教案2农业信息技术.pptx

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1、农业信息技术第一节 信息技术发展概述 1第二节 农业信息技术发展 2第三节 数字农业技术应用 3第一节 信息技术发展概述一、信息技术的概念二、信息技术的发展历程 三、现代信息技术内容 四、“数字地球”构想 五、“智慧地球”愿景 信息信息（information）是信息源所发生的各种信号和消息经过传递被人们所感知、）是信息源所发生的各种信号和消息经过传递被人们所感知、接收、认识和理解的内容的统称。接收、认识和理解的内容的统称。信息技术信息技术（informationtechnology，IT）是指获取、处理、传递、存储、使用信）是指获取、处理、传递、存储、使用信息的技术，是能够扩展人们的信息功能

2、的技术。息的技术，是能够扩展人们的信息功能的技术。感觉器官感觉器官感觉器官感觉器官传导神经网络传导神经网络传导神经网络传导神经网络思维器官思维器官效应器官效应器官信息控制技术信息控制技术信息控制技术信息控制技术 信息采集技术信息采集技术信息采集技术信息采集技术信息传递技术信息传递技术信息传递技术信息传递技术信息处理技术信息处理技术信息处理技术信息处理技术一、信息技术的概念如：眼神、肢体行为（一）信息采集技术（一）信息采集技术 信息采集技术信息采集技术指能有效地扩展人类感觉器官的感知域、灵敏度、分辨力和作用范围的技指能有效地扩展人类感觉器官的感知域、灵敏度、分辨力和作用范围的技术术。包括包括传感

3、、测量、识别和遥感遥测技术传感、测量、识别和遥感遥测技术等等.但但目前广泛使用的主要是传感技术、遥目前广泛使用的主要是传感技术、遥测技术、遥感技术和全球卫星定位技术等。测技术、遥感技术和全球卫星定位技术等。（二）信息传递技术（二）信息传递技术 l数字程控交换技术数字程控交换技术l综合业务数字通信网综合业务数字通信网l光纤通讯光纤通讯l数字移动通信数字移动通信l卫星通讯卫星通讯l信息高速公路信息高速公路信息传递技术信息传递技术也称通信技术也称通信技术喊叫、烽火台、电话、网络。（三）信息处理技术（三）信息处理技术 信息处理技术信息处理技术就是应用计算机硬件、软件及数字传输网，对信息进行就是应用计算

4、机硬件、软件及数字传输网，对信息进行文字、图形、特征识别，信息与交换码之间的转换，信息的整理、加文字、图形、特征识别，信息与交换码之间的转换，信息的整理、加工、生成，以及利用数据库、知识库实现信息存储和积累的技术。工、生成，以及利用数据库、知识库实现信息存储和积累的技术。l信息识别技术信息识别技术l信息转换技术信息转换技术l信息加工技术信息加工技术l信息存储技术信息存储技术 （四）信息控制技术（四）信息控制技术 信息控制技术信息控制技术的功能是根据输入的指令信息（决策信息）对外部事物的运动状态的功能是根据输入的指令信息（决策信息）对外部事物的运动状态和方式实施干预，是效应器官功能的扩展延伸。和

5、方式实施干预，是效应器官功能的扩展延伸。l显现技术显现技术l人机接口技术人机接口技术l遥控技术遥控技术l自动控制技术自动控制技术l机器人技术机器人技术已形成的综合应用开发技术：已形成的综合应用开发技术：l数据库技术数据库技术l人工智能人工智能l专家系统专家系统l遥感技术遥感技术l地理信息系统地理信息系统(GIS)(GIS)l全球定位系统全球定位系统l计算机辅助决策系统计算机辅助决策系统l自动控制技术自动控制技术l多媒体技术多媒体技术l计算机网络技术计算机网络技术 二、信息技术的发展历程 近代信息技术现代信息技术古代信息技术二、信息技术的发展历程（一）古代信息技术（一）古代信息技术 手势、喊叫、

6、形体动作手势、喊叫、形体动作 （远古时代（远古时代 ）视觉通视觉通信（烽火台）信（烽火台）听觉通信听觉通信 邮驿传书邮驿传书 （二）近代信息技术（二）近代信息技术 广播与电视技术广播与电视技术 摄影技术摄影技术电影技术电影技术电报与电话技术电报与电话技术（三）现代信息技术（三）现代信息技术 以微电子技术为基础技术，以计算机技术以微电子技术为基础技术，以计算机技术和现代通信技术为主要代表。和现代通信技术为主要代表。l信息获取技术信息获取技术l信息处理技术信息处理技术l信息传递技术信息传递技术l信息存储技术信息存储技术三、现代信息技术内容 现代信息技术现代信息技术是指是指20世纪世纪70年代以来，

