计算机在农业上参考格式资料

湖南农业大学浅谈计算机在农业中的应用Applicationofcomputerinagriculture学生姓名：学号：20114153年级专业及班级：2011级种子科学与工程（1）班指导老师及职称：周美兰教授学院：农学院湖南·长沙提交日期：2013年12月湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业论文作者签名：年月日目录摘要 3关键词 31前言 42计算机在农业机械应用的主要技术 52.1“GPS”及“3S”技术在农业领域的应用 52.2“3S”技术在农业领域的应用 53计算机的应用更多体现在智能农业机械中 53.1耕作机械智能化 53.2收获机械智能化 63.3灌溉机械智能化 63.4挖土机械智能化。 63.5采摘机器智能化 64计算机在农业中发展的趋势 64.1作物生产管理自动化。 64.2农田灌溉调控自动化。 74.3畜禽生产管理自动化。 74.4农机管理与产品加工自动化。 74.5农业科研与服务系统信息化。 75总结与分析 8参考文献 9浅谈计算机在农业上的应用学生：指导老师：周美兰（湖南农业大学农学院，长沙410128）摘要：计算机在农业中的发展及应用日趋成熟，已深入到农业的各个方面。计算机已成为促进农业生产管理科学化、农业生产过程控制自动化和农业科研、农业教育现代化的重要手段。本文阐述了计算机发展趋势，分析了计算机技术在农业生产的应用，探讨了我国计算机技术在农业上发展的趋势，及其对我国实现农业现代化的意义。关键词：计算机；农业；趋势ApplicationofComputerinAgricultureStudent:Tutor:ZhouMeilan(CollegeofAgronomy,HunanAgriculturalUniversity,ChangshaAbstract:theincreasingmaturityofthedevelopmentandapplicationofcomputerinagriculture,hasin-depthtoallaspectsofagriculture.Thecomputerhasbecometopromoteagriculturalproduction,agriculturalproduction,thescientificmanagementofprocesscontrolautomationandagriculturalscientificresearchandanimportantmeansofeducationmodernizationofagriculture.Thispaperexpoundsthedevelopmenttrendofthecomputer,thepaperanalyzestheapplicationofcomputertechnologyinagriculturalproduction,discussesthedevelopmenttrendofcomputertechnologyinagricultureinourcountry,anditssignificancetoourcountrytorealizeagriculturalmodernization.Keywords:computer;agriculture;trend1前言农业部首次把计算机农业应用研究专题列入国家项目是从“七五”计划开始，内容包括数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统的开发等。建立各种类型的数据库是我国农业计算机应用开展几十年来的主要内容之一，这也符合我国整个计算机应用事业的发展。全国几百个农村信息网点县，建立了县级农村资源经济信息与管理决策支持系统。目前已有的部分数据库的功能已达到国际先进水平，这些数据库的运行和服务都取得了一定的社会和经济效益。现阶段我国信息技术在农业生产中的应用主要集中在四个方面：作物生产模拟模型、专家系统、农业生产实时控制和作物遥感估产。作物生产模拟模型是利用专业知识和数学模型，通过计算机分析模拟作物生长过程，协助解决多样化和不确定性问题，我国已研制出水稻栽培计算机模拟优化决策系统、棉花生产管理模拟与决策系统、小麦生产管理计算机辅助决策系统、农业气候资源信息系统、作物产量气候分析预报系统、谷物储藏干燥模拟模型等。专家系统是以知识为基础，在特定领域内能像人类专家那样解决现实问题的计算机系统。农业生产实时控制系统主要用于灌溉耕地作业、果实收获、畜牧生产过程自动控制、农产品加工自动化控制及农业生产工厂化。计算机在农机领域内的应用，最早可追溯至20世纪50年代初的美国。