的關(guān)鍵點，同時為加深讀者印象、強化理解，還精選了農(nóng)業(yè)機械與電子信息技術(shù)結(jié)合的經(jīng)典案例。
二、電子信息技術(shù)與其他技術(shù)的結(jié)合
（1 ）電子設(shè)備與農(nóng)業(yè)機械農(nóng)業(yè)機械與電子信息設(shè)備的結(jié)合應(yīng)用可以顯著提升農(nóng)業(yè)機械操作的精密度、智能度，同時實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)機械操作、設(shè)備狀況的實時監(jiān)控，既為農(nóng)業(yè)機械設(shè)計創(chuàng)新提供更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)反饋，還可以為農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用提供安全保障。電子設(shè)備與農(nóng)業(yè)機械結(jié)合依賴于ECU這一終端設(shè)備，該設(shè)備主要用于機械的自動化控制，操作者只需要事先在某一模塊按照實際情況和生產(chǎn)需求輸入與之相對應(yīng)的指令，農(nóng)業(yè)機械就可以按照指令完成相應(yīng)工作。（2 ）通信技術(shù)與農(nóng)業(yè)機械農(nóng)業(yè)機械與通信技術(shù)結(jié)合主要體現(xiàn)在兩方面，一方面是應(yīng)用無線電技術(shù)，另一方面是應(yīng)用總線通信技術(shù)。應(yīng)用無線通信技術(shù)，可以通過設(shè)備對農(nóng)業(yè)機械隨時隨地進行精確、遠程控制操作，打破時間等多重限制。與此同時，隨著農(nóng)業(yè)機械與通信技術(shù)融合滲透持續(xù)深入，農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)動態(tài)化、現(xiàn)代化管理模式已初見成效。（3 ）統(tǒng)計信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)機械與其他科研領(lǐng)域一樣，農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)、設(shè)計也需要使用大量的數(shù)據(jù)信息，用于農(nóng)業(yè)機械設(shè)計、調(diào)試、修理及應(yīng)用，故在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中可以結(jié)合信息技術(shù)設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息收集、管理裝置和設(shè)備，切實提升農(nóng)業(yè)機械的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)在面對繁復(fù)的數(shù)據(jù)信息時的管理能效性，進而為農(nóng)業(yè)管理決策提供更為精準(zhǔn)、有效的信息參考。使用PLC與農(nóng)業(yè)機械進行結(jié)合，從而實現(xiàn)農(nóng)作物精準(zhǔn)化、自動化播種和收割?！掇r(nóng)業(yè)機械信息化與智能化技術(shù)》詳細介紹了PLC與農(nóng)業(yè)機械的結(jié)合路徑和策略，以及每種結(jié)合的特點。更重要的是該書探討了農(nóng)業(yè)機械與多種新興技術(shù)和理論結(jié)合方法，以及相關(guān)典例分析，為讀者強化理解提供便利，并給予讀者農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展方面的啟示。農(nóng)業(yè)機械與電子信息技結(jié)合實踐應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：人機接口，應(yīng)用總線通訊技術(shù)，結(jié)合應(yīng)用管理決策技術(shù)?！掇r(nóng)業(yè)機械信息化與智能化技術(shù)》不僅對農(nóng)業(yè)機械與電子信息技術(shù)結(jié)合應(yīng)用三大方面的多種具體場景做了詳細介紹，并指出目前技術(shù)方面存在的不足和缺陷，為讀者指明農(nóng)業(yè)機械現(xiàn)代化發(fā)展創(chuàng)新的方向。綜上所述，對于農(nóng)業(yè)機械發(fā)展而言，進一步結(jié)合電子信息技術(shù)創(chuàng)新探索具有諸多優(yōu)勢和廣闊發(fā)展前景。電子信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)機械結(jié)合可以有效提升農(nóng)業(yè)機械操作、應(yīng)用、管理實踐的安全性、精準(zhǔn)性、智能性，同時能夠提升農(nóng)業(yè)機械應(yīng)用多元性?！掇r(nóng)業(yè)機械信息化與智能化技術(shù)》書末還就農(nóng)業(yè)機械智能化、現(xiàn)代化發(fā)展作出展望，可為農(nóng)業(yè)機械設(shè)計、應(yīng)用提供參考，也為高校農(nóng)業(yè)相關(guān)專業(yè)教育教學(xué)創(chuàng)新和改革提供了思路。
2013年德國政府提出了“工業(yè)4.0”的概念，它定義了信息技術(shù)在工業(yè)化進程中的重要作用，引起了國際社會的極大關(guān)注。2年后，“農(nóng)業(yè)4.0”概念于2015年提出，“農(nóng)業(yè)4.0”可以概述為由物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算支持的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)形式。在1.0傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，2.0機械化農(nóng)業(yè)，3.0信息農(nóng)業(yè)之后，“農(nóng)業(yè)4.0”模式將現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提升到了一個新的發(fā)展階段[1]。精密農(nóng)業(yè)是大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)種植整合的農(nóng)業(yè)應(yīng)用與實踐體系，代表了“農(nóng)業(yè)4.0”模式下農(nóng)業(yè)重要的發(fā)展方向。相關(guān)信息顯示，全球精密農(nóng)業(yè)市場將從2014年至2020年以12.4%的年復(fù)合增長率增長，達到45.5億美元。中國作為一個傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國，如何應(yīng)對人口、經(jīng)濟及環(huán)境的多重壓力，實現(xiàn)有限資源條件下農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，建立精密農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式不失為科學(xué)的發(fā)展方向。
1精密農(nóng)業(yè)的概念
