【计算机技术在农业管理中的应用及智慧农业发展趋势8200字（论文）】

计算机技术在农业管理中的应用及智慧农业发展趋势目录TOC\o"1-3"\h\u18791前言 前言农业:是衣食之源,生存之本，是国民经济其他部门赖以独立和进一步发展的基础。人民生活的改善,社会各部门生产的增长,最终取决于农业生产的发展水平。“十三五”规划以来，我国农业经济增加值分别为62099.5亿元、64745.2亿元、70473.6亿元、78030.9亿元、83085.5亿元，近五年，农业经济发展总量呈上升趋势。农业是国民经济的基础，在国民经济中发挥着不可取代的重要地位。农业产业科学管理水平的提高，保障了国内农产品生产安全，有效地提高农业生产效率和农民收入，促进农民工作积极性。日前，国务院正式发布《“十四五”推进农业农村现代化规划》(以下简称《规划》)。《规划》提出，到2025年，农业基础更加稳固，乡村振兴战略全面推进，农业农村现代化取得重要进展。现代农业由以往传统的粗犷式管理、人式操作实现了一种高度科学、自动化的崭新农业管理体系。在该模式中一切农业与农业有关的环境因素、作物生长规律等全过程通过计算机技术的应用变得更加精细化、高效化、信息化。为了更好地转型农业现代化管理方式，通过计算机技术手段创新的管理方式和管理渠道，发展现代农业、智慧农业、精准农业，从而达到农业发展的简单化、专业化、标准化与社会化。随着大数据和人工智能的应用，大规模的计算机技术应用在农业领域，涉及到农业应用的多方面，主要从农业选种-农业机械化-农产品生长检测和产量--农业生产管理系统科学化到农产品网络销售模式，从而利用计算机技术对农业生产进行全方位地科学管理。1.智慧农业发展现状智慧农业是现代信息技术综合应用的结果，它将云计算、传感网、3S等技术完美地结合在一起，让农业信息感知不再困难，同时也让数据资源收集与管理更加便捷。它与其他科学技术的融合使得建设世界水平农业具有重要意义。数字乡村战略的实施离不开智慧农业，在“十四五”规划下，我国智慧农业建设取得一定的突破与进展。1.1智慧农业发展现状分析（1）政策支持分析。智慧农业是我国农业根本出路，从2014年起，我国陆续出台了诸多有关于支持和指导智慧农业建设的文件。2014年，农业部发布文件提出加强乡村信息化建设，提高满足农民生产生活信息需要的能力；2015年，国务院印发有关于推进“互联网+”建设的文件，要求到2025年，以“互联网+”产业体系为基础构建新经济，大力推动社会经济的发展；2015年，农业部发布有关于推进农村农业大数据发展的文件，提到2018年基本上实现数据共享共用，2020年做到政府数据开放，实现政府政务阳光透明，2025年建成全球农业数据调查分析系统；2016年，国家有关部门联合发布了“互联网+”推动现代农业发展的实施方案以及农村信息化发展规划、方案，规划里均提及加强农村智慧农业建设，将信息技术应用到农业生产上来，实现农村农业的数据共享；2018年发布的国家园林发展规划中，要求到2025年，园区打造成为产城镇村融合发展与农村综合改革的示范典型；2018年2月，国务院发布有关于实施乡村振兴战略的规划与意见，对实施乡村振兴战略进行了全方位的规划，提及加快数字农业的建设，加强物联网技术和大数据在农业生产上的应用。图12012-2020年我国各省市自治区智慧农业政策发布汇总情况图22012-2020年我国各年智慧农业政策发布数量汇总情况（2）现状分析。第一，多数居民对智慧农业场所建设不是很了解，部分地区设立了智慧农业建设所需场所，但总体而言，智慧农业场所的设立还不是很完善。第二，智慧农业相关设备与平台正被人们所接受，但智慧农业系统设备与平台不完备。