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计算机技术在智慧农业中的应用

江健 李强
  
科创媒体号
2023年17期
中国电子科技集团公司第十六研究所 安徽省合肥市 230088

摘要:计算机技术的发展不仅影响到工业和服务业,而且对农业生产也产生了很大的影响。以智慧农业为例,计算机技术在农业科研、生产、销售等环节显示出巨大的应用价值,改变了传统的农业生产方式。本文主要对智慧农业的内涵进行分析,并指出国外研究现状,提出了计算机技术在智慧农业中具体应用措施。随着计算机技术发展,在智慧农业中将发挥更为重要的作用。

关键词:计算机技术;智慧农业;应用

引言

将互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等现代信息技术与农业深度融合,实现农业数据实时采集、农业生态环境实时监测、农业生产要素精准输入、农业生产过程量化决策、智能调控等功能的新型农业生产模式。“十四五”发展规划纲要,全面推进乡村振兴,加快农业农村现代化步伐,加快发展智慧农业,推进农业生产经营和管理服务数字化改造;党的二十大报告强调,加快建设农业强国,扎实推动乡村产业、人才、文化、生态、组织振兴。在全面推进乡村振兴背景下,智慧农业是推动乡村治理创新和文化振兴的有效途径,是增进农民福祉和社会公平正义的有力支撑。

1智慧农业的内涵

迄今为止,学术界对智慧农业的定义尚未形成统一的认识,学者们试图从多个角度、多个学科对其内涵进行界定,在研究过程中出现了数字农业、精准农业、智慧农业等一系列相关专业术语。国内学者普遍认为,智慧农业作为一种新型的农业生产方式,就是将现代信息技术综合、全面、系统地应用到农业生产的各个环节,提高人类对农业生产的综合管控能力。在信息化时代背景下,传统农业走向智能农业的路径就是实现与互联网、物联网等信息技术的深度融合。智慧农业强调运用各类高新技术对农业全产业链进行智能管理,提高农业各环节的智能化操控水平,实现高质量、高效率、高效能、方便快捷以及生态安全的目标。虽然国内学者对智慧农业的定义表述不尽相同,但核心互不冲突,即智慧农业是以信息化、网络化、智能化的先进技术为手段,以实现农业生产精准化种植、可视化管理、智能化决策、个性化服务为目标,构建农业产销生态系统并促进农业可持续发展的数字化农业生产方式,包含农业生产到农产品销售的全流程,分为智慧农业管理、智慧农业生产、智慧农业组织、智慧农业科技、智慧农业服务5个方面。

2国外研究现状

智慧农业作为智慧地球中的一环,是关乎人类生存发展的大问题,国际局势瞬息万变,世界气候变化加快,粮食安全与供给成为各国稳定健康发展的现实问题。近十年来,美国、西欧、日本等发达国家高度关注智慧农业发展,并从国家战略层面积极推进信息技术与农业产业深度融合发展[1]。

3计算机技术在智慧农业中具体应用

3.1遥感生态感知

利用遥感技术,可以更精确、可持续和高效地管理农业资源,从而提高农产品质量、减少资源浪费。使用遥感技术进行土地利用和耕地面积监管,以确保合规性和可持续性。通过遥感卫星周期性的图像捕捉,可以追踪作物的生长速度、健康状况和成熟度。利用遥感图像和气象数据建立病虫害预警系统,能够及早发现植物健康问题并采取控制措施。通过遥感技术与机器学习结合使用,可以建立模型来预测农作物的产量,帮助农民做出更好的决策。

3.2植保无人机

随着无人机技术的飞速发展,植保无人机应运而生。通过地面遥控飞行,利用GPS导航技术可以代替人工在农药喷洒过程中进行作业。与人工喷洒农药相比,采用了无人机操作,操作简单,效率高,保护操作人员健康,能够为农户节省人力成本,且维护费用较低。在传统农业喷洒作业中,操作人员需要采用人工方式完成农药喷洒,不但劳动强度大,也容易产生中毒,影响身体健康。对于地形起伏较大、作业环境恶劣区域,植保无人机可以借助飞行优势无视地理因素,提高作业适应性。