精密農(nóng)業(yè)是一個農(nóng)業(yè)應(yīng)用和實踐系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)解碼、數(shù)據(jù)優(yōu)化和田間活動等環(huán)節(jié)[2]（圖1）。使用數(shù)據(jù)科學(xué)根據(jù)每個單位的農(nóng)田的具體情況精確調(diào)節(jié)和優(yōu)化農(nóng)業(yè)投資和管理措施，從而最大限度地提高產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，同時減少資源利用，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)。其中，數(shù)據(jù)信息的獲取工作包括作物相關(guān)信息，包括作物外部信息與內(nèi)部信息；數(shù)據(jù)解碼則是通過一系列軟件應(yīng)用技術(shù)來分析信息，并將該信息通過網(wǎng)站或應(yīng)用程序呈現(xiàn)給農(nóng)業(yè)從業(yè)者，包括種植者和農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)人員；田間工作主要用于指導(dǎo)現(xiàn)場工作，以實現(xiàn)精確種植、精確灌溉、精確噴灑，以最大限度地提高產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。
2國外精密農(nóng)業(yè)的發(fā)展概況
近年來，國外眾多農(nóng)業(yè)機構(gòu)及跨國公司均已開始布局精密農(nóng)業(yè)，從而能夠應(yīng)對未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的挑戰(zhàn)。Monsanto（孟山都）在數(shù)據(jù)科學(xué)和精密農(nóng)業(yè)方面投入了大量資金，在2012年花費2.5億美元收購PrecisionPlanting，2014年收購Solum的土壤分析業(yè)務(wù)部門，2015年整合氣候合作平臺并且將其作為未來的主要發(fā)展方向。如今，精密農(nóng)業(yè)企業(yè)已經(jīng)成為投資者眼中藍籌股。Monsanto的精密種植業(yè)務(wù)部門最近與AGCO就精確種植相關(guān)數(shù)據(jù)進行了合作，住友化學(xué)子公司瓦特美國與Iteris就農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析達成協(xié)議；DuPont（杜邦）與JohnDeere簽署了數(shù)據(jù)共享協(xié)議，并與AGCO和Raven簽署了無線數(shù)據(jù)傳輸解決方案合作協(xié)議?？鐕竞蛯I(yè)農(nóng)業(yè)機構(gòu)對精密農(nóng)業(yè)的熱情也吸引了大量風(fēng)險投資和具有巨大市場潛力的多元化投資者的進入。據(jù)美國風(fēng)險投資公司統(tǒng)計，2015年農(nóng)業(yè)和食品行業(yè)的風(fēng)險投資大幅增長達到4.86億美元，增長54%。以Google風(fēng)投為例，Google風(fēng)險投資公司與其他投資者聯(lián)手，于2016年5月份在農(nóng)民商業(yè)網(wǎng)絡(luò)中投資1500萬美元，通過建立農(nóng)場信息數(shù)據(jù)庫，為管理者提供種子使用、施肥量、種植方法、環(huán)境因素等農(nóng)場信息；Google風(fēng)投與以色列GreenSoil投資公司合作，對智能灌溉公司CropX進行投資；Google風(fēng)險投資公司與AndreessenHorowitz等7家公司合作，在農(nóng)業(yè)軟件Granular上注資1870萬美元；此外，Google風(fēng)投正致力于開展氣候分析和作物生產(chǎn)數(shù)據(jù)開拓的投資評估。不難發(fā)現(xiàn)，以Google風(fēng)投為首的資本已經(jīng)確立精密農(nóng)業(yè)為農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要發(fā)展方向，并致力于打造以土壤物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的精密種植、智能灌溉與精準(zhǔn)生產(chǎn)為一體的農(nóng)業(yè)管理體系。
3我國精密農(nóng)業(yè)的發(fā)展概況
在全球范圍內(nèi)，精密農(nóng)業(yè)的發(fā)展仍不平衡。美國作為精密農(nóng)業(yè)覆蓋的市場主體，經(jīng)長期探索和積累發(fā)展，精密農(nóng)業(yè)已經(jīng)發(fā)展出成熟的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和商業(yè)模式。以Monsanto為例，其下屬的ClimateBasic平臺在美國已經(jīng)覆蓋了3000萬hm2的作物面積，意味著美國45%的玉米和大豆使用了該平臺；同時，Monsanto將1hm237美元的固定價格改為1hm27美元來鼓勵農(nóng)民使用ClimatePro，該系統(tǒng)到目前為止覆蓋了美國200萬hm2的耕地。而在南美洲，亞太和歐洲，特別是在巴西、阿根廷、東歐和中國，精密農(nóng)業(yè)仍處于早期階段，但政府及民間資本對精密農(nóng)業(yè)的關(guān)注度日趨提高。我國自20世紀(jì)90年代開始研究精密農(nóng)業(yè)，并在北京、上海、新疆和黑龍江等地開展了大規(guī)模應(yīng)用試點。2005年我國開始進行測土配方施肥試驗。據(jù)我國農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計，配制施肥后，作物產(chǎn)量平均增長4%～7%，節(jié)省30%的應(yīng)用成本。2014年底，我國農(nóng)業(yè)部提出了到2020年主要農(nóng)作物、化肥和農(nóng)藥使用量為零增長的計劃，期望以精確施肥作為帶動精密農(nóng)業(yè)發(fā)展的突破口。隨著我國土地轉(zhuǎn)讓政策的穩(wěn)步推進，國家土地流轉(zhuǎn)呈現(xiàn)加快趨勢，2014年底我國實現(xiàn)土地流轉(zhuǎn)總量2670萬hm2，同比增長18.3%，轉(zhuǎn)移土地占農(nóng)民承包耕地的30.4%。根據(jù)發(fā)達國家農(nóng)業(yè)發(fā)展進程，精密農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求將會隨農(nóng)業(yè)市場擴張和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集約化的過程逐漸增加，日益增長的中國農(nóng)業(yè)市場需求也催生了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)新理念產(chǎn)生的相關(guān)驅(qū)動因素。2015年，我國農(nóng)業(yè)部啟動了稻米、小麥、玉米、大豆、棉花、蔬菜等8個品種全產(chǎn)業(yè)鏈農(nóng)業(yè)信息分析預(yù)警試點，并籌建了全產(chǎn)業(yè)鏈分析預(yù)警團隊，建立了比較完整的農(nóng)業(yè)信息平臺及農(nóng)業(yè)部市場預(yù)警專家委員會，從而能夠科學(xué)地對農(nóng)產(chǎn)品市場進行分析和評價。我國農(nóng)業(yè)部還了16種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式，期望利用物聯(lián)網(wǎng)實施“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式，從而實現(xiàn)資源節(jié)約與高效利用相結(jié)合、環(huán)保節(jié)能與生產(chǎn)效率提高相融合、生產(chǎn)環(huán)節(jié)與營銷環(huán)節(jié)智能化的先進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。
中圖分類號：TP273；S49 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）37-0239-01
引言
