信息技术提升农业机械化水平

　　摘要：为适应中国现代农业建设的需要，保持中国农业机械化水平持续增长，实现中国农业可持续发展，该文提出，应将先进的信息技术融入中国农业机械的设计、制造、作业和管理等环节，使农业机械装备实现信息化和智能化，从而整体提升农业机械化水平。文中介绍了参数化设计、基于知识工程的农机产品设计、基于产品数据管理的并行协同设计等农机产品设计的关键技术；柔性制造、计算机集成制造、虚拟与网络制造等农机产品制造的关键技术；农情信息采集、农业机械导航、田间管理等农业机械作业的关键技术；农业机械管理、农业机械调度等关键技术。分析了这些关键技术信息化的不足，总结了世界各国的发展趋势，指出了用信息技术提升中国农业机械化水平应解决的核心问题。为加强农机装备的信息技术创新，该文建议，应突破一批智能农业装备数字化设计技术、自动导航协调控制技术及农业装备现场总线技术等关键技术；研发一批大田和设施农业生产作业系统、果园作业智能装备和畜禽水产精准生产装备等重大技术产品；构建一批水肥药田间精准作业系统、畜禽水产自动饲喂系统和自动化加工生产线等农业机械精准作业系统，从而进一步用信息技术提升农业机械化水平。

　　关键词：农业机械；信息技术；可持续发展；农业机械化；农业可持续发展；现代农业

　　0引言

　　2004年，中国颁布实施了《农业机械化促进法》，12a来，中央的支农惠农政策极大地调动了政府、企业和农民发展农业机械化的积极性，农民购机、用机热情持续高涨，形成了推动农业机械化发展的合力，使中国农业机械化水平持续增长。2007年首次突破40%，达到42.5%；2014年达到61%[1-2]。中国提出了到2020年农业机械化水平达到70%的战略目标，但目前中国农业机械化水平整体上仍落后于发达国家20～30a，且农机企业规模小，农机产品以中小型低端为主，高端智能机具仍主要依赖进口。

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　　1用信息技术提升农业机械设计水平

　　1.1参数化设计技术

　　参数化设计技术是以产品需求为基础，通过参数调整实时驱动产品图元来反映设计意图的一种高效设计技术，是计算机辅助设计（computeraideddesign，CAD）的主要内容。随着信息技术的快速发展，结合人工智能技术，参数化设计理论已融合到智能设计和虚拟设计方法中，参数化设计的概念也随着信息技术的发展而不断地完善和扩展。

　　1.2基于知识工程的农机产品设计

　　知识是新产品竞争力的决定性因素。基于知识工程（knowledgebasedengineer，KBE）的农机产品设计是以知识为基础，通过知识表达、智能推理与决策等手段构建专家系统来进行农机产品创新的一种设计方法。知识表达的方法很多，有产生式表示法、语义网络法、框架表示法、面向对象法以及基于本体法等。基于KBE的产品设计系统能够获取、表达和综合利用知识，对不确定知识进行推理，并具有智能决策能力，特别是具有很强的对重用知识的获取与设计的决策能力[14]。快速提取知识信息的模型、建立知识信息库及关联数据库[15]，为设计系统提供知识决策，是缩短农机设计周期、提高产品创新和产品质量的重要途径。

　　2用信息技术提升农业机械制造水平

　　中国农机制造产业的规模不断扩大，企业结构多元化、区位优势和产业集群效应日益凸显，市场需求旺盛。但农机制造技术相对落后，农机品种少、制造质量和作业性能不高，农机企业国际竞争力不强等问题仍然存在，亟需用信息技术提升农业机械制造水平。

　　3用信息技术提升农情信息采集、农业机械导航及作业水平

　　3.1农情信息采集

　　农情信息采集是农机精准作业的前提，主要包括水、土壤和地理环境、小气候、作物生长状况和管理等信息的采集，这些要素具有信息量大、多维、非静态、不确定、不完整、稀疏性以及时空变异性强的特点[59]，需要借助先进的信息化设备与方法。

　　3.2农业机械导航

　　农业机械导航技术按导航方式不同可分为GNSS导航、机器视觉导航、惯性导航、磁感应导航、超声波导航、激光导航、红外导航和雷达导航等，其自动转向控制通过电机驱动或者电磁阀液压驱动方式实现。农业机械导航技术通过对农业机械的转向进行自动控制，可使农业机械沿着设定的或自主识别的作业路线自动跟踪行走，因此在一定程度上减轻了驾驶员的劳动强度，提高了农业机械作业效率和质量。农业机械导航技术对农业机械化水平的提高具有很大的促进作用。

　　4用信息技术提升农业机械管理及调度水平

　　4.1农业机械管理

　　随着农业机械化水平的不断提高以及农业机械保有量的不断增加，农机管理已经成为现代农业发展的重要内容，农机信息化管理对农业现代化发展具有重要意义。

　　4.2农业机械调度

　　农业机械调度是指调度中心在农机作业前录入作业机具、人员、地块等信息，作业时根据农机作业地点，科学地组织和优化作业路径，并将作业指令下达给作业人员和机具，通过GNSS通信导航系统指引和调度，使农业机械在最短的时间内到达作业地点。

　　5结论

　　农业可持续发展是中国现代农业建设面临的重要任务与挑战，提高农业机械化水平是促进农业可持续发展的重要手段。人类已经进入了“互联网+”和“大数据”的信息化时代，农业机械信息化是提高土地产出率、资源利用率和劳动生产率，提高农机作业质量、经济效益和农机企业竞争力的重要措施，信息化是加快发展农机装备的必由之路，用信息技术提升农业机械化水平是建设现代农业的重要战略需要。

　　[参考文献]

　　[1]农业大数据应用云平台.农业统计数据[EB/OL].(2014-01-08)[2016-4-13].

　　[2]中华人民共和国国家统计局.中国统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2015.

　　[3]FAODepartmentandOfficers.Foodandagricultureorganizationoftheunitednationsstatisticdivision[EB/OL].(2015-02-01)[2016-4-13].

　　[4]MetcalfRL.Changingroleofinsecticidesincropprotection[J].AnnualReviewofEntomology,1980,25(1):219－256.

　　罗锡文，廖娟，邹湘军，张智刚，周志艳，臧英，胡炼

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