1.引言
1.1研究背景
由于人口的不断增长，土地资源的减少，导致了这两大矛盾的不可逆转。为了满足人民生活水平日益提高以及社会经济发展的要求，必须保持农业发展的可持续性。而农业的可持续发展，需要不断提高农业的资源利用率和劳动生产率，以最佳的投入配比，降低农业投入成本，提高农业产量和品质，同时减少由于施用农药、施用化肥等造成的环境污染，从而达到社会效益、经济效益、生态效益的同步发展。目前，我国人均耕地的占有率不到世界水平的1/3，耕地中，中低产田的面积占耕地总面积的60%，而我国的资源利用率非常低，灌溉的有效利用率大概是40%，降水资源的利用率低于35%，粮食作物用水产出效益少于Ikg/m3，低于发达国家水平(50%一70%);地域和养分的不平衡会减少了肥效，而我国肥效的当季利用率仅在30%左右。
在农业污染与生态环境方面，我国部分地区因施肥不当引起污染，出现了地下水和蔬菜中硝态氮含量超标，地表水富养化等问题;我国水土流失面积占国土总面积的1/5;沙漠化土地以每年120hmZ左右的速度增加，目前已达到3300hmZ。精准农业是一种基于知识和数据的现代农业生产管理思想，它充分体现了因地制宜的思想理念，对于最大限度的挖掘耕地生产潜力，保护农田生态环境和实现农业生产要素的高效利用具有重大的意义。同时精准农业也是一个基于现代数据控制技术的农业精准生产技术体系，其核心支持技术包括遥感(remotesensing，RS)、地理数据系统(gcogaPhieinformations”tem，GIS)、全球导航卫星系统(globnavigationsatellites州em，GNSS)、作物生产精准管理模型与决策支持技术、农田数据快速采集与处理技术、系统集成技术、基于数据与现代控制技术的农田作业机械智能装备技术等。
精准农业的技术思想是基于农田内部小田块作物生长环境的时空差异性，实施精准的变量投入，以提高农田资源的利用潜力，减轻农业生产的环境负荷，节约成本、高效投入、增加产量的同时提高农产品品质，最终实现作物生产系统可持续发展的目标。在农业生产过程中，精准农业技术作为新的生产力的代表，已经发展成为一套综合管理集成技术，是基于现代数据技术发展成就的作物栽培学的革命，是为当今世界现代农业发展的前沿。
1.2研究的目的和意义
从我国的国情来看，保障21世纪16亿人口的粮食安全是我国目前农业生产需要解决的首要问题。近20年来，农业和农村经济取得了巨大进步。然而，水资源缺乏和农业耕地不合理的施肥、灌溉和施药等农事活动污染了农田环境，浪费了大量的资源，造成了农产品均一品质不高，农业装备技术发展滞后，农民收入增长缓慢等问题，都是我国农业生产所必须面对的挑战。在这种形势下，研究建立精准农业技术体系，对于实现依靠科技进步解决“三农”问题，提高我国农业现代化水平具有重大的意义。我国未来现代农业发展的重要技术选择将是精准农业。新疆兵团农业耕作区域属大陆性干旱与半干旱气候区，地理环境独特，生态环境脆弱，自然灾害频繁。作为国家的粮棉主产区，干旱区能够支撑资源开发的生态环境十分脆弱，各种自然灾害的频繁发生制约了资源的利用，大规模人类活动和工程建设诱发的土地沙漠化与盐渍化、草场退化、河湖水质恶化、生物多样性减少等一系列生态环境问题日趋严重，保护生态环境，稳定并提高农业的生产水平，对兵团乃至整个国家都意义重大。
石河子垦区是新疆最为典型的绿洲农业区，经过50多年的大规模开发，工农业经济取得了巨大发展，已成为新疆经济最为发达的地区之一，但由于单一的农业结构，对垦区绿洲的过度开发，、垦区工业的发展以及不合理的灌溉模式，导致了垦区生物多样性减少、土地退化，天然植被破坏、污染加重等环境问题日益突出。因此，全面发展精准农业，合理高效的利用区域资源，对保护和恢复垦区脆弱的生态环境具有重要意义，同时可为垦区环境、经济和社会协调发展提供科学的参考依据。实施精准农业对于缓解农业生产目前面临的严重环境资源压力十分有效。
精准农业可以充分利用数据获取手段，分析土壤供肥能力、作物营养状况和病虫害时间空间的变化量，对耕作和田间管理给予决策支持，实现因地制宜地进行农业投入，既避免了过量使用化肥、农药，又保证了作物生产潜力的充分发挥、农产品品质下降和农田土水环境污染的后果，能够在发展经济的同时保护生态环境，对于保护农田生态环境、提高农业资源利用率、提高农产品品质和产量，加快农业生产现代化进程具有重大意义。精准农业技术能够为农业增效、农民增收提供技术支持。农业是我国最大的基础产业，有着巨大的市场需求，随着人们生活水平的不断提高和我国加入WTO，对农产品质量和数量的需求都将会发生快速的增长。保证农民增产增收、提高农业的综合生产效益(高产、优质、高效)，是促进农业和农村经济可持续发展、保护农民生产积极性所面临的重大问题。解决该问题的有效途径是利用科学技术和依靠农业的现代化精准管理。