3.3自动化和机器人

自动化和机器人在智慧农业中的应用对提高生产效率、降低劳动力成本和改善农业可持续性都起到了关键作用。自动化种植机可以根据种子的间距和深度,自动植入作物种子,确保均匀的种植和减少浪费。机器人能够自动收获水果、蔬菜等农产品,可以根据成熟度和质量标准自动选择和采摘作物,提高效率并减少损失。无人驾驶拖拉机和农用车辆可以自动进行田间操作,如耕作、播种和收割,减轻农民的体力劳动,根据北斗和传感器数据自主导航,提高操作的精度和效率。

3.4工厂化育苗

有些作物在苗期需要特殊的温度、光照和湿度,以提高发芽率,在后期生长中更容易存活。以水稻为例,需要等待秧苗生长到一定时期,再移栽到田间生长。工厂化育苗是利用现代生物技术,采用环境调控技术,对整个种苗生产过程进行工业化生产,从而提高种苗的生产规模,降低生产成本。现代工厂化育苗由基质处理车间、催芽实验室、全自动播种机、温控系统、补光系统、自动喷淋系统等现代化附属设施构成。采用计算机作为管理核心,能够对整个生产周期内进行智能调节,满足种苗对温度、光照、湿度等需求。相比传统分散的种苗育苗,工厂化育苗可以发挥规模效益,还能降低种苗的繁殖成本,提高移植成活率[2]。

4计算机技术在智慧农业中的应用措施

4.1优化农业信息化基础设施,打通数据“脉络”

在智慧农业的建设过程中,机械化是充分条件,数据共享和连接是基础设施表达的必要条件,只有两者相互配合,才能真正实现农业现代化。因此,相关人员应大胆设想和学习国外经验,针对不同产业分区分模块的建立数据采集共同体。以技术、物联网和大数据等信息技术为核心搭建智慧管理平台,实时获取农作物病虫害、空气湿度和土壤温度等情况,将图像、视频信息上传至云计算中心,使用专家知识库、预警模型分析相关信息,再根据分析结果发布预警,同时为农作物提供良好的生长环境。在日常的工作中,管理人员可以经由计算机、手机等智能终端,对农作物环境、长势进行实时查询。与此同时,通过智能终端控制农业园区内部负责防治病虫害、灌溉果树的设备,在控制化肥农药施加量的前提下,降低园区发生病虫害的概率,逐步通过智慧管理平台实现信息共享,以获得共治共享共预防的效果。

4.2加大农业人才投入力度,提升科技创新能力

第一,加强农村复合型高素质人才培养。创新高素质农民的培养理念,不仅要学习现代农业的理论知识,还要开设更多的实践课程,实现“动手”教学,提高现代农业从理论到实践的转化率。第二,培育现代核心技术创新团队。围绕特色产业,引培机械化、智慧化等方面的技术高层次人才,加强本地人才培养,扩大现代化农业专业技术人才队伍。第三,加大科技特派员支持力度。完善落实科技特派员选派政策,创新专家服务团等选派方式,建立科技人员定期服务乡村机制,增加服务人员数量,将最新的农业现代化知识、专业操作技能手把手地传授给农户。第四,加强基层农技推广人才队伍建设,入村教学如何使用农具。加快科技、人才、管理、信息、资本等要素向农村流动,推动解决农业现代化、智慧化发展关键技术难题,提高农村创新和发展能力[3]。

结束语

综上所述,以计算机技术为核心的互联网、大数据、人工智能、物联网、5G等技术的发展,推动了农业管理向数字化、现代化的方向发展,改变了传统的农业生产方式,提高了管理效率和生产效率。计算机技术在智慧农业中的应用,可以打通农业生产全产业链,增加农民收益,改变目前农业生产经济效益较低的局面,是发展现代农业的必经途径,也是我国未来农业发展方向。

参考文献:

[1]王盼.计算机技术在智慧农业中的应用[J].广东蚕业,2019,53(10):47-48.

[2]彭五保.计算机技术在智慧农业中的应用[J].农业技术与装备,2018(12):41-42.

[3]余瀚欣,万嵩.智慧农业发展中物联网技术在设施农业中的应用[J].无线互联科技,2018,15(22):13-14.

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