精确农业概论-2016.5.5.ppt

1、精确农业概论,生物与农业工程学院,2018/7/6,精确农业产生的背景精确农业的原理及意义 精确农业的技术体系 精确农业的发展前景,第一章 精确农业概述,1 精确农业产生的背景,千百年来的作物栽培管理，都是在区域或田块的尺度上进行的，即把区域或田块看作是具有均匀的作物生长条件进行管理。但实际上，人们早已认识到，即使在同一农田内，地表上、下存在着作物产量和作物生长条件明显的时空分布差异，农田内作物病、虫、草害总是先以斑块形式在小区发生，再逐步按时空变化蔓延的。,上世纪初期，科学家就研究报告过作物产量和田间土壤特性，如N、P、K、SOM含量、pH值等在田间分布具有明显的差异性。如1929年，Ill

2、inois(伊利诺伊）大学C.M. Linsley和F.C. Bauer 发表文章劝告农户应绘制自己田区内的土壤酸度分布图和按小区需求使用石灰。此后，一直都有关于农田土壤和收获量空间变异性研究的报道。田区内作物产量及其因子明显的时空分布差异性，预示了农田资源利用存在的巨大潜力。,上世纪八十年代末，欧美一些发达国家为了医治资源危机、能源危机、农产品高成本和环境污染等石油农业弊病，试图寻求一种以提高资源利用效率、降低生产成本和减少因过量施用农化产品而带来的环境污染为主攻目标的农业替代模式，于是纷纷开展了精确农作的研究和实践。其思路是利用作物产量及其因子存在的空间差异，根据当时当地测定的作物实际需要

3、确定对作物的投入。,能量消耗过多：美国农业一年消耗的石油已经达到6000多万吨。如果全世界都象美国农业那样消耗石油，全世界已探明的石油储量也仅仅能够使用13年。农业成本提高：美国每生产1美元的农产品，平均投资3美元。而钢铁工业每1美元的销售额只要0.5美元。公害严重：大量化肥、杀虫剂、杀菌剂、除草剂的施用，严重污染了土壤、大气、水源和食品，产生了严重的公害。,石油农业的弊端,土壤破坏，表土流失：由于使用大马力机械滥垦滥耕，使土壤流失加重。例如，美国200年前约有23厘米厚的表土，现在只剩下15厘米左右。大量的表层土壤已经流失。由于大量使用化肥，破坏了土壤结构，酸度增大，出现板结现象。能量报酬低

4、：近30年来，美国农业产量增加1倍，而消耗的能量增加3倍。每消耗一个单位能量的矿物燃料，只能得到1/5的回报。,现代农学技术与电子信息技术的发展，为定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异性信息，实施基于知识和现代科技的分布式调控，达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。,随着人们环境保护意识的日益增强，将可持续的观念扩展到农业领域，日益为世人所接受；GPS、GIS、RS、AI等高新技术的产生并民用化，为精确农业的发展提供了非常必要的技术基础。,精确农业兴起主要背景,精确农业发展初期面临的主要技术问题有： (1)动态施肥机械技术； (2)土壤定位技术； (3)土壤

5、单元的变量确定技术；(4)土壤肥力空间类型图的问题。这些早期的技术难题随着计算机硬件技术、全球定位卫星、地理信息系统软件等技术的发展基本得以解决。,国外精确农业的发展概况,根据信息技术应用水平与集成程度，西方精确农业可划分为代表不同发展阶段的3种类型：(1)无任何信息技术（IT）组成的传统方式（准备和初级阶段）；(2)管理信息系统（MIS）、专家咨询系统（ES）和简单机械化为主的类型(初步阶段)；(3)空间信息技术的充分应用和全面自动化处理类型（基本实现阶段），包括自动数据收集、集成MIS/DSS等技术支持系统。,尤其是在海湾战争后，GPS技术的民用化，使得在许多国民经济领域的应用研究获得迅速

6、发展，也推动了“精确农业”技术体系的广泛实践。 今天，精确农业技术得到飞速发展并已在北美、欧洲和澳大利亚等获得成功应用，主要包括施肥、播种、耕作和水分管理等相关领域，以在施肥上的应用最为成熟。基于遥感产业对精确农业的商业兴趣，一系列对地观察卫星在近几年进行了发射，到目前已有40多颗这样的卫星提供服务，这类卫星采集的全色图像，空间分辨率达1-3。可变量施用器VRA在一些发达国家的使用引起了人们极大的兴趣。,机器的设计者借助于3S等技术获取田间信息(包括土壤参数和病虫害等情况),同时机器自动控制农药、化肥和种子的最优和最少的施入量,从而获得巨大的经济效益。另一种称为实时闭路循环系统机器,尽可能地摆

