無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)；煤田普查；1:2000地形圖測(cè)繪

中途分類(lèi)號(hào)：P217參考文獻(xiàn)：A

一、引言

煤田普查即發(fā)現(xiàn)煤田和概略評(píng)價(jià)煤炭資源的地質(zhì)工作，一般是在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查或煤田預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的煤田地質(zhì)工作。近年來(lái)，隨著國(guó)家能源戰(zhàn)略的加速推進(jìn)，煤田地質(zhì)工程越來(lái)越呈現(xiàn)出范圍廣、地形復(fù)雜、工期緊的特點(diǎn)，對(duì)測(cè)繪也提出了更高的要求。

傳統(tǒng)的人工測(cè)量模式存在作業(yè)周期長(zhǎng)、人力投入大、成本高等問(wèn)題，甚至?xí)霈F(xiàn)困難地區(qū)無(wú)法施測(cè)，無(wú)法滿足高難度、快節(jié)奏測(cè)量生產(chǎn)的需要。因此，借助新技術(shù)、新工藝來(lái)滿足煤田普查項(xiàng)目任務(wù)重、時(shí)間短、質(zhì)量高的需要顯得極為迫切。

現(xiàn)有的衛(wèi)星遙感技術(shù)雖然能夠獲取大區(qū)域的空間地理信息，但受回歸周期、軌道高度、氣象等因素的影響，遙感數(shù)據(jù)分辨率和時(shí)相難以保證。常規(guī)航空攝影技術(shù)因受空域協(xié)調(diào)、起降場(chǎng)地選取、天氣等因素的影響較大，缺乏機(jī)動(dòng)快速能力，同時(shí)成本較高，靈活及精細(xì)度不足，無(wú)法及時(shí)有效地滿足小范圍高分辨率數(shù)據(jù)快速獲取。而作為傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量補(bǔ)充手段的低空無(wú)人機(jī)攝影技術(shù)，憑借其自身機(jī)動(dòng)靈活、快速高效、困難地區(qū)探測(cè)的航片獲取技術(shù)，以及精準(zhǔn)的后處理技術(shù)，大大降低了作業(yè)成本和生產(chǎn)周期[2-3]，在“短、平、快”的測(cè)繪項(xiàng)目中具有明顯優(yōu)勢(shì)。

論文依托甘肅煤田地質(zhì)局委托項(xiàng)目，甘肅煤田地質(zhì)局綜合普查隊(duì)于2012年對(duì)甘肅省景泰縣某煤礦測(cè)繪1：2000數(shù)字化地形圖，測(cè)區(qū)面積約30km2。

二、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

低空無(wú)人(unmanned aerial vehicle，UAV)機(jī)航攝系統(tǒng)[4]是一種集無(wú)人駕駛飛行器、遙感及GPS導(dǎo)航定位等技術(shù)于一體建立起來(lái)的高機(jī)動(dòng)性、低成本和小型化、專(zhuān)用化的遙感系統(tǒng)。

無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)主要包括無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)、飛行控制系統(tǒng)和非量測(cè)型面陣CCD數(shù)碼相機(jī)，以及地面站、遠(yuǎn)程無(wú)線裝置、地面數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等輔助設(shè)施。

無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)

無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)主要包含固定翼無(wú)人機(jī)、旋翼輕型無(wú)人機(jī)和無(wú)人飛艇。由于固定翼無(wú)人機(jī)具有低成本，可實(shí)現(xiàn)低速平穩(wěn)飛行等優(yōu)點(diǎn)，本研究采用固定翼無(wú)人機(jī)平臺(tái)，該平臺(tái)主要參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)主要參數(shù)

飛行控制系統(tǒng)

飛行控制系統(tǒng)用行控制及任務(wù)設(shè)備管理，自由駕駛儀、姿態(tài)陀螺、GPS定位裝置、無(wú)線遙控系統(tǒng)組成，可實(shí)現(xiàn)飛行姿態(tài)、航高、速度、航向的控制及各個(gè)參數(shù)的傳輸，以便地面人員實(shí)時(shí)掌控飛行情況。本研究中使用LT-150型無(wú)人機(jī)飛控導(dǎo)航系統(tǒng)。

攝影傳感器

本研究搭載傳感器為Cannon 5D MarkⅡ，檢校結(jié)果（像幅5616*3744像素，像素大小：6.41 um），主點(diǎn)X0 ，相機(jī)檢校參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 相機(jī)檢校參數(shù)

地面控制系統(tǒng)