7、随着微电子技术、计算机技术和通年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群。成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群。其中以微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术为主导其中以微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术为主导 l微电子技术微电子技术l新型元器件技术新型元器件技术l通信技术通信技术l计算机技术计算机技术l各类软件及系统集成技术各类软件及系统集成技术l光盘技术光盘技术l传感技术传感技术l机器人技术机器人

8、技术l高清晰度电视技术高清晰度电视技术l微电子产品已经广泛的应用于生产和生活的各个领域微电子产品已经广泛的应用于生产和生活的各个领域 （一）微电子技术（一）微电子技术微电子技术微电子技术是随着集成电路技术发展起来的一门新兴技术。是随着集成电路技术发展起来的一门新兴技术。系统与电路设计系统与电路设计器件物理器件物理工艺技术工艺技术材料制备材料制备自动测试与封装自动测试与封装一系列专门技术以芯片和集成电路为研究重点以芯片和集成电路为研究重点趋势：不断缩小电路元件的尺寸趋势：不断缩小电路元件的尺寸 提高集成度提高集成度现代传感技术现代传感技术就是人们采集获取信息的技术。就是人们采集获取信息的技术。（

9、二）传感技术（二）传感技术l传感器技术传感器技术l雷达技术雷达技术l遥测技术遥测技术l遥感技术遥感技术l 信息存储技术信息存储技术是人们记录保存信息的技术。是人们记录保存信息的技术。（三）信息存储技术（三）信息存储技术l磁存储技术磁存储技术l光存储技术光存储技术l微缩存储技术微缩存储技术l.软盘、硬盘、光盘、U盘、云盘（四）计算机技术（四）计算机技术计算机计算机是一种能自动、快速、精确进行信息处理的电子设备。是一种能自动、快速、精确进行信息处理的电子设备。应用广泛：应用广泛：科学计算科学计算数据采集和处理数据采集和处理信息传输和处理信息传输和处理实时控制实时控制计算机辅助教育计算机辅助教育计算

10、机辅助设计计算机辅助设计人工智能与机器人人工智能与机器人.远程教育与培训远程教育与培训商业宣传商业宣传图书资料管理图书资料管理监视系统监视系统办公自动化办公自动化医疗诊断医疗诊断电子出版电子出版仪器仪表仪器仪表农业管理农业管理虚拟现实技术虚拟现实技术 （五）多媒体技术（五）多媒体技术多媒体技术多媒体技术是指能对音乐、声音、文字、图像、照片、动画、电影、电视等多是指能对音乐、声音、文字、图像、照片、动画、电影、电视等多种形式信息进行处理和传输的技术，能使用户获得图、声、文并茂的计算机画种形式信息进行处理和传输的技术，能使用户获得图、声、文并茂的计算机画面。面。文化、娱乐、教育、卫生、金融等方面广

11、泛的信息服务文化、娱乐、教育、卫生、金融等方面广泛的信息服务 （六）通信技术（六）通信技术通信通信是信息的传输与交换，也就是将语言、文字、符号、音乐、是信息的传输与交换，也就是将语言、文字、符号、音乐、图像等信息从发送者传输给另一个时空点的收集者。图像等信息从发送者传输给另一个时空点的收集者。通信系统通信系统是指实现这一通信过程的全部技术设备和信道（传输媒介）的总和。是指实现这一通信过程的全部技术设备和信道（传输媒介）的总和。l长途和本地的有线电话网（包括光缆、同轴电缆网）长途和本地的有线电话网（包括光缆、同轴电缆网）l无线电话网（包括卫星通信、微波中继通信网）无线电话网（包括卫星通信、微波中

12、继通信网）l有线电视网有线电视网l计算机数据网计算机数据网（七）计算机网络技术（七）计算机网络技术计算机网络计算机网络是由一些相互连接、自治的计算机的集合是由一些相互连接、自治的计算机的集合计算机计算机通信网络通信网络通信网络的终端或信息源通信网络的终端或信息源为计算机的数据传输与交换提供了通道为计算机的数据传输与交换提供了通道l l局域网（局域网（局域网（局域网（LANLAN）l l城域网（城域网（城域网（城域网（MANMAN）l l广域网（广域网（广域网（广域网（WANWAN）因特网（因特网（InternetInternet）是世界上规模最大、用户最多、影）是世界上规模最大、用户最多、影响