當(dāng)前中國農(nóng)業(yè)，在信息化建設(shè)上取得了一定的成績與進步，但是各地信息化建設(shè)多是各自為政，基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)和信息孤島現(xiàn)象比較嚴重，農(nóng)村信息化成本高，農(nóng)戶的信息化素質(zhì)不夠，信息化普及難等問題。同時，由于農(nóng)戶經(jīng)驗技術(shù)參差不齊，為防治病蟲害等使用農(nóng)藥化肥容易造成農(nóng)藥殘留，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)也不易維持，甚至有為了假冒高品質(zhì)而添加有毒物質(zhì)等現(xiàn)象，直接危害到了人身安全。
為了解決以上問題，順應(yīng)當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢，本文通過一種基于云計算的智能種植系統(tǒng)，跨越物理界限，通過較低的成本來普及精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，推進中國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的信息化。
1 系統(tǒng)需求
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)主要有3大要求：1、布局規(guī)劃精準(zhǔn)，針對不同類型的農(nóng)田，播種適合的作物；2、生產(chǎn)投入精準(zhǔn)，針對不同作物的不同生長時期或不同疫情，投入適量的肥料或農(nóng)藥，沒有農(nóng)藥殘留，沒有肥料偏頗導(dǎo)致土壤質(zhì)量劣化和作物產(chǎn)量下降；3、農(nóng)業(yè)產(chǎn)出精準(zhǔn)，農(nóng)產(chǎn)品種類和產(chǎn)量符合市場需求，沒有供過于求的浪費。
能夠滿足精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的3大要求的智能種植系統(tǒng)，必須：1、能夠感知農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)境，針對影響作物的環(huán)境指標(biāo)（例如高、低溫或降雨等）要能夠發(fā)出預(yù)警，促使農(nóng)戶對應(yīng)；2、能夠把握不同作物的不同生長周期，以及針對不同時期需要執(zhí)行的操作，能夠進行或指導(dǎo)農(nóng)戶進行精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)操作；3、能夠搜集農(nóng)產(chǎn)品市場需求，輔助決策農(nóng)產(chǎn)品的銷售方向，以及輔助決策農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)方向。
2 基于云計算的架構(gòu)設(shè)計
為實現(xiàn)以上需求，基于云計算技術(shù)，對智能種植系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計如下：
2.1 傳感控制層
包括空氣溫濕度、光照度、風(fēng)向風(fēng)速、降雨量等一系列氣象站傳感器來感知農(nóng)田的環(huán)境天氣數(shù)據(jù)，對影響到農(nóng)作物生長及產(chǎn)量的天氣情況進行預(yù)警，或者按照農(nóng)作物不同生長階段需求，調(diào)整周圍環(huán)境以利于作物生長增產(chǎn)和品質(zhì)的提高。
包括土壤溫濕度、酸堿度等一系列土壤環(huán)境傳感器來感知農(nóng)田的土壤環(huán)境數(shù)據(jù)，適時并精確的對作物進行灌溉和施肥，保持土壤的可持續(xù)生產(chǎn)的潛力。
包括攝像頭等一系列遠程視頻監(jiān)控設(shè)備來監(jiān)測和記錄農(nóng)作物的生長情況，對于突發(fā)疫情等狀況，提供圖片數(shù)據(jù)以供判斷。
2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸層
利用Zigbee傳輸方式低功耗、自組網(wǎng)的特點，通過Zigbee節(jié)點組成由智能采集器、智能控制器、智能網(wǎng)關(guān)的無線傳感通訊網(wǎng)絡(luò)。
智能采集器：負責(zé)連接個傳感設(shè)備終端，并對傳感終端信號進行解析，并轉(zhuǎn)換為傳感數(shù)據(jù)。
智能控制器：負責(zé)和農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備連接，實現(xiàn)電平或脈沖控制，實現(xiàn)對設(shè)施設(shè)備運行狀態(tài)反饋。
智能網(wǎng)關(guān)：負責(zé)接收智能采集器及智能控制器運行狀態(tài)數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)協(xié)議，打包壓縮后上傳到云端服務(wù)器；負責(zé)接收云端服務(wù)器下發(fā)的指令，并分發(fā)到對應(yīng)終端設(shè)備。實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和分發(fā)。
2.3云服務(wù)平臺
構(gòu)建Restful Service作為開放式服務(wù)平臺，具有很好的跨平臺跨語言的集成能力，幾乎所有的語言和網(wǎng)絡(luò)平臺都支持 HTTP 請求，無需去實現(xiàn)復(fù)雜的客戶端，無需使用復(fù)雜的數(shù)據(jù)通訊方式既可以公開服務(wù)給任何需求方。
監(jiān)控服務(wù)：負責(zé)設(shè)備信息管理，設(shè)備狀態(tài)管理，設(shè)備控制管理，以及負責(zé)設(shè)備數(shù)據(jù)協(xié)議解析和數(shù)據(jù)封裝。是智能種植系統(tǒng)核心服務(wù)。
報表服務(wù)：負責(zé)數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計，負責(zé)數(shù)據(jù)導(dǎo)出。
任務(wù)服務(wù)：負責(zé)標(biāo)準(zhǔn)化任務(wù)管理，負責(zé)任務(wù)分發(fā)，任務(wù)執(zhí)行及任務(wù)匯報。
交流服務(wù)：構(gòu)建農(nóng)業(yè)社交網(wǎng)絡(luò)，有效協(xié)調(diào)農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)業(yè)專家、農(nóng)資供應(yīng)商，形成高效的行業(yè)交流平臺。
溯源服務(wù)：負責(zé)溯源流程管理，溯源檔案模板管理，以及溯源數(shù)據(jù)攥取。
2.4云數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)以組織進行隔離，按組織進行授權(quán)，保存各客戶智能種植數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)挖掘和決策提供支持。
2.5 網(wǎng)頁前端
基于Jquery構(gòu)建純B/S網(wǎng)頁架構(gòu)，支持IE、Safari、Firfox等主流瀏覽器，支持跨域訪問。實現(xiàn)監(jiān)控中心、報表中心、任務(wù)中心、交流中心等核心功能。
2.6 手機前端
構(gòu)建Android及iOS智能種植系統(tǒng)App應(yīng)用。實現(xiàn)監(jiān)控中心、報表中心、任務(wù)中心、交流中心等核心功能。同時實現(xiàn)了預(yù)警、信息推送、語音集成等功能。
3 基于云計算的必要性和好處