地面控制系統(tǒng)的功能包括：航攝前期主要有測(cè)區(qū)查詢(xún)、航線設(shè)計(jì)及參數(shù)設(shè)置；飛行階段實(shí)時(shí)顯示飛行參數(shù)，輔助飛控人員進(jìn)行飛行；后期統(tǒng)計(jì)輸出導(dǎo)航文件、影像飛行質(zhì)量快速檢查等。

三、低空無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)在煤田普查1:2000地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用

該煤田普查區(qū)地勢(shì)由西南向東北逐漸降低，海拔高程1620～1850m，相對(duì)高差230m；測(cè)區(qū)西北部地面坡度在6°～25°，地形類(lèi)別為山地，其他大部分地面坡度在2°以下，地形類(lèi)別為平地，根據(jù)測(cè)區(qū)自然地理、氣候和交通等情況，測(cè)區(qū)作業(yè)困難級(jí)別劃為Ⅱ級(jí)。因按設(shè)計(jì)要求，需40個(gè)工作日內(nèi)提供勘查區(qū)30km2的1:2000地形圖，為保證工期與質(zhì)量，決定采用無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)，技術(shù)流程如圖2所示。

1.無(wú)人機(jī)航攝數(shù)據(jù)獲取

(1)測(cè)區(qū)相關(guān)資料收集

在飛行設(shè)計(jì)之前對(duì)測(cè)區(qū)概況進(jìn)行了解收集相關(guān)資料，如測(cè)區(qū)GPS控制點(diǎn)坐標(biāo)、交通路線圖等。

(2)飛行設(shè)計(jì)

根據(jù)工程項(xiàng)目的成圖要求及測(cè)區(qū)邊界情況，本次飛行共設(shè)計(jì)2架次，航高750米，第一架次11條航帶，共911張航片；第二架次9條航帶，共1037張航片；測(cè)區(qū)航線總長(zhǎng)178km，航片總數(shù)1948張，余片為287張。航線敷設(shè)情況如下圖3所示。

圖2.無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)流程

圖3 航線敷設(shè)情況

(3)數(shù)據(jù)采集

將規(guī)劃好的航線載入飛行控制系統(tǒng)，地面控制子系統(tǒng)按照規(guī)劃航線控制無(wú)人機(jī)飛行，飛控系統(tǒng)則按預(yù)設(shè)的航線和拍攝方式控制相機(jī)進(jìn)行拍攝。

本次飛行共獲取影像1948張，采用人工選取同名點(diǎn)的方法計(jì)算相鄰像片的重疊度和旋偏角，利用飛控?cái)?shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)來(lái)檢查航線彎曲度、同一航線的航高差等參數(shù)，像片有效范圍在航向上超出成圖范圍的基線均在兩條以上，攝區(qū)旁向覆蓋超出攝區(qū)范圍邊界30%；航向重疊：一般在65%左右，最小為56%，最大為72%；旁向重疊：一般在30%左右，最小為25%，最大為43%；旋偏角：旋偏一般小于8°；航線彎曲度：所有的彎曲度均小于3%；航高保持：同一條航線上相鄰像片的航高差均小于20米。同一航線上最大最小航高之差一般小于30米，符合規(guī)范要求。

2.像控布設(shè)及實(shí)施

根據(jù)該煤田勘查區(qū)特點(diǎn)，全區(qū)采用平高區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)方案。全測(cè)區(qū)按飛行架次與地形條件劃分為四個(gè)網(wǎng)區(qū)。像片控制點(diǎn)采用了航線網(wǎng)布設(shè)，航向相鄰像控點(diǎn)基線跨度為5條基線，最長(zhǎng)為7條基線，旁向跨度為兩條基線。全測(cè)區(qū)各區(qū)域網(wǎng)內(nèi)像控點(diǎn)布設(shè)如下圖4所示。

圖4區(qū)域網(wǎng)布設(shè)圖

3.影像處理

影像處理主要包括畸變差糾正、空中三角測(cè)量、3D產(chǎn)品制作及精度檢查等內(nèi)容。

(1)影像畸變差糾正

由于低空無(wú)人機(jī)的載重及體積原因，搭載傳感器為非量測(cè)型相機(jī)，感光單元的非正方形因子和非正交性，以及物鏡組的徑向和切向畸變差的存在使得獲取的數(shù)碼影像存在各種畸變差，不能直接用于測(cè)繪生產(chǎn)[5]。本次航飛前在專(zhuān)業(yè)檢校場(chǎng)對(duì)相機(jī)進(jìn)行精檢校，獲取相機(jī)畸變差系數(shù)，借助PixelGrid畸變糾正模塊完成數(shù)據(jù)預(yù)處理。

