從農業(yè)機械化到農業(yè)信息化、自動化與智能化南京農業(yè)大學工學院姬長英農業(yè)機械化的成就農業(yè)機械化是人類20世紀取得的最重要的工程技術成就之一農業(yè)機械化使農業(yè)用工減少、成本下降、效率提高、抗災能力增強，極大提高了農產品的生產能力農業(yè)機械化的局限性能源消耗增加、物質（機器、化學品等）投入的邊際效益下降、環(huán)境受到影響由于機械固有的局限性，作業(yè)的質量和范圍受到限制農業(yè)機械化并未改變以經驗為基礎的傳統(tǒng)農業(yè)管理方式

精確農業(yè)的發(fā)展使農業(yè)從以建立在經驗基礎上的粗放管理走向以現(xiàn)代科學技術為基礎的精確定量管理1精確農業(yè)的基本思想與技術體系

基于信息和知識管理好復雜的農業(yè)系統(tǒng)；

由經驗型、定性化為主的粗放型農業(yè)向知識型、精細化管理的現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展方式轉變；

基于差異性信息實施精細農作管理。什么是精確定農業(yè)？精確農業(yè)不僅是一種技術體系，更重要的是，它本身是一種農業(yè)的哲學理念和戰(zhàn)略思想精確農業(yè)的目標：最合理地利用農業(yè)生產資源和保護生態(tài)環(huán)境精確農業(yè)的思想依據：農業(yè)生產條件的空間差異性精確農業(yè)的作業(yè)方式:據作物個體或小群體的需要進行作業(yè)精確農業(yè)的技術支撐：現(xiàn)代電子技術、計算機技術等高新技術,是信息技術和人工智能技術在大農業(yè)中的宏觀和微觀應用精細農業(yè)實踐的5條規(guī)則

:

按正確的時間 以正確的數量 在正確的地點 用正確的方式正確利用投入（營養(yǎng)、水、勞動、機器、技術、成本等）實施基于空間與時間差異性的農業(yè)生產系統(tǒng)科學管理！精確農業(yè)的基本思想經濟要求法律要求環(huán)境要求減少投入車輛定位系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)農機控制與監(jiān)視優(yōu)化控制系統(tǒng)精確農業(yè)系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)決策支持系統(tǒng)作物栽培模型田間歷史數據經營效率改善較少環(huán)境投入較少廢棄物較高利潤精確農業(yè)的核心技術一個完整的精確農業(yè)體系應包括信息的采集、信息的處理、決策的生成及決策的執(zhí)行等系統(tǒng)。其核心技術可概括為“7S”。

精確農業(yè)的核心技術一個完整的精確農業(yè)體系應包括信息的采集、信息的處理、決策的生成及決策的執(zhí)行等系統(tǒng)。其核心技術可概括為“7S”。

“7S”-精確農業(yè)的核心技術GIS—GeographicalInformationSystem(地理信息系統(tǒng))GPS—GlobalPositioningSystem（全球定位系統(tǒng)）或GNSS—GlobalNavigationSatelliteSystem（全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)）

RS（或RSS）—RemoteSensingSystem（遙感系統(tǒng)）SS—SimulationSystem（模擬系統(tǒng)）ES—ExpertSystem（專家系統(tǒng)）DSS—DecisionSupportSystem（決策支持系統(tǒng)）ICS—IntelligenceControlSystem（智能控制系統(tǒng)）大田精確種植技術體系GIS:GeographicalInformationSystem,地理信息系統(tǒng);GPS:GlodalPositioningSystem,全球定位系統(tǒng);RSS:RemoteSensingSystem,遙感系統(tǒng);SS:SimulationSystem,模擬系統(tǒng);ES:ExpertSystem,專家系統(tǒng);DSS:DecisionSupportSystem,決策支持系統(tǒng);ICS:IntelligenceControlSystem,智能控制系統(tǒng);自動信息采集GPSGISRS傳感技術前3S集成田間狀態(tài)圖人工采集ESSSDSS后