7、脱了对3S技术的依赖,田间信息直接由安在施用器上的探测设备获取,立即对数据进行分析并自动控制农药、化肥和种子的施入量。这种机器很好地保证了所测田间信息与所采取技术措施在地点上的一致性。随着技术的不断进步,特别是农田土壤、作物苗情、病虫草害信息实时快速采集技术的突破,农业精确操作也将愈益精细化。,我国农业具有精耕细作的优良传统。精耕细作就十分注意因时、因地、因作物制宜,了解作物生长与环境的关系。在农业资源利用方面,我国农业在精耕细作、多层次利用、生态农业等高效利用农业资源方面独树一帜。各地已总结出许多具有区域特色的耕作技术和农业模式,如间、套连作的多熟制、基塘农业、山地立体农业、有机物还田等等。

8、其技术在提高我国光能、土地、水、肥力等资源的利用率方面发挥作用。农业新技术研究与开发也开始起步。例如,灌溉(如喷灌、滴灌、微灌、渗灌、膜上灌等)、施肥(配方施肥、平衡施肥、复混肥技术)、植保、水土保持(如坡地农业)等方面的先进技术和措施已在研究或部分应用之中,农业资源监测技术也取得了较大的进展,遥感与地理信息系统技术成功地应用于作物长势、种植面积、产量、灾害、水土流失等方面的监测。,国内精确农业的发展概况,国内农业专家系统日益深入，主要包括启发式专家系统、实时专家系统、专家数据库、模型专家系统、问题专用壳等5类。全国人工农情信息网络，为农业决策部门提供生产形势和对策分析服务方面发挥着日益重要的

9、作用。我国农业信息化建设正在迈出重要的一步。我国从20世纪80年代开始了RS和GIS在水稻、小麦、棉花、玉米等主要农作物和鸡、猪、牛的生产管理的农业专家系统的应用研究。1991年，北京市政府拨款组成了“GPS导航技术在农业飞防中的应用研究”课题组。1995年，进行了为期5天的133万hm2小麦卫星导航飞防灭蚜，采用先进的实时差分卫星定位导航(DGPS)技术，通过装在地面和飞机上的卫星信号接收器，确定飞防区域的精确位置，从而避免了农药的重喷和涌喷，灭蚜率达到90%，并且节省了人工。,2 精确农业的原理及意义,精确农业是运用现代信息技术获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形

10、、植物营养、含水量、病虫草害等），实际存在的空间和时间差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控。,精确农业基本技术思想,实施过程可描述为：带定位系统和产量传感器的联合收获机自动采集田间定位及对应小区平均产量数据 通过计算机处理，生成作物产量分布图 根据田间地形、地貌、土壤肥力、墒情等参数的空间数据分布图，作物生长发育模拟模型，投入、产出模拟模型，作物管理专家知识库等建立作物管理辅助决策支持系统，并在决策者的参与下生成作物管理处方图 根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目标投入和精确农作管理。实行精确农业技术可

11、提高资源利用率、降低生产成本、减少环境污染。（在减少投入的情况下）,国外应用情况,以色列目前实控面积2.78万平方公里，其中2/3为丘陵和沙漠，气候干燥，年平均降雨量约为300mm，平均淡水资源仅16亿立方米，人均占有淡水资源不到300立方米，仅相当于我国的1/8。从上世纪50年代至1995年，在没有增加水资源利用 的条件下，农业产值增长了12倍。,荷兰也是人多地少、农业土地资源相当贫乏的国家，经过多年的发展，已成为世界第三大农产品出口国，农产品出口创汇占全国出口创汇收入的1/4。 以色列、荷兰都是小国，但对世界农业生产与农业科技发展做出了举世瞩目的重大贡献，尤其是大力推动农业科技研究与科技创

12、新。显然，对于推动我国农业科技现代化和农业科技创新工程的实践都有重要的现实意义。被认为是21世纪农业在信息社会发展必然结果的精确农业也是中国农业发展的必由之路。,精确农业的特点（与传统农业相比）,合理施用化肥，降低生产成本，减少环境污染,精确农业采用因土、因作物、因时全面平衡施肥，彻底扭转传统农业中因经验施肥而造成的三多三少（化肥多，有机肥少；N肥多，P、K肥少；三要素肥多，微量元素少），N、P、K肥比例失调的状况，因此有明显的经济和环境效益。,减少和节约水资源,目前传统农业因大水漫灌和沟渠渗漏对灌溉水的利用率只有40左右，精确农业可由作物动态监控技术定时定量供给水分，可通过滴灌微灌等一系列新

