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开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇智能农业发展趋势，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词:电动农业机械;研究现状;发展趋势
随着全球污染日益严重，农业的绿色机械化是目前研究的重点，农用机械需要更加节能环保、低排放、高效运行、降低噪音，这样才能对我国的农业发展产生促进作用。我国对新能源有很大的支持力度，在一些地区，农业发展得到了国家的新能源补贴。随着人们环保意识增强，电动农业机械将会成为未来主流的农业机械。目前，大型农业机械应用电动驱动方式比较少，因此，对于大型的农业机械来说，目前还处于探索阶段。
1优势
燃油动力农业机械的质量体积都很大，不方便在小空间进行操作，电动农业机械的出现，解决了此问题。其具有小巧、灵活的特点，可以在小面积的范围内使用，如温室大棚的环境中进行工作。随着世界能源的不断枯竭，油价的上涨，从能耗上来看，电动农业机械是未来的发展趋势，电动机械结构简单，维护成本低，操作简单，成本相当于燃油机的1/4左右，能够实现零污染，因此对空气和土壤没有影响，在温室大棚中工作，噪音也比较小，因此能够实现农业的绿色和环保发展。
2发展现状
2．1存在的问题
我国电动机械的研究主要是提高生产的效率，以及保证足够的动能输出，但是却忽略了电池的耐用性和安全性。近5年来，电动农业机械的电池容量比较小，没有取得一定的突破。柴电混合的动力机械应用比较少，对于电动农业机械的安全防护技术不足，废旧的设备以及电池的污染、智能化操作等问题还有待于提升。电动农业机械的操作环境比较复杂，工作时间比较长，因此，会出现电路问题，还需要进一步探索研究。
2．2国内外研究现状
1921年第一台电动拖拉机由德国西门子公司推出，农业机械开始了电动化的生产。国外对于电动农业机械的研究，主要是在于操作性、安全性、功能性、可靠性以及燃料电池的性能等多方面，能够实现多功能的目标。我国对电动农业机械的研究比较晚，采用了英国技术，通过电池为农业机械提供动力，以微型手动操作为主。随着农业大棚的推广，电动农业机械主要围绕大棚的需求推出了室内电动撒肥机械设备。主要应用在对土地的合理化利用方面，能够实现均匀种植的目的。近年来，我国又把电动农业机械研究向着智能化方向发展，使得农业生产质量与效率得到了很大程度的提升，农业资源得到了合理化的使用。因此微型遥控和自动化程序以及提高作业的效率，是现代电动农业机械的发展目标，比如小型播种机、采摘机等，是农业机械最新研究成果。
2．3我国电动机械技术发展迅猛
电动农业机械的技术发展比较快，电能作为一种清洁的能源，代替石油成为了未来环保型农业机械主要应用的方向。在环境保护日益高涨的今天，农业生产更需要清洁的能源，电动农业机械发展空间前景比较大，而且控制方便，功率运转速度好，技术比较成熟，奠定了电动农业机械的发展，目前，移动式电动农业机械是我国的主要研究方向，实现了小型发电机组与移动电池互相配合，提供了稳定的输出功率，使大型电动机械装置的发展得到了很大程度的推动。
3发展趋势
我国的电动农业机械，在动力系统的电气化改进基础之上有了很大的进展。对于电动机械调速范围如何拓展，实际的灵活性和精准定位性，需要未来不断研究。(1)目前电动农业机械蓄电池的容量有限，并且高能的蓄电池成本非常高。因此，如何使电源管理技术能够高效节能，电机驱动技术能够更加成熟，是我国电动农业机械未来发展的关键技术之一。(2)利用多电机控制技术，能够简化机械传动和联动机构的步骤，能够减轻农业机械整体的质量，更加方便的运行，这也是未来研究的主要方向之一。
关键词：农业4.0；精密农业；发展模式；发展趋势
2013年德国政府提出了“工业4.0”的概念，它定义了信息技术在工业化进程中的重要作用，引起了国际社会的极大关注。2年后，“农业4.0”概念于2015年提出，“农业4.0”可以概述为由物联网、移动互联网和云计算支持的现代农业形式。在1.0传统农业，2.0机械化农业，3.0信息农业之后，“农业4.0”模式将现代农业提升到了一个新的发展阶段[1]。精密农业是大数据与农业种植整合的农业应用与实践体系，代表了“农业4.0”模式下农业重要的发展方向。相关信息显示，全球精密农业市场将从2014年至2020年以12.4%的年复合增长率增长，达到45.5亿美元。中国作为一个传统农业大国，如何应对人口、经济及环境的多重压力，实现有限资源条件下农业的可持续发展，建立精密农业的发展模式不失为科学的发展方向。
1精密农业的概念
精密农业是一个农业应用和实践系统，包括数据获取、数据解码、数据优化和田间活动等环节[2]（图1）。使用数据科学根据每个单位的农田的具体情况精确调节和优化农业投资和管理措施，从而最大限度地提高产量和经济效益，同时减少资源利用，保护农业生态。其中，数据信息的获取工作包括作物相关信息，包括作物外部信息与内部信息；数据解码则是通过一系列软件应用技术来分析信息，并将该信息通过网站或应用程序呈现给农业从业者，包括种植者和农业技术服务人员；田间工作主要用于指导现场工作，以实现精确种植、精确灌溉、精确喷洒，以最大限度地提高产量和经济效益。
2国外精密农业的发展概况
近年来，国外众多农业机构及跨国公司均已开始布局精密农业，从而能够应对未来农业发展的挑战。Monsanto（孟山都）在数据科学和精密农业方面投入了大量资金，在2012年花费2.5亿美元收购PrecisionPlanting，2014年收购Solum的土壤分析业务部门，2015年整合气候合作平台并且将其作为未来的主要发展方向。如今，精密农业企业已经成为投资者眼中蓝筹股。Monsanto的精密种植业务部门最近与AGCO就精确种植相关数据进行了合作，住友化学子公司瓦特美国与Iteris就农业数据分析达成协议；DuPont（杜邦）与JohnDeere签署了数据共享协议，并与AGCO和Raven签署了无线数据传输解决方案合作协议。跨国公司和专业农业机构对精密农业的热情也吸引了大量风险投资和具有巨大市场潜力的多元化投资者的进入。据美国风险投资公司统计，2015年农业和食品行业的风险投资大幅增长达到4.86亿美元，增长54%。以Google风投为例，Google风险投资公司与其他投资者联手，于2016年5月份在农民商业网络中投资1500万美元，通过建立农场信息数据库，为管理者提供种子使用、施肥量、种植方法、环境因素等农场信息；Google风投与以色列GreenSoil投资公司合作，对智能灌溉公司CropX进行投资；Google风险投资公司与AndreessenHorowitz等7家公司合作，在农业软件Granular上注资1870万美元；此外，Google风投正致力于开展气候分析和作物生产数据开拓的投资评估。不难发现，以Google风投为首的资本已经确立精密农业为农业发展的重要发展方向，并致力于打造以土壤物联网为基础的精密种植、智能灌溉与精准生产为一体的农业管理体系。
3我国精密农业的发展概况
在全球范围内，精密农业的发展仍不平衡。美国作为精密农业覆盖的市场主体，经长期探索和积累发展，精密农业已经发展出成熟的行业标准和商业模式。以Monsanto为例，其下属的ClimateBasic平台在美国已经覆盖了3000万hm2的作物面积，意味着美国45%的玉米和大豆使用了该平台；同时，Monsanto将1hm237美元的固定价格改为1hm27美元来鼓励农民使用ClimatePro，该系统到目前为止覆盖了美国200万hm2的耕地。而在南美洲，亚太和欧洲，特别是在巴西、阿根廷、东欧和中国，精密农业仍处于早期阶段，但政府及民间资本对精密农业的关注度日趋提高。我国自20世纪90年代开始研究精密农业，并在北京、上海、新疆和黑龙江等地开展了大规模应用试点。2005年我国开始进行测土配方施肥试验。据我国农业部统计，配制施肥后，作物产量平均增长4%～7%，节省30%的应用成本。2014年底，我国农业部提出了到2020年主要农作物、化肥和农药使用量为零增长的计划，期望以精确施肥作为带动精密农业发展的突破口。随着我国土地转让政策的稳步推进，国家土地流转呈现加快趋势，2014年底我国实现土地流转总量2670万hm2，同比增长18.3%，转移土地占农民承包耕地的30.4%。根据发达国家农业发展进程，精密农业的发展需求将会随农业市场扩张和农业产业集约化的过程逐渐增加，日益增长的中国农业市场需求也催生了传统农业新理念产生的相关驱动因素。2015年，我国农业部启动了稻米、小麦、玉米、大豆、棉花、蔬菜等8个品种全产业链农业信息分析预警试点，并筹建了全产业链分析预警团队，建立了比较完整的农业信息平台及农业部市场预警专家委员会，从而能够科学地对农产品市场进行分析和评价。我国农业部还了16种农业物联网应用模式，期望利用物联网实施“互联网+”现代农业模式，从而实现资源节约与高效利用相结合、环保节能与生产效率提高相融合、生产环节与营销环节智能化的先进农业生产模式。
