1、 南阳师范学院 20XX 届毕业生 毕业论文 题 目： 河南省精准农业发展现状调查与研究 完 成 人： 班 级： 学 制： 专 业： 地理科学 指导教师： 完成日期： 目 录 摘要 .（ 1） 0 引言 . （ 3） 1 河南省概况 . （ 4） 2 农业产业化和农业现代化基础 . （ 5） 3 河南省发展精准农业的条件 . （ 错误 !未定义书签。 ） 3.1自然条件 . （ 错误 !未定义书签。 ） 3.2 政策优势 . （ 10） 3.3河南省精准农业的科研支持能力 . （ 12） 4 河南省精准农业的发展策略 . （ 13） 参考文献 . （ 15） Abstract.（ 14） 第
2、3 页 (共 14 页 ) 河南省精准农业发展现状调查与研究 摘要 ： 精准农业 (precision agriculture)代表着未来农业的发展潮流。河南省是农业大省，发展精准农业对于河南省农业资源的合理利用，实现农业的现代化，维护本省乃至全国的粮食安全具有重要意义。本文对河南省发展精准农业的策略进行了研究。首先介绍了国内外精准农业的发展概况，阐述了发展精准农业对于河南省的重大意义。然后介绍了河南省概况及现代农业的发展历程，分析了河南省发展精准农业所具备的的自然基础以及社会经济基础。最后提出了关于在河南发展精准农业的几点意见。 关键词： 精准农 业；农业现代化；农业机械化 0 引言 农业信
3、息化代表着 21 世纪全球性农业潮流，也是是农业现代化的重要保证与根本标志。充分利用信息技术等高新技术发展现代化农业 ,已成为全球农业发展的热点与新的增长点。而传统农业用统一的耕作、播种、施肥、喷药等农艺措施对耕地进行生产管理，存在农业生产成本高、作物产量和经济效益低以及污染环境等诸多问题。为了从根本上解决传统农业存在的一系列问题，精准农业于 20 世纪 80 年代初在国际农业领域被倡导且得到了迅速发展。精准农业是质量效益型农业，以优质高效为目标 ,追求以最少投入获得优质 高产 1。目前，美国在精准农业的研究与应用领域处于国际领先地位。于 20 世纪 80 年代初提出了精确农业的理念和设想 ,
4、 并在20 世纪 90 年代初进入生产实际应用。其部分技术和设备已经成熟和成型，且取得了极大的经济效益，但尚未形成系统，仍处于研究发展阶段 。 精准农业是在发达国家大规模经营和机械化条件下发展起来的 ,目前已在世界许多国家展开了研究和应用实践。例如 ,英国、德国、荷兰、法国、加拿大、澳大利亚、巴西、意大利、俄罗斯等国家都有开展精准农业研究和应用的报道 1 5 相比之下， 美、英等国以施肥上的应用最为成熟。日本、韩国第 4 页 (共 14 页 ) 等国家近年来也加快开展了精准农业的研究工作 ,其中日本开展的研究项目重点着眼于传感和控制等有关农业机械化 6。精准农业技术除美国和加拿大进入商业用途外
5、，其他国家仍处于示范试验过程中，还没有真正进入推广阶段。主要原因可能是其关键技术开发尚未在实用价值上产生突破，信息采集技术以及费用比较昂贵等。总之，目前国际上对精准农业技术的发展潜力及应用前景有了广泛共识，将其作为发展农业高新技术应用的重要内容，将其公认为是发展可持续农业的重要途径。我国学者在精确农业领域 也开展了大量的研究。王远路等人对于发展精确农业的模式进行了相对细致的探析 7程一松等人对于高光谱遥感在现代农业中的应用进行了比较深入的研究而且取得非常好的成果 8。 首先明确精准农业的内涵。精准农业是美国等经济发达国家在 20世纪80年代末期继 LISA （低投入可持续农业）后 ， 为适应信