13、最大的广域网响最大的广域网匿名匿名FTP服务器服务器电子图书馆电子图书馆新闻服务器新闻服务器电子邮件服务电子邮件服务远程登录远程登录文件传送服务（文件传送服务（FTP）文件查询服务文件查询服务免费资源免费资源四、“数字地球”构想（一）（一）“数字地球数字地球”的提出的提出 前美国副总统戈尔前美国副总统戈尔（ALGore）于于1998年发表题为年发表题为“数字地球数字地球21世纪人类认识地球的方世纪人类认识地球的方式式”（TheDigitalEarth:Understandingourplanetinthe21stCentury）演讲时提出的。）演讲时提出的。（二）（二）“数字地球数字地球”的含

14、义与特点的含义与特点 所谓所谓数字地球数字地球，可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识，可以理解为对真实地球及其相关现象统一的数字化重现和认识，是以地球为对象，以地理坐标为依据，以计算机技术、多媒体技术和大规模存贮是以地球为对象，以地理坐标为依据，以计算机技术、多媒体技术和大规模存贮技术为基础，以宽带网络为纽带，由海量地球信息组成的多分辨率、多尺度、多技术为基础，以宽带网络为纽带，由海量地球信息组成的多分辨率、多尺度、多时空、并能用多维空间描述的虚拟地球。时空、并能用多维空间描述的虚拟地球。1.具有空间性、数字性和整体性。具有空间性、数字性和整体性。2.数据具有无边无缝的分布式

15、数据层结构，包括多源、多比例尺、多分数据具有无边无缝的分布式数据层结构，包括多源、多比例尺、多分辨率、历史和现时的、矢量格式和栅格格式的海量数据。辨率、历史和现时的、矢量格式和栅格格式的海量数据。3.具有迅速充实、联网的地理数据库。具有迅速充实、联网的地理数据库。4.以图像、图形、文本报告等形式提供服务。以图像、图形、文本报告等形式提供服务。5.采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。采用开放平台、构件技术、动态互操作等最先进的技术方案。6.任何一个用户都可以在宽带网上根据自己的权限实时查询和调用数字任何一个用户都可以在宽带网上根据自己的权限实时查询和调用数字地球中的信息，无论生

16、产者是谁，无论数据在什么地方；运用具有传地球中的信息，无论生产者是谁，无论数据在什么地方；运用具有传感器功能的特制数据手套，还可以对数字地球进行各类可视化操作。感器功能的特制数据手套，还可以对数字地球进行各类可视化操作。7.服务对象覆盖整个社会层面，无论政府机关还是科教、生产单位，无服务对象覆盖整个社会层面，无论政府机关还是科教、生产单位，无论专业技术人员还是普通老百姓，都可以找到自己所需要的信息。论专业技术人员还是普通老百姓，都可以找到自己所需要的信息。（二）（二）“数字地球数字地球”的含义与特点的含义与特点 （三）数字地球的技术基础（三）数字地球的技术基础 l信息高速公路和计算机宽带高速网

17、信息高速公路和计算机宽带高速网l高分辨率卫星影像高分辨率卫星影像l空间信息技术与空间数据基础设施空间信息技术与空间数据基础设施l大容量数据存贮及元数据大容量数据存贮及元数据l科学计算科学计算l可视化和虚拟现实技术可视化和虚拟现实技术（四）我国（四）我国“数字地球数字地球”发展发展 1999年年11月，由中国科学院和中国政府月，由中国科学院和中国政府15个部委局联合举办的个部委局联合举办的“数字地球数字地球国际会议国际会议”在北京成功举行，对数字地球进行了充分讨论，提出了在我在北京成功举行，对数字地球进行了充分讨论，提出了在我国发展国发展“数字中国数字中国”的初步构想的初步构想。近年来，我国在近

