|
北京观光农业园区适用农业信息新技术
赵春江
一、观光园区信息服务技术
（一）园区规划与资源管理系统
1、集成Web3D技术和三维场景构建与交互技术，实现观光园区周边地理环境、园区建筑、农业种养殖园和特色产品时空展现，提供观光园区建筑、地形和产品在线漫游、属性查询和动态交互，为远程旅游者的旅游咨询选择提供帮助。
2、利用3S技术结合农学、生态学分析手段，实现园区规划设计、三维漫游展示、环境治理监测、农田信息管理、种植适宜性评价及测土施肥决策咨询服务，提高农田生产管理水平和效率，减轻农田生态环境污染。系统可为园区提供粮食、蔬菜和瓜果生产的农田生产管理与决策。
3、集成地理测量、空间遥感技术，实现观光园区三维展示、自助导航等信息服务系统中三维场景纹理数据源的获取和管理，为整个观光园区信息服务的建设提供栅格和矢量空间数据基础。
（二）虚拟体验技术
虚拟体验技术是利用三维仿真技术+多媒体技术+人工智能技术+数字娱乐形式构建虚拟的空间和虚拟体验活动，扩展观光园的内容和形式。该技术可提升北京市农业观光园的科普展示和休闲娱乐能力，既可展现优美的田园景观，又包含丰富的科技与文化内涵，适应了现代都市人追求休闲性、参与性、绿色性旅游热潮，可吸引城市居民前来观光、休闲、求知、体验乡村生活，大大提观光园的整体竞争力。功能：
1、农业虚拟景观设计与观赏。
2、农业科技示范与农民科技培训：以动画讲解和三维互动游戏的方式进行农业知识传播和农民科技培训，集中展示新技术、新方法和新产品装备；生产标准和技术规程；新品种介绍；病虫害防治知识等内容。
3、农业数字科普与休闲娱乐：将科学知识以数字娱乐的形式，即动画和游戏的形式展现出来，寓教于乐。
4、观光园产品推介与产业链延伸：集中展示介绍观光园的产品，能够吸引人、留住人，从而形成果品采摘-休闲娱乐-餐饮-品牌产品（礼品/特产）推销的产业链条。
（三）移动信息服务技术
集成无线通讯、GPS技术，以手机/PDA等移动设备为终端，提供观光园区旅游观光路线选择、景点查询与浏览、旅游者自身位置定位等旅游自助服务，以及用户定购项目和产品的及时通知等信息服务功能。
（四）智能信息处理技术
集成专家系统、信息智能搜索、自然语言处理等技术，实现园区种养殖产品多个生产环节自助诊断服务，提供园区产品的生产质量和品牌效应；结合市场交易的实际特点，实现观光园区产品与市场用户需求之间的智能对接和匹配，从而提高园区产品的市场流通能力。技术产品包括农业专家系统、农业掌上电脑-农务通、农业掌中宝-PDA。
二、精准农业技术
（一）智能语音驱鸟器
智能语音驱鸟器是利用生物仿生技术和电子技术，研究开发出的，系统以低功耗单片机为核心，采用最新数字语音存储技术，形成针对不同鸟类的声音芯片库，采用高性能的控制器使用随机播放方式播放高保真的声音，达到驱鸟效果。主要用于田地和果林驱鸟。
系统内部集成了多种鸟类天敌及电子模拟声音，可随机组合播放，同时可采用交流电、蓄电池、太阳能等多种方式供电，可设置白天、晚上自动播放，实现无人值守自动语音驱鸟。
（二）负水头精准灌溉系统
负水头精准灌溉系统是通过一定的装置，将灌溉水的水头压力控制为负值，通过一定性状的多孔材料，使水分向土壤渗透，根据植物自身对水分需求的多少持续供水，最大限度地符合植物自身的水分调节机制，使土壤水分被控制在恒定的适宜水平。该系统可用于温室灌溉控制。
（三）移动式温室精准施肥机
移动式温室精准施肥机可方便地用于不同的温室，该机设有可编程程序控制器和肥料用尽报警系统，肥箱肥料用完时系统会自动报警。施肥人员可根据需要自由设定施肥程序，任意控制施肥时间和施肥量。移动式温室精准施肥机的使用可减少用户对整个温室系统的施肥成本投入，提高肥料利用效率15－25％。
（四）移动式温室精准施药机
移动式温室精准施药机使用精量雾化喷头后可实现喷洒药液的合理雾化，雾化效果好，且喷头内部安装了防滴过滤系统，喷洒药液桶内部安装有文丘里喷雾搅拌系统进行药液搅拌，喷洒均匀。移动式温室精准施药机的使用降低了温室由于大量喷洒化学农药造成的湿度增加易发生病害的情况，并可节约化学农药15－20％。
三、温室生产智能控制与管理技术
（一）温室专用先进传感器
开发的温室专用先进传感器包括：数字式光照传感器、温湿度集成传感器、电阻式土壤含水量传感器、土壤温度传感器、多功能智能传感变送器、近地小气候传感器、植物微量生长传感器、叶温传感器、茎秆生长传感器、传感器信号转换器、二氧化碳传感器、视频信号抗干扰器。
（二）便携式温室环境信息采集器
开发的便携式温室环境信息采集器包括：便携式温湿度露点记录仪、便携式温湿度露点测量仪、便携式多点数字地温仪、温室娃娃。
温室娃娃可对温室、大棚群的气温、地温、空气湿度、露点、光照进行实时监测，在中文液晶屏上实时循环显示数据，同时通过语音方式把所测值、管理作物方法及仪器本身的工作情况等提供给用户。
（三）温室监测系统
温室环境与生物信息监测系统、太阳能室外环境信息自动监测系统可实时采集温室内温度、湿度、光照、土壤温度、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点等环境参数，以及果实生长速度、茎秆生长速度、叶温等生物信息参数，指导用户进行正确的栽培管理。网络化温室生产现场视频信息采集系统能通过以太网（局域网／广域网）将实时的图像和声音同时通过网络传输，实时观测温室内农作物生长、病虫害的发生及变化、执行装置的运转、工人的管理等情况。
