农业信息技术基础-安徽农业大学信息与计算机学院综合试验.PPT

第九章 农业信息技术基础 刘连忠 信息与计算机学院 9.1 农业信息技术及其发展 概念：农业信息技术（AIT），现代信息科学技术和农业相结合的产物，是指利用信息技术对农业生产、经营管理、战略决策过程的信息进行采集、存储、处理分析，为农业生产者、经营者、管理者提供资料查询、技术咨询、辅助决策和自动调控等多项服务的技术 9.1.1农业信息技术的发展阶段 第一个阶段，大约在二十世纪的50～60年代，农业信息技术主要用于解决农业中的科学计算问题，比如饲料的配比、农业数据的统计分析以及农业经济的运筹与规划等。 第二个阶段，大约在二十世纪的70～80年代，由于计算机存储设备和数据库技术的发展，农业数据库技术和农业知识处理得到应用，出现了农业生长模型和农业专家系统，同时农业自动控制技术也大量出现。 第三个阶段，从二十世纪90年代开始，人类进入网络化时代，同时，人工智能、3S（GIS、RS、GPS）技术以及智能化农业控制机械技术大量应用到农业领域，出现了虚拟农业、精准农业。 9.1.2农业信息技术的发展现状 国外： 完成农业工业化和农业机械化后，已经进入农业信息化时代，通过计算机与农机的结合，逐步实现农业耕作的自动指挥和控制(定位、定量和定时)，即现代化的精准农业，以指导和帮助农业生产与经营管理。 我国： 1997年农业部开始组建农业信息网络“金农工程”以来，初步建立和完善了国家级农业基本数据库，农业监测、预测与预警等宏观调控与决策服务应用系统 9.1.3数字农业与智慧农业 以地理信息系统、全球卫星定位系统、遥感技术、自动化技术、计算机技术、通讯和网络技术等数字化技术逐步与农业专业学科知识进一步有机结合。 实现在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务等领域进行数字化设计、可视化表达、智能化控制和系统化管理；这是“数字地球”在农业上的引申，称为“数字农业”。 9.1.3数字农业与智慧农业 物联网、云计算、移动计算等新技术的出现以及逐步应用到农业领域。 以云计算的方法、以农业物联网、智能专家系统为基础，集农业信息的智能感知、智能预警、智能分析、智能决策为一体的智慧农业是当前农业信息技术研究和应用的热点领域。 9.2农业信息采集 对农业生物和环境信息的采集，是了解农业生物生活状态和环境变化情况并实施人工调控和管理决策的基础，传统的人工手动观测方法难以满足现代农业对信息的大量、及时、准确的需求，以计算机为中心的自动信息采集方法正在逐步成为农业信息采集的主要手段。 9.2.1数据采集系统 数据采集系统就是利用传感器从外界获取数据信息，并将其转化为可用信息的系统。 数据采集系统包含的主要元素有传感器、线路、信号调解器、数据采集器、计算机主机及系统软件等。 9.2.1数据采集系统 9.2.2数据采集技术 1、传感器技术 在农业中常用的传感器有温度传感器、风速传感器、风向传感器、光照传感器、PH值传感器、生物传感器等。 9.2.2数据采集技术 9.2.3无线传感器网络 由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。 9.3 3S技术与精准农业 “3S”技术是： 遥感技术(Remote Sensing，RS)、 地理信息系统(Geography 、Information Systems，GIS)、 全球定位系统(Global Positioning Systems，GPS)的统称， 是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。 9.3.1 农业“3S”技术 1、遥感技术 遥感技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术。 9.3.1 农业“3S”技术 2、地理信息系统 地理信息系统就是一个专门管理地理信息的计算机软件系统，它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。 9.3.1 农业“3S”技术 3、全球定位系统 GPS是由空间星座、地面控制和用户设备等三部分构成的。GPS测量技术能够快速、高效、准确地提供点、线、面要素的精确三维坐标以及其他相关信息 。 9.3.2 3S技术在农业上的应用 9.3.9 数字农业与精准农作 数字农业（Digital Agriculture, DA） 是基于信息化条件而产生的一种新型农业模式，简单地讲，就是农业生产的数字化、网络化、信息化。 2、精准农业 又称精确农业或精细农业，是信息和人工智能等技术在农业中的微观运用，它是在时空