18、年来，我国在“数字地球数字地球”领域的研究也正在深入和拓宽，已举领域的研究也正在深入和拓宽，已举行有关行有关“数字地球数字地球”方面的大型研讨会近方面的大型研讨会近10次，许多权威专家著文次，许多权威专家著文阐述阐述“数字地球数字地球”技术，国家技术，国家“863”计划也把计划也把“数字地球数字地球”列为列为发展战略研究的内容，我国发展战略研究的内容，我国“十五发展纲要十五发展纲要”中已把数字化、信息中已把数字化、信息化的内容列入重中之重的项目中。化的内容列入重中之重的项目中。五、“智慧地球”愿景 这是一种运用先进信息技术手段构建新的世界运行模型的这是一种运用先进信息技术手段构建新的世界运行模

19、型的“愿景愿景”构想。构想。提出：提出：2008年年11月美国月美国IBM公司发布了公司发布了“智慧地球智慧地球”战略。战略。“智慧地球智慧地球”战略被奥巴马政府借鉴和列入美国经济振兴计划，已批准投资战略被奥巴马政府借鉴和列入美国经济振兴计划，已批准投资300亿美元在美国亿美元在美国发展发展“智慧电网智慧电网”和和“智慧医疗智慧医疗”。（一）（一）“智慧地球智慧地球”的含义的含义 核心内容核心内容：基于信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合，能够以一种基于信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合，能够以一种更智慧的方更智慧的方法法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式

20、，以便提高交互的明确通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度，使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。性、效率、灵活性和响应速度，使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，利用先进技术获取更智能的洞察并付诸实践，进而创造新的价值进而创造新的价值 利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的利用任何可以随时随地感知、测量、捕获和传递信息的设备、系统或流程设备、系统或流程先进的系统可按新的方式协同工作先进的系统可按新的方式协同工作更透彻的感知更透彻的感知更广泛的互联互通更广泛的互联互通更深

21、入的智能化更深入的智能化智慧方法简单地讲简单地讲，互联网，互联网+物联网物联网=智慧地球智慧地球（二）物联网（二）物联网 “物联网物联网”（theInternetofthings）是指通过射频识别、红外感应器、）是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。定位、跟踪、监控和管理的一种网络。核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩

22、展的网络核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯物联网就是物联网就是“物物相连的互联网物物相连的互联网”，有两层含义：，有两层含义：建立物联网的步骤：建立物联网的步骤：对物体对物体属性进属性进行标识行标识读取物体属读取物体属性性转换转换为适合为适合网络传输的网络传输的数据格式数据格式将物体信将物体信息网络传息网络传输到信息输到信息处理中心，处理中心，完成物体完成物体通信的相通信的相关计算关计算二、云计算三、二者关系四、现状与发展一、大数据(三）大数据与云计算

23、一、大数据u大数据的发展大数据的发展u大数据的大数据的4V4Vu大数据的价值大数据的价值数据的单位Byte、KB、MB、GB、TB、PB、EB、ZB、YB、DB、NB2012年全球发生的数据量为2.8ZB；1EB大约相当于4,000,000个美国国会图书馆的藏书数据。时代背景数据的发展什么是大数据大数据的4V购物旅行商业管理交流服务淘宝京东搜索电商导航推荐信息决策微博微信公共个人大数据大数据价值大数据的有趣案例全球零售业巨头沃尔玛在对消费者购物行为分析时发现，男性顾客在购买婴儿尿片时，常常会顺便搭配几瓶啤酒来犒劳自己，于是尝试推出了将啤酒和尿布摆在一起的促销手段。没想到这个举措居然使尿布和啤酒

24、的销量都大幅增加了。如今，“啤酒尿布”的数据分析成果早已成了大数据技术应用的经典案例，被人津津乐道。2013年5月10日，阿里巴巴集团董事局主席马云在淘宝十周年晚会上，将卸任阿里集团CEO的职位，并在晚会上做卸任前的演讲，马云说，大家还没搞清PC时代的时候，移动互联网来了，还没搞清移动互联网的时候，大数据时代来了。大数据的有趣案例2010年10月23日卫报利用维基解密的数据做了一篇“数据新闻”。将伊拉克战争中所有的人员伤亡情况均标注于地图之上。地图上一个红点便代表一次死伤事件，鼠标点击红点后弹出的窗口则有详细的说明：伤亡人数、时间，造成伤亡的具体原因。密布的红点多达39万，显得格外触目惊心。一