第三，智慧农业相关的组织机构较少，智慧农业人才队伍建设尚未达到预期，智慧农业建设中相关专业人才稀缺问题突出。第四，通过对智慧农业在生产上带来效益的期望统计，人们对智慧农业提出了新的期望，希望在管理、信息掌握等方面能够得到进一步提升和发展，尤其是事关生产的管理，例如实现科学化管理、减少人力投入以及病虫草害的监测和防治问题。根据现代农业产业科技创新中心建设的统计情况，现代农业产业科技创新中心已投入使用的占比稍微较低，现代农业产业科技中心建设现已保持高速发展中。我国现代农业产业科技创新中心的建设一直未放缓过脚步。第五，虽然智慧农业有一定的发展，但是仍然处于初级阶段，目前智慧农业场所、相关设备与平台、组织机构以及政府保障政策都没有完善和落实到位，但有望在未来的得到发展与完善。1.2智慧农业发展成效评估（1）智慧农业发展产生的积极效果。首先，智慧农业的发展有利于加快农业生产方式的转变，促进农业生产精细化。智慧农业主要依靠智能农业设备来减轻日常农务的繁琐、沉重，同时对生产环境进行检测和处理。智慧农业将互联网、物联网、3S等先进技术融为一体，凭借农业生产现场的传感节点和无线通信网络，实现农业生产环境的动态监控和智慧化管理，以便于对农业生产对象实施精准化操作。其次，智慧农业有利于促进农业生产效率的提高。一方面智慧农业在农业生产中采取的先进科学技术有利于农业生产经营者及时准确地掌握农业生产、农产品销售等各方面的数据，也有利于农业生产经营者扩大对农产品的监测范围，提升监测水平，从而提高农业生产对自然环境风险的应对能力；另一方面智慧农业规模化的种植、科学化的管理有利于提高土地生产率，实现土地增产，农民增收。最后，智慧农业有利于推动农业的可持续发展。相较于传统的农业生产，智慧农业的精细化生产在农业生产中的节水、节肥效果十分显著，智慧农业可以通过科学配置化肥与农药的使用量从而减轻农业生产对水体、土壤、大气和生物多样性所产生的不良影响，以此达到生态环境的改善。智慧农业也为现代农业发展提供了多维度、综合性的农业种养方式，有利于协调人与自然关系，推动我国农业可持续发展。（2）我国智慧农业与发达国家存在的差距。首先，发达国家拥有完善的农业推广网络体系及各具特色的成熟农业推广模式；而我国目前的智慧农业推广体系还不够健全，许多乡镇居民对于智慧农业的了解不深，智慧农业的相关技术也并未得到普及，大部分的农村地区尚未推广使用现代化农机设备，在农业生产中发挥主要作用的仍然是传统农耕方式。其次，我国社会组织的作用与发达国家的相比有很大的区别，发达国家在社会力量的借用方面做得十分出色。发达国家在联合各方力量后，采用多种形式和手段，推动了智慧农业相关知识和相关技能的学习进度。相比较而言，我国在这方面仍处于一种相对滞后的状态。最后，发达国家对相关人员的教育和培训水平也是我国目前尚不能达到的。英国从20世纪90年代开始实施针对农村的信息与技术教育，建设各种网络培训中心，并持续不断地加大资金投入力度；日本为65岁以上的老人开办专门的计算机培训班，并委派专业的农技师下乡进行计算机培训。在我国，乡村的农业生产者大多数为中老年人，他们的思想往往具有局限性，对新事物的接受和吸收能力较弱，而其中了解并能熟练使用智能设备的人更是少之又少；同时，专门针对他们开展的技术培训也是非常之少。这既是我国与发达国家存在差异的重要原因之一，也是智慧农业发展特别需要重视的问题。

