“十五”期间我国现代农业信息和精准农业关键技术创新取得突破性进展，863计划现代农业专题研究获得了系列农业信息硬软件产品，初步建了我国现代农业信息技术研究与示范体系，推进了我国农业信息化进程，加快了传统农业向现代农业的转变。
（1）农业信息化关键技术
对农业生产系统模型APSIM进行了改进和完善，实现了作物模型和遥感以及地理信息系统的有机结合；建立了猪生长及其营养成分利用模拟模型；建立了作物冠部生长和作物根部生长虚拟三维模型；建立了辅助决策的数据库和模型库，实现模型库系统和数据库系统的有机结合，为决策问题提供定量分析的辅助决策信息。实现了农业隐性知识的转移和知识服务；通过与网站集成，实现了远程实时网络视频传输、数据采集，无线传输、实时图像传输、实时交互声音和文字传输等功能。
（2）数字化农作关键技术
建立了农业生产空间信息系统；构建了作物种植制度与优化布局系统；建立了小麦、水稻作物生长系统的模拟模型；建立了广适性和智能化的作物栽培管理知识模型；建立了农作生产力与效益分析系统；集成构建了集农情信息管理、模拟预测、生长监测、管理决策等于一体的数字化农作支持系统，并对系统进行了本地化二次开发。建立了以CASA模型为原型的草地生产力遥感模型、主要草地亚类的产草量光学模型和长势模型；提出了进行了北方草地生态环境（旱灾，沙化）监测指标。
开发了具有独立知识产权的牧草生长机理模型，可以进行牧草生长过程中土壤、植物模拟。开发了草地生产力和长势实时监测模型，模型区域精度达到90%，长势实时监测模型精度达到95%，可以直接应用于生产和业务化运行。系统性地提出并建立造林决策支持模型，创新性地提出运用系统论、集合论的基本思想构建决策支持模型的基本结构，运用嵌入式GIS二次开发工具—MapObjects，在Visual C++的软件开发平台下，集成GIS的空间数据及其分析、管理等功能，专家系统的专家知识和知识推理法则，和DSS于一体，建立起集成的ADSS，向导式地对造林规划设计进行决策、辅助决策、决策支持，使造林规划设计人员能够简洁、轻松、便利地获取造林规划需要的各种资料及相应的运算结果，生成造林规划设计图，从而为自动化、科学化、合理化地进行造林决策提供一种有益的模式。
（3）病虫害遥感监测与预警技术
运用视频样本训练神经网络，可以在短时间内提高神经网络分类器的性能，增加了视频镜头分割模块，视频镜头是由同一摄像机连续摄取的一系列相互关联的帧，代表了一个连续的动作。视频镜头时域分割是整个视频内容分析的基础，只有首先把视频序列分解成为镜头，才能有效地进行关键帧提取、视频缩略、视频序列辨识等工作。视频时域分割中最核心的技术是视频镜头的边界检测，包括镜头边界的定位即确定镜头起始和终止帧号，还包括镜头转化类型的识别即确定镜头衔接方式是切变还是渐变，或更加细致确定出是划变、溶解或其它类型。这样一来，可以使网络更加实用。而国内外相似的研究大多数都是以图片样本来训练神经网络分类器，而以视频样本作为训练样本的还没有涉及。
对害虫图像进行特征提取时，同时运用彩色图像和黑白二值化图像，以使害虫的特征信息能够提取完全。现在大多数识别系统在特征提取时都是针对一类图像进行提取，而把两方面结合起来进行特征提取的识别系统还较少。
运用领域工程思想，构建了农业病虫害诊断领域模型。该模型的建立有效提升了农业病虫害诊断平台的可重用性。提出了基于遗传算法(GA)的知识获取模型，首次将其应用在鱼病诊断推理系统中，用于获取鱼病诊断规则。该方法能够有效解决系统知识的“边界效应”造成推理结果的不确定性和不可靠性等问题。