13、型灌溉技术，使水的消耗量减少到最低程度，并能获取尽可能高的产量。,节本增效，省工省时，优质高产,精确农业采取精确播种，精确收获技术，并将精确种子工程与精确播种技术有机地结合起来，使农业低耗、优质、高效成为现实。在一般情况下，精确播种比传统播种增产1830，省工23个。,农作物的物质营养得到合理利用，保证了农作物的产量和质量,精确农业通过采用先进的现代化高新技术，对农作物的生产过程进行动态监测和控制，并根据其结果采用相应的措施从而保证农作物产量和质量。 总之，精确农业与传统农业相比，其最大的特点是以高新技术和科学管理换取对自然资源的最大节约。它是一项综合性很强的系统工程，是农业实现低耗、高效、优

14、质、环保的根本途径。,冬小麦产量分布图,谷物产量分布图,水稻产量分布图,播种过密？,排水问题？,杂草过多？,耕作策略不当？,肥料施用不足？,品种不适合？,分析田间产量差异,不同年份土壤N含量变异图,1999,1998,不同年份产量变异图,传统农业的管理是针对某一片土地的统一管理，而忽略了大多数土地都存在的空间差异，时间差异。以变量管理为核心的精确农业采用产量图、实时传感器等手段来监测作物生长的土壤情况、作物生长情况、产量及其它各种耕作参数，并根据每一小区域间的这种反映着差异性的参数，通过预先存储在计算机的专家系统，得到对每一小区域间不同的对策，再通过变量执行机构实现这些对策，以求最佳效果最低代

15、价。,3 精确农业的技术体系,全球定位系统地理信息系统遥感田间变量信息采集与处理技术作物生产管理辅助决策支持系统智能化处方农作机械装备技术,精确农业的技术体系,3.1全球定位系统,精确农业作业的关键技术之一是确定作业者或机器的瞬时位置，并将此信息转变成计算机可接受的格式，这就需要利用全球定位系统（GPS）。美国GPS系统包括在离地球约20000km 高空近似圆形轨道上运行的24颗地球卫星，其轨道参数和时钟，由设于世界各大洲的五个地面监测站和设于其本土的一个地面控制站进行监测和控制。使得在近地旷野的GPS接收机在昼夜任何时间、任何气象条件下最少能接受到4颗以上卫星的信号，通过测量每一卫星发出的信

16、号到达接收机的传输时间，即可计算出接收机所在的地理空间位置。,理论上只要用户能接收到4颗卫星信号，即可解算出用户所在的3维位置（经度、纬度和海拔高度）等定位信息和定时信息，并将此信息转换成计算机可接受的格式。GPS有两种接收模式：单一接收模式（single receiver mode）及用两个接收器的差动接收模式（differential mode），单一接收模式接收是最方便、最廉价的接收方式，但瞬时位置误差高达100m，无法满足精细农业的需要。因此，为了提高GPS接收机的定位精度，需要采用差分GPS(DGPS)系统，以便能满足定位精度要求。,差分GPS是将一台GPS接收机安放在位置已精确确定

17、的基准站上，将这台接收机接收的伪距观测值与经过计算得到精确距离值相比较，以求得GPS接收机在某一时刻的伪距修正值。再将此修正值通过无线电台（称为差分台）发播出去。飞机上的GPS接收机接收到来自差分台的修正信号，用该伪距修正信号对其观测值进行修正，从而可以提高定位精度。差分GPS（DGPS）精度可达1。,用一台便携式差动GPS接收器根据不同的作业工艺要求其位置分辨能力分别可达到：2.5、或cm以下。不同的农业作业工艺要求的位置分辨能力大致如下：变量施肥30m，变量施用除草剂1，测产10m，行栽10cm，构筑种床5cm，避免喷药重叠10cm，一台便携式DGPS接收器的价格大约为4002000美元。