2.计算机技术在农业中的应用2.1物联网监控系统在农业的应用在设计环境中部署各类传感设备、根据需求采集环境数据，涵盖气候、土壤、设备状态、PH值、温度、湿度等，使农业大棚的各项有用指标数据化、实时化，用户通过监控平台、移动手机等设备及时掌握生产数据的变化、病虫引起的损失、气候的变化趋势、土壤的质量和肥力等。配合农产品需要达到的生产指标和质量管理要求，实时调整生产参数，从而达到精确监控并配合自动化设备实时调整。智慧农业物联网的实施载体大部分为农业大棚。是连在一起的温室，具备独立控制生产环境的功能，这是设施农业升级的一种高级状态，对动植物生长的各个节点的环境因素进行综合控制，通过感应元件传导的数据调整大棚内CO2、光照、水、肥、通风、PH值等诸多因素，能够实现反季节的植物种植、增加单位面积农产品的年产量。对蔬菜、花卉等植物进行精细的培养、减少低效率工作。蔬菜和花卉大棚在近几年发展较快，给农业发展带来了新的思路和动力。脆弱的动植物在温室中能够得到更加细致的培育。同时在二氧化碳、温度等指标出现异常时及时的报警提示，很大程度上提高了大棚种植的效率，推动了遥感技术和互联网产业与农业的产业融合。2.2农业互联网系统应用电商和农场(合作社)的连接；通过数字农场让电商可以监控作物生长情况、环境情况、农事情况，并可以对生产规模进行规划和干预[30]；消费者与农场的连接提供农产品平台，让消费者可以向农场租用地块，系统成为订单工具，产生具有市场前景的订单式种植模式。农场数字化(掌上农场)：通过GIS/GPS技术将农场的整体状况在电脑上展示，让农户不用走到田间地头，同时通过手机或电脑就可以切换不同的农场以地块为单位管理作物生产情况、环境数据、养殖计划、产量数据。大数据价格趋势：价格趋势图标及价格预测(结合产量、质量、市场吸收量等因素，对产品价格的历史趋势分析，完成未来几天内的价格预测)，价格区域对比分析(对不同区域的产品价格进行对比分析，确保市场供需信息对等全面，为价格调控做有力参考)。溯源系统通过对动植物生产的全过程监控，通过手机扫码，消费者可以查询农产品的源头、品种特征、运输途径，涉及到加工、运输、批发及销售等多个环节，在出现食品安全问题后可以通过节点查询到问题环节。通过质量安全追溯系统可以保证消费者的知情权，方便追究假冒伪劣商品生产者的责任。信息化平台将农产品属性和历史资料进行记录存储，并分享给农产品全生命周期的各环节参与者，同时智能匹配农产品的供给和需求信息，将商品信息传递给最需要的人。终端采集各类数据通过软件分析和专家远程分析对农业产前、产中、产后的各环节进行指导。2.3水肥一体化系统应用80年代初期国内开始首次使用滴灌溉设备，实现了从无到有到突破。1980-1985年开始大量引进国外滴灌设备，并在国外设备的基础上改良发展形成了我国自行研发的喷灌设备，国内灌溉设备使用规模增大，水肥一体化技术试验、应用区域逐渐增多。水肥一体化灌溉系统适用性较强，系统采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站，即时远程采集土壤墒情、PH值、氮磷钾含量、天气状况等信息，具备灾情自动预报、智能分析灌溉用水量、远程控制浇灌设备等功能，实现智慧农业中到精细化种植。使种植和施肥灌溉等工作完的质量更高，同时保障生产资料的使用效率。系统根据不同区域土壤类型、耕作方式、气候条件的特点，在各个区域具有代表性的土地中，部署具有土壤含水量，地下水位，降水量等环境资料的采集终端和网络传输监测点。通过预测系统件结合信息实时监测系统，为精细化节水灌溉提供合理的数据保障，及时发布灌溉指南，引导农户适时适量的开展灌溉工作。在国内智慧农业的应用中农业物联网系统发展较快，而基于3GS定位技术的大范围农田智慧系统涉及较少。