4我国精密农业的发展趋势
1.1农业机械采用GPS定位、激光制导、产量传感器等高新技术目前，在发达国家，不同规格激光控制平地技术设备以及安装带GPS定位系统和产量传感器的收获机已被广泛应用，以适应精准农业的要求。植保机械加装风幕、变量施药设备，实现防漂和超低量喷洒。喷洒系统计算机控制装置可根据机械作业速度、大气参数（湿度、温度、风向、风速等)、作物病虫草害程度、机械具置，确定单位面积喷量。
1.2农业机械向节约资源、保护环境的方向发展根据联合国粮食及农业组织提出的“持续满足目前和世世代代的需要，能较好保护现有资源和环境，技术上适应，经济上有活力，而且社会能够接受的农业”这一可持续农业的基本概念，世界各国越来越重视开发农业资源高效利用和农业可持续发展的农业机械。目前，节能低排放的拖拉机、保护土壤的保护性耕作机械、节种的精量播种机械、节水的灌溉机械、节药低残留的植保机械等已经成为农业机械发展的主流。
1.3农业机械采用先进的生产制造模式目前，发达国家农业机械的生产和制造已从传统的制造方式转向现代加工方法，大量运用数字化设计、数控加工、柔性生产线等技术，具有设计周期短、柔性大等特点。农业机械制造业已应用计算机集成制造和智能制造、精益生产、敏捷制造等先进制造模式。
2我国农业机械发展存在的问题
2.1农业机械品种结构不能适应农业发展的需要近年来，尽管我国已经生产制造出了大量的农业机械，但是随着我国农业生产的快速发展以及土地的流转和规模化种植，相对于整个农业生产来说，农业机械种类少，远远满足不了农业生产的需求，农业机械品种结构与农业生产与发展的需求之间的不适应性越来越突出。中小型低端产品产能过剩，供大于求，造成恶性竞争；而很多技术含量和生产效率高的大中型产品，不能生产或没有形成生产能力，且产品工作效率和资源利用水平差距很大，还不能满足农业生产需要，农产品深加工机械、牧草类机械等大型高效的作业机械仍然主要依靠国外进口。农业机械空缺项的品种增补、向产前产后延伸的领域拓展、单一功能向综合的功能完善、信息与自动化和智能化的水平提高已成为当务之急。
2.2原始创新匮乏长期以来，我国农业机械行业大多采用技术引进、跟踪模仿的发展模式，缺少对各类产品技术的应用机理、设计理论的研究，难以掌握核心技术。重大产品开发尚停留在试验设计阶段，与发达国家相比，新产品开发周期、新产品技术产业化转化时间都很长，产品可靠性考核仍以田间试验为主，产品的可靠性设计技术应用尚属空白，严重制约了产品技术成熟周期，在高端技术与产品上难以与国外产品展开有效竞争。
2.3农业机械生产企业缺少技术支撑由于受农民购买力的限制，农业机械价格始终在低位运行，农业机械生产企业资金积累比较困难，从而难以留住技术人才和开展技术创新。由于自主创新能力较弱，导致了农业机械生产企业技术缺乏，农业机械得不到更新，企业发展后劲不足，从而影响到农业机械生产企业的持续发展。
2.4农业机械驾驶操作人员技术水平低我国从事农业机械驾驶操作的主要是农民，许多农民没有经过正规的农业机械操作培训，从而无法驾驶操作高级一些的大型农业机械，甚至导致农业机械频繁发生各种安全事故。
3我国农业机械的发展趋势和发展重点
目前，我国的农业机械已有十六大类3200多个品种，就产品技术性能、工艺水平及制造质量而言，与国际先进水平尚有较大的差距；农业机械以小型农机为主，还远远满足不了我国农业现代化发展的需求。此外，一些农业机械的开发能力仍显薄弱。随着农业现代化进程的加快，农机与农艺相结合将更加紧密，这也是世界农业科技进步的基本规律。今后，我国农业机械化的发展将以良种、良法相配套为切入点，以节地、节水、节肥、节种、节药、节能和资源综合利用机械技术为重点，突出节本增效功能，大力推广机械深松、复式整地、精量播种、化肥深施、节水灌溉、秸秆粉碎还田与秸秆回收相结合等先进适用的农业机械。将围绕提高粮食单产、降低生产成本、促进农业节本增效和可持续发展，普及先进适用的农业机械。重点发展的农业机械有动力机械、大型收获机械、整地机械、播种机械、田间管理机械、畜牧机械和农副产品加工机械等。
3.1农业机械向智能化、自动化、精准化发展实现农业机械智能化、自动化是降低农业生产成本的需要，是提高农产品品质的必然要求。精准播种、精准平衡施肥、精准灌溉是精准农业的基本特征，而精准化的农业机械是载体。实现农业机械智能化、自动化、精确化是未来我国农业机械发展的必然趋势和方向，以微处理器、单片机、计算机与光电子为基础的农用智能仪器和传感器将武装农业机械。
3.2农业机械向绿色产品发展随着社会经济的不断发展，人们在各生产制造过程中过度消耗资源，并产生了严重的污染，对人类的生存与发展造成巨大的影响。目前，环境问题受到越来越多的关注，社会对于会产生有害物质的机械设备的限制也越来越严格。因此，生产污染小、功率大的新型“绿色”农机是农业发展的迫切需求。为了保护环境，促进农业经济的健康可持续发展，就必须在农业机械设计、制造、运输、使用等各个方面，以“环境负担最小、资源利用最高”为原则，把绿色制造技术引入农业机械生产行业。生产新型“绿色”农业机械必将成为新的经济增长点。
3.3农业机械向管理信息化、服务体系化方向发展精准农业是以“3S”技术为信息基础，这就要求未来农业机械管理实现信息化，先进的信息控制技术将应于农业生产。同时，完成精准农业的全过程需要从高新技术到计算机信息网，再到农业机械、传感器、田间作业等不同层次、不同目标和不同作用的服务组织体系，需要加强农机科研、生产、供销、推广、使用与管理等方面的综合协调，即实现农业机械服务体系化。
4结束语
关键词：农业机械新技术；具体应用；发展趋势
农业生产的整个过程都不能缺少机械技术作为保障，通过运用新型的机械技术就可以从根本上降低操作强度，同时也符合了新时期的增收与增产目标。目前的状况下，有关部门以及相关人员都已经意识到了农业机械技术的价值所在，因此也在探求适合自身的机械农业新模式[1]。运用自动化的手段和措施来调控农业生产，此项举措有助于优化现阶段的农业生产实效，确保达到更高层次的农业效益。
一、新型农业机械技术的具体运用
(一)网络化与信息化的新型技术
与传统技术模式相比来看，建立于网络化前提下的新型机械技术体现为更显著的实效性，这是由于网络化的手段有助于提升综合性的农业效益，其中典型为农业生态学、土壤学及其他学科，此外还可能涉及到植物学等多样性的学科。在网络化手段的辅助下，针对农业生产构建了网络通信体系、全球定位体系以及地理信息网络，通过运用实时监控的措施来判断全过程的作物生长状态。每隔特定的时间段，实时性的监控网络还能帮助农户鉴别潜在的病虫害隐患，因地制宜实现水肥的优化配置[2]。在必要的时候，农户还能够运用集成的地理信息系统来完成精准化的全过程生产控制，提升了精准作业的水准。
(二)人工智能的技术
早在上世纪末，某些发达国家就创设了人工智能的新型农业技术，并且将其融入农业生产的全过程中。具体来讲，人工智能技术涉及到挖土活动、放牧活动、采摘活动以及渔业活动等，从而在农业生产的全过程中都运用了智能化，提升了整体上的智能化层次。截至目前，美国已经拥有了智能化的激光拖拉机，运用智能操控的方式来操控激光农业设备，从而实现了精确度更高的拖拉机定位，以便于随时调控行驶方向。除了上述的技术措施之外，人工智能还能用来判断土壤本身具备的化学成分以及土壤湿度等各项要素，在全面检测的前提下再去进行实时性的信息反馈，因地制宜给出可行的种植模式，优化利用现有的各类农业资源。