（四）温室智能控制系统
网络型温室智能控制与管理系统可实时采集、存储温室内的环境信息，通过网络将数据传输给主控计算机，并按主控计算机的命令对温室执行机构进行控制。
大兴区采育镇下黎城村鲜切花基地安装了网络型温室智能控制与管理系统，通过安装的精准监测系统可以实时获取温室的温度、湿度，显示在监控室的大屏幕上和锅炉房的电脑屏幕上，温度的监测精度可达±0.1℃。据统计每年可为基地节省采暖费14余万元，鲜切花质量也明显提高。
温室生产智能控制与管理技术目前已在北京13个区县（90%）、全国16个省市（50%）应用推广，共销售各种传感器7066多个，各类便携式采集仪4510套，各种信息自动采集系统等1699多套，温室生产智能控制与管理系统350套，形成示范推广基地43个，推用应用及辐射面积达3万多亩。
四、节水灌溉控制技术
（一）远程自动化灌溉控制系统
该系统集传感器技术、控制技术、通讯技术、计算机技术等于一体，并与作物栽培、气象学、灌溉排水、系统工程等学科基本理论相结合，提出了我国农林业自动化灌溉的多种解决方案。系统包括3大种类18个系列的节水灌溉自动化产品，覆盖了从低端到高端的不同用户需要，系统可以灵活设置轮灌组，灌水周期与灌水时长可以人为设置，可以外接各种传感器，具有循环入渗功能可以有效防止地表径流，可以自动升级为中央控制系统。
系统可通过GIS管理整个园区的自动化灌溉设备，在GIS界面实现远程控制园区的灌溉，用户可通过手机短信控制灌溉，整个系统采用太阳能供电，免除布线麻烦。系统可用于园林、农业与高尔夫球场的节水灌溉监测与控制、机井远程计量与控制、温室环境监测与控制、灌区自动监测与控制、水厂自动监测与控制。
（二）远程墒情监测系统
实时墒情监测系统是一套从土壤含水率数据的采集、传输、存储到大量采集数据的集中管理、统计分析、预测以及显示的完整解决方案，它由监测中心、数据传输信道、采集终端三部分组成。系统可以小时为单位设置采集步长，用户可发送短信到监控中心获取每个监测点的最新墒情数据。目前演示地址为http://sqjc.nercita.org.cn。
（三）IC卡用水计量管理系统
该系统可根据水的购买量自动控制开关机，显示水资源井瞬时流量、使用量、剩余购买量，可根据设定值进行下限报警，装配GPRS、GSM、近距离无线数传模块后，可对数据进行无线实时远传和控制。系统可根据种植作物定额售水，用户可通过手机和上网方式查询卡上金额。
IC卡用水计量管理系统已经开发出了10多种类型，用户遍布北京、辽宁、吉林、黑龙江和内蒙等地，在大兴区庞各庄镇南李渠村应用后受到北京市领导刘淇和牛有成的关注。
五、农产品安全生产及质量追溯技术
（一）农产品安全生产管理及质量追溯系统
农产品安全生产管理及质量追溯系统利用计算机技术实现了对农业生产、流通过程信息的管理和农产品质量的追溯，具有农产品生产档案（产地环境、生产流程、质量检测）管理、条形码标签设计和打印、基于网站和手机短信平台的质量安全溯源等功能，可基于单机或网络环境运行，操作方便，适合于农产品质量监管部门和农业生产企业应用。
利用农产品安全生产管理系统可以快速、方便的记录农产品生产过程中涉及的产地环境信息、农事操作信息、产品质量检测信息等，自动生成条形码，消费者可以通过互联网、手机短信、扫描查询机等，了解农产品基本信息和生产过程信息，追溯农产品的产地环境、生产日期、产4品等级、质检结果以及农事操作等详细信息。
目前该系统已在北京市农业局特菜基地（小汤山）、北京乐平农产品产销有限公司、蟹岛绿色旅游度假村等13个企业和基地应用。
（二）农产品物流管理系统
农产品物流管理系统具有销售管理组件、采购管理组件、仓储管理组件、生产计划管理组件、客户关系管理组件的组件库。系统实践了现代企业管理中“协同商务”的概念，对农产品的物资流、信息流、资金流进行综合管理，为企业内部管理和高层策提供全面的信息支持。
单位简介：国家农业信息化工程技术研究中心是专门从事农业及农村信息化工程技术研究开发的国家级科研机构。依托该中心建立了北京农业信息技术重点开放实验室、农业部农业信息技术重点开放实验室、农业部小汤山精准农业与生态环境重点野外科学观测试验站、国家863计划北京智能化农业信息技术研发中心、农业部农业信息技术创新中心和博士后科研工作站。中心有技术研发人员160多人，研究开发实验室面积7000平方米，重点开展计算机网络与农业智能系统、3S技术集成与精准农业技术装备、农业生物环境信息采集与控制系统、水资源与数字节水技术、农产品与农田环境快速检测技术的系统化、配套化和工程化研究开发，先后承担了国家863、国家973、国家科技攻关和省部级研发课题170项，研发的新技术新产品累计191项，拥有专利37项，其中发明专利1项，软件著作权登记240项，获国家级科技奖励2项，省部级奖励14项。目前中心科技成果已在全国30个省市推广应用，建立成果转化基地12个，部分科技成果还推广到越南等东南亚国家。
|