25、经刊出立即引起朝野震动，推动英国最终做出撤出驻伊拉克军队的决定。二、云计算u云计算的体系结构u云计算的特征u云计算服务形式什么是云计算云计算与云技术 首先必须清楚：云计算与云技术是指两个不同的概念，两者并没有必然的联系。云技术是指实现云计算的一些技术，包括虚拟化、分布式计算、并行计算等；云计算除了技术之外更多的是指一种新的IT服务模式，可以说目前提到较多的云计算30%是技术，70%是指模式。云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，

26、后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。因此，云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。云计算的演进云计算主要经历了四个阶段才发展到现在这样比较成熟的水平，这四个阶段依次是电厂模式、效用计算、网格计算和云计算。云计算的特征云计算潜在危险超大规模虚拟化高可靠性通用性可扩展性按需服务价格低(1)超大规模：Google云计算已经拥有100多万台服务器；(2)虚拟化：云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务；(3)高可靠性：“云”使用了数据多副本容错、

27、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性；(4)通用性：云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用；(5)高可扩展性：“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。；(6)按需服务：“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以像自来水，电，煤气那样计费；(7)价格低：使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本；(8)潜在的危险性：信息与危险并存。云计算的服务形式基础设施即服务IaaS平台即服务PaaS软件即服务SaaS中国云图截止至2012年5月，由科技部批准的、已建成或正在建设的云计算中心，已有北京、无锡、深圳、长沙、天津、济南、青岛七处。而之前于200

28、0年即已建成的上海超级计算中心也已开始部署曙光超级计算机，以及由一些企业构建的山西云计算中心等。全国各省市自治区有积极建设云计算中心的趋势。现有四大云计算中心：成都云计算中心成都云计算中心济南云计算中心济南云计算中心深圳云计算中心深圳云计算中心长沙云计算中心长沙云计算中心三、二者关系u二者关系u二者区别u共同发展大数据与云计算云计算与大数据区别 云计算相当于我们的计算机和操作系统，将大云计算相当于我们的计算机和操作系统，将大量的硬件资源虚拟化之后再进行分配使用，在云计算量的硬件资源虚拟化之后再进行分配使用，在云计算领域目前的老大应该算是领域目前的老大应该算是Amazon，可以说为云计算，可以说

29、为云计算提供了商业化的标准。提供了商业化的标准。大数据相当于海量数据的大数据相当于海量数据的“数据库数据库”，而且通观，而且通观大数据领域的发展也能看出，当前的大数据处理一直大数据领域的发展也能看出，当前的大数据处理一直在向着近似于传统数据库体验的方向发展。在向着近似于传统数据库体验的方向发展。大数据和云计算四、现状与发展u现状u发展u限制大数据与云计算的现状 全球数据爆涨的时代，在3分钟时间内，有18万小时的音乐下载，6亿Email产生，6,000万照片被查看，14万个应用下载，390万视频被观看移动互联网的快速发展让人类创造和分享数据的热情前所未有的高涨，一场数据革命正在被引发。与此同时，

30、各种廉价且有吸引力的云存储选择也正日益增多。Strategy Analytics公司在调查接近2,300个连接终端后得出结论：目前，苹果公司的iCloud和iTunes Match服务占有了云存储市场上最多的用户，为27%；其他取得了两位数成绩的公司依次是Dropbox(17%)、Amazon Cloud Drive(15%)以及Google Drive(10%)；而其他竞争对手的用户占有率都未超过4%。有意思的是，音乐存储在云服务中采用率最高，有90%左右的苹果、亚马逊及谷歌云用户都使用这些服务存储他们的音乐。大数据与云计算的结合 虽然大数据与云计算并不是同一种技术，但是二者之间还是有着千丝

31、万缕的关系的，目前，很多人认为，云计算将是未来解决大数据的最佳平台。云计算相当于我们的计算机和操作系统，将大量的硬件资源虚拟化之后再进行分配使用，大数据则是我们处理的数据。云计算是大数据的处理器的最佳平台，未来，这种趋势的发展将越来越让二者的关系更紧密。网络应用海量的网购数据的查阅精确的推送战略制定发展限制 数据价值对于企业来说是非常重要的，但是同样也有阻碍着大数据发展的一些因素，在这些因素中，隐私问题无疑是困然大数据发展的一个非常重要的要素。一些我们之前看似并不重要的数据信息，在大数据中心，许多这样的信息就很可能轻松了解一个人的近期情况，从而造成了个人隐私问题。而且如今随着大数据的发展，个人