农业互联网应用种类逐年增加，随着我国信息化的高速发展、“互联网+农业”融合的方式更加多样化，追溯系统、掌上农场等新型模式发展迅速，水肥一体化灌溉系统技术已相对成熟、环境监测种类从简单的温湿度监测向PH值、水位、虫害等多维度的监测发展，国内各类智慧农业应用成果对重庆智慧农业发展具有较好的示范作用和指导意义。2.4计算机技术在农机设施的应用计算机、人工智能、云计算以及大数据等现代化技术的出现，加快了中国传统农业向新型农业转型升级的步伐，农业与计算机科学的有机结合达到了正增长。农业生产正朝着自动化，信息化和智能化方向发展。实践证明，计算机智能化技术与农业生产的结合，既提高了工作的生产率，又减少了不必要的人力浪费，促进了规模化工作的发展。农业机械的智能化应用主要体现在工作功能更全面，比人为操作更可靠，更安全。其全面性不仅能主要用于生产活动，而且能智能监控当前的生产环境，记录数据，监控生产过程是否存在缺陷，大幅提高网络故障诊断，反应速度。专家通过机器传送的数据可以做出一系列判断。例如，随着环境变数的变化，随着调整生产决策的市场实时变化，生产方面如何应对，可以为决策人提供重要依据，使政权更科学，更灵活。计算机信息化的应用主要体现在自动监控，新能源技术的使用，机器视觉和自动驾驶，农用机器人的兴起，农机导航系统，新型喷雾器等领域。驾驶席上设有实时情况显示器。驾驶席上设有驾驶席、驾驶席、驾驶席、驾驶席、驾驶席、驾驶席、驾驶席、驾驶席、驾驶席、驾驶席、驾驶席等。具体工作流程是技术人员根据机器记录的产量和环境变数，通过具体计算预测下一季度的产量，通过对市场的分析，确定产量是否合理，从而调整生产强度。装有智能传感器，如收割机。它具有收获高度自动变化，脱粒量自动控制，收获自动捕获及粮食损失率自动测定等功能，能综合智能地计算出自家故障测量，产量，收获率，收获面积等。其精密度可达到精耕细作的要求。2.5大数据技术在农业的应用根据上述有关大数据技术在智慧农业建设中的要点，研究对大数据技术在智慧农业中的应用进行了分析，包括智慧农业大数据架构和应用情况两个方面。智慧农业大数据架构可作为安全保障体系、运维保障体系、标准规范体系等三种体系进行研究，其包括展示和应用层、支撑层、感知层、基础层。智慧农业大数据架构的前提和根本为运维保障、标准规范体系、安全保障体系，它能通过一定的途径约束智慧农业的整体建设过程，保障农业信息化建设过程中的运行维护和安全。基础设施层为智慧农业建设提供安全资源、网络、存储、计算等服务的基础平台，这能够保障各类数据资源的安全，避免数据资源的遗漏和丢失，且能够统一管理和调度各式各样的数据资源。在基础环境得到保障后，接着构建物联感知体系。区别于其他行业，农业需要借助视频监控、各式各样的传感器实时监测畜禽、农作物的生命数据。智慧农业部门需要借助光照传感器、温湿度传感器、农情监测设备、视频监控等设备收集农业基础数据。除开监控、传感数据外，智慧农业建设还需要采集管理管控、市场销售、生产环境等数据。农业大数据资源中心包括数据融合、数据治理、数据源、数据存储、数据加工５个层面。数据融合包括专题库、主题库、基础库；数据治理包括数据标准管理、数据质量管理、元数据管理；数据源包括农业管理数据、农业市场数据、农业生产数据、农业环境数据；数据存储包括结构化数据库、图数据库、时序数据库、文档数据库、分析数据库；数据加工包括数据加载、数据转化、数据清洗。应用层包括质量安全监管系统、农业专家服务系统、溯源管理系统、农业信息管理系统、数据可视化展示平台。通过支撑层完成农业大数据资源中心的采集存储，应用展示层构成了多种智慧农业的应用系统。智慧农业大数据架构应用和展示层包括数据可视化平台和质量安全监管系统、农业专家服务系统、资源管理系统、农业信息管理系统。