依據(jù)SaaS（軟件即為服務(wù)）的思想，本文所論述的智能種植系統(tǒng)重點使用云計算技術(shù)，將服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫部署在了云端。傳感器和控制器等必須直接部署在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備也設(shè)計為利用無線網(wǎng)絡(luò)連接直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端，并且直接從云端接收控制指令。該設(shè)計盡可能地利用了云計算的優(yōu)點，利用城市里統(tǒng)一的、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)設(shè)施資源，為相比之下信息化較為落后的農(nóng)村靈活地提供不同規(guī)模、同樣優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，可以減少基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)而造成的浪費，以相對較低的成本普及農(nóng)業(yè)信息化和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。由統(tǒng)一的系統(tǒng)及專門人員來搜集匯總農(nóng)業(yè)信息，并根據(jù)各個農(nóng)田的狀況精準(zhǔn)推送相關(guān)信息，也可以解決信息孤島的問題以及農(nóng)戶信息化素質(zhì)不高，收集、利用信息難的問題。
與流通及銷售環(huán)節(jié)集成，形成全生態(tài)鏈應(yīng)用系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)市場的需求和供給之間的平衡狀況，有針對性的向農(nóng)戶推送輔助決策的信息。
4 結(jié)束語
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展的趨勢，但是由于中國農(nóng)村信息化的實際狀況，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)還未能得到大規(guī)模普及。本文通過論述一種基于云計算的智能種植系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，探討了以更低成本在農(nóng)村普及農(nóng)業(yè)信息化和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的方案，對農(nóng)業(yè)信息化和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的普及有參考和指導(dǎo)作用。未來，通過利用新技術(shù)，普及農(nóng)業(yè)信息化和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)所需的成本將會進一步降低，農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)將更容易得到控制，減少食品安全問題，造福社會。
參考文獻
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1.2農(nóng)業(yè)機械向節(jié)約資源、保護環(huán)境的方向發(fā)展根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織提出的“持續(xù)滿足目前和世世代代的需要，能較好保護現(xiàn)有資源和環(huán)境，技術(shù)上適應(yīng)，經(jīng)濟上有活力，而且社會能夠接受的農(nóng)業(yè)”這一可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基本概念，世界各國越來越重視開發(fā)農(nóng)業(yè)資源高效利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)機械。目前，節(jié)能低排放的拖拉機、保護土壤的保護性耕作機械、節(jié)種的精量播種機械、節(jié)水的灌溉機械、節(jié)藥低殘留的植保機械等已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的主流。
1.3農(nóng)業(yè)機械采用先進的生產(chǎn)制造模式目前，發(fā)達國家農(nóng)業(yè)機械的生產(chǎn)和制造已從傳統(tǒng)的制造方式轉(zhuǎn)向現(xiàn)代加工方法，大量運用數(shù)字化設(shè)計、數(shù)控加工、柔性生產(chǎn)線等技術(shù)，具有設(shè)計周期短、柔性大等特點。農(nóng)業(yè)機械制造業(yè)已應(yīng)用計算機集成制造和智能制造、精益生產(chǎn)、敏捷制造等先進制造模式。
2我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展存在的問題
2.1農(nóng)業(yè)機械品種結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要近年來，盡管我國已經(jīng)生產(chǎn)制造出了大量的農(nóng)業(yè)機械，但是隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展以及土地的流轉(zhuǎn)和規(guī)?；N植，相對于整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，農(nóng)業(yè)機械種類少，遠遠滿足不了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求，農(nóng)業(yè)機械品種結(jié)構(gòu)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的需求之間的不適應(yīng)性越來越突出。中小型低端產(chǎn)品產(chǎn)能過剩，供大于求，造成惡性競爭；而很多技術(shù)含量和生產(chǎn)效率高的大中型產(chǎn)品，不能生產(chǎn)或沒有形成生產(chǎn)能力，且產(chǎn)品工作效率和資源利用水平差距很大，還不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，農(nóng)產(chǎn)品深加工機械、牧草類機械等大型高效的作業(yè)機械仍然主要依靠國外進口。農(nóng)業(yè)機械空缺項的品種增補、向產(chǎn)前產(chǎn)后延伸的領(lǐng)域拓展、單一功能向綜合的功能完善、信息與自動化和智能化的水平提高已成為當(dāng)務(wù)之急。
2.2原始創(chuàng)新匱乏長期以來，我國農(nóng)業(yè)機械行業(yè)大多采用技術(shù)引進、跟蹤模仿的發(fā)展模式，缺少對各類產(chǎn)品技術(shù)的應(yīng)用機理、設(shè)計理論的研究，難以掌握核心技術(shù)。重大產(chǎn)品開發(fā)尚停留在試驗設(shè)計階段，與發(fā)達國家相比，新產(chǎn)品開發(fā)周期、新產(chǎn)品技術(shù)產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化時間都很長，產(chǎn)品可靠性考核仍以田間試驗為主，產(chǎn)品的可靠性設(shè)計技術(shù)應(yīng)用尚屬空白，嚴重制約了產(chǎn)品技術(shù)成熟周期，在高端技術(shù)與產(chǎn)品上難以與國外產(chǎn)品展開有效競爭。
2.3農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)缺少技術(shù)支撐由于受農(nóng)民購買力的限制，農(nóng)業(yè)機械價格始終在低位運行，農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)資金積累比較困難，從而難以留住技術(shù)人才和開展技術(shù)創(chuàng)新。由于自主創(chuàng)新能力較弱，導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)缺乏，農(nóng)業(yè)機械得不到更新，企業(yè)發(fā)展后勁不足，從而影響到農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