32、隐私越来越难以保护。有可能出现利用数据犯罪的情况，当然关于大数据隐私方面的法律法规并不对，还需要有专门的法规来为大数据的发展扫除障碍。一、农业发展历程二、农业信息技术三、国外农业信息技术发展现状 四、我国农业信息技术发展现状五、“数字农业”技术应用 第二节 农业信息技术一、农业的发展历程原始农业传统农业现代农业近代农业信息农业、信息农业、智慧农业智慧农业信息农业、信息农业、信息农业、信息农业、智慧农业智慧农业智慧农业智慧农业 1.什么叫现什么叫现代农业？代农业？所谓现代农业，就是指在现代世界范围内处于先进水平的农业形态。信息农业是现代农业还是下一代农业？2.现代农业的主要特征 第一、现代农业是

33、可持续发展农业；第二、现代农业是现代生物技术生物技术与传统技术相结合而运用的农业；第三、现代农业是以现代工业装备和信信息技术息技术所武装的农业；第四、现代农业是标准化农业。以农产品深加工为主体的食品等多元化产品制造技术迅猛发展,成为现代农业发展的重要动力高技术发展趋势生物组学技术成为新基因争夺和新技术竞争的制高点干细胞和细胞工程技术成为动植物品种创制的新的重要途径新靶标发现成为新型农业药物研发革新的强有力手段基因定向转移技术为转基因育种和重组蛋白大规模生产提供了新的路径数字农业和精准作业技术正引领农业生产加速迈向数字化、精准化和智能化农业物联网技术孕育农业生产经营方式的重大变革全基因组选择技术

34、引领分子育种技术进入全新阶段农业高技术迅猛发展，正在引领现代农业发生深刻的变革生物技术信息技术信息技术信息技术信息技术二、农业信息技术 农业信息技术农业信息技术（InformationTechnologyinAgriculture，或，或AgriculturalInformationTechnology，AIT）是指利用信息技术对农业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、）是指利用信息技术对农业生产、经营管理、战略决策过程中的自然、经济和社会信息进行经济和社会信息进行采集、存贮、传递、处理和分析采集、存贮、传递、处理和分析，为农业研究者、生产者、经营者，为农业研究者、生产者、经营者和管理者提供

35、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的总称。和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的总称。农业信息技术是农业信息技术是传感器、计算机和通信技术传感器、计算机和通信技术在农业上的综合应用，其内容主要包括农业数据库在农业上的综合应用，其内容主要包括农业数据库与管理信息系统、地理信息系统、农业遥感监测、全球定位系统、农业决策支持系统、农业专与管理信息系统、地理信息系统、农业遥感监测、全球定位系统、农业决策支持系统、农业专家系统、作物模拟模型、农业信息网络、农业智能控制技术等。家系统、作物模拟模型、农业信息网络、农业智能控制技术等。http:/http:/

36、（一）（一）“数字农业数字农业”的概念的概念 广义广义“数字农业数字农业”，即，即农业信息化农业信息化，是指运用数字地球技术实现农业要素，是指运用数字地球技术实现农业要素（生物要素、环境要素、（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）技术要素、社会经济要素等）和农业过程和农业过程（生产、管理、储运、流通等）（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义狭义“数字农业数字农业”，即，即精确农业精确农业或或精细农业精细农业，是指将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算，是指

37、将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来，在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的进行实时监测，学等基础学科有机地结合起来，在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的进行实时监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取，生成动以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取，生成动态空间信息系统，对农业生产中的现象、过程进行模拟，达

38、到合理利用农业资源，降低生产成本，态空间信息系统，对农业生产中的现象、过程进行模拟，达到合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的高新技术系统。改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的高新技术系统。农业信息技术就是对农业系统中的信息进行获取、存储、处理、传输、发布和应用的电子技术。计算机技术、遥感技术和通信技术是农业信息技术应用的基础。（二）农业信息技术内涵与内容1.农业信息技术的内涵农业数据库技术农业管理信息系统技术农业决策信息系统动植物模拟模型系统技术人工智能与农业专家系统技术2.农业信息技术的内容农业辅助决策支持系统技术3S技术农业自动控制技术农业多媒体技术