18、,3.2 地理信息系统,地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软、硬件的支持下，对有关空间数据按地理坐标或空间位置进行预处理、输入、存贮、查询、检索、运算、分析、显示、更新和提供应用、研究，并处理各种空间实体及空间关系为主的技术系统。,3.2 地理信息系统,GIS可比做精确农业的大脑。通过传感器或监测系统采集的数据随时输入GIS，带有持久性的数据可以一次事先存入或定期存入，专家系统及其它决策支持系统也事先存在GIS中。GIS对这些信息进行加工处理，绘制信息电子地图，做出决策，绘制作业执行电子图。再通过计算机控制器控制变量执行设备，实现投入量或作业操作的调整。,3.3 遥感,RS能为精确

19、农业提供农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异信息的技术支持。近30多年来，RS技术在大面积作物产量预测，农情宏观预报等方面作出了重要贡献。由于卫星遥感数据目前尚达不到必要的空间分辨率和提供满足农作需要的实时性，目前还未大量用于作物生产的精确管理。但遥感技术领域积累起来的农田和作物多光谱图像信息处理及成像技术、传感技术和作物生产管理需求密切相关。RS获得的时间序列图像，可显示出由于农田土壤和作物特性的空间反射光谱变异性，提供农田作物生长的时空变异性的信息，在同一季节中不同时间采集的图像，可用于确定作物长势和环境条件的变化。,3.4 田间变量信息采集与处理技术,快速、有效地采集和描述影响作物

20、生长环境的空间变量信息，是实现精确农业的重要基础。目前田间信息快速采集技术的研究远远落后于支持精确农作的其它技术发展，已成为国际上众多单位攻关研究的重要课题。已经商品化的产品有土壤含水量快速测量仪、土壤快速肥力分析仪、基于近红外技术通过间接叶面反射光谱特性进行农田氮肥肥力水平快速评估仪、基于电磁场测量土壤电导率用于评价土层深度分布图的仪器等。在实践精确农业方面，开发基于新的物理原理的近似快速信息采集技术与改善空间地理信息处理方法，仍然是精确农作科技工作者面临的艰巨任务。,3.5 作物生产管理辅助决策支持系统,作物生产管理辅助决策支持系统主要包括支持作物生产管理数据资源的数据库；用于提供作物生长

21、过程模拟、投入产出分析与模拟等模型的模型库；支持模型计算的算法库；提供作物生产管理知识和经验的知识库以及提供决策者参与的人机友好接口。,3.6 智能化处方农作机械装备技术,目前支持精确农业的主要农机装备包括带产量图自动生成的作物联合收获机和实施按处方图进行农田投入调控的智能化农业机械, 如安装有DGPS定位系统及处方图读入装置的，可按处方图调节播量和播深的谷物精确变量播种机；可自动选择调控多种化肥配比的自动定位施肥机和自控喷药机；可分别控制喷水量的定位喷灌机等，这些机械均已有商品化产品，并在继续完善。,精确农业技术体系图,装备有 GPS 的施肥机,精确变量喷药机,精确变量喷药机,精密播种机示意

22、图,变量播种机, 人工很昂贵 $7.25 / 小时 折合￥49.5 / 小时 重复而又无聊!,这些人在干什么?,除草间苗,4 精确农业的发展前景,精确农业是现代农学技术和电子信息技术结合的产物，它所提供的技术思想和思维方式，使人们对作物生产管理和农业资源利用的观念与模式将发生深刻的变革，它将预示着一场新的农业技术革命。精确农业被列为二十一世纪对人类生产和生活产生重大影响的十大科技之一，发展前景已在国际上具有广泛的共识。精确农作，即精确农业，作为精确农业的主体，将具有光明的发展前景。精确农业在国外发达国家发展十分迅速，其应用已涉及到施肥、播种、耕作、水分管理等相关领域。在美国、加拿大等国，精确农

23、业逐渐为各农场经营者了解和熟悉。,美国农民波特，每天驾驶飞机在农田里工作，飞机上装有一台微型电脑，从电脑屏幕上他可以看到700公顷的玉米地和大豆地。波特打算再在飞机上加装一部价值3000美元的接收器，从而可使他在农田工作时接收卫星定位信号，以便清楚地知道自己所在的位置。另外，电脑接收到卫星资料后，会计算出他的农田所需的肥料数量，并据此自动施肥，避免了不必要的浪费。实际上，像波特这样的农民在美国有成千上万个。将全球卫星定位技术用于农业生产，主要是针对农田因土壤肥力等因素的差异，而对种子、化肥、除草剂和杀虫剂的施用量提出不同要求。,1995年美国地球物理环境公司（GER）提出了地球资源观测系统（E