2.4農(nóng)業(yè)機械駕駛操作人員技術(shù)水平低我國從事農(nóng)業(yè)機械駕駛操作的主要是農(nóng)民，許多農(nóng)民沒有經(jīng)過正規(guī)的農(nóng)業(yè)機械操作培訓(xùn)，從而無法駕駛操作高級一些的大型農(nóng)業(yè)機械，甚至導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機械頻繁發(fā)生各種安全事故。
3我國農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展趨勢和發(fā)展重點
目前，我國的農(nóng)業(yè)機械已有十六大類3200多個品種，就產(chǎn)品技術(shù)性能、工藝水平及制造質(zhì)量而言，與國際先進水平尚有較大的差距；農(nóng)業(yè)機械以小型農(nóng)機為主，還遠遠滿足不了我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需求。此外，一些農(nóng)業(yè)機械的開發(fā)能力仍顯薄弱。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程的加快，農(nóng)機與農(nóng)藝相結(jié)合將更加緊密，這也是世界農(nóng)業(yè)科技進步的基本規(guī)律。今后，我國農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展將以良種、良法相配套為切入點，以節(jié)地、節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)種、節(jié)藥、節(jié)能和資源綜合利用機械技術(shù)為重點，突出節(jié)本增效功能，大力推廣機械深松、復(fù)式整地、精量播種、化肥深施、節(jié)水灌溉、秸稈粉碎還田與秸稈回收相結(jié)合等先進適用的農(nóng)業(yè)機械。將圍繞提高糧食單產(chǎn)、降低生產(chǎn)成本、促進農(nóng)業(yè)節(jié)本增效和可持續(xù)發(fā)展，普及先進適用的農(nóng)業(yè)機械。重點發(fā)展的農(nóng)業(yè)機械有動力機械、大型收獲機械、整地機械、播種機械、田間管理機械、畜牧機械和農(nóng)副產(chǎn)品加工機械等。
3.1農(nóng)業(yè)機械向智能化、自動化、精準(zhǔn)化發(fā)展實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械智能化、自動化是降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的需要，是提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的必然要求。精準(zhǔn)播種、精準(zhǔn)平衡施肥、精準(zhǔn)灌溉是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的基本特征，而精準(zhǔn)化的農(nóng)業(yè)機械是載體。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械智能化、自動化、精確化是未來我國農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的必然趨勢和方向，以微處理器、單片機、計算機與光電子為基礎(chǔ)的農(nóng)用智能儀器和傳感器將武裝農(nóng)業(yè)機械。
3.2農(nóng)業(yè)機械向綠色產(chǎn)品發(fā)展隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們在各生產(chǎn)制造過程中過度消耗資源，并產(chǎn)生了嚴重的污染，對人類的生存與發(fā)展造成巨大的影響。目前，環(huán)境問題受到越來越多的關(guān)注，社會對于會產(chǎn)生有害物質(zhì)的機械設(shè)備的限制也越來越嚴格。因此，生產(chǎn)污染小、功率大的新型“綠色”農(nóng)機是農(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需求。為了保護環(huán)境，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的健康可持續(xù)發(fā)展，就必須在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計、制造、運輸、使用等各個方面，以“環(huán)境負擔(dān)最小、資源利用最高”為原則，把綠色制造技術(shù)引入農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)行業(yè)。生產(chǎn)新型“綠色”農(nóng)業(yè)機械必將成為新的經(jīng)濟增長點。
3.3農(nóng)業(yè)機械向管理信息化、服務(wù)體系化方向發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是以“3S”技術(shù)為信息基礎(chǔ)，這就要求未來農(nóng)業(yè)機械管理實現(xiàn)信息化，先進的信息控制技術(shù)將應(yīng)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。同時，完成精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的全過程需要從高新技術(shù)到計算機信息網(wǎng)，再到農(nóng)業(yè)機械、傳感器、田間作業(yè)等不同層次、不同目標(biāo)和不同作用的服務(wù)組織體系，需要加強農(nóng)機科研、生產(chǎn)、供銷、推廣、使用與管理等方面的綜合協(xié)調(diào)，即實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械服務(wù)體系化。
伴隨著科技的進步與時代的發(fā)展，我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展速度可謂是一日千里。特別是自土地集約化理念提出以來，我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展速度不斷加快，并開始從小農(nóng)個體經(jīng)濟轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)模式。但是，發(fā)展的過程總是伴隨著問題，農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展使得生態(tài)問題愈發(fā)突出，環(huán)境問題愈發(fā)嚴重。在這種形勢下，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展被提上日程。一方面，農(nóng)業(yè)的發(fā)展不應(yīng)局限在解決糧食問題上，更是要在確保產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，保證了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，保障了食品安全，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生態(tài)管理系統(tǒng)的構(gòu)建。從我國目前的農(nóng)業(yè)發(fā)展形式來看，我國的耕地資源偏少，農(nóng)村人口多，一些地區(qū)旱澇情況嚴重，這都對我國在生態(tài)經(jīng)濟要求下發(fā)展農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了阻礙。故此，筆者對生態(tài)經(jīng)濟背景下農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展路徑展開以下探討。