39、农业信息网络技术三、国外农业信息技术发展现状 12390年代以来精确农业技年代以来精确农业技术产生与发展，是地理术产生与发展，是地理信息系统、遥感技术、信息系统、遥感技术、全球定位系统、智能化全球定位系统、智能化农业控制机械技术的系农业控制机械技术的系统集成与实践应用统集成与实践应用7080年代的数据处理年代的数据处理和知识处理，以开始农和知识处理，以开始农业数据库建设、作物生业数据库建设、作物生长模型、农业专家系统长模型、农业专家系统和自动控制技术研究为和自动控制技术研究为标志标志20世纪世纪5060年代的广播、年代的广播、电话、电视通讯信息化和电话、电视通讯信息化和计算机科学计算，即以广计

40、算机科学计算，即以广播、电话和电视传播农业播、电话和电视传播农业科技，利用计算机研究饲科技，利用计算机研究饲料配合问题料配合问题n自自70年代初期，美国开始建立农业技术信息数据库，并较早的通过年代初期，美国开始建立农业技术信息数据库，并较早的通过Internet网络来传播网络来传播农业技术。农业技术。n美国农业专家系统、作物模拟模型、智能信息系统的研究处于世界领先水平，已研制美国农业专家系统、作物模拟模型、智能信息系统的研究处于世界领先水平，已研制出一大批作物模拟模型、作物生产管理系统或病虫害管理系统。出一大批作物模拟模型、作物生产管理系统或病虫害管理系统。n以以3S为主要支撑技术的精确农业技

41、术也率先在美国产生，其研究水平和应用程度都居为主要支撑技术的精确农业技术也率先在美国产生，其研究水平和应用程度都居于世界首位。于世界首位。n美国是农业信息技术研究起步早，发展速度快，应用也较为普美国是农业信息技术研究起步早，发展速度快，应用也较为普及的国家。及的国家。四、我国农业信息技术发展现状 n在农业领域引进计算机技术起始于在农业领域引进计算机技术起始于20世纪世纪80年代初期年代初期。（。（286CPU、386CPU、40M）n从从1990年开始，开展了智能化农业专家系统、农业系统模拟模型及实用农业信息管理系年开始，开展了智能化农业专家系统、农业系统模拟模型及实用农业信息管理系统等方面的

42、研究与推广应用工作。统等方面的研究与推广应用工作。n“七五七五”以来以来，在农业数据库、农业专家系统、作物模拟模型、农业遥感监测、农业，在农业数据库、农业专家系统、作物模拟模型、农业遥感监测、农业地理信息系统、农业信息网络、农业自动化控制、精确农业技术等领域开展了研究与应地理信息系统、农业信息网络、农业自动化控制、精确农业技术等领域开展了研究与应用推广工作用推广工作。n“十五十五”期间，进行数字农业关键技术研究和产品开发，通过系统集成，构建数字农业期间，进行数字农业关键技术研究和产品开发，通过系统集成，构建数字农业技术平台，初步形成我国数字农业技术框架。技术平台，初步形成我国数字农业技术框架。

43、n“十一五十一五”期间，进行农业生产过程、农产品流通过程、农村综合信息服务等的关键技期间，进行农业生产过程、农产品流通过程、农村综合信息服务等的关键技术与产品的研发以及农村信息化技术集成与示范。术与产品的研发以及农村信息化技术集成与示范。此外还开展了精确农业的相关系列此外还开展了精确农业的相关系列研究。研究。n“十二五十二五”期间，农业物联网应用、互联网期间，农业物联网应用、互联网+农业、智慧农业、数字农业等快速发展农业、智慧农业、数字农业等快速发展跟踪、追踪、跨越、超越一、“3S”技术与精准农业第三节 信息技术在农业上的应用GIS地理信息系统地理信息系统 GIS GIS 技术优势在于它的集地

44、理数据技术优势在于它的集地理数据采集、存储、管理、分析、三维可视化显示采集、存储、管理、分析、三维可视化显示与与输出输出于一体的数据流程，在于它的于一体的数据流程，在于它的空间分析、预测预报和辅助决策空间分析、预测预报和辅助决策的能力。的能力。地理信息系统从外部来看它表现为计算机软硬件系统，而其内涵是由地理信息系统从外部来看它表现为计算机软硬件系统，而其内涵是由计算机程序计算机程序和和地理数据地理数据组织而成的组织而成的地理空间信息模型地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的，高度信息化的地理系，是一个逻辑缩小的，高度信息化的地理系统。统。RS遥感遥感1.1.定义：定义：不直接接触物体，从远处通过探