(三)自动化的操控技术
从目前的现状来看，自动控制技术正在融入农业生产的各个流程，运用自动控制的措施有助于突显更高层次的生产实效，对于整体上的劳动强度也进行了全方位的减轻[3]。因此可见，自动控制有助于提升农业效率。近些年来，日本等国家正在尝试运用上述技术来研发新型的联合收割机，对于新型的联合收割机进行了半喂入的改进。在自动显示信息的基础上，对于收割机在各个时间段的收割状态、转速以及其他各项指标都能进行全方位的结合处理，对此进行实时性的智能化与自动化控制。对于脱粒机如果能够予以自动化的改造，就能随时控制脱粒时的速度与负荷量，同时也避免了过高的运行负荷。因此可见，建立于自动控制前提下的新型机械技术拥有优良的推广前景，尤其适合运用于改造收割设备。
二、探析新技术的发展趋势
进入新时期后，信息化正在融入现阶段的农业生产，与之相应的农业机械也产生了全方位的转型。近些年以来，农业机械的新型技术表现为多样化的特征，其中典型为联合耕作技术、液压技术、钻机技术以及水井技术等。相比来看，建立于机械化前提下的新型农业技术具备更显著的实效性，对于粗放式的传统农业模式进行了全面摒弃，进而推进了可持续的新时期农业进步与发展。因此可见，现阶段的新型农业呈现精细化的整体趋势，上述现状有助于提升农业机械技术的综合水准。从技术演进的趋势来看，未来阶段的新型农业技术将会融入更多的自动化以及智能化要素，在这其中也涉及到信息化的新型技术模式。例如：自动化控制运用于新时期的机械化农业，有助于提升农业产能并且增添其中的技术含量。近些年以来，农业机械的很多高新技术都运用于日常的农业生产，针对农业生产的实效性进行了全方位的提升，优化了各个流程的农业生产。因此可以得知，农业机械新技术在根本上符合了自动化以及智能化的趋势。未来在具体实践中，有关部门还需要致力于强化宣传，确保更多农户都能接受并且认可新型的机械化农业，在此基础上致力于推广全新的机械化模式。针对多样化的新型机械技术都应当融入农业生产，进而获得更高层次的舒适度与安全性，简化原先繁琐的农业操作流程[4]。作为农户也应当提升自身的综合素养，不断接受现阶段的新型机械化方式，并且尝试将其运用于自身的日常生产，推进增收并且保障持续性的农业发展。
三、结语
经过综合分析可以得知，农业机械的新型技术措施有助于提升农业产能，确保农户拥有更高水准的经济收益。在现阶段的各个生产流程中引入智能化以及机械化的操作模式，有助于缩短整个流程消耗的时间，进而在最大限度内减轻了农户本身承受的负担。未来在实践中，有关部门还需要致力于推广全新的农业机械化新型技术。
参考文献：
[1]张静,杨宛章,张吉兵.新疆维吾尔自治区农业机械新技术及其应用现状研究[J].中国农机化学报,2014,35(2):71-74+77.
[2]林本山,林杰.农业机械新技术的应用与发展之我见[J].河北农机,2014(7):19-20.
[3]李丽丽.农业机械新技术的应用与发展[J].农民致富之友,2016(2):227.
【关键词】电子信息技术 农业机械 应用
改革开放以来，社会和经济不断发展，“科学发展观”不断指导着人们的生活和工作。中国人口基数大，作为农业大国，为了满足人们的衣食住行，农业的发展更离不开“科学发展观”的指导，如何在有限的土地上生产更多的粮食是我们考虑的主要问题。因而，对农业技术的创新至关重要，将电子信息技术与农业相结合是必然的发展趋势。
1 什么是网络信息化
随着社会的不断发展，网络技术发展迅速，对社会经济及人们生活水平的提高起到了很大的促进作用。网络信息化指的是应用计算机技术对信息进行搜集、加工、处理等一系列过程，将信息通过网络的形式发挥作用。社会在发展，科技在进步，电子信息技术在人们的生活工作中都发挥了极大的作用，我国作为农业大国，电子信息技术在农业中的应用在很大程度上提高了人们的生活和经济水平，比如，在实际农耕过程中的网络信息化，使人们在有限的土地上得到了更大的经济效益，有效提高了当前的农业水平。
2农业的网络信息化程度
2.1网络信息化在农业发展中的短板
随着社会的不断发展，网络技术发展迅速，但要为了全面实现农业中的网络信息化还需要做出很大的努力，包括添置农业机械等费用支持以及掌握网络信息技术人员的指导。但目前的情况是不容乐观的，在农业网络技术化方面的人才还很缺失，并且人们对农业网络信息化的研究还不是很深入，不能很好的促进农业的发展，达到预期的目标。
2.2国内外农业网络信息化的对比
由于中国的网络信息发展较慢，跟不上时展的脚步，在对农业的指导上也不能达到预想，从而导致中国的农业发展受到了限制，对土地资源的利用也不能全面提高。现实是存在的，但我们并没有停止努力，国家也大力扶持中国的农业发展，但仅仅是提供设备及资源，而没能达到预想的目标。同时，我国在农业网络技术研究方面的人才还很不足，因此，我们需要在相关人才培养上作出更大的努力，才能真正实现农业的网络信息化，切实提高农业资源的利用率。
3 在农业机械中的电子科技的运用
3.1 电子通讯技术的应用
科技的不断发展促进这农业技术的翻新，在中国，农业机械化的进程也在一步一步前进，农业机械的发展主要表现在智能化方面。电子通讯技术的应用使得农业机械有了更大的发展。通过在农业机械的控制台上加入一些智能的控制设备，可以讲电子线路控制通讯设置，控制各种信息的交流和交换，将控制台中的每一个电子元件联系起来，完善农业机械上的各个部件的正常运行和操作，能够使操作员方便地操作设备，准确地实现一系列的操作。
3.2 提高电子元件技术质量
目前来说，科学技术的不断进步使得农业机械设备也得到了很大的发展，无论是拖拉机还是其他的设备都朝着智能的方向发展，对于一些大型设备更是如此，提高电子元件技术质量对于农业机械使用能力十分重要，能够更好地服务于人类，通过将高科技的电子元件组装与农业设备的控制台中，使得控制台变成智能的计算机。此外，将智能元件组装在监控和控制设备上也是十分关键的，这是农业机械化进程中的重要部分，通过使得每一个设备都独立地进行远程控制和操作有利于使用者的方便控制和操作，也有利于操作者的故障检查和分析，有利于控制系统的升级和改进。
3.3 操作者和元件的控制互动
我们知道，当农业机械在进行工作时，人们必须在传统的仪表盘驾驶室实现某些控制动作，目前随着科学技术的发展尤其是电子元件的更新和控制系统的升级，以前的非智能的控制系统被取代，变成了现在的智能化的控制室，这样人性化的控制台有利于操作员与元件的控制互动，提高了操作者和机械的感情和控制接口之间的相互作用，通过所谓的模拟操作技术可以使得操作员方便地实现远程的控制，依照运营商的多样化的需要，程序可以实现不同的操作和技能，同时，操作者还可以将一些控制数据通过移动存储器将它们在其他地方进行方便地运用，使得农业设备的人性化和适用性大大提高，这将很大地促进了农业机械化的发展。
3.4 完善操作者控制可管理设备的技术
完善操作者控制可管理设备的技术对于农业机械的进一步发展有着重要的意义，在一些西方国家里已经实现了高超的技术发展，农业机械的控制台上的程序可以方便地控制设备的移动性管理，方便了人为地进行远程操作，实现了大农场里的无人运行，通过这技术可以实现移动机械和控制台之间的信息交换和传输，可以极大地方便了农场主对于设备的统一管理和调配，完善了农业机械化的各种问题。此外，还可以通过一定的技术实现操作者对设备的时时监控和调配，从而使操作者对于每一天农业设备能够及时地了解情况，有效地利用每一台设备，方便地将电脑直接连接到调度中心，同时建立经理人的决策支持系统，实现了各个设备的实时调度。通过这些技术能够方便地了解个台设备的运行信息，以便在发生一些事故时及实地进行处理，防止出现不必要的损失。因此，完善操作者控制可管理设备的技术对于农业机械化的发展是十分重要的。
4 结论
对于中国来讲，作为一个农业大国，尽早地实现农业机械化对于国民经济的发展十分重要，对经济发展能带了巨大的推动作用，注重发展农业机械的电子技术以便使农业设备具备智能化的工作能力，这样能够满足越来越高的需求，有利于人们生活的提高和社会的稳定。
参考文献：
[1]周翔. CAE技术在农业机械中的应用[J]. 现代农业科技，2011，15：47+49.