提出了处理多种不确定性诊断知识共存的方法。针对专家经验知识具有随机性、模糊性、未确知性等特点，在节约覆盖集理论及其概率模型的基础上，结合模糊数学构造了合理的处理这些不确定性知识表示和推理的模型，并采用相应的序贯算法进行求解。
发展了原Bugvisux系统中虫害自动识别的分类方法，将以前的二叉分类识别方法上升为基于神经网络的模式识别方法。针对案例特征权值向量难以确定的问题，提出将遗传算法(GA)应用于特征权值优化来提高检索质量；针对现有的RBR推理和CBR推理的优缺点，提出了将RBR与CBR推理相结合的层次聚类方法来缩小鱼病诊断案例的搜索空间，提高系统的检索效率。
提出了“症状－疾病－病因”的双层因果诊断模型及将病因诊断问题转化为优化问题求解的新思路。在分析鱼病发生和传播机理基础上，提出了双层因果诊断模型，并对鱼病诊断问题进行了形式化的描述，为鱼病诊断系统的实用性、针对性提供了切实的理论保障。利用覆盖集理论构建了病因诊断的指标，开创性地提出将病因诊断问题描述为优化问题，采用现代组合优化方法求解诊断问题的一种新思路，并采用大量鱼病诊断实例证明该算法的有效性。研究将有助于提高鱼病诊断的准确率和速度，是专家系统借助于优化算法的一次尝试。
（4）稻麦品质遥感监测与预报技术：
稻麦品质遥感技术进入应用阶段。针对稻麦品质监测 技术的迫切需求，通过作物营养生理与作物信息生态的交叉和融合，综合运用新兴的高（多）光谱定量遥感技术与稻麦生理生化分析技术，基于田间试验条件下稻麦植株与叶片反射光谱信息和籽粒品质形成时空动态的测试分析，完成了稻麦卫星品质遥感的试验设计与数据获取、冬小麦品质遥感的田间试验设计与数据；分析了品质形成的机理和影响因素，建立了基于氮素运转规律、水分胁迫、高温胁迫、条锈病害、红边参数、养分垂直分布、播期调节因素、干热风和土壤水分、C/N代谢、多因素小麦品质遥感综合模型、基于网络GIS和基于淀粉组分、数值模拟等稻麦品质检测相关检测模型17个；并开发了稻麦品质光谱监测信息系统及相应的设备。
（5）农业企业信息化关键技术：
在深入研究农业企业管理业务模型的基础上，合理吸收企业资源计划（ERP）思想的精髓，开发了农业科技园区网络信息服务功能、农业企业信息系统软件设计规范、农业企业信息系统信息处理、农业企业信息系统信息集成、农业企业信息系统商务表达功能、农业企业信息系统接口、农业企业信息系统数据库、农业企业信息系统人机界面、农业企业信息系统知识库模型库、农业科技园区网络信息服务功能等多种农业信息系统应用软件和农业企业综合管理信息平台，为我国农业企业管理提供了一个先进、实用的软件工具。同时相关系统在北京怡海奶业有限公司、大兴苗圃花卉有限公司、北京京林创新园艺科技有限公司、北京新概念梨花庄园农业技术开发有限公司成功实现了应用示范，并取得了较为满意的效果。
（6）精准农业关键技术：
建立了可模拟PS1和PS2生产水平的VB版PS123模型、基于土壤水肥运移过程模拟模型和GIS的农田水肥优化调控模型；研制了饲料产业链平衡度模型和企业市场域模型，基本解决了基于WEB下的农业产业空间分布模型与GIS的集成技术，开发了部分具有自主产权的基于大型数据库的GIS组件。开发了适用于农业管理的GIS平台和精准农业诊断决策支持系统；开发出适合精准农业使用的手持式带有GPS系统的地理信息系统软件；研制了谷物联合收割机（小麦、玉米、水稻）在线智能测产系统；开发了精准农业决策支持软件平台，研制出具有自主知识产权的精准施肥机、变量除草剂喷洒机、变量播种机