针对数据采集，农业智慧建设所获取到的数据类型包括农业管理、农业市场数据、农业生产数据、农业环境数据。所获取到的数据均为结构化数据，数据资源可通过消息数据采集、接口数据采集、库表数据同步、文件数据采集等方式获取。数据治理是智慧农业建设的核心步骤，其将杂乱无序的原始数据转化为高质量标准的数据，进而提高应用系统运行的准确性。针对数据应用，农业信息管理系统对于农业技术标准和农业生产基本信息的管理至关重要，能为农产品的生产提供决策和数据支持。农业专家服务系统是提供给农户的一个信息交流平台，用户可通过该平台与专家进行在线交流。3智慧农业未来发展趋势3.1整体化与协调化从当前我国智慧农业的发展情况来看，其呈现出地区化发展特征，即智慧农业仅在某些信息化建设良好的地区开展，大多数经济条件较差的农村甚至完全没有接触过智慧农业。我国是一个幅员辽阔的大国，仅仅依靠几个地区来发展智慧农业是不行的，事实上，由于目前普及不足，智慧农业的成效尚未达到预期。作为我国重点发展项目之一，智慧农业在此后的发展过程中，必然会逐渐普及到这些较为落后的农村，这就要求我国加快全国农村信息化建设，降低农村通信费用的同时，推动农村网络体系构建，优化农村物流结构，确保智慧农业能够在这些农村逐步落实，增大智慧农业区域在全国的占比。各个地区的政府要在遵循国家总要求的基础上，出台地区性政策，鼓励当地农民积极投身智慧农业建设活动，使全国各地的智慧农业发展可以逐步达成整体化和协调化。3.2经济效益最优化智慧农业本就是为了提升农业效益而生的，因此，其在发展过程中，应当遵循经济效益最优化原则，保证发展成本逐步减少的同时，收益不断提高，而所获得的收益又能够进一步推动智慧农业的发展。互联网服务质量是智慧农业的关键，各地政府要重视当地农村互联网建设，引入互联网专业人才，基于城市网络建设方案而制定符合农村实际要求的网络布局，实现资源利用最大化，节约智慧农业建设所用成本。此外，政府要关注到环保对于经济效益的重要作用，放大智慧农业的环保化优势，以智慧农业带动农村旅游业，将农业中的要素拆解出来，同旅游业结合在一起，推出独具当地特色的农村旅游项目，建设一条可持续发展的乡村振兴道路，提升农村整体收益，帮助农民过上高质量的生活。3.3同教育相结合智慧农业的发展离不开人才，而其所需要的人才既需要掌握信息化、智能化技术，又需要具备良好的农业知识与技能，且应当拥有创新精神和创新理念，属于复合型人才。因此，政府要积极推动智慧农业同教育的结合发展，做好智慧农业人才培养工作，构建一条完善的人才培养体系，通过人才来实现智慧农业的进一步发展。首先，政府要重视本地农村人才的选用。当地农村人本就熟悉农业生产，经验丰富，政府要通过各种优惠政策扶持农村人才的成长，帮助农村人才学会智慧农业所需要的知识与技能，并促使他们尽快将这些知识与技能同自身已有农业经验结合起来，扩大当地人在智慧农业建设上的参与度。其次，政府要关注人才引进的重要性。现如今全国各地区都盛行人才引进，而人才引进多由政府主导，能够帮助当地快速获得所需的高学历和高水平技术人才。政府要有针对性地的引进智慧农业方向的各类人才，推出丰厚的薪酬与福利吸引人才，帮助人才在当地安家落户，从而组建一支有水平、有能力的智慧农业人才队伍，为当地智慧农业的发展提供高水平人才支持。

结语利用计算机技术对现代农业的生产全过程进行科学分析。通过大数据分析、深度学习等理论手段探索计算机技术对现代农业生产中的应用，对现代农业发展就有系统性的研究，为计算机技术对涉农领域提供理论支撑，从而解决现代农业中生产不均匀不平衡，科技化水平不高等问题，达到提升现代农业的科学管理水平，提高农业生产的质量和数量的预期效果。序贯截止阀法则仿真选