关键词：现代农业信息化；关键技术；创新
1现代农业信息技术创新
1.1现代农业信息技术创新的主要特点和趋势
科技的发展推动现代农业技术的不断创新，在这样的过程中，其技术创新体现出了以此几种特点：首先是投入成本较高，目前的农业信息化科技创新主要是以高科技为依托，在实际的技术创新中需要大量的投入，以此来实现农业的产业化发展。另外是开放性，与传统的农业发展不同，现代农业与各个行业之间具有一定的相互作用，彼此影响，相互渗透。差异性，在对农业信息化技术进行创新的过程中，实际的要求和需求之间具有一定的矛盾，这就体现出了农业技术创新的差异性[1]。最后，科技的不断发展，使现代农业信息技术创新具有鲜明的移动互联特征，体现出了集成化、网络化和系统化的发展模式。针对其主要发展趋势来说，主要体现在以下几个方面：首先是在新型技术的支持下，现代农业信息技术将重点从基础建设逐渐转移到了资源整合方面，希望以资源的优化配置实现农业的快速发展。另外针对产业的信息化发展，逐渐将传统的单一环节信息化科技创新，转变为全产业链的信息化科技创新发展，在这样的过程中，现代农业信息化关键技术的服务方式也在不断的发生变化。
1.2主要发展策略
在对现代农业信息技术进行利用中可发现，对其技术进行创新的主要策略主要包括这样几个阶段：首先是农业信息技术基础设施进行开发和研究，并且对配套技术进行研发，这一阶段的资金主要由政府来进行投入。第二个阶段是通过政府、相关院校和企业的共同参与，来对农业信息技术进行建设，这个阶段需要政府和市场的共同引导。在最后一个阶段中，需要在政府的引导下，发展新型技术和产业，而在这样的过程中，企业作为信息技术创新的主要力量，在其中发挥了主体地位的作用。
2现代农业信息化关键技术创新
2.1精准农业
精准农业主要指的是农业生产过程的信息化，在目前农业生产中的各个环节中，其整体精细化程度不高，常常会出现农业污染和资源浪费等情况，针对农业种类的不同，需要对全球定位系统、农田地理信息系统、遥感监测系统和网络管理系统进行整合，实现农业生产过程中的精细化管理，并且根据实际情况，建立农业生产精准作业体系，进一步对资源进行优化配置[2]。
2.2数字农业
数字农业主要指的是提高农产品加工运输方面的自动化程度。随着农业技术的不断发展，农产品的加工运输和储存成为了目前农业发展中重点关注的内容，这样的数字农业主要包括对农产品智能加工设备的开发、对农产品的生产过程进行自动化控制、对其冷链的运输控制。这样的数字农业技术能够进一步对农产品进行开发。
2.3农产品电子商务
农产品电子商务主要指的是农产品的交易信息化，针对目前农产品交易过程中信息流通不通畅等情况，需要在相应信息技术的支持下，建立符合当地农业特色的电子商务平台和农产品交易系统，以此来提高农产品交易过程中的安全性和便捷性。通过对农产品数据库的建立，对农产品交易的各个环节进行开发和创新，并且与相应的提供商和金融服务机构进行协作开发，将手机和电脑等移动终端接入到农产品的交易过程当中，以此来对农业电子商务创新体系进行完善[3]。
3结束语
结合现代农业信息化关键技术创新的特点和发展趋势，需在未来的农业发展中，针对数字农业、精准农业和农产品电子商务进行创新发展，进一步推动现代农业信息化的进步。
参考文献：
[1]刘峥,张鹏飞,黄志文.省域现代农业信息化关键技术创新研究[J].软件导刊，2014(12)：7-9.
[2]刘世洪.生产经营信息化是农业科技创新方向[J].农经，2012(12)：10.
关键词：农业机械；技术手段；应用；发展前景
我国在国际上的地位正在逐渐提高，这与我国的经济发展是分不开的，经济的发展需要基础的支持，农业就是我国的基础，我国是农业大国，农村人口基数大。随着近几年我国农业的发展，很多高新技术也被运用到农业的机械设备中，使农机设备向着智能化的方向发展，有效地提升了农业生产的整体效率。在农业的生产中使用高新技术还能够提高农业的生产效率，保证农机相关机械的正常运作。
1农业机械技术的应用分析
1.1计算机技术
这里所说的计算机技术主要指的是计算机视觉技术，这一技术最早被运用在农业机械上是在20世纪70年代中期，当时主要运用的是计算机技术中的视觉技术，利用这一技术的主要目的是可以对农产品的品质质量进行分级别检查。计算机视觉技术是以图像处理为基准，随着图像处理以及视觉模拟技术的发展，计算机视觉技术不仅可以用来检查农产品的品质，而且还可以用来对农产品进行播种、收割。虽然计算机视觉技术在我国农业技术领域的应用时间还不是很长，在实际的使用中还有很多的问题出现，但是相信随着科学技术的不断发展，计算机视觉技术必将会改变传统的农业作业模式，为现代化农业发展提供技术上的支持。
1.2网络信息技术
网络信息技术在我国农业机械上的应用是非常成功的，信息技术与地理信息系统的有机结合不仅可以为农业的生产提供高精度的监控，而且还能够对农业生产中出现病虫害的情况进行及时的检测，然后根据定位系统来进行田间作业。
1.3液压技术
液压技术主要依靠的是微电子技术和工业传感技术，在数据的采集上，运用液压技术主要完成的是能量的转换和匹配，其目的是为了让农业机械的效率能够得到进一步的提高，让机械设备的相关系统特征可以得到完善，让机械设备的可靠性能够得到提升，这也很好地符合了环境保护的相关标准要求。而大部分的农业机械都是采用内燃机作为原动力，所以很多时候都会出现工作负荷，一般情况下，我们都是通过电液控制手段来完成负载与原动力之间的匹配情况，尽可能地减少功率传输过程中出现的损失，从而提高农业机械系统的工作效率。
1.4人工智能技术
随着信息全球化的不断深入，高端技术不仅在大型的企事业单位中被运用，在农业中也得到了广泛的应用，比较有成果的就是美国利用人工智能技术研发出激光拖拉机、机械的内部导航装置，等等，这些装置可以对拖拉机的运行方向及所处位置进行实时的测定，在了解地区土地信息之后，再制定合理的土地种植方案、农药及种子的数量，等等。
2农业机械技术的发展趋势
2.1推广农业机械产品的技术发展
目前在我国的农业机械发展上，已经开始运用机电智能化技术和计算机技术，这使得农业机械化设备的科技含量有了极大的提高，不仅有效地提高了农业机械的作业效率，而且也提升了农业的生产效率。
2.2农业资源的利用率得到了提升
只有提高了农业资源的开发利用率，才能够确保农业实现可持续发展，同时也为保护生态环境奠定基础，如回收农业生产的废弃物，普及无害化的处理设备，运用无害化技术来处理废水可以有效地达到保护环境的作用。而在农业种植的过程中，使用有机肥料还可以进一步提高农业资源的利用效率。除此之外，大力发展节能型动力机械设备可以有效地避免出现资源浪费，从而提高农业资源的整体利用效率。
2.3提高农业机械产品的质量监督水平
要想提升农业的机械化水平，还要从规范设计的基本要求出发，全面提高农业产品的质量。在质量提升的过程中，还要注重农业产品的整体造型和外观，农机设备的耐久性也要经得起考验。选用与农机设备相配套的发电机及元件，能够最大程度上提高农业机械产品的质量。在农业机械设备完成安装之后，还要对其进行试运行，只有保证了设备各项指标都正常的基础上，才能够真正的投入使用，这也是提高农业机械产品可靠性的前提。
2.4加大政府的补贴力度
各级地方政府要加大农业机械的技术推广，做好农业机械的培训工作。国家还要将拖拉机、插秧机等农机具作为农具购置补贴的关键，普及农业机械知识。这样也能够更好地提高农业机械化的发展进程。
2.5确保农业机械技术的安全生产
关注安全监督管理及装备的创建工作，加大农业机械的安全投入，以便更好地满足农业机械工作安全监督管理的需求。除此之外，最重要的是，要将农业机械的安全检验工作纳入到各级县市政府的财政预算当中。
3结语
随着科学技术的飞速发展，一些高新技术正在逐渐地被运用到农业的机械设备中，这些机械设备的出现不仅提高了农业的整体生产水平，而且还进一步提升了农业的生产效率，很好地实现了农业的可持续发展。在今后的农业发展过程中，农业机械也必定是智能化的，所以要求操作人员要不断地提高自己的专业素养，全面推广农业机械新技术，只有这样才能够真正意义上实现我国农业机械的智能化。
作者:徐家亮 刘晓鹏 单位:黑龙江省克东县农机安全监理站
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关键词:信息技术;现代农业;发展态势
中图分类号:TP391 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 05-0000-02
How to Promote the Development of Modern Agriculture with Information Technology
Fan Zhi
(Zhengzhou Agricultural Information Centre,Zhengzhou450006,China)
Abstract:The 21st century,information technology has been widely used in all aspects of human society,but also penetrate the agricultural sector forward.Information technology combined with agricultural technology and gradually formed a new Modern Agricultural Frontier Science---Information Technology.With modern information technology widely used in agriculture,agricultural science and technology will bring a new revolution.Current full use of agricultural information technology to speed up the process of agricultural modernization for the promotion of building a new socialist countryside is important.