3S集成決策生成指令生成決策實施農田對策圖作業(yè)指令集

ICS

農機明白紙常規(guī)農機GNSS—定位與導航GIS—分析處理田間數據RS—獲取農業(yè)生產信息ES—解決農業(yè)生產問題SS—分析作物需求儲存物質結構物質莖根葉面積轉化比例光合作用維持生長光照生理輻射土壤水分蒸騰水分存在水分脅迫作物模型排水蒸發(fā)降水DSS—幫助人們進行農業(yè)生產決策用戶人機接口問題處理系統(tǒng)(PPS)模型庫管理系統(tǒng)方法庫管理系統(tǒng)方法庫數據庫管理系統(tǒng)知識庫管理系統(tǒng)模型庫數據庫知識庫ICS—決策實施ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件谷物聯(lián)合收獲機實時測量傳感系統(tǒng)GPS接收裝置DGPS接收裝置谷物濕度測量谷物密度測量體積流量測量損失測量轉向角度測量距離速度測量割幅測量ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件谷物聯(lián)合收獲機實時測量傳感系統(tǒng)GPS接收裝置DGPS接收裝置谷物濕度測量谷物密度測量體積流量測量損失測量轉向角度測量距離速度測量割幅測量谷物聯(lián)合收獲機傳感系統(tǒng)谷物流量監(jiān)測谷物濕度監(jiān)測谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測光電式—英國RDS機械沖擊式—紐荷蘭TX—64γ射線式—麥賽福格森公司電容式電感式超聲波式沖擊式ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件谷物聯(lián)合收獲機實時測量傳感系統(tǒng)GPS接收裝置DGPS接收裝置谷物濕度測量谷物密度測量體積流量測量損失測量轉向角度測量距離速度測量割幅測量谷物聯(lián)合收獲機傳感系統(tǒng)谷物流量監(jiān)測谷物濕度監(jiān)測谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測光電式—英國RDS機械沖擊式—紐荷蘭TX—64γ射線式—麥賽福格森公司電容式電感式超聲波式沖擊式精確變量施肥機ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件谷物聯(lián)合收獲機實時測量傳感系統(tǒng)GPS接收裝置DGPS接收裝置谷物濕度測量谷物密度測量體積流量測量損失測量轉向角度測量距離速度測量割幅測量谷物聯(lián)合收獲機傳感系統(tǒng)谷物流量監(jiān)測谷物濕度監(jiān)測谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測光電式—英國RDS機械沖擊式—紐荷蘭TX—64γ射線式—麥賽福格森公司電容式電感式超聲波式沖擊式精確變量施肥機ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件谷物聯(lián)合收獲機實時測量傳感系統(tǒng)GPS接收裝置DGPS接收裝置谷物濕度測量谷物密度測量體積流量測量損失測量轉向角度測量距離速度測量割幅測量谷物聯(lián)合收獲機傳感系統(tǒng)谷物流量監(jiān)測谷物濕度監(jiān)測谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測光電式—英國RDS機械沖擊式—紐荷蘭TX—64γ射線式—麥賽福格森公司電容式電感式超聲波式沖擊式精確變量施肥機精確變量施肥機ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件谷物聯(lián)合收獲機實時測量傳感系統(tǒng)GPS接收裝置DGPS接收裝置谷物濕度測量谷物密度測量體積流量測量損失測量轉向角度測量距離速度測量割幅測量谷物聯(lián)合收獲機傳感系統(tǒng)谷物流量監(jiān)測谷物濕度監(jiān)測谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測光電式—英國RDS機械沖擊式—紐荷蘭TX—64γ射線式—麥賽福格森公司電容式電感式超聲波式沖擊式精確變量施肥機精確變量施肥機精確變量噴藥機ICS和前3S及后3S的關系前3S（信息3S）集成的作用是及時采集田間信息，經過信息處理形成小區(qū)情況分布圖，該圖應能反映田間狀態(tài)（肥、水、病蟲、產量）的斑塊不均勻分布情況。后3S（智能3S）集成的作用是及時生成優(yōu)化了的決策，它的支撐技術包括專家系統(tǒng)（知識模型）、模擬系統(tǒng)（數學模型）和決策支持系統(tǒng)（從多方案中優(yōu)選或綜合，得出決策）。決策的表達形式可以是農田實時處理圖或指令IC卡。ICS是具體的實施者。農田精確種植體系中ICS種類具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機精密變量播種機精確變量施肥機精確變量噴藥機精確變量灌溉機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機具有測產功能的谷物聯(lián)合收獲機測產原理傳統(tǒng)測產單產=總產重量/地塊畝數PA測產 單產=谷物流量-水分含量+損失量行駛速度*實際割幅測產收獲機系統(tǒng)組成行駛監(jiān)測系統(tǒng)產量實時監(jiān)測系統(tǒng)機載計算機系統(tǒng)實際位置和行駛軌跡監(jiān)測行駛速度監(jiān)測谷物流量監(jiān)測

谷物濕度監(jiān)測

谷物損失監(jiān)測割幅監(jiān)測田野之星其它專用軟件谷物聯(lián)合收獲機實時測量傳感系統(tǒng)GPS接收裝置DGPS接收裝置谷物濕度測量谷物密度測量