精细农业是科学技术与农业有机结合的产物,是将科学技术与科学管理方式应用到农业生产中,是农业现代化的重要组成部分。通过精细农业技术,获取影响农田产量和作物生长的环境因素在空间和时间上的差异性信息,采取技术上可行的,经济上有效的调控措施区别对待,按需实施定位调控。本文以精细农业为背景研究农田信息采集与预测系统。本文根据农田生产的实际需要,对农业信息采集与预测系统进行需求分析,归纳出农田信息采集与预测系统的功能需求文档。在此基础上,对整个系统进行总体设计,农田信息采集与预测系统的开发划分为下位机软硬件设计和上位机软件设计,下位机软硬件和上位机软件按照功能进行模块化设计。农田信息采集系统的硬件部分主要由主控模块和测量模块组成。其中,主控模块搭载液晶显示、按键控制、U盘、GPRS、电源,完成人机交互,数据传输,供电,控制测量模块进行数据采集的功能。测量模块搭载各传感器模块,实现GPS定位和土壤温度、土壤湿度、空气温度、空气湿度、大气压力、光照强度、风速、风向、CO2浓度的数据采集,协调各传感器的工作,并通过串口与主控模块通信。农田信息采集系统的软件部分包括下位机软件和上位机软件两部分。下位机软件设计包括主控模块和测量模块程序两部分。主控模块实现人机交互、数据传输、供电,控制测量模块进行数据采集的功能。测量模块用于按照主控模块命令控制各传感器采集农田信息数据,并上传数据到主控模块。上位机软件设计包括服务器端软件和客户端软件两部分。服务器端软件接收下位机通过GPRS传输过来的农田信息数据,并将数据存储到数据库中,客户端软件实现远程的数据共享,历史曲线的绘制,最新数据显示等功能。本文在分析了当前农田信息采集与预测的实际需求的基础上,给出了系统的总体设计方案,并据此完整设计了农田信息采集系统的硬件和软件,达到了农田信息采集与预测的目的。设计的农田数据采集箱使用多种传感器测量农业生产中使用到的主要环境数据,采用主从嵌入式模块结构,完成环境参数的实时采集,主从模块分工明确,提高了数据采集效率；农田数据采集箱采用无线方式将数据传输到服务器的数据库中；对农田信息数据的预测以空气湿度变化曲线为例,使用小波变换分解出空气湿度曲线的概貌波形,通过最小二乘曲线拟合预测法对概貌曲线进行多项式拟合,预测其后续变化趋势,预测的精度可以精确到小数点后1位。本文设计的的农田信息采集与预测系统在农业生产中具有一定的实用价值,对于农业生产中的变量作业提供了决策依据。