Keywords:Information technology;Modern agriculture;Development trend
农业信息技术是以传感、通讯和计算机技术为主,实现农业生产活动有关的信息采集、数据处理、判译分析、存贮传输和应用为一体的集成农业技术。其目标是将现代信息技术的成果引入农业科研、生产、经营和管理系统中,进行创新,重在应用;通过利用现代信息技术对传统农业进行改造,加速农业的发展和农业产业的升级,是现代信息科学迅猛发展和农业产业内部需求相结合的必然产物。农业信息技术主要包括农业信息监测技术、农作物模拟技术、农业信息管理系统、农业信息网络服务技术和农业专家系统等。
一、信息技术在农业生产中的应用
(一)农业遥感技术
简单说,农业遥感技术就是通过卫星或飞行器上安装的传感器,对地面上的农作物进行监测分析的一项技术。农业遥感技术在黑龙江垦区解决农业资源与环境问题、促进农业经济持续发展中得到广泛应用,它的主要应用领域和作用包括以下几个方面:1.为垦区制定国民经济发展计划提供资源与环境动态基础数据。2.农作物产量估测,包括水稻、大豆、玉米等农作物产量预估和评价。3.为垦区重要经济领域提供信息服务。
(二)农业地理信息系统
农业地理信息系统,就是对农业地理空间关系进行模拟、对与农业地理空间相关的农业信息进行管理的一种信息系统。通过该系统可以实现对土地资源、森林资源、农业气象条件、农作物生长情况等进行立体的、多角度的、可视化的描述和相关信息的综合开发利用。
(三)农业专家系统
农业专家系统综合了大量农业专家的经验,把分散的、局部的单项农业生产技术综合集成起来,经过智能化的、综合性的信息决策处理,能针对不同的生产条件,给出最佳的农业生产管理解决方案,为农业生产全过程提供高水平的信息和决策服务。
(四)农业信息网络技术
农业信息服务是农业信息利用的主要内容,是组织实施信息农业的应用平台和服务体系,一般包括农业资源环境信息管理、农业系统监测评估、农业区划与管理决策、农业电子商务等应用系统。农业信息网络建设是提高农业综合生产能力的一项重要基础工程。其主要特点表现在五个方面:一是快速、准确全面地了解国内外农业发展动态;二是有利于农业工作者工作手段的改善,共享农业信息资源,协同攻关;三是有利于实现农业系统办公自动化,提高工作效率和管理水平;四是建立基于网络和多媒体的农业成果推广系统,缩短农业技术的推广周期;五是有利于建立农业信息市场,实现网上交易。
(五)农业信息管理系统
管理信息系统(MIS)是收集和加工系统管理过程中有关信息,为管理决策过程提供帮助的一种信息处理系统。我国农业管理信息系统在数据处理和农业经济管理等方面已得到了开发利用。如研制了作物产量气候的统计模拟模型,成功地开发作物产量气候分析预报系统AP- CS;中科院研究的多媒体小麦生产管理系统和棉花生产管理模拟系统,有效地将播种期、密度、施肥量和化学调控相结合,根据不同地区和不同年份提供高产优质棉花栽培优化方案。将来,农业信息管理系统应在引进人工智能技术、采用多媒体技术及计算机网络等方面发展。
二、信息技术在农业中的发展趋势
21世纪,农业信息技术将会导致农业生产发生革命性的变化,加速农业现代化,建设社会主义新农村具有重大意义。农业信息技术的发展趋势主要有以下几个方面:
(一)农业信息网络实现全球化
信息化是当代国际社会发展的大趋势,也是衡量一个国家和地区国际竞争力、现代化程度、综合国力和经济成长能力的重要标志。信息的充分和畅通是市场机制发挥作用的前提条件。世界各国都非常重视计算机技术的开发应用,信息产业已成为许多国家的第一产业。而农业作为世界各国经济发展的根本,其信息网络实现全球化是各国发展的迫切需求,也是融合于世界经济的大势所趋。
(二)农业信息资源实现数字化
全球具有丰富的农业信息资源,但由于受时空的限制,这些资源不能实现很好的交流。只有通过数字化处理,通过Internet 实现全球性的交流和共享。随着数字化处理技术和网络全球化的发展,农业信息资源的数字化将成为一种新的发展趋势。
(三)农业信息应用实现系统化
农业信息的应用在网络全球化及信息资源数字化的发展前提下,将由过去的单一性开发和应用向系统化方向发展。为农业生产组装整套系列技术,诸如政策系统、市场系统、开发系统、推广系统、教育系统、预测系统、预警系统等等,真正实现对农业生产的产前、产中、产后的服务。
另外,未来农业信息技术应用要紧紧抓住“科教兴农”这一主题,以“改造和提高传统产业,发展新兴产业和高技术产业,推进国民经济信息化”为出发点。基于这一认识,以下几个方面会成为未来我国农业信息技术发展的热点。
a.应用计算机技术和通信技术,研究开发交互式农业科技远程推广服务网,加强农业信息化进程。
b.应用成熟的多媒体、GIS等技术,研究开发智能化农业管理系统,改革农业生产产前、产中、产后管理模式,提高工作效率,促进决策科学化。
c.应用农业系统工程、人工智能和模拟模型等技术,研究开发主要动植物智能化生长发育过程模拟和病虫害测报等系统,提出自然―生产―经济―环境良性循环模式,并指导生产。
d.应用多媒体数据库技术和网络技术,面向农村,研究开发农业技术成果的远程推广技术,加速科技成果转化为现实生产力的过程。
e.应用网络媒体资源开发农产品电子商务技术,有效地实现农产品和农业科技信息的网上交易,对传统农产品批发市场与电子商务进行整合,降低交易成本,市场辐射全国乃至世界。
三、信息技术在农业发展中的对策探讨
(一)加速农业信息网络建设步伐
信息网络建设是推广农业信息技术的基础,建立一个信息传输高速、宽带、大容量、多功能的网络,是发展农业信息技术的根本保证。
(二)加大农业信息技术的培训
要在全行业进行计算机及其网络应用技术的培训,提高行业人员的应用水平。只有高素质的技术队伍,才能发挥现代信息工具的优势,切实地利用好农业信息化的成果。
(三)加快农业信息技术应用系统的研究和推广
重点加快信息管理系统、多媒体技术的研究和成果推广,让科技尽快转化成生产力,服务于农业生产。加强资料数字化建设,注意数据库的数据更新和维护,防止已建成的数据库成为死库,使数据库真正能提供及时有效的信息。
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1.我国农机产业的现状
目前，农业机械化进入了依法促进的新阶段。《中华人民共和国农业机械化促进法》的颁布实施，确立了农业机械化在农业、农村经济发展中的地位和作用，明确了各级政府扶持发展农业机械化的政策措施；各地加快了农机立法进程，全国已有30个省（区、市）制定或修订了农业机械管理条例和规章，进一步健全和完善了农业机械化法律体系。中央和地方财政继续加大补贴力度，极大地调动了农民购机、用机的积极性，引导更多的社会资金投入到农业机械化中，形成了依法促进农机化发展的强大推动力和政策引导力。国内农机产业出现了较快的发展势头，不少企业通过提高产品质量和市场竞争力，抓住了自身发展的机遇。
1.1国内农机产业的优势 我国农机化已经进入了一个快速发展机遇期：一是农机化促进法出台；二是农机化行政编制增加；三是农机化的国家项目增加。农机化促进法涵盖了农机化工作的方方面面，制定的原则是“淡化管理，立足促进”。随着农村经济条件的改善和各地基本建设规模的扩大，挖掘机、装载机和吊装设备等工程机械需求量成倍增长；保护性耕作支持政策使保护性耕作机具得到了快速发展；设施农业装备和节水设备在各地示范项目的带动下需求不断增长。建立了从科研、开发、制造到销售、服务比较完整的农机工业体系。农机产品服务对象涵盖了农业、林业、畜牧业、副业和渔业的整个大农业领域。由于我国地域辽阔，各地区自然条件与经济情况不同，农机产品也门类复杂、品种多。目前，我国已能生产14 大类、95 小类、3000多个品种的农机产品，在提高农业生产率、促进增产增收、推动农业现代化发展方面发挥了显著作用。同时，建立了包括科研单位、大专院校、企业三结合的科研开发体系、整机生产和配套件生产企业组成的生产体系、企业与农机销售公司结合的销售与服务体系以及农机技术推广部门与企业结合的推广示范体系。国际间的农机技术交流与合作得到加强。近年来，国际上不少大型农机企业看准了中国的巨大市场，与中国有关部门和企业合作，在中国开拓事业。同时，国内一些大型农机企业，不断学习国外的先进经验和技术，加大技术改造和升级换代力度，推进了国产农业机械产品质量的提高。为了鼓励大型农业机械的进口，国家还制定了优惠进口税收政策。在中国举办展览会，也是农机界加强国际交流与合作的重要形式。