2.相关概念界定及理论基础
2.1相关概念
农业信息管理是人类为了有效地利用和开发农业信息资源，以现代信息技术为手段，对农业信息资源进行组织、计划、控制和领导的社会活动。简单来说，农业信息管理就是人对农业信息活动和农业信息资源的管理。农业信息管理是在整个管理过程中，人们收集和加工、输入和输出的农业信息的总称。农业信息管理的过程包括农业信息收集、农业信息传输、农业信息加工和农业信息储存。它既包括微观上对农业信息内容的管理—农业信息的加工，组织，检索，服务等，又包括宏观上对农业信息系统和农业信息机构的管理。农业信息管理的工作过程是通过制定完善的农业信息管理制度，采用现代化的农业信息技术，保证农业信息系统的有效运转。既有动态管理，又有静态管理，但更重要的是动态管理。动态管理不仅要保证农业信息资料的完整状态，同时还要保证农业信息系统在“信息输入一信息输出”的循环中的正常运行。农业信息资源是农业信息技术与农业信息资源的生产者，是农业信息的有机结合体。
农业信息资源管理中控制农业信息的流动方向是其根本目的，通过流动方向的控制，从而实现农业信息的价值与效用。但是，农业信息并不全都是资源，要使其成为资源并实现其价值与效用，就必须借助于农业信息技术和“人”的智力。因此，人是协调农业信息活动、控制农业信息资源的主体，是主体要素;同时农业信息技术为农业信息的收集、存储、传递、处理和利用等农业信息活动提供支持。没有农业信息技术的强有力的作用支持，是无法实现有效的农业信息管理的。由于农业信息活动在本质上是为了生产、传递和有效利用农业信息资源，因此农业信息资源是农业信息活动的结果与对象之单纯地管理农业信息资源，而忽略与农业信息资源紧密联系的农业信息活动，农业信息管理的研究对象就是不全面的。
3. 基于空间信息的精准农业模式的实现........................ 23-34
3.1 农田信息的获取....................... 23-27
3.2 农田信息的管理与分析....................... 27-32
3.3 农田决策实施的途径....................... 32-34
3.3.1 决策指令执行系统....................... 32
3.3.2 决策实施过程....................... 32-33
3.3.3 实施效果评价 .......................33-34
4. 石河子垦区精准农业的发展现状....................... 34-40
4.1 石河子垦区概况 .......................34-37
4.1.1 自然地理概况 .......................34-36
4.1.2 社会经济概况....................... 36-37
4.2 石河子垦区精准农业发展现状....................... 37-38
4.2.1 石河子垦区精准农业....................... 37
4.2.2 石河子垦区精准农业技术应用情况....................... 37-38
4.3 石河子垦区发展基于空间信息的精.......................38-40
5. 石河子垦区基于空间信息的精准农业发....................... 40-47
5.1 石河子垦区发展基于空间信息的精....................... 40-41
5.2 石河子垦区精准农业发展模式设计....................... 41-47
结论
中国社会面临着巨大的发展，挑战与机遇并存。世界上许多发达国家已经迈入了精准农业的领域，世界农业领域的发展日新月异。农业是我国之根本，作为农业大国的我国现阶段农业中存在着诸如污染严重、资源浪费、产品品质低等多方面问题。我国农村目前的现状是基础设施建设还不完善，技术力量十分薄弱，所以我们首先要不断减少城乡之间的差距，积极发展农业信息化建设，构建一个真正的完善的信息化平台;同时加大对技术人员的投入和培训力度，逐步引进和研发智能化的农业机械。为了缩小我国与发达国家的差距，进而完成我国的精准农业建设。本文主要从以下几个方面探讨了基于空间信息的精准农业的发展。
(1)本文介绍了基于空间信息的精准农业的相关概念及理论基础。
(2)提出了石河子垦区在现阶段实施基于空间信息的精准农业的步骤和发展方法。
(3)提出了石河子垦区发展基于空间信息的精准农业的发展对策。
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