国内外农业领域的计算机应用，大致经历了4个发展阶段：50－60年代，计算机主要应用于农业科学计算，如美国最早利用计算机研究饲料配合问题；70年代，主要应用于农业数据处理和数据库的开发；80年代开始出现联机服务，应用重点是农业决策支持与自动控制的研究与开发；90年代，因特网渗透到农业的许多方面，以人工智能和3S技术为依托的虚拟农业、精确农业已现端倪，农业信息技术成为引导农业生产、科研、教育、管理进一步向前发展的强大动力。在我国，计算机在农业机械中的应用也就是这几年的事，相对国外我们的差距很大。信息时代的现代农业正向着“精确农业”的方向发展，基于计算机信息技术的发展与应用，通过传感器收集土壤、植物数据，利用遥感技术提供农田作物生长环境、生长状况信息，结合地理信息系统的地理数据管理功能，运用全球定位技术精确定位导向，通过专家系统优化决策和指令，自动监控的智能农机如自动控制播种机、施肥机、喷药机、收获机及智能机器人进行精确操作。可依据作物生长状况、土壤肥力、作物病虫害的细块分布进行农事活动，从而达到减少施肥量、用种量、施药量，提高产量和品质。因此，有必要建成完备的农业宏观决策信息咨询系统及农业信息化服务体系。2计算机在农业机械应用的主要技术2.1“GPS”及“3S”技术在农业领域的应用“GPS”技术在农业领域的应用，是计算机在农业机械中应用的主要方面。所谓的“GPS”就是全球卫星定位系统，现在国外和国内一些现代化的农场中都可以看到安装着GPS系统的联合收割机、播种机和施肥机，这些机械能够能利用GPS系统准确定位，精确测量和记录单位面积(1平方米)土地的农作物产量、土壤养分湿度等有关数据。根据这些数据，经计算机加工成彩色图形，显示每个地块的产量，分析不同地块产量高低的原因，有针对性地施肥、灌溉，实现农业生产自动化、信息化。目前在美国有15％的农产使用了装有GPS的农业机械。2.2“3S”技术在农业领域的应用“3S”技术又是一个整和，它包括地理信息系统(GIS)、全球定位系统（GPS）、遥感技术（RS），对土地精确定位，按肥力程度确定播种量和施肥量。可节省肥料10％，节约农药23％。依靠精量播种，每公顷可节省种子25公斤。利用3S技术，调动大型农业机械，既省工，又省钱，效益提高。3计算机的应用更多体现在智能农业机械中3.1耕作机械智能化美国东伦敦综合技样学院土地管理系研制成功一种激光拖拉机。利用计算机系统导航装置，不仅能够准够无误地测定其所在位置及运行方向，使误差不超过25厘米，而且能够根据送入农场计算中心的电子图表，查找出该处土地的湿度、化学成分、排水沟位置和其它一些特点；准确计算出最佳种植方案要，所需种子、肥料和农药数量等。一人在室内荧屏前可操纵多台激光拖拉机进行耕作，耕作速度快，且可减少种子、肥料和农药消耗，节约生产成本50%，提高作物产量20%。3.2收获机械智能化美国农场装备制造商卫西•弗格森，在联合收割机上安装了一种产量计量器，能在收割作物的同时，准确收集有关产量的资料，并绘成各个田块的产量分布图。农场主可以利用这种产量分布图，来确定下一季的种植计划以及种子、化肥和农药在不同田块的使用量。3.3灌溉机械智能化美国内布拉斯加州的瓦尔蒙特工业股份有限公司和ARS公司开发出一种可实现农田自动灌溉的红外湿度计。该仪器被安装在环绕着农田的灌溉系统上后，可每6秒钟读取一次植物叶面湿度。当植物需水时，它会通过计算机发出灌溉指令，及时向农田灌水。3.4挖土机械智能化。美国匹兹堡一家公司研制成功一种超声波挖土机，在埋有电缆和管道的地方挖土时，可避免将电缆和管道挖坏。这种新型挖土机，使用超声波喷气流破碎土壤，然后用真空装置将土吸走，不会对电缆和管道造成损害。采摘机器智能化法国科学家开发的摘苹果机器人，能辨别出苹果是否成熟。摘一只苹果仅需6秒钟，为人工采摘时间的一半。美国一家公司发明的一种采蘑菇的机器人，可按设定的蘑菇伞最小直径进行采摘，平均每6秒钟采摘一个蘑菇，且不会使蘑菇受损。综合上述，计算机在农业机械领域的应用是广泛的。我们国家在这个领域还是比较落后。但是，在1994年，我国农业部首次提出了旨在推进我国农业信息化建设的“金农工程”,由此正式拉开了我国农业信息化的序幕。相信随着我国经济的飞速发展，在不久的将来我们会看到我们自己研制的智能农机忙碌在绿色的田野上。4计算机在农业中发展的趋势4.1作物生产管理自动化。作物生产管理自动化，是计算机化的作物生产与管理系统。其各种功能的不断完善使最终成为专家应用系统。迄今，美国联邦和各州、各大学已开发成功的农业专家应用系统，在大豆病害诊断（P-LANT/ds）、预测玉米螟危害（PLANT/cd）、苹果虫害与果园管理（POMME）、农业技术资源保护（EXTRA）等领域大显身手。4.2农田灌溉调控自动化。美国用计算机化的滴灌和喷灌技术，已在亚利桑那州西南部大片沙漠地带安装了世界上最大的灌溉调控系统。这不但能节省50%以上的用水量和能量，而且能减少盐分集结，最终使产量增加1倍。美国加州农田灌溉专家克劳德·芬恩研制出一种用于地下滴灌的生物程序控制机。