1.2国内农机产业存在的问题 国内农机产业存在的问题主要是：不能满足全部的市场需求，如品种数量不能满足市场需要，大功率拖拉机及配套农具，水稻、玉米等作物种植、收获机械，牧草机械，农产品深加工装备等供给不足，还要依赖从国外引进；另外，产品可靠性还不尽如人意，产品制造质量还有待提高；流通体制改革快于生产体制变化等。国内农机工业存在问题的原因：农业装备开发的难度大；农业装备制造行业的利润低；目前的大部分农业装备制造企业是中小型企业，研发能力很差；行业管理水平有待改进。大多数农机企业普遍存在规模小、技术设备落后等状况。农业机械作业期短、功能单一，农业装备技术水平含量低，农业机械化程度低，也是制约农机产业发展的因素。
2.国内农机工业要走符合中国国情的道路
国内农机工业的发展趋势：对农机企业而言，在激烈的竞争条件下，若要满足市场需求、吸引用户，走高品位、低价位的可持续发展道路，就必须把握用户的真正需求，开发热点农机，从而抓住市场的制高点。因此，我国农机工业的发展必须要走符合中国国情和国际装备制造业潮流的道路。
2.1走绿色化产业道路 以“建设节约型社会”的发展战略为导向，走“绿色化”产业道路，融合高新技术，发展节约型农业装备，力争达到低能耗、零排放的标准。发展节能型拖拉机，注重技术投入、开发新型产品、减少能耗将是企业生存和发展的关键。由于燃油价格的不断提高，用户对节能产品的要求更加迫切。从市场可以看出，用户对节能型的农机要求主要体现在两个方面：农机达到环保要求和具有节约能源的性能。这一要求将直接主导中国未来的农机发展方向。目前，中国一些企业的节能型农机正逐步推向市场，受到了用户的高度关注。我国农机企业将重点发展满足水田机械化、旱地保护作业等方面的产品，重点发展节能、节水、节肥和降低农业成本、保护环境、增加产量的农业机械产品，达到与国家政策、市场走向、用户需求、自身发展同步。
2.2农业机械向智能化和自动化方向发展 国外农机业多年的发展经验表明，采用智能化、自动化的作业方式是农业发展的必然趋势，是发展高效节本农业的有效途径。世界农业发达国家在采用了高度自动化的作业机械后不仅提高了工作效率，降低了作业成本，同时还提高了农产品在国际市场上的数量和价格优势。我国农机产业要想在国际上立足，就必须缩小与农业发达国家在农业机械装备方面的差距。这样，国外自动化、智能化程度很高的农机装备才不会占领我国市场，也不会使我国农机行业陷入困境。近年来，随着改革开放政策的不断深入，我国在科学技术方面也取得了突飞猛进的发展，为实现农业生产自动化、智能化打下了基础。因此，农机生产企业在研发产品时应保证产品和高科技兼容，在农机智能化上下功夫。通过优化设计驾驶室、驾驶座、方向动力控制、空调装置等降低机手的劳动强度，增加操作的舒适性，实现农机系统内按钮操作。同时，应加大控制系统的科技含量，使机手通过仪表装置就可以随时了解农机的生产、安全等技术指标和使用状态，从而使农机产品发挥出最大效能。在拖拉机产品上，综合应用信息技术、先进加工工艺，实现计算机及全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、卫星遥感系统（RS），高精度的机、电、液（气）一体化等与拖拉机产品的有机结合。目前，我国第一台具有自主知识产权的“基于GPS的智能变量播种、施肥、旋耕机”已研制成功，在上海松江泖新农场试用。国内第一台GPS收获机已经在福田重工诞生。
2.3产、学、研、推、管相结合 要想加强农业机械化科技创新能力，就必须加快农业机械化新技术、新机具的研究与开发，突出关键作物、关键生产环节，着力解决农机科技创新滞后、技术供给不足的问题。坚持引进、消化和自主创新相结合，加强先进适用技术的推广应用。根据农业生产需要和技术发展趋势，逐步减少和淘汰不利于环境保护和可持续发展的落后机具，做到产、学、研、推、管相结合；通过组织实施重大新型农业机械产品和配套机具的开发和生产，充分发挥社会力量，通过市场拉动引导农机企业加大关键技术和产品研发力度；通过政策扶持、科研开发、示范推广和市场机制，逐步形成可持续的农业机械化科技创新体系和良性循环发展的推广体系。
关键词 农业生产；地理信息系统；应用现状；趋势
中图分类号P3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）69-0082-02
地理信息系统，简称GIS（Geographic Information System）是在上个世纪六十年代在美国发展起来的一项技术。最初，是美国军方为了解决地理问题而开发的出来的，当前，随着计算机和信息技术的迅速发展，以及遥感技术的全面推广，大大加速了社会信息化的步伐，相应地， GIS在应用领域上也由军事扩大到了社会上的各个方面，在卫星遥感、地质、勘探、气象、旅游、电力、通讯、 GPS定位、城区布局和规划等等众多的行业，而在对自然资源的管理、农林业和海洋领域的规划和信息探测等方面也显示出了重大的效果。
由于地理信息系统在现代化农业生产方面也占据了重要的地位，本文根据其在农业生产中的作用和应用现状，从农业信息库的建立、农业资源的实时动态监测、农业生产的管理、信息的分析与做出实施策略、推广示范精准农业等方面进行了介绍，对有效地发展和促进“三农”事业具有一定的参考指导意义。
1 农业地理信息系统基本情况
农业地理信息系统是将地理信息系统、遥感、定位系统、计算机、通信和自动化等相关技术和农业、生态学、地理学、植物学、土壤学等学科密切联系，从而形成一个对土壤、土地、农作物全面的监测，进而对农作物的生长发育以及具体环境因素现状等进行诊断预测、动态分析最终获取信息的系统的总和。将以往的农业管理提高能够快速监测、适时分析、诊断，以正确决策、高效管理为目标的满足信息时代农业现代化的新阶段。它包括了农业信息库的建立、农业资源的监测、管理和分析以及决策支持等方面。
2 在农业生产中利用地理信息系统的现状
我国目前还仍然是农业大国，在国民经济中农业还具有举足轻重的意义和作用。然而，与西方先进国家相比较，我国的农业仍然比较落后,其中农业信息化的不足是制约农业发展的主要瓶颈之一。农业的信息化，属于我国实现真正现代化的重要方向和内容。计算机与网络的迅速发展,让农业生产和管理有了广阔的信息资源发展空间。对于农业生产和经营、管理起到了有力的推动作用。在现实应用中，可以从以下方面进行分析。
2.1建立农业信息库
地理信息系统应用于农业生产，可以通过遥感技术，进行数据信息的采集，借助于地面卫星站传回的数据进行处理并入库，接收、处理 GPS数据，最终建成农业信息数据库，主要包括：整理与农业生产相关的地图库，建立农业相关的基本数据库， 建立农作物动态监测信息数据库等。农业地理信息数据库的建立，对提高农业资源利用率以及水利设施建设和防洪抗旱等方面，起到了重要作用。特别是对于防洪工程，管理起来难度较大，常规管理一般采用数据库和平面图形结合来进行管理，无法全方位展示，而运用计算机可以所卫星站传回的数据信息进行三维模拟，直观地对工程进行全方位展示，对于防洪管理水平的提高有重要的促进。
2.2农业资源动态监测
动态监测农业资源，主要指以下内容：
动态监测，是对所采集到的相关数据进行分类、分析、处理，然后抽取用价值的信息入库，以对土地的变化、作物的种植种类和面积以及农业气象的监测为例，一般要抽取土地利用以及变化、种植的作物种类和面积与种类等信息，然后入库。
通过农业地理信息系统，可以建立各种全真模型，以此对数据分析，然后输出分析结果，依据分析对资源核算、评估，对农作物进行早期预测，使农业生产管理向着良性发展。
2.3精准示范农业
精准农业是现代世界农业的最新发展形式，更是21世纪现代高科技农业发展趋势，它目前仍处在初期阶段。对农田基本数据信息进行采集、农业专家进行决策和排灌、施肥等方面来建设示范点。GIS平台在作用方面可覆盖全部农业应用。现在国际上有很多国家在农业管理及监测中普遍使用GIS软件，并且在作物轮作技术、作物生长、制定水土保持等方面都有一定应用。
3 未来GIS的发展趋势
GIS应用于农业管理、生产、经营方面的普遍应用和农业领域其他学科的发展是相互促进的。首先GIS应用于农业生产，对深入研究学业理论知识以及农业学科的创新能够起到重要的促进作用，其次，农业领域各学科的良性发展又能够促使GIS发展和完善。GIS是一项应用范围广并且前途广阔的高新技术，具有以下发展趋势:
GIS、RS、GPS三种技术集成已成必然趋势。其基本原理是RS提供精确的图像数据信息，由GPS获得准确空间数据，而GIS为以上信息的储存、分析、处理及应用提供专门的技术服务。由GIS和专业系统相结合而形成的智能GIS终将会成为解决农业领域空间复杂问题的重要有效手段。
建立以WebGIS为基础的地理信息应用系统。WebGIS源于GIS和网络的有机结合，是GIS在因特网的应用之一。随着互联网的进一步发展，以网络为平台是时采用分布式结构的 WebGIS即将被广泛应用，而利用该技术,可以浏览到网络上分布式的、超媒地理空间及属性数据信息，从而进行空间信息查询和分析，有效辅助决策以及管理。
可以预见，不久的将来，GIS将会以其独有的功能，促进我国农业现代化发展的步伐，而深入而切实地开展GIS在农业生产领域的应用及研究必将是大势所趋。
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关键词：农业机器人；发展现状；问题；发展前景
我国是一个农业大国，农业问题一直是影响到中国社会经济发展的根本，建国初期的经济发展主要靠农业，生产力低下是农业发展缓慢的原因之一。随着信息化时代的到来，出现了各式各样的机器人来代替人们进行作业。近些年国内外的机器人在生活生产中的应用也愈来愈广泛[1，2]。农业机器人的广泛应用改善了传统农业的生产方式，主要体现在减少劳动力的投入、节约成本、提高生产效率[3]。纵观近些年农业机器人的发展，我们仍可以看出一些不足：研发机器人成本高、机器人生产效率偏低、智能化程度不高、差距显著等。农业机器人的发展还需要改进，本文主要对农业机器人的应用现状进行归纳，分析其优势与不足，并给出几点展望。
1农业机器人应用
1.1国外机器人的应用现状
农业机器人愈发受到农业人口较少的发达国家的重视，这也是国际农业装备产业技术竞争的焦点之一。作为农业机器人研究最早、同时也是市场发育最为成熟国家之一的日本，目前已研制出育苗机器人、扦插机器人、农药喷洒机器人、施肥机器人和移栽机器人等多种农业机器人，在理论与应用方面都居世界前列。然而美国由于国土面积广阔及自身先进的科学技术作支撑，美国在理论与技术上都比较成熟。最具代表性的是美国新荷兰农业机械公司发明的多用途自动化联合收割机器人，很适合在美国一些大片规划整齐的农田里收割庄稼[4]。西班牙初创公司已研制出一种全自动草莓收割机，这种收割机有24条“手臂”，可以独立采摘草莓。每个机械臂配有摄像头，内置短距离集成色彩和红外深度传感器。凭借这种传感器，机器人能分析核实每个草莓的外观和颜色，配套软件根据草莓的颜色进行识别然后判断作物是否可以采摘，这种机器人功能齐全，能够精确的确定草莓的位置，几乎能完成所有人工操作环节[4]，而且完全不必担心对草莓造成损伤。
1.2国内机器人的应用现状
与发达国家相比，我国农业机器人无论是研发还是应用都还处于起步阶段，直到上世纪90年代中期，我国才开始了农业机器人技术的研发，比一些发达国家起步晚了十余年。受市场投资、生产成本、技术落后等的影响，我国农业机器人的发展较为缓慢，我国目前研发并投入使用的农业机器人有除草机器人、采摘机器人、扦插机器人、育苗机器人等，并在生产方面已取得很大的进展。比如国内研发出的嫁接机器人，在国内自动化技术充分发展的背景下已出现了全自动的蔬菜嫁接机器人。在自动化和算法应用的作用下不仅大大提高了嫁接后的成活率而且还节约了人力，使嫁接作业变的更为简便。国内还有苹果采摘机器人、荔枝采摘机器人和黄瓜采摘机器人等，这些水果采摘机器人在高科技水平的支撑下能够实现对瓜果类农产品进行无损采摘作业，有的机器人能够实现在非结构环境下的自主导航作业，实现从搜索、扫描、识别、定位到末端执行器控制与操作，最终实现农作物的采收，这种技术打破了传统机器人工作在结构化环境的技术屏障，是在科研水平上的创新为以后农业机器人走出实验室，进入自然环境进行作业提供了强有力的理论与技术的支撑[5]。
2农业机器人的特点及分类
相比于其他行业的机器人而言，农业机器人的特点可简要概括为以下几个方面：1）现阶段农业机器人大多是工作在农田或温室大棚里，一方面作物的生长受到光照温度湿度等的影响，另一方面作物在不断生长，种种原因使农业机器人的工作环境较复杂这就要求机器人的智能化程度较高，灵活性强。2）不同种类的机器人工作面对的对象也有所差异，农作物一般比较脆弱，易受到外加的压力或者温度等影响而产生变形或者断裂，除此之外，在农作物不同的成长阶段，对应的机器人都需要根据不同的情况进行具体的分析，这就需要机器人本身具备很高的灵活性和智能化。这也是现阶段农业机器人在发展中的一个核心技术。3）农业机器人的操作对象一般是农民，因此操作起来应比较简单，不能过于繁琐，使用农业机器人应简单便捷，在保证速度的前提下尽可能的保证其效率，让人们能更好更快的去学习使用功能。减轻人们的劳动强度，提高生产率和作业质量，减少农药和化肥等化学产品的使用，节约成本还能保护环境。4）农业机器人是一种具备某些与人类或生物相似的智能能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器，能够代替人们做一些单调和重复的长时间作业，能够进入危险环境代替人们进行劳动，工作质量稳定，保证产品的一致性。5）农业机器人的应用不仅局限于陆地方面，还可以运用到空中；提到无人机相信大家都不陌生，无人机的应用已经衍生到各方面中，在农业方面的应用：比如用无人机喷洒农药、运送肥料、航拍检测农作物的生长情况等[6]。这样可以让我们更方便管理农作物，获得最高质量的产品。针对不同的工作对象、环境等，现已研发出了一系列的农业机器人[7]，根据不同的生产要求主要有如图1所示几类：
3农业机器人的问题及不足
机器人的出现给各个产业带来了生机，人们的生产生活方式发生了巨大的变化，但与一些发达国家相比我国农业机器人的发展在某些方面还是比较落后，今后需要进一步向更智能化、更自动化、更先进发展。现阶段的机器人仍有许多不足，总结主要有如下几点：1）比如农业机器人的智能化程度较低、处理问题的方式单一；2）制造成本高研发难度大，使得农业机器人的推广面临巨大的挑战；3）普遍存在的问题是农村劳动力短缺，机械化规模小，普及率低，很难实现标准化统一；4）发展不够成熟，大批量研发使用还会有一定的风险；5）创新型人才短缺，先进的生产技术难以得到普及运用；6）农业机器人作业是季节性的大多都针对农业生产中的某一环节，功能单一，利用效率低。
4农业机器人的发展前景及趋势
科技水平飞速发展不仅改变了传统的农业生产方式而且缓解了劳动力人口短缺的现状，代替人们自主完成枯燥且长时间重复的工作。现阶段，农业机器人也正发生着向小型、低耗、智能化和自动化转型，农业互联网技术是当前普遍流行的农业种植管理方式，实现系统化，通过大数据汇聚信息。农业机器人的兴起正逐渐成为国内外科研的重点，疫情期间粮需求量增加，解决发展问题必须还要依靠科技的进步，发挥农业科技的力量愈发显示出高度的重要性。首先，农业机器人的应用为国家的农业自动化、精准化、智能化发展带来了强劲动力，在国家经济、科技都取得快速发展的情况下，加大了对农业机械化发展的扶持力度，通过农业机器人的研发与应用，期望能提升土地生产力以维护粮食安全和社会的稳定。其次，农业机器人的发展已从早期的平坦陆地衍生到复杂地形、水中和空中领域，由最笨拙复杂的结构发展到轻盈先进的现代化农业机器人，5G网络的出现再加上物联网和人工智能、GPS等的普及应用使得机器人的智能化程度得以飞速提升，从而才能更好的为农业生产服务，农业机器人的市场正在迎来快速增长阶段。现已经出现农业机器人替代人们完成繁重的体力劳动、提高生产效率的实例，大大提高了农业生产效率。用科技代替资源，不断提高资源的利用率，从而提高经济效益。随着经济水平的持续高速发展，我国农业机器人的发展在新的生产模式中会出现良好的机遇，在全球科技的不断变革下，势必会有一些新型高端技术的出现，将会不断改变和影响现代农业的发展，所以农业机器人的研发对我国未来农业的长远发展意义非凡。
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[6]唐鹏飞，田晶.无人机在未来农机中的应用及发展趋势[J].南方农机，2020，51（16）：53-54.