6、息化社会发展要求而对农业发展提出的一个新的课题。 精准农业又称精细农业、精准农业、精准农作，是一种基于信息和知识管理的现代农业生产系统。精准农业采用 3S ( GPS、 GIS和 RS)等高新技术与现代农业技术相结合，对农资、农作实施精确定时、定位、定量控制的现代化农业生产技术 ,可最大限度地提高农业生产力，是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。对于河南省来说，发展精准农业具有有重大战略意义。 河南是农业大省， 又是人口大省， 农村人口占绝大多数 ， 农村稳定和农民增收一直是经济发展中的难题。因此，河南现代农业的发展不仅关系到河南的 “ 三农 ”问题，还直接涉及社会经济的全面
7、发展问题 。 所以，研究如何启动和推进精准农业的发展对于河南省农业现代化战略的实现具有十分深远的意义。本文在查阅大量资料的基础上，对河南省农业精确现状进行调查研究， 针对河南省如何发展精准农业这个策略性的问题进行探索，以期为政府和企业提供参考和思路。 1河南省概况 河南 省 界于北纬 3123 -3622 ，东经 11021 -11639 之间，东接安徽、山东，北界河北、山西，西连陕西，南临湖北，呈望北向南、承东启西之势。河南地理位置优越，古时即为驿道、漕运必经之地，商贾云第 5 页 (共 14 页 ) 集之所。今天，河南地处沿海开放地区与中西部地区的结合部，是我国经济由东向西梯次推进发展的中
8、间地带。国家促进中部地区崛起的战略部署，更加凸显了河南独特的区位优势。全省总面积 16.7万平方公里，居全国各省区市第 17位，占全国总面积的 1.73%。地势西高东低，北、西、南三面由太行山、伏牛山、桐柏山、大别山沿省界呈半环形分布；中、东部为黄淮海冲积平原；西南部为南阳盆地。平原和盆地、山地、丘陵分别占总面积的 55.7%、 26.6%、 17.7%。灵宝市境内的老鸦岔为全省最高峰，海拔 2413.8米；海拔最低处在固始县淮河出省处，仅 23.2米。 2007年，全省耕地面积11889万亩，人均耕地 1.21亩。 2农业产业化和农业现代化基础 精准农业的发展依赖于两个基础，即农业产业化和农
9、业现代化。下面分析近年来河南省农业产业 化和农业现代化的发展情况。 （ 1） 农业产业化： 近年来，河南各地紧紧围绕农业增效、农民增收和农产品竞争力增强的目标，创新思路、强化措施，积极探索用现代工业理念、先进科技成果建设现代农业的新途径，着力加快农业产业化进程，实现了粮食稳定发展，农民持续增收。截止 2007年上半年底，全省符合农业部统计标准的各类农业产业化组织总数达 9102 个，其中属龙头企 业带动型的有 3918 家，占总数的 43%；龙头企业年销售收入达 1399 亿元，有 287家龙头企业销售收入达 1 亿元以上。全省各类农业产业化组织带动农户1022 万个，占全省农 户总数的 50
10、.9%，平均每户从中增收 1025 元 （国家统计局调查总队） 。 其主要成效表现在一下几点： 1） 基地规模逐渐扩大 ； 2）综合实力明显提高 ； 3） 品牌优势更加突出 ； 4） 带动能力稳步增强 。 （ 2） 农业现代化： 图 1反映的是近 20年河南省农业现代化的重要表征指标的变化情况。可以看出，农村用电量、农用塑料薄膜用量、农用机械总动力等指标都翻了 5倍左右。 在农业现代化的推动下，河南粮食总产连续 5年稳定在 1000亿斤以上，以占全国 1/16 的耕地，生产了占全国 1/10以上的粮食（其中有占全国 1/4的小麦），可支持 3亿多人口的 粮食需求。河南每年输出的原粮及制成品就第