一、構(gòu)建生態(tài)化農(nóng)業(yè)發(fā)展體系，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展助力
農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開農(nóng)產(chǎn)品，農(nóng)產(chǎn)品是農(nóng)業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)支柱。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的建設(shè)過程中，其經(jīng)濟模式發(fā)展的基礎(chǔ)就是農(nóng)產(chǎn)品能夠順利地供給，農(nóng)產(chǎn)品的供給也是確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的前提條件。農(nóng)產(chǎn)品設(shè)計的方面較為廣泛，農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)生產(chǎn)力也有著較大的規(guī)模和體系。就現(xiàn)階段的發(fā)展模式而言，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力既包括一些基礎(chǔ)性的生產(chǎn)資料和起始資金，還包含著一些現(xiàn)代化的設(shè)備儀器，必要的農(nóng)業(yè)經(jīng)營技術(shù)和發(fā)展模式和人才。要明確的是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的根本原因就是為了有效地推動生態(tài)經(jīng)濟下農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，具有較高的農(nóng)業(yè)價值。由此可見，生態(tài)化的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展需要嚴格按照農(nóng)民的基本需求和實際需要，通過合理分析生態(tài)環(huán)境的承受能力和自然經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)律，依照科學(xué)發(fā)展的先進理念，有針對性、因地制宜地進行具體的農(nóng)業(yè)活動，進而為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展提供準(zhǔn)備。并且，不同的農(nóng)村擁有不同的情況，其生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)條件有著較大的差異，而根據(jù)農(nóng)村實際情況進行體系構(gòu)建，能夠有效確保生態(tài)與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展。在生態(tài)農(nóng)業(yè)的基本理念下，生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的共同發(fā)展，相互促進成為了現(xiàn)實。故此，在實際的發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟應(yīng)以當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)為準(zhǔn)，根據(jù)生態(tài)環(huán)境的承載力發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟，進而在相互發(fā)展的過程中尋找共性，借此實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)化體系的構(gòu)建。具體構(gòu)建生態(tài)化農(nóng)業(yè)發(fā)展體系的方式為：首先，明確農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的范圍和規(guī)模，前文已經(jīng)提到，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力所囊括的范圍是很大的，在構(gòu)建生態(tài)化農(nóng)業(yè)發(fā)展體系的過程中，相關(guān)人員和經(jīng)濟學(xué)家應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，分析研究地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力情況，并結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的具體情況選擇合適的農(nóng)業(yè)發(fā)展體系，進而做到最有效、最合理、最科學(xué)地構(gòu)建生態(tài)化農(nóng)業(yè)發(fā)展體系。其次，生態(tài)化農(nóng)業(yè)發(fā)展體系的完善應(yīng)立足于現(xiàn)實、依托于群眾，結(jié)合農(nóng)村發(fā)展的情況和實際的情況，以自然發(fā)展的規(guī)律為準(zhǔn)則，采用因地制宜的方式進行農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)。此外，在體系完善的過程中，應(yīng)始終秉承可持續(xù)發(fā)展的模式，遵循持續(xù)發(fā)展的理念，采用不同地域、定向針對的方式，選擇適合該地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和作業(yè)模式，以此來確保當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境能夠與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟共同發(fā)展。最后，在體系規(guī)劃規(guī)程中，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)保產(chǎn)業(yè)，從根源上打造生態(tài)化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的共同發(fā)展。
二、科學(xué)整合農(nóng)村資源，為生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展提供準(zhǔn)備
在我國經(jīng)濟發(fā)展的過程中，可持續(xù)發(fā)展不僅是經(jīng)濟發(fā)展的準(zhǔn)則，更是經(jīng)濟發(fā)展的依據(jù)，這同樣適用于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟。自我國提出鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略以來，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展也開始以可持續(xù)發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)，逐步將農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的保護相互結(jié)合了起來，既提高了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的效益，又緩解了農(nóng)業(yè)資源的短缺現(xiàn)象。由此可見，在生態(tài)發(fā)展的背景要求下，科學(xué)整合農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的資源是極為關(guān)鍵和重要的。細化來說，科學(xué)地整合農(nóng)村的資源可以從資源合理調(diào)配和構(gòu)建新型農(nóng)業(yè)服務(wù)體系兩個方面來探討，具體表現(xiàn)為。