24、arth Resource Observation System，简称GEROS）计划，发射小卫星系列，以监测农业过程，对农业提供信息服务。该计划将采用6个载有16个波段、分辨率为10m的高光谱遥感卫星，以获得3-4天重复周期的农业信息，每颗卫星扫描带宽为120km，主要装有可见光，短波红外两种遥感器，从第三颗卫星起，再装上一台热红外扫描仪以获取地表温度等信息。该计划通过广域网向农户提供耕作、作物长势、施肥、灌溉、病虫害等信息，以便农户及时采取措施。,总部设在波士顿的TASC/WSI公司对数字农业十分重视，采用了航空多光谱系统为农场主提供CDROM为载体的遥感信息，也可以开展网络服务，每亩费用

25、约20美分。利用小型机载Kodak DC460 CCD ff机加上GPS和IMU像移补偿装置，进行全色、彩色和彩红外摄影。CCD相机为3K2K尺寸，f=28mm。像素为9m。每次飞行3.5小时，达到300公顷面积，经48小时加工后将成品用CD-ROM形式向农民提供（几何精度为0.2-1.0m）。农业技术员和土壤员通过实地抽样调查得到征兆图，供采取对策和行动使用。目前已在美国多个农业为主的州里推广使用。,“资源21” 是一家从事数字农业服务的公司的名字，计划发射4颗农业多光谱卫星，10m分辨率，首先提供种植状况的征候图，再结合GIS技术提出诊断结果图，最后根据决策支持系统制定行动方案图，农场主将

26、依据这些方案运用GIS与GPS作出行动。4颗卫星的基本参数为：,重量500kg，三轴稳定，地面分辨率10m，短波红外为20m。5波段多光谱遥感器：蓝0.45-0.52m ，信噪比119-49；绿0.52-0.60m，信噪比140-50；红0.63-068m，信噪比123-36；近红外0.77-0.90m，信噪比171-52；短波红外1.55-l.65m，信噪比464-133。15.9推扫式成像205km地面带宽176GB数据存贮能力,北美的精确农业技术在施肥上的应用最为成熟。在美国和加拿大的大型农场上，农场主在农业技术人员的指导下，应用GPS取样器将田块按坐标取样，约0.5-2公顷取一土壤样品

27、，分析各取样单元格（田间操作单元）内土壤理化性质和各大、中、微量养分含量。应用GPS和GIS技术，作成该地块的地形图、土壤图、各年的土壤养分图等。同时在联合收获机上装上GPS接收器和产量测定仪，在收获的同时每隔1.2秒GPS定点一次，同时记载当时当地的产量。然后用GIS作成当季产量图。,所有这些资料均用来作为下一年施肥种类和数量的决策参考。作施肥决策时，调用数据库内所有有关资料进行分析，主要按照每一操作单元（0.5-2公顷）的养分状况和上一季产量水平，参考其它因素，确定这一单元内的各种养分施肥量，应用GIS作成各种肥料施用的施肥操作指挥系统（GIS施肥操作图层）。然后转移到施肥机具上，指挥变量

28、平衡施肥。变量施肥机有用传统的施肥机改装的一次作业施一种肥料的简易型和新研制的大型多种肥料同时变量施肥的机具两种类型。,地形图,发达国家在大型拖拉机上配置GPS进行耕作已较普遍，如英国夏托斯农场在联合收割机上装的GPS和产量测定仪，每隔1.2秒，GPS测量记录一次。这样，在收割完成的同时，就可以产生当季准确的产量分布图。国际上几个大型的农机制造企业相继生产出带有GPS定位系统和产量传感器的收割机与其它支持精细农业生产的智能化农业机械，并研制开发了相应的信息处理系统。其中具有代表性的有美国Case公司的AFS系统、JohnDeere公司的GreenStar系统、英国AGCO公司的Field St

29、ar系统等。,Sprayers/Nutrient Application,Planting& Seeding,Combines,中国是人口大国，资源相对贫乏，人口增长和土地资源减少的矛盾不可逆转，为了满足经济发展和人民生活水平日益提高的要求，必须保持农业的可持续发展，解决问题的根本出路在于增效、挖潜。因此，实施精确农作就显得尤为必要。,就我国农业资源利用而言，我国化肥的生产量和施用量居世界首位，单位面积使用量是美国的2.6倍。但是，化肥农药利用效率很低，氮为30%35%，磷为10%20%，钾为35%50%，农药利用率在30%左右，对环境造成严重威胁。我国水资源严重匮乏，而降水利用率不足35%，