(2)空中三角測(cè)量

本次空中三角測(cè)量加密使用適普自動(dòng)空中三角測(cè)量軟件VirtuoZo AAT，該軟件除半自動(dòng)量測(cè)控制點(diǎn)之外，其他所有作業(yè)（包括內(nèi)定向、選取加密點(diǎn)、加密點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)、相對(duì)定向、模型連接和生成整個(gè)測(cè)區(qū)像點(diǎn)網(wǎng)）都可以自動(dòng)完成。由于PATB光束法區(qū)域網(wǎng)平差程序具有高性能的粗差檢測(cè)功能和高精度的平差計(jì)算功能，因?yàn)楸敬魏斤w應(yīng)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行低空攝影飛行，根據(jù)無(wú)人機(jī)的飛行質(zhì)量情況，測(cè)區(qū)內(nèi)所有加密點(diǎn)需要人工選取，內(nèi)業(yè)工作量較大。

測(cè)區(qū)西北部地面坡度在6°～25°，地形類(lèi)別為山地，其他大部分地面坡度在2°以下，地形類(lèi)別為平地。因此確定1:2000數(shù)字線劃圖等高距為1米。

區(qū)域網(wǎng)劃分：平高像控點(diǎn)采用區(qū)域網(wǎng)布點(diǎn)，全測(cè)區(qū)按飛行架次與地形條件劃分為四個(gè)網(wǎng)區(qū)。高程像控點(diǎn)采用了航線網(wǎng)布設(shè)，相鄰網(wǎng)區(qū)間使用多個(gè)公共像控點(diǎn)，減少了測(cè)區(qū)接邊誤差。

采用VirtuoZo AAT自動(dòng)空中三角測(cè)量加密軟件與PATB平差軟件進(jìn)行反復(fù)加密與平差，直至成果滿足精度要求。詳細(xì)空中三角測(cè)量作業(yè)方法如下：

建立測(cè)區(qū)：設(shè)置測(cè)區(qū)基本參數(shù)、建立相機(jī)文件、建立測(cè)區(qū)影像列表；

自動(dòng)內(nèi)定向：建立框標(biāo)模板，檢查自動(dòng)內(nèi)定向結(jié)果；

確定航線間的偏移量，選取連接點(diǎn)、人工加密點(diǎn)；

調(diào)用PATB平差，挑出粗差點(diǎn)進(jìn)行修測(cè)；

導(dǎo)入控制點(diǎn)文件，量測(cè)控制點(diǎn)；

調(diào)用PATB平差，編輯粗差較大的控制點(diǎn)、連接點(diǎn)，直至成果合格；

導(dǎo)出空中三角測(cè)量成果。

加密過(guò)程按軟件的功能遵循圖5流程進(jìn)行。

圖5空中三角測(cè)量加密作業(yè)流程

空中三角測(cè)量是數(shù)據(jù)處理的核心，主要作業(yè)方法為根據(jù)POS數(shù)據(jù)自動(dòng)建立航帶內(nèi)和航帶間的拓?fù)潢P(guān)系網(wǎng)進(jìn)行全自動(dòng)連接點(diǎn)提取，通過(guò)大量平差點(diǎn)和快速平差算法剔除粗差點(diǎn)，利用控制點(diǎn)做空中三角測(cè)量計(jì)算，獲取精確的外方位元素，生成加密點(diǎn)坐標(biāo)。本項(xiàng)目空中三角測(cè)量加密成果精度見(jiàn)表3.

表3光束法整體平差精度報(bào)告

(3)DLG、DOM、DEM制作

在VZ站下導(dǎo)入空三成果恢復(fù)立體模型，生成核線影像文件，進(jìn)行影像匹配、編輯，線劃圖采集。根據(jù)外業(yè)調(diào)繪片在CASS環(huán)境下進(jìn)行屬性編輯、圖廓整飾。利用采集的三維DLG數(shù)據(jù)內(nèi)插生成DEM數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行DOM制作。將正射影像圖與線畫(huà)圖疊加分幅整飾最終完成1:2000地形圖制作。如圖6、圖7所示。

