精准农业Precision Agriculture
精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。
其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。
精准农业由十个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。
案例：
黑龙江省嫩江县沈阳军区双山农副业基地
在黑龙江省嫩江县沈阳军区双山农副业基地，算上管理和后勤人员，48个人总共种着71000亩地，一台进口大马力拖拉机每天能耕种2000亩地。
双山基地采用的农业生产方案是目前国内第一个完整的精准农业方案，是中科院与沈阳军区从2010年共同实施的研究项目。中科院下属6个研究所的60多位从事地理学、农学、计算机科学、GIS、遥感、生物技术、智能机械、通讯技术等学科研究的专家，在这里实施了一套完整的精准农业方案。
这个方案包括从制定计划到收割的全套系统，使用世界最先进的农业机械，采用中科院专家开发的完整的精准农业解决方案，生产大豆、玉米和小麦，实现了农业生产的机械化、智能化。
在中科院专家的帮助下，基地运用卫星遥感、地理信息系统(GIS)、红外光谱测土等技术，结合智能传感、物联网技术，建设精准农业决策指挥和控制体系，解决传统农业的粗放生产方式所带来的资源浪费、生态环境恶化等一系列问题。
每年，系统会根据上一年自动记录的情况及新一年的指标做出当年的生产计划。如播种时，系统会利用近地面视频监控系统查看地里的冰雪消融、土质情况，用卫星遥感查看地温、水温，以决定播种时间、播种品种等。收割时，在卫星遥感获知各地块的不同成熟时间的基础上，运用GIS技术进行时空运筹计算，确定最佳农机调度方案。
案例：
美国“精确农业”
美国是世界上第一个进入信息化社会的国家，其计算机和互联网技术的普及应用，信息高速公路的四通八达为美国农业信息化创造了必要条件。目前，信息化技术已经渗透到了美国农业生产的方方面面，直接促成了美国“精确农业”的兴起，大大地降低了美国农业的生产成本，大大地提高了美国农业的生产效率和农产品的国际竞争力。
美国有200多万个农场主，他们是如何利用这些信息化系统做到农业的精确化生产呢？
一是通过网络信息系统，美国的农场主能够及时、完整、连续地获得市场信息，并以此准确调整其农业生产和农产品的销售策略，使之具有针对性，有效地减少了盲目经营的风险。
比如，在了解到农产品现货、期货价格，国际国内市场的需求量，国际国内的生产量和进出口量等方面的最新数据后，农场主可以决定生产什么，生产多少以及如何销售以避免未来农产品的滞销；或者在了解到农作物品种改良，天气状况等信息后，农场主也可以知道采购什么样的种子、采取什么样的种植方式、在什么时候种植何种作物产量会最高以求获得最大效益；同时，他还可以根据最新农业科技、新型农业机械、动植物病虫害防治等信息，在互联网上进行农业技术咨询或购买恰当的农业设备以及合适的农药等等。
如美国堪萨斯州农场主肯·波尔穆格林已经习惯于在网络上紧盯有关全世界气候、谷物状况和谷物购价等信息，在获悉埃及政府要大量购买“硬白”小麦后，他知道这种小麦将会是今年市场的热门货，于是他改变了本季种植的小麦品种，最后获利颇丰。
二是利用3S技术即农业遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球卫星定位系统（GPS）实现了农作物的精确化种植。
遥感技术（RS），是指在航空航天器上配备的可见光、红外、微波等波段的（多光谱）传感器利用农作物和土壤等对电磁波的不同反射和辐射特性来获得不同地段的农作物和土壤的相关数据，以动态监测和评估农作物的氮营养状况、长势、产量、病虫害等以及土壤的盐碱度、沙化、风化侵蚀、水分和养分的增减等情况。