（一）農(nóng)村資源的合理調(diào)配首先，應(yīng)著手宣傳生態(tài)化農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的好處和益處，對生態(tài)經(jīng)濟的優(yōu)點進行重點宣傳。在不斷宣傳的環(huán)境下，生態(tài)觀念深入人心，農(nóng)民和農(nóng)戶對生態(tài)經(jīng)濟的具體模式和發(fā)展優(yōu)勢有了較為深刻的認識，進而為之后的農(nóng)村資源合理調(diào)配提供必要的基礎(chǔ)準(zhǔn)備。其次，可以采用定期開展農(nóng)業(yè)技術(shù)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟座談會的方式，讓一些專業(yè)人員更好地開發(fā)農(nóng)村中的資源，并讓農(nóng)民認識到資源開發(fā)的關(guān)鍵意義。對于一些坡度較高，存在一定危險和風(fēng)險的地區(qū)，可以著手準(zhǔn)備退耕還林和退耕還草，并在此過程中給予農(nóng)戶一定的補償，進而為農(nóng)業(yè)資源的合理調(diào)配提供必要的先決條件。此外，要重點建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)信息化，將一些新型的多媒體技術(shù)和信息技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的過程中，借助一些必要的網(wǎng)絡(luò)平臺來幫助農(nóng)民進行農(nóng)產(chǎn)品的銷售工作。最后，完善土地責(zé)任制，將土地流轉(zhuǎn)的程序簡化，讓農(nóng)村能夠?qū)崿F(xiàn)集約式發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)機械化生產(chǎn)，以此來減少農(nóng)民的生產(chǎn)壓力。需要格外注意的是，農(nóng)業(yè)生態(tài)化和經(jīng)濟生態(tài)化的發(fā)展離不開必要的監(jiān)管，政府應(yīng)優(yōu)化完善農(nóng)業(yè)監(jiān)管機制，以此來確保生態(tài)環(huán)境得以有效保護。
（二）構(gòu)建新型農(nóng)業(yè)服務(wù)體系農(nóng)業(yè)作物和農(nóng)產(chǎn)品的供給工作是確保經(jīng)濟效益最為關(guān)鍵的兩個環(huán)節(jié)，農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售是發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的必要手段。為了更好地進行供給工作，確保農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動能夠有效地進行，構(gòu)建一個新型的、完善的、科學(xué)的農(nóng)業(yè)服務(wù)體系被提上日程，并受到了農(nóng)民和國家的重視與關(guān)注。構(gòu)建新型農(nóng)業(yè)服務(wù)體系可以從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程和銷售過程進行探討，具體表現(xiàn)在。第一，從農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)方面來看。這一方面的進行是離不開國家的政策扶持的，國家理應(yīng)結(jié)合農(nóng)村發(fā)展的基本形式，出臺一定的補助和優(yōu)惠政策。比如說：種一畝地糧食補償兩百塊等。與此同時，應(yīng)完善農(nóng)村的基礎(chǔ)性設(shè)備和設(shè)施，鼓勵農(nóng)民生產(chǎn)綠色健康的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，改善農(nóng)業(yè)作物的品種，研發(fā)更加高質(zhì)量的種子。通過以上措施，為農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)工作保駕護航，促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟能夠在生態(tài)發(fā)展的基礎(chǔ)上，進行可持續(xù)化發(fā)展。第二，從農(nóng)產(chǎn)品的銷售方面來看。在農(nóng)產(chǎn)品銷售的過程中，農(nóng)村應(yīng)順應(yīng)國家的發(fā)展戰(zhàn)略和針對農(nóng)村的發(fā)展策略，大力發(fā)展生態(tài)化的旅游業(yè)和農(nóng)家樂。同時，農(nóng)村應(yīng)結(jié)合自身的發(fā)展特點，重點對生態(tài)化的農(nóng)產(chǎn)品進行宣傳，以此來確保農(nóng)產(chǎn)品能夠有路可銷。在宣傳和順應(yīng)發(fā)展策略的前提下，農(nóng)民會進一步了解生態(tài)發(fā)展下的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展模式，進而更好地進行生態(tài)化農(nóng)業(yè)的發(fā)展。除此之外，農(nóng)產(chǎn)品銷售渠道的拓展還可以從修筑新的道路和構(gòu)建專業(yè)物流基地等方面展開。具體可以通過提高農(nóng)民技術(shù)水平；定期進行專業(yè)指導(dǎo)；營造和諧良好的內(nèi)部發(fā)展環(huán)境；設(shè)立共同目標(biāo)，協(xié)同推進經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)建設(shè)等等。這里需要注意的是，有關(guān)部門的責(zé)任和任務(wù)也是很艱巨的，應(yīng)結(jié)合生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際情況，制定一個合理并且科學(xué)的發(fā)展結(jié)構(gòu)，并做好實時記錄，以此來促進農(nóng)業(yè)與生態(tài)的良性發(fā)展。
三、利用現(xiàn)代化技術(shù)，重點提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的質(zhì)量
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農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個過程都不能缺少機械技術(shù)作為保障，通過運用新型的機械技術(shù)就可以從根本上降低操作強度，同時也符合了新時期的增收與增產(chǎn)目標(biāo)。目前的狀況下，有關(guān)部門以及相關(guān)人員都已經(jīng)意識到了農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的價值所在，因此也在探求適合自身的機械農(nóng)業(yè)新模式[1]。運用自動化的手段和措施來調(diào)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，此項舉措有助于優(yōu)化現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實效，確保達到更高層次的農(nóng)業(yè)效益。