圖6測(cè)區(qū)局部DEM效果圖圖7 測(cè)區(qū)局部DLG和DOM疊加效果圖

(4)DLG成圖精度分析

精度評(píng)定包含地理精度和數(shù)學(xué)精度評(píng)定兩方面。地理精度評(píng)定采取外業(yè)巡視的方法對(duì)圖面地理要素的正確性及數(shù)據(jù)完整性、綜合取舍的合理性、接邊質(zhì)量等進(jìn)行檢查；數(shù)學(xué)精度評(píng)定包括平面位置評(píng)定和高程評(píng)定，主要采用RTK實(shí)測(cè)地物點(diǎn)，并對(duì)比圖上坐標(biāo)，計(jì)算較差，利用點(diǎn)位中誤差公式計(jì)算出各個(gè)檢查點(diǎn)的平面位置中誤差和高程中誤差。

在保證精度評(píng)定基礎(chǔ)上，全區(qū)選取19幅1:2000地形圖進(jìn)行檢查。本次項(xiàng)目采取地理精度、數(shù)學(xué)精度同步檢查方式，在對(duì)地物特征點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地物實(shí)際情況檢查圖面信息，并保證19幅均勻抽取10檢測(cè)點(diǎn)以上。本次野外對(duì)19幅1:2000地形圖進(jìn)行外業(yè)檢查。經(jīng)檢查，精度均優(yōu)于規(guī)范要求。檢查情況如下表4：

表 4 地形圖精度檢查情況

分析表4數(shù)據(jù)可知，無(wú)人機(jī)航攝技術(shù)測(cè)繪1:2000地形圖的高程、平面中誤差均滿足《1:500 1:1000 1:2000地形圖航空攝影測(cè)量外業(yè)規(guī)范》（GBT 7931-2008）要求，平面精度和高程精度指標(biāo)大部分小于限差的1/3，符合設(shè)計(jì)與甲方要求；通過(guò)與實(shí)地地物特征現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比、量測(cè)可知，圖面內(nèi)容表達(dá)清晰，地物地貌取舍合理，均符合《國(guó)家基本比例尺地圖圖式第1部分：1:5001:10001:2000地形圖圖式》（GB/T 20257.1-2007 ）規(guī)范要求。依據(jù)《測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》核定該成果質(zhì)量為“優(yōu)”。

四、結(jié)束語(yǔ)

低空無(wú)人機(jī)具有輕便靈活、反應(yīng)迅速、成本低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)，本文將該技術(shù)應(yīng)用于煤田普查1:2000地形圖測(cè)繪中，該技術(shù)在“短、平、快”的小范圍地形測(cè)量中優(yōu)勢(shì)明顯，可以高效、快速、保質(zhì)地完成測(cè)繪工作任務(wù)，極大的節(jié)省了人力，縮短了測(cè)量周期。

然而，必須明白低空無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)自身仍存在諸多缺陷，如采用小幅面的非量測(cè)型相機(jī)，單幅影像覆蓋面積小，正射影像圖接縫工作量大；像對(duì)模型多，增加了模型切換和模型接邊工作量；飛行姿態(tài)不穩(wěn)定，受天氣影響大（特別是風(fēng)力）；空中三角測(cè)量工作量大，區(qū)域網(wǎng)接邊誤差較大，影響地形圖精度。

總而言之，低空無(wú)人機(jī)雖然存在諸多缺陷，但是在作業(yè)工程中選擇正確的方式方法，認(rèn)真扎實(shí)的做好每一步工作，可以有效的降低誤差，提高作業(yè)精度。在“短、平、快”小范圍的煤田普查項(xiàng)目中，低空無(wú)人機(jī)明顯具有其突出的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 呂立蕾 低空無(wú)人機(jī)航攝系統(tǒng)在長(zhǎng)距離輸油（氣）管道1:2000帶狀地形圖測(cè)繪中的應(yīng)用研究[J]，測(cè)繪通報(bào)：中國(guó)地圖出版社，3012（4）：42-45.

[2] 張永軍 無(wú)人駕駛飛艇低空遙感影像的幾何處理[J],武漢大學(xué)學(xué)報(bào)：信息科學(xué)版，2009,34（3）：284-288.

[3] 魯恒，李永樹(shù)，李何超，等 無(wú)人機(jī)影像數(shù)字處理及在地震災(zāi)區(qū)重建中的應(yīng)用[J]。西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2010,45（45）：12-15.

