摘要:互联网带来的农业智慧化浪潮，是以计算机为中心，对当前信息技术的综合集成,集感知、传输、控制、作业为一体，实现农业的标准化、规范化发展。智慧农业的发展一方面能够节省农业生产的人力成本，同时能够提高农产品的品质控制能力，增强风险抗击能力。“互联网 +农业”目前产生三类商业发展模式:一是互联网技术深刻运用的智能农业模式，二是互联网营销综合运用的电商模式，三是互联网与农业深度融合的产业链模式，这三种模式呈现梯次推进的状态。北斗卫星导航定位系统在“互联网+农业”的三种发展模式中扮演着重要角色，本文从智慧农业的概念出发，对“互联网+农业”的发展模式进行了调研和总结，对北斗系统在“互联网+农业”中需求和应用模式进行了探讨，最后对“北斗+互联网”农业生产发展趋势进行展望，为促进北斗农业专用产品的开发及农业领域的规模化应用提供参考。
关键词:北斗导航系统;精细农业;系统模型
引言
中国历来讲究民以食为天，作为一个农业大国，中国已经从精耕细做的传统农业体系发展为现代化的农业体系。拖拉机、播种机等大规模农业机械化的使用，使农作物产量和作业效率得到几何倍数的增长，也使大量的劳动力从繁重的劳动中解放出来。但是，随着中国社会的持续进步和老龄化的来临，劳动力的短缺已成为社会问题，传统劳动力输出的农村更是成为劳动力短缺最严重的区域。一方面社会发展需要更多的劳动力、 更多的粮食作物来满足生产生活的需要，另一方面社会发展又无法满足农业劳动力的需要。近年来，精细农业以其在降低作物的生产成本和过量使用农化产品的污染风险等方面的优势，受到了国内农业科学研究者的广泛关注。如:陕西农业局利用精细农业进行农作物适宜气候区精细化区划"、上海交通大学利用3S技术进行农田墒情远程监控只、中国农业大学利用进行智能化精细平地系统研究回等。北斗导航系统是我国自主研发的导航定位系统，利用北斗导航系统替代GPS系统将一并实现定位和通信，同时解决由于利用GPS系统而带来的安全问题。目前，合众思壮、中海达等公司正在开展北斗导航系统与精细农业深度结合的研究，已经在农机制造和农场信息化等方面有了成熟的应用经验。“ 合众思壮壁虎"能够保证耕地、播种、喷洒和收割等农田重复作业的厘米级精度。未来，北斗导航系统与精细农业的合作领域将会有更广阔的发展。本文首先介绍精细农业的概念，重点介绍3S技术:其次介绍北斗导航系统，包括空间段、地面段和用户端三个方面;然后重点阐述基于北斗导航系统的精细农业系统体系结构，介绍各层的组成、功能以及层间联系，为下一步试验验证奠定基础:最后进行全文总结。
1北斗与播种
传统农业播种常采用撒播、扦插等方式，效率不高，机械播种则对机械操作人员有较高的要求。将北斗定位系统加装到机械上,则可以完全解决这些问题。只需要对机械进行定位，确定耕地方位、面积、坐标等信息，输出机械作业的路径，只要沿着北斗系统计算出来的轨迹来运行就可以。再由计算机来操控机械运行的速度和播种速度，就可以完全做到全自动化甚至无人化播种，具有播种,均匀、精良播种、深浅一致等优点，这样既使作物在田间获得最佳分布，又能节约大量种子,提高作物对太阳能和营养的利用率。基于北斗导航系统的精细农业系统以开放、标准、层次化的泛在感知网络(USN)体系结构为主要参考模型，全面吸收面向服务体系结构(SOA)、信息物理融合系统(CPS)等技术思想，瞄准精细农业的特定要求，构建一一个 高性能、高可靠的系统模型，支撑作物长势、农田墒情、病虫害防护、农机具智能管理、种植区改善规划等应用。
如图2所示，基于北斗导航系统的精细农业系统体系结构由接入层、传输层、处理层、服务层和运维支撑系统组成。
2北斗与施肥、灌溉、喷药
传统农业对于农作物的水肥利用率不高，同时还伴随着化肥使用过度、土地板结、‘农业用水过度等问题，这些问题又随之带来水污染、水资源短缺等新问题。而北斗将大大改善这一问题，通过推算可以知道农作物需水需肥的量，甚至可以细化到哪一块地的需要情况，将每一块农地的坐标信息输入到北斗系统，机械会自动按量施水施肥。有时农作物根据生长规律需要特定时间施水施肥，特别是在夜晚或视线不好的情况下，这个方式可以有效解决这些问题。
北斗与农业遥感结合，可以解决农作物病虫害的问题。很多情况下，农作物会爆发大面积病虫害。通过遥感应急系统，准确获得农作物受病虫害情况，包括面积、坐标、程度等各方面的信息，再利用北斗结合机械化快速准确地解决农作物病虫害的问题。
3北斗与精耕细作
将北斗、地理信息系统和精细农业、旱作节水农业相结合开发田间实时导航监控相结合的地理信息管理系统，实现田间作业车辆多目标监控;通过获取车辆的实时信息，调取地图信息，将农业机械装备与田间动态的车辆信息相结合实现信息的交互性、扩展性和通用性;建立农业机械数据库和查询系统，可便捷地进行多种农业机械装备数据的查询、保存、添加、删除等操作。
4北斗与收割
传统收割机械化程度不低，但存在收割不净、收割损耗率高等问题，因此可以结合北斗系统更进一步发展。将农作物的位置和具体信息交给北斗，由北斗来指挥机械运行情况，不仅包括运行轨迹，还可以有收割装置的上下调整，这样利用精确收获机械不但可以做到颗粒归仓，同时也能根据一定标准， 准确分级，更科学更合理地收割作物。同时采用装备了北斗的联合收割机,可以通过其在收获时节不间断记录下每平方米单位的产量及其他信息，再经由计算机软件的处理，绘制出各块地的产量图,以剔除某些不适合种植的作物品种或产量低的作物品种。
5展望
我国各地的自然、社会、经济条件差异明显，农业生产水平差距较大,农业现代化总体水平不足。北斗系统在现代农业中的应用极大地提高了农业生产效率,大大提高了经济效益,使农业现代化的实践得到迅速的推广。现在两者的结合只是初浅的涉及到播种、施肥、灌溉、喷药和收割等方面，对于更精细更高要求的农业来说，还要提高北斗系统农业应用的精度要求，例如在制作农田电子地图、变量喷洒、土壤采样和铺设滥溉管道方面的精确定位等方面，还需要多实验应用，增加农产品产出，提高农产品品质，节约水、肥资源，保护农业生态环境。
参考文献
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