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市农林科学院科研处
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当前，我国农业正处于传统农业向现代农业转变的重要时期，以现代信息技术为代表的高新技术已经成为改造传统农业的重要手段。精准农业（Precision Agriculture or Precision Farming）作为现代农业的重要组成部分，开始于上个世纪80年代初期，并迅速发展成为当今世界农业发展的高技术前沿。
市农林科学院立足农业现状，瞄准国际农业高技术前沿，以服务和创新现代农业为宗旨，以提高自主创新能力为目标，在国家发改委、科技部、北京市科委等部门的亲切关怀和大力支持下，依托国家863、国家科技成果转化基金等计划项目，围绕精准农业的农田信息获取、分析决策和变量实施三大关键环节，自1999年起，在国内率先系统地开展了理论与关键技术研究。通过北京市农林科学院农业信息技术研究中心（国家农业信息化工程技术研究中心）、中国农业大学、中国科学院遥感所等5家优势单位联合攻关，使该项工作取得了重大进展，其中在精准农业理论方法、技术产品和系统集成上实现了重大突破，填补了我国在该领域的空白。研究工作取得的成果整体达到了国内领先、国际先进水平，对引领我国未来现代农业创新发展具有重大意义。
一、 在理论方法创新方面实现了重大突破。
提出了以星-机-地同步观测实验为基础、生化组分遥感填图为手段、作物C/N代谢平衡和优质均一化产品为应用目标的农学参量定量反演综合理论方法，实现了遥感“面状信息”与地面“点状信息”的有机融合，显著提高了作物、土壤信息获取精度和判读能力；制定了农田高光谱及配套农学参数采集规范，该规范已作为“地物波谱和配套参数测量技术标准和规范”的重要内容申报了国家标准。
在国内外率先提出了以土壤养分变异的尺度特性为基础、地统计学空间分析为手段、机械作业效率和资源效益最佳组合为临界点，合理划分变量作业单元的理论方法体系，奠定了精准变量决策的理论基础。
二、实现了关键技术创新，研发了一批具有自主知识产权、符合国情的软、硬件产品。
研发了系列具有自主产权的田间信息采集、分析处理软硬件技术产品，实现了农田信息快速获取、信息采集技术上的创新。主要包括：精准农业专用集成DGPS及各种便携式GPS等9种适合机载和掌上电脑不同平台的GPS农田信息采集和无线传输系统，解决了农田信息快速获取的瓶颈问题；开发了联合收割机产量数据处理系统，精准农业GIS，变量施肥/灌溉/喷药处方图生成系统，可提供基于像元、农机作业单元、作业区和地块的精准管理决策处方；突破了作业导航、变量实施、谷物测产等作业环节的共性关键技术，研发了农田作业机械通用总线技术和电子控制单元技术，开发了基于CAN总线的智能导航系统和控制终端，研制了变量施肥机、旋耕变量施肥机、变量农药喷洒机、光谱杂草识别农药喷洒机、国产联合收割机智能测产系统，解决了与国产拖拉机系统配套问题，降低了精准变量实施成本的60%。
研发的关键技术与相关产品已申报了国家知识产权保护，其中，申请专利26项，获授权11项，获得软件著作登记32项。此外，发表论文186篇，出版专著8部。
三、加强了系统集成创新，实现了精准作业业务化运转。
建立了我国规模最大的小汤山国家精准农业技术研究示范基地，并使其迅速成为我国精准技术和定量遥感星-机-地联合试验研究有重大影响的技术平台。在国内首次建立了基于CAN总线的机电液一体化变量作业控制、导航和信息监测的基础平台；构建了软硬件一体化的精准农业集成技术平台，使信息获取--处方决策--精准变量作业的各环节成为相互衔接的有机整体；面向我国主要大田作物，建立了适合不同生产经营规模的精准农业生产技术体系，在实际生产中实现了精准定位、定量决策、变量实施技术原理的业务化运转。
项目组在自主创新的同时，坚持以我国农业实际现状为基础，以产品技术的实用性和低成本为方向，以利于成果快速转化为目标，重点针对具有较强市场竞争力和实用性的科技成果进行了研发。截止目前，研发的精准施肥、灌溉和喷药技术等成果已在新疆、黑龙江、北京等13个省市自治区进行了大面积示范推广，其中GPS定位土壤采样技术已用于全国测土施肥工作中。成果累计应用面积达3281.7万亩，新增产量43740.8万公斤，增收节支总额达86588.1万元，经济、社会和生态效益显著。应用精准农业技术，提高了农产品均一品质和安全品质，提升了我国农业现代化生产水平。(耿东梅) |
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2006-10-13 14:51:32.7
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