关键词：机器视觉技术；农业机械；机械自动化
机器视觉系统是一种借助光学装置和非接触的传感器获得被检测物体的特征图像，并从这些获取的图像中收集被检测物体的信息，进而实现检测和控制的装置。作为人工智能的关键技术，机器视觉将是促进社会各行业进入智能时代的最重要的技术之一，因此，它也被称为“工业之眼”。目前，机器视觉技术已经应用到果蔬采摘、零件检测、药品检测、航天高温风洞系统、天气预测、侦查追踪、智能交通、安防监控等各个行业，是社会发展中一项极具突破性的技术。当然，从当前关于这项技术的诸多应用信息来看，机器视觉技术对我国农业自动化生产有重要作用。从已有的应用经验来看，农作物在生产过程中其生产周期的自动化管理要有更加智能化的结果，机器视觉技术必须要有所应用。此外，植物种子质量的判别，扰乱植物正常生长的杂草的识别以及对农作物生长各阶段的监控等，都能够在视觉技术的帮助下获得更大突破[1]。
1机器视觉技术在农业机械中的发展现状
机器视觉技术在农业机械中的研究，欧美国家早在20世纪80年代就开始在农业机械中开展机器视觉技术的研究，初期主要研究对桃子、西红柿和黄瓜等进行质量检测和产品分级。随着传感器系统和图像处理系统的进一步完善，机器视觉技术应用的范围变得更加广泛，包含了农作物采摘、生长控制以及简单农作物收获等方面。通过对文献资料的收集、分析和研究，目前基于机器视觉技术的农业机械应用的研究主要集中于农业机器人、农作物种子与果实分拣作业、农作物生长状态检测、病虫害与杂草检测等方面。
1.1农业机器人
农业机器人是一种以农业产品为具体操作对象、拥有具体的感知以及活动功能、能够重复编程和应用的自动化或者半自动化的设备，农业机器人的应用能够降低人工操作强度。据统计，已经应用在农业生产中的机械机器人在研究过程中分为两个方向。一个是行走搬运，另一个是机械手采摘。前者的研究是因为农作物所生长的环境比较复杂，在收获这些农作物过程中为了更好完成其聚集以及搬运，需要能够自动行走、识别道路的机器人来提供帮助。而后者则是因为农作物生长过程中一些细致的活做起来太过消耗时间和精力，如枸杞人工采摘需要一颗一颗从植株上取下，但因为枸杞植株本身带刺，采摘人员只能放慢速度减少自己被刺概率，而这种情况下需要机械手机器人的帮助[2]。日本在农业机器人方面的研究可以追溯到20世纪80年代，最早出现的研究成果是樱桃番茄采摘机器人，利用彩色相机采集图像，利用阈值化、滤波等算法图像分割出果实和识别果实数目，通过双目立体视觉系统获得果实的三维信息[3]。2009年，我国机器人研究学者制造出了黄瓜采摘机器人，实现了我国在农业机器人方面零的突破，其主要功能的实现借助红外光谱对黄瓜果实与茎叶的识别，再利用双目立体视觉技术进行目标识别，实现果实空间位置有效定位。目前，我国的植保机器人研究也很广泛，以棉花作物生长为例，我国大面积种植棉花的区域在新疆，棉花在进入收获期之前必须喷洒一定药物将棉花植株的叶子去除，才能为棉花后期成熟集聚更多能量，如此最终获得的棉花品质也会更好。在过去，棉花种植户在进行这项工作时都是开着拖拉机去棉花地里进行大面积农药喷洒，这会碾压棉花造成作物损伤，这种粗放式农药喷洒方式会造成一部分药物直接随风而逝，不仅会浪费药物，还会将有害物质传播到空气中，造成环境污染。但在使用了基于视觉识别的植物保护机器人之后，药物施加这项工作变得简单，在空中直接进行药物施加即可，不会给棉花植株造成伤害，机器人的障碍物识别技能还能绕开前行中的障碍物，让施药更加合理。
1.2农作物种子与果实分拣
在农作物种植过程中，所选择的种子质量在一定程度上几乎是决定着该作物的最终产量以及质量。所以，绝大多数进行大面积种植的农户在播种之前都会对作物种子进行精心挑选。传统作物种子挑选工作都是由人工来完成，每一颗种子需要一粒一粒地检查，所需时间成本极大。在使用了搭载视觉技术的机器人之后，可以直接对种子进行更精确地分辨，将干瘪的、霉变的或者本身就存在缺陷的种子以最快的速度挑选出来，还能提升优良种子挑选的精确性。农作物在收获之后也需要进行质量检测和等级分拣，为了提高效率和减少成本，这部分工作也可以利用机器视觉技术来提升效率。所收获的农作物好坏是可以从其形状、颜色以及个头等方面来分辨，而视觉机器人进行农作物等级界定也是依据这一原理。赵小霞等在试验中将苹果分为4类，并根据图像处理模块输出的等级结果将传输带的水果分拣至对应分拣箱。经过验证表明，系统精度达到98%[4]。烟叶是烟草行业得以发展的关键。在烟叶的分级过程中，会有较多影响因素，因此，其质量检测分级复杂性也相对较高。通过相机进行采集，借助电脑界面来对拍摄到的图像给予实时、动态显示，结合编写的模糊数学分类算法、图像处理，根据烟叶的颜色特征，来有效识别烟叶等级，从而在短时间内明确烤烟的分级。
1.3农作物生长状态检测
农作物生长过程中如果遇到其本身不喜欢的生长环境，会有一定的外在表征，这些表征是在作物种植者传达自己的需求信息，比如有的农作物突然之间叶片开始发黄，那可能是营养不够了。作物种植者在通过作物的外在表征收到其生长需求信息后，及时采取相应的施肥、浇水或者通风等措施，作物就会重新恢复良性生长。但种植者不可能一天24小时不间断盯着作物，所以传统农作物种植过程中难免会存在因为种植人员忽视造成的一些作物生长不良状况。在应用机器视觉技术之后可以实时对作物生长过程进行监测，对作物生长进行更精准把控。如张彦娥等[5]对温室黄瓜的生长监测研究，就是借助机器视觉技术。
1.4病虫害与杂草检测
很多害虫以植物为食，再加上环境中的一些病菌影响，农作物在生长过程中难免遭受病虫害的影响，要对植物的病虫害进行防治，必须做到及时识别、有效监测、提前预警。农作物生长过程中还会有杂草来与之争夺土壤、水分、阳光和肥料，若不及时控制则会导致作物减产。国外Hayes…JC等人发现利用纹理分析的方式可以对植物的生长进行检测，甚至这种检测方式在一定条件下其结果会比颜色分析的检测方式还要准确。Pydipati等人同时采用了颜色以及纹理两种方式来进行柑橘叶片生长的检测，最终发现能够通过这些方式及时获取到柑橘叶片是否染病信息。
2机器视觉技术在农业机械应用中存在的问题
农业机械中应用机器视觉技术对于农业的发展起到了重要作用，但还存在一些不足，主要表现在以下几个方面：1）农业因为本身种植地区地形及环境的影响，通常不是集中种植，规模小，故而日常管理农作物生长的难度就会比较高，这也是农业结构调整难度高、农业发展速度一直比较慢的原因之一。2）我国农民整体素质偏低。大多数农民文化水平低，学习能力较弱，对于先进技术不会操作，学习缓慢，操作起来困难重重。在购买农业机械时，农业生产者仅仅购买产品，相关人员进行简单的指导。最后几乎都是通过说明书进行使用。但是，由于文化水平以及实际操作能力的不匹配，很多农业生产者不能正确使用农业机械，仅仅采用探索式的操作方式，或者向别人请教经验。
3展望
技术革新推动了互联网技术、信息技术、计算机技术、智能化生产技术等方面发展，也为农业生产及其机械化发展带来了机遇。在全民技术创新，各行业都蓬勃发展的社会大背景下，农业生产智能化已经成为必然的发展趋势[2]。如同电子技术、液压技术与计算机技术在农业机械中的应用一样，机器视觉技术的应用将提高农业机械性能，是农业机械向现代化和智能化发展的必然方向。