第2篇：無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)論文范文

摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵…………………………………………………………1

2國(guó)外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用……………………………………………1

2.1美國(guó)………………………………………………………………………………………1

2.2英國(guó)………………………………………………………………………………………2

2.3德國(guó)………………………………………………………………………………………2

3我國(guó)發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性…………………………………………………2

4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………………………3

4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)…………………………………………………3

4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛……………………………………………………3

4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善………………………………………………………4

5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐策略……………………………………………………………4

5.1實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化……………………………………………………4

5.2推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新…………………………………………………………………5

5.3提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營(yíng)管理數(shù)字化水平…………………………………………………5

結(jié)語(yǔ)…………………………………………………………………………………………6

致謝………………………………………………………………………………………7

參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………8

摘 要

數(shù)字農(nóng)業(yè)是將信息作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素，用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)對(duì)象、環(huán)境和全過(guò)程進(jìn)行可視化表達(dá)、數(shù)字化設(shè)計(jì)、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)使信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)有效融合，對(duì)改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。本文總結(jié)了國(guó)外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用,結(jié)合我國(guó)發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的緊迫性與當(dāng)前數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)我國(guó)“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展提出了幾條實(shí)踐策略。

關(guān)鍵詞：數(shù)字農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)信息化；發(fā)展策略

Abstract

Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.

Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy

淺析“數(shù)字農(nóng)業(yè)”發(fā)展趨勢(shì)與策略

1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵

“數(shù)字農(nóng)業(yè)”是農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要實(shí)踐。當(dāng)前，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界尚未能夠?qū)?shù)字農(nóng)業(yè)形成統(tǒng)一的定義。通用名稱(chēng)包括信息農(nóng)業(yè)，精確農(nóng)業(yè)，“ Internet + 農(nóng)業(yè)”等等。本文中提到的數(shù)字農(nóng)業(yè)基于農(nóng)業(yè)信息化，在農(nóng)業(yè)鏈的所有環(huán)節(jié)中都強(qiáng)調(diào)了下一代信息技術(shù)的重要作用，代表了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的新視野。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與信息化的緊密結(jié)合使可以充分利用數(shù)字技術(shù)。數(shù)字技術(shù)在促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，并且不斷的提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平，支持農(nóng)村戰(zhàn)略的實(shí)施。

2國(guó)外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

2.1美國(guó)

美國(guó)完善的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和數(shù)字技術(shù)體系促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。美國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展建立在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度專(zhuān)業(yè)化、規(guī)?；?、企業(yè)化的基礎(chǔ)上，已經(jīng)建成了完善的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用與管理系統(tǒng)。自20世紀(jì)90年代起，美國(guó)已開(kāi)始應(yīng)用數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)，包括應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)作物生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)和預(yù)報(bào)、在大型農(nóng)機(jī)上安裝GPS設(shè)備、應(yīng)用GIS處理和分析農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)等，對(duì)大田作物進(jìn)行生產(chǎn)前、中、后期的全面監(jiān)測(cè)與管理。在21世紀(jì)初已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“3S”技術(shù)、智能機(jī)械系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在大農(nóng)場(chǎng)中的綜合應(yīng)用，智能機(jī)械已經(jīng)進(jìn)入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與“3S”技術(shù)搭建的新型精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，用以進(jìn)行精細(xì)農(nóng)作、農(nóng)機(jī)管理、農(nóng)藝管理和計(jì)劃管理，可繪制農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)量的“數(shù)字地圖”，在機(jī)械化生產(chǎn)大農(nóng)場(chǎng)中的市場(chǎng)占有率達(dá)到了65％以上。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的助推下，美國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后形成緊密銜接，應(yīng)用范疇覆蓋從作物生長(zhǎng)的微觀監(jiān)測(cè)到宏觀農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)分析。此外，美國(guó)也已形成完善的技術(shù)服務(wù)組織網(wǎng)絡(luò)，美國(guó)服務(wù)類(lèi)企業(yè)與公益機(jī)構(gòu)可為經(jīng)營(yíng)主體提供較為完善的技術(shù)服務(wù)，例如美國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)組織（FSA）為農(nóng)民提供豐富的信息。

2.2英國(guó)