一、新型農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的具體運用
(一)網(wǎng)絡(luò)化與信息化的新型技術(shù)
與傳統(tǒng)技術(shù)模式相比來看，建立于網(wǎng)絡(luò)化前提下的新型機械技術(shù)體現(xiàn)為更顯著的實效性，這是由于網(wǎng)絡(luò)化的手段有助于提升綜合性的農(nóng)業(yè)效益，其中典型為農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、土壤學(xué)及其他學(xué)科，此外還可能涉及到植物學(xué)等多樣性的學(xué)科。在網(wǎng)絡(luò)化手段的輔助下，針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)通信體系、全球定位體系以及地理信息網(wǎng)絡(luò)，通過運用實時監(jiān)控的措施來判斷全過程的作物生長狀態(tài)。每隔特定的時間段，實時性的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)還能幫助農(nóng)戶鑒別潛在的病蟲害隱患，因地制宜實現(xiàn)水肥的優(yōu)化配置[2]。在必要的時候，農(nóng)戶還能夠運用集成的地理信息系統(tǒng)來完成精準(zhǔn)化的全過程生產(chǎn)控制，提升了精準(zhǔn)作業(yè)的水準(zhǔn)。
(二)人工智能的技術(shù)
早在上世紀(jì)末，某些發(fā)達國家就創(chuàng)設(shè)了人工智能的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)，并且將其融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過程中。具體來講，人工智能技術(shù)涉及到挖土活動、放牧活動、采摘活動以及漁業(yè)活動等，從而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全過程中都運用了智能化，提升了整體上的智能化層次。截至目前，美國已經(jīng)擁有了智能化的激光拖拉機，運用智能操控的方式來操控激光農(nóng)業(yè)設(shè)備，從而實現(xiàn)了精確度更高的拖拉機定位，以便于隨時調(diào)控行駛方向。除了上述的技術(shù)措施之外，人工智能還能用來判斷土壤本身具備的化學(xué)成分以及土壤濕度等各項要素，在全面檢測的前提下再去進行實時性的信息反饋，因地制宜給出可行的種植模式，優(yōu)化利用現(xiàn)有的各類農(nóng)業(yè)資源。
(三)自動化的操控技術(shù)
從目前的現(xiàn)狀來看，自動控制技術(shù)正在融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個流程，運用自動控制的措施有助于突顯更高層次的生產(chǎn)實效，對于整體上的勞動強度也進行了全方位的減輕[3]。因此可見，自動控制有助于提升農(nóng)業(yè)效率。近些年來，日本等國家正在嘗試運用上述技術(shù)來研發(fā)新型的聯(lián)合收割機，對于新型的聯(lián)合收割機進行了半喂入的改進。在自動顯示信息的基礎(chǔ)上，對于收割機在各個時間段的收割狀態(tài)、轉(zhuǎn)速以及其他各項指標(biāo)都能進行全方位的結(jié)合處理，對此進行實時性的智能化與自動化控制。對于脫粒機如果能夠予以自動化的改造，就能隨時控制脫粒時的速度與負荷量，同時也避免了過高的運行負荷。因此可見，建立于自動控制前提下的新型機械技術(shù)擁有優(yōu)良的推廣前景，尤其適合運用于改造收割設(shè)備。
二、探析新技術(shù)的發(fā)展趨勢
進入新時期后，信息化正在融入現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，與之相應(yīng)的農(nóng)業(yè)機械也產(chǎn)生了全方位的轉(zhuǎn)型。近些年以來，農(nóng)業(yè)機械的新型技術(shù)表現(xiàn)為多樣化的特征，其中典型為聯(lián)合耕作技術(shù)、液壓技術(shù)、鉆機技術(shù)以及水井技術(shù)等。相比來看，建立于機械化前提下的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)具備更顯著的實效性，對于粗放式的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式進行了全面摒棄，進而推進了可持續(xù)的新時期農(nóng)業(yè)進步與發(fā)展。因此可見，現(xiàn)階段的新型農(nóng)業(yè)呈現(xiàn)精細化的整體趨勢，上述現(xiàn)狀有助于提升農(nóng)業(yè)機械技術(shù)的綜合水準(zhǔn)。從技術(shù)演進的趨勢來看，未來階段的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)將會融入更多的自動化以及智能化要素，在這其中也涉及到信息化的新型技術(shù)模式。例如：自動化控制運用于新時期的機械化農(nóng)業(yè)，有助于提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)能并且增添其中的技術(shù)含量。近些年以來，農(nóng)業(yè)機械的很多高新技術(shù)都運用于日常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實效性進行了全方位的提升，優(yōu)化了各個流程的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此可以得知，農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)在根本上符合了自動化以及智能化的趨勢。未來在具體實踐中，有關(guān)部門還需要致力于強化宣傳，確保更多農(nóng)戶都能接受并且認可新型的機械化農(nóng)業(yè)，在此基礎(chǔ)上致力于推廣全新的機械化模式。針對多樣化的新型機械技術(shù)都應(yīng)當(dāng)融入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，進而獲得更高層次的舒適度與安全性，簡化原先繁瑣的農(nóng)業(yè)操作流程[4]。作為農(nóng)戶也應(yīng)當(dāng)提升自身的綜合素養(yǎng)，不斷接受現(xiàn)階段的新型機械化方式，并且嘗試將其運用于自身的日常生產(chǎn)，推進增收并且保障持續(xù)性的農(nóng)業(yè)發(fā)展。
三、結(jié)語
經(jīng)過綜合分析可以得知，農(nóng)業(yè)機械的新型技術(shù)措施有助于提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)能，確保農(nóng)戶擁有更高水準(zhǔn)的經(jīng)濟收益。在現(xiàn)階段的各個生產(chǎn)流程中引入智能化以及機械化的操作模式，有助于縮短整個流程消耗的時間，進而在最大限度內(nèi)減輕了農(nóng)戶本身承受的負擔(dān)。未來在實踐中，有關(guān)部門還需要致力于推廣全新的農(nóng)業(yè)機械化新型技術(shù)。
參考文獻：
[1]張靜,楊宛章,張吉兵.新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀研究[J].中國農(nóng)機化學(xué)報,2014,35(2):71-74+77.
[2]林本山,林杰.農(nóng)業(yè)機械新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展之我見[J].河北農(nóng)機,2014(7):19-20.