11、 6 页 (共 14 页 ) 有 400 亿斤左右，是全国重要的粮食净调出省之一。这体现了我省发展农业现代化的辉煌成就。河南农业现代化的历程可为我们将来发展新形式的现代农业 精准农业提供许多宝贵经验。 在农业现代化的推动下，河南粮食总产连续 5年稳定在 1000亿斤以上，以占全国 1/16 的耕地，生产了占全国 1/10以上的粮食（其中有占全国 1/4的小麦），可支持 3亿多人口的粮食需求。河南每年输出的原粮及制成品就有 400 亿斤左右，是全国重要的粮食净调出省之一。这体 现了我省发展农业现代化的辉煌成就。河南农业现代化的历程可为我们将来发展新形式的现代农业 精准农业提供许多宝贵经验。 3
12、河南省发展精准农业的条件 3.1 自然条件 图 1 1990-2008 年河南省农业现代化指标变化 第 7 页 (共 14 页 ) 农业机械化是精 准农业的基础。地形地貌是影响一个地区发展农业机械化发展的重要因素，从而也是影响其发展精准农业的重要因素。本文中，采用各县耕地中平地所占的面积比例表征河南省各县地形条件，这种方法在全国“十二五”农业机械化发展区域划分研究中曾被采用。 数据来源与数据处理和分析方法： 采用 SRTM C-Band DEM（ Shuttle Radar Topography Mission C-Band Digital Elevation）来获取高程数据。 2000 年
13、2 月 11-22 日，美国奋进号航天飞机获得了地球表面 60 N 至 56 S、覆盖陆地表面 80 %以上的三维雷达数据，生成了 1 1分辨率的栅格数据。 USGS、 CGIAR 等机构对数据又进行了完善。中国学者的研究表明，其研究区（中国西北部高山高原地区） 58%以上的部分误差小于 20m， 90%以上误差小于 50m（刘勇， 2008）。 从 DEM 提取坡度的算法为： (1) dz/dx=(c+2f+i)-(a+2d+g)/(8*90) (2) dz/dx=(g+2h+i)-(a+2b+c)/(8*90) (3) 式中， a,b,.i指的是 DEM 的栅格值，如图 2所示。图 2 代
14、表 DEM 的一个局部，是一个 3*3的窗口，窗口中心的像元代表计算坡度的目标像元。计算所得河南省坡度图如图 3所示。 利用 TerraAqua 卫星 MODIS （ Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer）传感器的 3级数据产品 MCD12Q1 生成了河南省土地利用数据（图略），从其中提取了河南省农田分布情况（图 4）。图中可见，河南省农田占了全省土地的最大一部分，仅在西部和南部区域存在连片的无农田区域；图中斑块 和斑点状的无农田区域是城市、农村的所在。 第 8 页 (共 14 页 ) 图 3 河南省坡度图 图 4 河南省农田分布图 第 9
15、 页 (共 14 页 ) 表 1 河南省各县（区）坡度小于 2 度的农田面积 序号 县（区）名称 面积（公顷） 序号 县（区）名称 面积（公顷） 1 固始县 262864 16 商丘市市辖区 149788 2 唐河县 223390 17 郸城县 148518 3 邓州市 213936 18 确山县 148158 4 永城市 202979 19 光山县 146553 5 正阳县 189370 20 夏邑县 144957 6 息县 184637 21 上蔡县 144348 7 信阳市市辖区 183433 22 新蔡县 143485 8 泌阳县 180754 23 淮阳县 140826 9 太康县
16、170959 24 罗山县 138717 10 南阳市市辖区 167349 25 开封县 137684 11 滑县 160066 26 濮阳县 133332 12 方城县 156878 27 中牟县 132522 13 潢川县 154991 28 商水县 125110 14 虞城县 151357 29 平舆县 121835 15 汝南县 150656 30 杞县 121807 表 2 河南省各县（区）坡度小于 2 度的农田占全县（区）农田的面积比例 大于 90% 70-90% 50-70% 30-50% 小于 30% 太康县 南乐县 西华县 叶县 信阳市市辖区 伊川县 新县 郸城县 内黄县 兰