英國(guó)信息化技術(shù)應(yīng)用助推精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。信息化技術(shù)推動(dòng)英國(guó)農(nóng)業(yè)向數(shù)字化、智能化、精準(zhǔn)化的方向發(fā)展。英國(guó)農(nóng)村地區(qū)信息化基礎(chǔ)設(shè)施完備，互聯(lián)網(wǎng)、4G信號(hào)已實(shí)現(xiàn)基本覆蓋。在此基礎(chǔ)上，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的全方位應(yīng)用，如借助遙感技術(shù)進(jìn)行作物生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與產(chǎn)量預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)和災(zāi)害監(jiān)測(cè)等；英國(guó)Massey Ferguson公司研發(fā)的“農(nóng)田之星”信息管理系統(tǒng)，借助傳感識(shí)別技術(shù)和GPS技術(shù)能夠更為精準(zhǔn)地進(jìn)行種植和養(yǎng)殖作業(yè)、數(shù)據(jù)記錄分析和制定解決方案；智能機(jī)械已基本裝備衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電腦控制和軟件應(yīng)用系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同位置、不同質(zhì)量的地塊情形實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、精準(zhǔn)化、變量化作業(yè)，同時(shí)可以采集作物信息用以制作電子地圖和調(diào)整生產(chǎn)策略。2013年英國(guó)啟動(dòng)《農(nóng)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略》，提出了應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，如借助GateKeeper專(zhuān)家系統(tǒng)提供輔助決策和農(nóng)場(chǎng)管理、LELY擠奶機(jī)器人等智能化設(shè)備在養(yǎng)殖場(chǎng)中的應(yīng)用、自動(dòng)感知技術(shù)在施肥施藥機(jī)械上的應(yīng)用、二維碼技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷(xiāo)環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用等。

2.3德國(guó)

德國(guó)關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的積極研發(fā)與推廣。在歐盟農(nóng)業(yè)共同政策對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)的支持下，德國(guó)積極發(fā)展高水平數(shù)字農(nóng)業(yè)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度機(jī)械化的基礎(chǔ)上，建立完善的計(jì)算機(jī)支持和輔助決策系統(tǒng)，提供數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合解決方案。德國(guó)投入大量資金與人力支持?jǐn)?shù)字農(nóng)業(yè)核心技術(shù)與智能設(shè)備研發(fā)，并由大型企業(yè)牽頭，如德國(guó)拜耳公司投資2 億歐元支持?jǐn)?shù)字農(nóng)業(yè)布局，已在60多個(gè)國(guó)家提供數(shù)字化解決方案，并旗下Xarvio品牌推廣數(shù)字農(nóng)業(yè)，通過(guò)XarvioScouring識(shí)別系統(tǒng)高效識(shí)別和分析作物生長(zhǎng)和病蟲(chóng)害信息，幫助農(nóng)民優(yōu)化田塊單獨(dú)管理和農(nóng)田統(tǒng)籌優(yōu)化。擁有百年歷史的德國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商CLAAS集團(tuán)結(jié)合第四代移動(dòng)通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)收割過(guò)程的全面自動(dòng)化。

3我國(guó)發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性

今年雖然受到疫情影響，但我國(guó)大部分農(nóng)產(chǎn)品仍然是一個(gè)“大年”，怎樣解決需求下降、部分市場(chǎng)關(guān)閉、物流受阻等難題，把農(nóng)貨順利賣(mài)出去，讓農(nóng)民實(shí)現(xiàn)豐產(chǎn)又豐收？加速數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展是不二法門(mén)。

農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期保持著傳統(tǒng)形態(tài)，技術(shù)進(jìn)步一直較慢，特別是進(jìn)入信息化時(shí)代后，農(nóng)業(yè)技術(shù)滯后帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距愈發(fā)顯著。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的興起，越來(lái)越多的領(lǐng)域引入互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能化、數(shù)字化重塑，生產(chǎn)率大幅度提高。2019 年，我國(guó)服務(wù)業(yè)、工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)滲透率分別為 37.8%、19.5%，但農(nóng)業(yè)只有 8.2%，數(shù)字化改造的空間很大，需盡快趕上信息社會(huì)的發(fā)展步伐。

農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇，也是破解目前農(nóng)業(yè)難題的一劑良方，瞄準(zhǔn)這個(gè)主攻方向，無(wú)疑將為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供新動(dòng)能，給予農(nóng)民更多獲得感。對(duì)廣大農(nóng)民來(lái)講，農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售難的問(wèn)題最頭疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬?？梢哉f(shuō)，農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平滯后，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、難以標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)銷(xiāo)信息不對(duì)稱(chēng)等是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售難的主因。顯然，加快技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的融合，打造數(shù)字農(nóng)業(yè)，對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行全方位的數(shù)字化改造，使得傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)脫胎換骨，插上科技的翅膀騰飛，已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)。

4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢(shì)

4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)實(shí)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用極大地提高了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備的數(shù)字和智能水平，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字化控制，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)和管理。它可以解決由托管服務(wù)流程引起的一系列問(wèn)題。在種植業(yè)中，重點(diǎn)是如何精確控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)，例如育苗，播種，施肥，灌溉和病蟲(chóng)害防治。當(dāng)前，荷蘭，日本，以色列和其他國(guó)家正在使用大數(shù)據(jù)，人工智能和信息技術(shù)來(lái)促進(jìn)數(shù)字化，精確化和智能化作物種植的發(fā)展。