这个控制系统使用计算机联结的传感器测定作物的需水信息，并控制埋于表层土壤下的细小塑料水管的水阀，不但按需供水，还能使肥、水同滴，有很好的效益。4.3畜禽生产管理自动化。美国的畜禽饲养计算机化已相当变遍。管理猪生产的计算机系统中存贮有分娩、死亡、生长、出售、食物比例和管理过程中所需的各种数据和信息。它可以分析、预测猪的销售，交配、产仔母猪所需饲料，猪种退化以及最佳良种替代；还可根据存贮的育种和品质资料、母猪级别指标、营养效果、猪仔生产和市场价格等数据，分析经济效益和价值等。4.4农机管理与产品加工自动化。美国用计算机管理农业机械可以帮助选用适当的农机型号和规格，降低使用成本，确定更新设备的时机。计算机在温室环境方面的应用最显其能。美国中北部运用一种计算机控制箱，能自动控制温室的温室、湿度，还定时适量的地喷洒农药和肥料，并调节灌溉系统，可使作物处于最佳生长状态，因而大大提高了产量。另外，计算机还可应用于农副产品加工方面。美国1个日产700吨混合饲料的加工中心用2台IBM小型机自动控制了20种混合饲料的全部生产流程。华盛顿州1家马铃薯通风库在计算机控制下，可自动控制通风窗进行空调，使贮藏期分辊达到3、6、10个月之久，实现了周年供应。4.5农业科研与服务系统信息化。20世纪80年代以来，美国新信息技术的兴起，使农业信息服务终于发展为一种新的农业产业。现在提供农业信息服务的商业性系统已近300家。如美国在肯塔基建立的全美第1个农用视频电报系统，用户通过个人机键盘的识别号，即可存取该系统里大型数据库里当前市场价格、天气、新闻和其他农业信息。又如美国西南部，1986年以来盛行的电脑电视牲畜交易，可使买卖双方在家中利用电脑和电视进行交易，这种方式由于简便、经济、成交率高，因而发展十分迅速，每年已有50-80万头牛成交。计算机农业应用技术的发展还包括数据库、模拟模型、计算机网络等方面。1985年，美国对世界上已发表的428个计算机化的农业数据库进行了编目。这些数据库是当代最重要的农业信息资源。其中最著名、应用最广的是：美国国家农业图书馆和美国农业部共同开发的A-GRICOLA，它存有杂志论文、政府出版物、技术报告等；由联合国粮农组织生产的AGRIS，存有10万份以上的农业科技参考资料；还有当前信息研究系统CRIS，该库可提供美国农业部所属各研究所、试验站、学府的研究摘要。数据库应用系统则有不同的目标，它们分别服务于农业生产、管理和科研。如美国还建有全国作物品种资源信息管理系统，可在全国范围内向育种家提供服务。现有60万个植物资源样品信息被计算机化，可用计算机和电话存取。在农业科研中，计算机模拟模型技术一直是个热门课题。它的模拟对象是具有各种不同属性和规模的农业系统。美国已发展的模型，从宏观的农业经济发展到微观的光合作用过程，几乎涉及所有农业问题。如美国的作物模拟CERES、SINCOTⅡ，除了模拟土壤水分变化、作物生长等，还可以模拟发芽日期等发育过程。此外，美国计算机农业获得应用或正在发展的其它技术还有：实时处理与数字化控制、数字图像处理、农用机器人、计算机辅助设计C-AD和计算机教学等。5总结与分析尽管我国农业在信息技术上的某些科研成果已经具有较高水平，但仍存在许多问题：技术不配套，研究项目内容单一，目标分散，适应面窄，缺乏多学科专业综合应用研究；缺乏具有综合性、多项信息技术集成、多功能、智能化、网络化的应用成果；缺乏具有适用我国农业国情的二次开发农业系统信息工具；农业信息软件面向科研方面的服务较多，面向农户、面向生产实用的则较少。由于农业信息地区差别很大，各地区的特定数据资源库没有很好建立，很多省、市、县尚未建立起本地农业信息的资源库，因而信息资源的建设远不能满足农业的需要。此外，作为发展中国家，我国在信息技术方面的资金投入相对不足，高层次农业信息技术开发人才缺乏，也制约了信息技术的推广应用。我国应加强对农业信息资源开发利用的统一规划和指导，逐步建立并完善各级信息资源，建立标准和数据更新体系，加强数据更新技术的研究与应用。同时加强信息市场的管理和立法，避免信息数据库的重复建设，提高数据库的网络化水平，增强数据的共享性。大力开发和利用农业数据库，促进地方农业信息化建设进程，建立区域网与国内主干网、互联网接轨，实现农业技术人员、管理人员、农户全部入网。培养高级农业信息技术专门人才，以提高我国农业信息技术研究、开发力量，使农业信息技术走上实际应用——试验——推广的良性发展道路。参考文献[1]邝朴生.精确农业[M].石家庄：河北农业大学出版社，1998．31～33．[2]邹诚，刘蛟龙译．生物农业智能机器人[M].北京：科学技术文献出版社。1994．65～68．[3]章毓晋．图象处理和分析[M]．北京：科学出版社，2001.[4]郭孔辉．汽车操纵动力学[M]．长春：吉林科学技术出版社，1991.[5]周俊，姬长英．基于视觉导航的轮式移动机器人横向最优