摘要：為適應中國現代農業建設的需要，保持中國農業機械化水平持續增長，實現中國農業可持續發展，該文提出，應將先進的信息技術融入中國農業機械的設計、制造、作業和管理等環節，使農業機械裝備實現信息化和智能化，從而整體提升農業機械化水平。文中介紹了參數化設計、基于知識工程的農機產品設計、基于產品數據管理的并行協同設計等農機產品設計的關鍵技術；柔性制造、計算機集成制造、虛擬與網絡制造等農機產品制造的關鍵技術；農情信息采集、農業機械導航、田間管理等農業機械作業的關鍵技術；農業機械管理、農業機械調度等關鍵技術。分析了這些關鍵技術信息化的不足，總結了世界各國的發展趨勢，指出了用信息技術提升中國農業機械化水平應解決的核心問題。為加強農機裝備的信息技術創新，該文建議，應突破一批智能農業裝備數字化設計技術、自動導航協調控制技術及農業裝備現場總線技術等關鍵技術；研發一批大田和設施農業生產作業系統、果園作業智能裝備和畜禽水產精準生產裝備等重大技術產品；構建一批水肥藥田間精準作業系統、畜禽水產自動飼喂系統和自動化加工生產線等農業機械精準作業系統，從而進一步用信息技術提升農業機械化水平。

　　關鍵詞：農業機械；信息技術；可持續發展；農業機械化；農業可持續發展；現代農業

　　0引言

　　2004年，中國頒布實施了《農業機械化促進法》，12a來，中央的支農惠農政策極大地調動了政府、企業和農民發展農業機械化的積極性，農民購機、用機熱情持續高漲，形成了推動農業機械化發展的合力，使中國農業機械化水平持續增長。2007年首次突破40%，達到42.5%；2014年達到61%[1-2]。中國提出了到2020年農業機械化水平達到70%的倡議目標，但目前中國農業機械化水平整體上仍落后于發達國家20～30a，且農機企業規模小，農機產品以中小型低端為主，高端智能機具仍主要依賴進口。

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　　1用信息技術提升農業機械設計水平

　　1.1參數化設計技術

　　參數化設計技術是以產品需求為基礎，通過參數調整實時驅動產品圖元來反映設計意圖的一種高效設計技術，是計算機輔助設計（computeraideddesign，CAD）的主要內容。隨著信息技術的快速發展，結合人工智能技術，參數化設計理論已融合到智能設計和虛擬設計方法中，參數化設計的概念也隨著信息技術的發展而不斷地完善和擴展。

　　1.2基于知識工程的農機產品設計

　　知識是新產品競爭力的決定性因素。基于知識工程（knowledgebasedengineer，KBE）的農機產品設計是以知識為基礎，通過知識表達、智能推理與決策等手段構建專家系統來進行農機產品創新的一種設計方法。知識表達的方法很多，有產生式表示法、語義網絡法、框架表示法、面向對象法以及基于本體法等。基于KBE的產品設計系統能夠獲取、表達和綜合利用知識，對不確定知識進行推理，并具有智能決策能力，特別是具有很強的對重用知識的獲取與設計的決策能力[14]。快速提取知識信息的模型、建立知識信息庫及關聯數據庫[15]，為設計系統提供知識決策，是縮短農機設計周期、提高產品創新和產品質量的重要途徑。

　　2用信息技術提升農業機械制造水平

　　中國農機制造產業的規模不斷擴大，企業結構多元化、區位優勢和產業集群效應日益凸顯，市場需求旺盛。但農機制造技術相對落后，農機品種少、制造質量和作業性能不高，農機企業國際競爭力不強等問題仍然存在，亟需用信息技術提升農業機械制造水平。

　　3用信息技術提升農情信息采集、農業機械導航及作業水平

　　3.1農情信息采集

　　農情信息采集是農機精準作業的前提，主要包括水、土壤和地理環境、小氣候、作物生長狀況和管理等信息的采集，這些要素具有信息量大、多維、非靜態、不確定、不完整、稀疏性以及時空變異性強的特點[59]，需要借助先進的信息化設備與方法。

　　3.2農業機械導航

　　農業機械導航技術按導航方式不同可分為GNSS導航、機器視覺導航、慣性導航、磁感應導航、超聲波導航、激光導航、紅外導航和雷達導航等，其自動轉向控制通過電機驅動或者電磁閥液壓驅動方式實現。農業機械導航技術通過對農業機械的轉向進行自動控制，可使農業機械沿著設定的或自主識別的作業路線自動跟蹤行走，因此在一定程度上減輕了駕駛員的勞動強度，提高了農業機械作業效率和質量。農業機械導航技術對農業機械化水平的提高具有很大的促進作用。

　　4用信息技術提升農業機械管理及調度水平

　　4.1農業機械管理

　　隨著農業機械化水平的不斷提高以及農業機械保有量的不斷增加，農機管理已經成為現代農業發展的重要內容，農機信息化管理對農業現代化發展具有重要意義。

　　4.2農業機械調度

　　農業機械調度是指調度中心在農機作業前錄入作業機具、人員、地塊等信息，作業時根據農機作業地點，科學地組織和優化作業路徑，并將作業指令下達給作業人員和機具，通過GNSS通信導航系統指引和調度，使農業機械在最短的時間內到達作業地點。

　　5結論

　　農業可持續發展是中國現代農業建設面臨的重要任務與挑戰，提高農業機械化水平是促進農業可持續發展的重要手段。人類已經進入了“互聯網+”和“大數據”的信息化時代，農業機械信息化是提高土地產出率、資源利用率和勞動生產率，提高農機作業質量、經濟效益和農機企業競爭力的重要措施，信息化是加快發展農機裝備的必由之路，用信息技術提升農業機械化水平是建設現代農業的重要倡議需要。

　　[參考文獻]

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