4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛

電子商務(wù)的飛速發(fā)展為農(nóng)產(chǎn)品流通提供了新的平臺(tái)和基礎(chǔ)。例如，美國(guó)著名的新鮮食品電子商務(wù)公司LocalHarvest是一個(gè)平臺(tái)，該平臺(tái)整合了有機(jī)農(nóng)業(yè)的上下游，并連接了中小型農(nóng)場(chǎng)和消費(fèi)者。LocalHarvest平臺(tái)基于從相關(guān)農(nóng)場(chǎng)收集的基本信息來(lái)支持地圖搜索系統(tǒng)，使消費(fèi)者能夠搜索本地社區(qū)周?chē)霓r(nóng)場(chǎng)并購(gòu)買(mǎi)難以保存的新鮮農(nóng)產(chǎn)品，例如蔬菜和禽蛋。農(nóng)產(chǎn)品在快速物流系統(tǒng)下，可以快速送到消費(fèi)者家中，從而大大提高農(nóng)產(chǎn)品物流的效率和質(zhì)量。

值得欣喜的是，近年來(lái)，全國(guó)各地與各大電商平臺(tái)紛紛投入大量資源，重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈，培植人才，發(fā)力促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品上行。以河北省為例，近年來(lái)積極引入農(nóng)業(yè)電商龍頭企業(yè)，與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺(tái)開(kāi)展合作，持續(xù)在直播助農(nóng)、農(nóng)產(chǎn)品品牌孵化、新農(nóng)商人才培養(yǎng)等領(lǐng)域，合力打造河北數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”。可以看到，利用大數(shù)據(jù)和分布式人工智能技術(shù)匹配優(yōu)化資源，將需求傳導(dǎo)給供給端，有效緩解了供需信息不對(duì)稱(chēng)造成的產(chǎn)銷(xiāo)脫節(jié)。在互聯(lián)網(wǎng)科技力量的加持下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的“痛點(diǎn)”也得到有效解決，進(jìn)一步打開(kāi)了農(nóng)產(chǎn)品從田間到餐桌的通路。

隨著電商農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)量的快速增長(zhǎng)，廣大農(nóng)民亦受益匪淺，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生重大變化，以需求引導(dǎo)生產(chǎn)、訂單式農(nóng)業(yè)逐漸成為主流，精準(zhǔn)種植、數(shù)字營(yíng)銷(xiāo)提升了農(nóng)民收入水平，促進(jìn)更多農(nóng)民融入數(shù)字農(nóng)業(yè)的場(chǎng)景里。以往很多滯銷(xiāo)農(nóng)產(chǎn)品位于貧困地區(qū)，數(shù)字農(nóng)業(yè)重塑產(chǎn)業(yè)鏈，幫助貧困戶掌握技術(shù)、融入市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)了造血扶貧。實(shí)踐證明，此種創(chuàng)新扶貧模式具有很強(qiáng)的活力。比如，拼多多的“農(nóng)地云拼”模式得到國(guó)務(wù)院扶貧辦的肯定，榮獲了今年的“全國(guó)脫貧攻堅(jiān)組織創(chuàng)新獎(jiǎng)”。截至 2019 年底，拼多多平臺(tái)直連的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者超過(guò) 1200 萬(wàn)人，累計(jì)帶貧人數(shù)超百萬(wàn)。

4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善

通過(guò)將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等頂尖技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)公共服務(wù)，農(nóng)業(yè)服務(wù)也更加便利和靈活。這也是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。一些國(guó)家為了促進(jìn)數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)公共服務(wù)方面做出了很多努力。

5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實(shí)踐策略

5.1實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化

加快建立涵蓋農(nóng)業(yè)資源，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)管理，產(chǎn)品質(zhì)量，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備和農(nóng)村治理的數(shù)據(jù)庫(kù)。利用地理空間信息技術(shù)和遙感技術(shù)整合空間數(shù)據(jù)，獲取耕地資源，漁業(yè)水資源，糧食生產(chǎn)功能區(qū)，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū)，特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)區(qū)，特色鮮明的農(nóng)業(yè)村莊，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)實(shí)體，村莊分布等數(shù)據(jù)。地圖存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，使農(nóng)業(yè)和農(nóng)村資源數(shù)據(jù)立體化。通過(guò)集成的農(nóng)業(yè)調(diào)度系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)定點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，集成的遙感信息，無(wú)人機(jī)觀測(cè)和地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)，可以建立農(nóng)作物的空間分布。通過(guò)農(nóng)作物的空間分布，重大自然災(zāi)害和其他動(dòng)態(tài)空間圖，形成了一個(gè)一體化的全域地理信息圖，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的科學(xué)指導(dǎo)奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