30、只是发达国家的1/3。中低产田占耕地60%，其单产仅为高产田的几分之一。同一田块，土壤肥力、墒情、草害、虫害、病害的不均匀性普遍存在，所以，实行精确农业，潜力巨大。,我国从20世纪80年代开始RS和GIS，以及水稻、小麦、棉花、玉米等主要农作物和鸡、猪、牛的生产管理的农业专家系统的应用研究，90年代部分成果达到应用水平。中国农业科学院草原研究所应用遥感和地理信息技术建立的“中国北方草地草畜平衡动态监测系统”使我国草地的资源管理由过去常规方法10年完成的工作量只需7年即可完成，经3年运转，节约经费1669万元。,1996年，“863”计划批准了北京农林科学院、吉林大学和长春市农科院、中科院合肥智

31、能所分别承担小麦、玉米、水稻3种作物的智能化农业信息技术应用示范工程，并相应在北京市、吉林省、安徽省、云南省建立4个国家级智能化农业信息技术应用示范区，取得了明显的经济效益。其他一些系统的研究也取得了较好的成果，使系统能模仿农业专家推理和给出决策咨询，代替农业专家走向田头，进入农家，对于提高农民素质，促进农业生产，特别是贫困地区的农村经济发展具有重要意义。,北京精细农业示范基地规划,人才培养滞后，缺乏既精通农业生物技术又熟悉计算机技术和信息技术的专家；信息标准不统一，我国计算机农业应用信息管理目前还没有完全做到标准化；三是技术不成熟。我国计算机农业应用专家系统的知识表述、推理等方面普遍存在不同

32、程度的缺陷，并且整体功能单一，农用实时控制处理开发成果少，应用范围窄，数据采集和监测手段落后，速度慢，精度低。,我国精确农业主要存在的问题,我国农业正处于传统农业向现代农业转化的历史过程中，全面实施精确农业这一新的技术体系还不现实，但启动精确农业技术的示范与实践研究，将有利于推动我国作物生产的知识化与信息化进程。另外在作物栽培的局部环节引进精确农作技术思想，进行精确化管理，也具有非常重要的意义。,社会经济方面 技术方面 农艺方面,社会经济方面,采用精确农业的经济回报将是阻碍其技术思想传播和广泛应用面临的挑战性问题 增加了基本投入：先期投入大 ；小规模农田复杂土壤地形与精确农业作业规模之间的矛盾

33、；小型农业机械作业与智能化技术成本之间的矛盾；当地条件下实施精确农业的效益问题。 精确农业要求的相关知识、技能和人才从事农业方式仍是传统方法，改变观念 对操作人员要求高，要求接受大学、大专或专门教育,技术方面问题,智能机械传感器全球定位系统软件遥感,精确农业是一个从田间信息获取、信息处理到田间变量作业的完整流程。,农艺方面问题,缺少基础信息数据库有效信息缺乏（高质量变化的信息）在作物生长阶段获得的信息较少未实施变量处方投入 不完整的或错误数据（如产量图） 缺少的权威的农业咨询机构 使用新技术，采样等数据管理与分析田间试验, ,吉林省实施精确农业分步进行,当前基本现状:生产方式 没有完全实现农业

34、机械化，没有能够实现变量投入的农业机械。 生产模式 精确农业是适度规模经营的农业，而我国目前多数地区实行家庭经营小生产方式。劳动力水平 老年人、妇女务农，青壮年人进城工作。生产力水平 平均收入较低，无力购买。在我省实施精确农业还不能一步到位，以分步实施为宜。,吉林省采取分步实施精确农业设想,第一步，采取手控变量投入技术。,完成实施项目：“手动变量深施肥机的研制”,第二步，将3S技术和智能化机具结合实现自动变量投入作业。,完成项目： “精确农业变量施肥技术研究”和“机械化精确施肥技术示范”子项。研制出具有自主知识产权的自动变量施肥播种机并进行试验示范。,第三步，开发无GPS定位的变量施肥机的定位系统,完成项目吉林省科技发展计划项目“精准农业（玉米）生产只能决策系统与装备的研究”。申请专利“虚拟GPS精确农业变量深施肥系统”。,传感器,变量施肥机,控制器,精确农业新的作业模式,本章思考题,精确农业与传统农业相比较，有什么不同？精确农业的支撑技术主要有哪些？探索精确农业在我国的试验示范及推广，有什么现实意义？,