45、测仪器接收来自目标地物的电磁波信息，经过对信息的处理，判别出目标地物的属性。2.2.空间特性：空间特性：视域范围大，具有宏观特性。光谱特性：光谱特性：探测的波段从可见光向两侧延伸,扩大了地物特性的研究范围。时相特性：时相特性：周期成像，有利于进行动态研究和环境监测。3.3.特点：特点：大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性、经济性。GPS全球定位系统全球定位系统 GPS GPS定位技术是利用高空中的定位技术是利用高空中的GPSGPS卫星，向地面发射卫星，向地面发射L L波段的载频无线电测距信号，波段的载频无线电测距信号，由地面上用户

46、接收机实时地连续接收，并计算出接收机天线所在的位置。因此，由地面上用户接收机实时地连续接收，并计算出接收机天线所在的位置。因此，GPSGPS定定位系统是由以下三个部分组成：位系统是由以下三个部分组成：（1 1）GPSGPS卫星星座（空间部分）卫星星座（空间部分）（2 2）地面监控系统（地面控制部分）地面监控系统（地面控制部分）（3 3）GPSGPS信号接收机（用户设备部分）信号接收机（用户设备部分）应用特点：应用特点：定位精度高，观测时间短，测站间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，定位精度高，观测时间短，测站间无需通视，可提供三维坐标，操作简便，全天候作业，功能多、应用广全天候作业，功能多、

47、应用广“3S”整体集成模式整体集成模式3S3S整体集成包括：整体集成包括：以以GISGIS为中心的集成方式为中心的集成方式（目的：非同步数据处理。通过利用GIS作为集成系统的中心平台，对包括RS和GPS在内的多种来源的空间数据进行综合处理、动态存储和集成管理。）以以GPS/RSGPS/RS为中心的集成方式为中心的集成方式（目的：同步数据处理。通过RS和GPS提供的实时动态空间信息，结合GIS的数据库和分析功能，为动态管理、实时决策提供在线空间信息支持服务。该模式要求集成多种信息采集和信息处理平台，同时需要实时通信支持，实现代价高。精准农业概述精准农业概述 2定义定义 “精准农业精准农业”：按照

48、田间每一操作单元的环境条件和作物产量的时空间差异性，：按照田间每一操作单元的环境条件和作物产量的时空间差异性，精细准确地调整各种农艺措施，最大限度地优化各种投入精细准确地调整各种农艺措施，最大限度地优化各种投入(水、肥、种子、农药等水、肥、种子、农药等)的量、质和时机，以期获得最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境，的量、质和时机，以期获得最高产量和最大经济效益，同时保护农业生态环境，保护土地等农业自然资源，是农业可持续地发展下去。保护土地等农业自然资源，是农业可持续地发展下去。精准农业要求实现精准农业要求实现3 3个精确：一是个精确：一是定位定位的精确，精确确定灌溉、施肥、杀虫等的精确

49、，精确确定灌溉、施肥、杀虫等的地点；二是的地点；二是定量定量的精确，精确确定水、肥药、种子等的施用量：三是的精确，精确确定水、肥药、种子等的施用量：三是定时定时的精的精确，精确确定各种农艺措施实施的时间。确，精确确定各种农艺措施实施的时间。http:/=.html?tpa=dW5pb25faWQ9MTAyMjEzXzEwMDAwMl8wMV8wMQ&debug=flv精准农业技术体系框架精准农业技术体系框架精准农业实施过程简图精准农业实施过程简图主要内容主要内容 精准农业主要包括精准种子工程精准农业主要包括精准种子工程(含生物工程与机械工程含生物工程与机械工程)、精准播种、精准施肥、精准播种、

50、精准施肥、精准灌溉、作物动态调控及精准收获六大技术系统。精准灌溉、作物动态调控及精准收获六大技术系统。精准种子工程通过加快种子产业化体系建设，增加种子本身的科技含量。提高种精准种子工程通过加快种子产业化体系建设，增加种子本身的科技含量。提高种子质量为实现精准播种奠定基础。子质量为实现精准播种奠定基础。精准种子工程是精准农业优质高效的物质基础，也是农产品更新换代的生物工精准种子工程是精准农业优质高效的物质基础，也是农产品更新换代的生物工程，更是良种繁育、种子加工以适应精准农业要求的物质保证，其科技贡献率约为程，更是良种繁育、种子加工以适应精准农业要求的物质保证，其科技贡献率约为5 51010。1