地理信息系统（GIS），通过接受遥感数据、GPS数据以及人工采集报送的数据并处理后，该系统可以自动生成一张农场数字化地图，上面标有各小区的农作物信息和土壤信息等。全球定位系统（GPS），主要作用是空间定位和导航。
利用3S技术，农场主可根据田间因素的变化，精确调整各项土壤和作物管理措施，如在给农作物施肥时，当大型拖拉机（上面装配了一种带显示屏和数据处理器的GPS接收仪）进入田间喷施肥料时，显示屏可同时显示两幅彼此重叠的图像，一张是数字化地图（上面标有每一块小区的土壤类型，氮磷钾含量，前季单株产量，当年单产指标等），另一张是方格坐标图（可根据GPS讯号随时显示拖拉机所在的小区位置），与此同时，数据处理器可根据事先做好的每一块小区的数字化地图，自动计算出每一块小区的肥分配比和喷施量，并向自动喷施机下达指令。
同样的方法也适用于杀虫药的喷洒；此外，该系统还能根据土壤水分和作物的生长情况，自动判断出浇水、施肥的时间。据统计，采用这种精准农业技术可节省肥料10%，节约农药23%，每公顷节省种子25公斤；同时，可使小麦、玉米增产15％以上。
三、是通过无线射频身份识别系统（RFID）做到家畜饲养的精确化管理。
无线射频身份识别系统RFID，主要由电子标签和阅读器组成，每个电子标签只具有唯一的电子编码，而阅读器有固定式和手持式两种。
在美国农业领域，RFID系统通常被用作对家畜尤其是对牛的识别与跟踪方面，其原理是在牛的耳朵上植入电子标签，上面标有这头牛的详细电子资料，如牛的电子编码、产地、年龄、品种信息、检疫与免疫信息、疾病信息、家谱及繁殖信息等等。
当牛进入阅读器的识别范围时，牛耳朵上的电子标签在接收到阅读器发出的射频信号后产生感应电流而获得能量，然后发送出自身携带的电子编码等电子资料至阅读器读取后送至动物信息管理系统，人们就可知道这头牛的身份等情况，这样就实现了对这头牛的识别与准确跟踪，从而加强了农场主对牛群的精确管理能力。
对牛之外的其它家畜的识别与跟踪，原理同此。
此外，农产品从生产、运输、储存到加工、销售的全过程都可使用无线射频身份识别系统RFID，这使得人们对农产品可以实施从餐桌到田间的全程追踪鉴别，大大地提高了美国对食品安全的保障能力和美国的农业生产效率。
为什么说精准化农业是未来农业的发展方向？
实际上，我们传统的精耕细作和现在机械化基础上的精准化生产完全是两个概念。以前的精耕细作可以把田地耕种的很好，施肥很好、密度很好。但是有些工作是人力难以做到的。比如说，我们要深松土，这个靠人力是很难做到的，你人不可能把土地刨的很深。第二个，精准农业通过卫星遥感就可以把几百公顷的土地测算出来，就可以知道哪块土地的肥力比较少，哪些土地的肥力好。
然后，通过遥感来控制农机去施肥。这边肥力差，那拖拉机就自动给你多施肥。那边肥力好一些，拖拉机就自动少施肥；通过卫星遥感，也可以看出哪一块虫害严重，那就在那里多施药。虫害小的地方，药量就减少一些。另外，精准农业也可以通过机械的方式，使农药喷出来时就比较细，且叶面的上下面都可以覆盖，从而减缓过度使用农药的危害。
如果不实施精准农业，仅靠现有的劳动力，那我们的农业产值连续增长是很难的。我们的可耕种面积是有限的，房地产又发展那么快，多少也在侵占农田。因此，在可耕种面积不增加的情况下，要增收只能提高单产，而提高单产的手段只能靠精准化、机械化来实现。
发展精准农业我们还有哪些不足？
仅靠小农机是做不了精准农业的，要靠大的农机装备来实现精准农业。比如说通过卫星定位系统进行卫星遥感测绘、施肥、播种等。目前，国内还没有真正实现精准农业。
一、技术研发跟不上。
二、农机行业的装备制造水平跟不上，像精度、清洁度等都保障不了。
三、技术积累也不足，不光是硬件，软件方面也不行，如液压控制，与国外还存在较大的差距。
四、精确农业的投资巨大，个人负担不起。
精准农业需要很多基础配套才行，比如拖拉机的行驶、速度与控制等都要跟上，我们现在的基础还达不到。像欧美等先进发达国家拖拉机已经是采用动力换挡甚至自动档，而我们只能做到同步器换挡、机械式换挡，和国外还是有差距的。