17、考县 光山县 荥阳市 鲁山县 巩义市 夏邑县 项城市 民权县 罗山县 焦作市市辖区 新密市 新安县 杞县 柘城县 平舆县 孟州市 偃师市 淅川县 洛宁县 鹿邑县 濮阳县 许昌县 沁阳市 禹州市 南召县 陕县 长垣县 扶沟县 范县 宝丰县 淇县 汝阳县 三门峡市辖区 睢县 宁陵县 新蔡县 郏县 汝州市 宜阳县 嵩县 清丰县 淮阳县 台前县 确山县 桐柏县 鹤壁市辖区 栾川县 鄢陵县 濮阳市辖区 新野县 卫辉市 内乡县 西峡县 卢氏县 通许县 温县 正阳县 平顶山市辖区 孟津县 登封市 临颍县 延津县 虞城县 安阳市市辖区 济源市 新乡县 武陟县 郾城县 镇平县 灵宝市 获嘉县 滑县 尉氏县 修武
18、县 林州市 商丘市辖区 中牟县 汝南县 泌阳县 义马市 许昌市辖区 商水县 原阳县 舞钢市 渑池县 开封市辖区 淮滨县 上蔡县 安阳县 开封县 漯河市辖区 社旗县 博爱县 沈丘县 息县 固始县 洛阳市市辖区 封丘县 长葛市 南阳市辖区 方城县 永城市 浚县 新乡市辖区 辉县市 舞阳县 汤阴县 郑州市辖区 商城县 周口市 潢川县 襄城县 西平县 遂平县 新郑市 邓州市 唐河县 第 10 页 (共 14 页 ) 将上述坡度数据和农田分布数据综合在一起，计算得到河南省各县的坡度 情况。按照农学的传统认识，将坡度小于 2度的土地视为平地，这种土地最有利于开展机械化作业。计算了各县平地农田面积，见表 1
19、（仅列出了前 30 个县区）。又计算了各县区平地农田占全县区全部农田的比例，按此比例将各县区进行了分类，见表 2。从表 2 中可见，太康、郸城、夏邑等 71 个县（区）的平地比例可达 90%以上，而新县等 9个县（区）的平地比例不到 30%。 3.2 政策优势 河南省是农业大省，政府历来重视农业生产。在 河南省农业和农村经济发展 “ 十二五 ” 规划 中，明确提出促进河南省农业发展的措施，解读分析之后，发现有以下几个要 点： （ 1） 实施现代农业提升工程 ,提高农业整体实力 。在规划中，明确提出 将稳定提高农业和粮食综合生产能力作为首要目标 ,努力保障国家粮食安全。 进行农业结构战略性调整，
20、促进农业结构的合理化 。大力发展现代粮食产业 ,加快发展现代畜牧产业和优质特色农业 ,以农业科技创新和经营方式创新为核心 ， 运用现代科技、物质装备和管理技术改造提升传统农业 ，以 促进传统农业向现代农业转变。 （ 2） 强化农业基础设施建设 ， 提高现代农业发展保障能力 大力提高农业机械化水平。 文中指出，要加快 加快农业机械装备发展。 提出 以秋粮机械化为突破口 ,走农机农艺相结合的道路 ,重点建设秋粮生产机械化技术集成与示范、根茎类作物生产机械化技术集成与示范、高效低碳农业机械装备技术集成与示范、现代农业机械关键技术研究与装备提升、农机化技术推广示范基地等项目。 （ 3） 努力增强气象服务能力。建设河南省气象灾害监测预警与防御工程 ,完善农业气象防灾减灾与保障系统、农村气象灾害防御系统、人工增雨消雹系统、气象信息处理及保障系统 ,建设山洪地质灾害防治和生态环境综合治理气象监测预警系统 。 建成空中云水资源开发工程。新建气候变化应对决策支撑系统工程和基层气象台站工程。 计划 到 2015年 ,基本建成由公共气象服务系统、气象预报预测系统、综合气象观测系统和气象科技创新体系、气象人才体系 。 共同构成的结构完善、布局合理、功能先进的气象现