5.2推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新

創(chuàng)新，始終是鄉(xiāng)村振興的內(nèi)生動(dòng)力。要實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，離不開(kāi)“數(shù)字農(nóng)業(yè)”助力。手機(jī)變成新農(nóng)具、直播成了新農(nóng)活、數(shù)據(jù)成為新農(nóng)資，隨著農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式競(jìng)相涌現(xiàn)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展紅利惠及三農(nóng)必將更加給力，而農(nóng)業(yè)信息技術(shù)已然成為數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支持。未來(lái)依靠農(nóng)業(yè)科學(xué)院和大學(xué)等農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)來(lái)充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技企業(yè)作為創(chuàng)新主題的作用，促進(jìn)數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“產(chǎn)學(xué)研”合作，并著重于先進(jìn)技術(shù)和核心技術(shù)。為了提高對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的了解和研發(fā)，精確操作和智能決策的數(shù)字化管理，智能設(shè)備的變量修改和應(yīng)用，農(nóng)產(chǎn)品的靈活處理，區(qū)塊鏈等技術(shù)，3S 加速，智能識(shí)別，模型仿真，智能控制和其他軟件和硬件產(chǎn)品數(shù)字農(nóng)業(yè)的綜合應(yīng)用，了解數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系的建立，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新以及應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)改進(jìn)。

5.3 提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營(yíng)管理數(shù)字化水平

當(dāng)前，就中國(guó)電子政務(wù)項(xiàng)目的發(fā)展而言，農(nóng)業(yè)部門(mén)中的電子政務(wù)服務(wù)水平不能完全滿足領(lǐng)導(dǎo)決策應(yīng)用程序和公共商務(wù)應(yīng)用程序的功能要求。農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的總體水平有待進(jìn)一步提高。同時(shí)，這意味著中國(guó)農(nóng)業(yè)信息服務(wù)具有巨大的發(fā)展和利用空間。因此，有必要進(jìn)一步擴(kuò)大移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，云計(jì)算，大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，并通過(guò)建立靈活，便捷，高效，透明的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理體系，為農(nóng)民提供更多便捷和信息服務(wù)。在信息公開(kāi)，政府公共關(guān)系，信息服務(wù)，辦公室工作等方面，充分利用農(nóng)民信箱和便攜式農(nóng)業(yè)和農(nóng)村地區(qū)的服務(wù)功能，提高了園藝，畜牧，水產(chǎn)品，田間管理和智能化管理水平。著眼于整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的要求，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，研究和推廣適用于不同地形和環(huán)境的農(nóng)業(yè)機(jī)械，并進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)“機(jī)器換人”。

結(jié) 語(yǔ)

數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)，精確控制，智能和科學(xué)管理，提高了農(nóng)業(yè)的可控性，降低了生產(chǎn)成本，并減少了環(huán)境污染，使農(nóng)業(yè)向精準(zhǔn)，環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。此外，農(nóng)村電子商務(wù)的發(fā)展可以有效克服農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營(yíng)的不利因素，可以簡(jiǎn)化交易聯(lián)系，提高交易效率，降低成本，消除農(nóng)民對(duì)庫(kù)存余額的擔(dān)憂，并縮短生產(chǎn)周期。努力為農(nóng)民提供更多的商機(jī)。由于時(shí)間和空間的限制，內(nèi)容的選擇空間也越來(lái)越廣，這對(duì)于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理人員的科學(xué)文化素養(yǎng)具有重要意義。

致 謝

在這篇論文的撰寫(xiě)過(guò)程中，我遇到了很多的困難和障礙，但都在老師、領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強(qiáng)烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進(jìn)行指導(dǎo)和幫助，不厭其煩地為我們解答疑問(wèn)、傳授知識(shí)，讓我非常感動(dòng)，在此向幫助和指導(dǎo)過(guò)我的各位老師表示最衷心的感謝!

同時(shí)也要感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者，本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒(méi)有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫(xiě)作。

同時(shí)也要感謝我的領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友，在我寫(xiě)論文的過(guò)程中給予我很多素材，還在論文的撰寫(xiě)和排版過(guò)程中提供給我很大的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫(xiě)論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友不吝批評(píng)與指教。

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