【关键词】县域；数字农业农村；发展路径
一、研究背景
数据作为生产要素是推动农业农村现代化发展的重要力量，发展数字农业农村是实现信息化与农业农村现代化有机融合的重要途径。进入新时代国家高度重视数字农业农村发展，党的提出实施乡村振兴战略，积极推进数字乡村战略，先后印发《数字乡村发展战略纲要》《数字农业农村发展规划（2019—2025年）》，要求积极推进数字技术与农业农村生产、生活、生态有机融合，以数字化作为推动力，为乡村振兴提供现代化技术支撑。县作为一个相对完整独立的经济社会单元，其政策落实和支持力度对于数字农业农村发展至关重要，县域经济发展水平、数字化发展基础、对数字农业农村的认识程度与重视程度等都直接影响着数字农业农村的发展水平。据《2019年中国中小城市高质量发展报告绿皮书》报告显示，成都市有6个区入选2019年度全国综合实力百强区，县域经济发展水平较高，然而却没有县（市、区）进入全国数字农业农村先进县（市、区）名单，也从侧面反映出成都市县域数字农业农村发展水平待提高。在建设全面体现新发展理念的国家中心城市的形势下，如何紧抓国家城乡融合发展试验区政策机遇，充分发挥成都市县域经济优势，以数字技术与农业深度融合为基础，以数字农业与生活、生态融合为拓展，着力构建数字农业支撑体系，不断探索数字农业农村应用模式，营造数字农业农村新场景，积极推动数字农业农村高质量发展，积极助推成都市县域数字农业农村走在全国前列意义重大。
二、成都市县域数字农业农村发展现状
成都市以“四化同步”为发展路径，强化顶层设计，先后印发《成都市人民政府办公厅关于加快推进都市现代农业信息化的意见(试行)》(成办发[2013]44号)，市政府成府函〔2017〕94号批复的《成都市农业信息化发展规划（2016-2025）》，要求着力推进农业大数据中心建设、农业物联网云平台建设、“互联网+”都市现代农业示范等重点工程建设。截至2018年，全市农业农村信息化基础设施体系基本形成，行政村光纤覆盖率已达100%，家庭住宅光纤到户覆盖率超过97%，光纤网络用户覆盖率、用户数均居全国副省级城市第一。无线通信网络覆盖100%行政村，移动通信4G网络覆盖规模中西部列第一，居全国第二，入选全国首批5G城市名单。农业产业化龙头企业、农民专业合作社、家庭农场等新型农业经营主体计算机应用率、网络覆盖率、从业人员智能手机覆盖率等指标均达到99%，蒲江县、成都天地网、都江堰青城茶叶、四川微牧获批全国农业农村信息化示范基地。县域则以重大项目为抓手，积极推进数字农业农村建设。蒲江县整县推进农业农村信息化，以信息化助推猕猴桃、柑橘、茶叶等特色优势产业发展，提升产业品牌知名度和影响力，整县获批全国农业农村信息化示范基地；大邑县以国家大田种植数字农业建设试点项目，以粮油全产业链数字化发展为基础，积极推进全县智慧农业发展，探索数字赋能的大邑模式；彭州市发挥蔬菜产业优势，建立蔬菜全产业链大数据中心，获批2018年度全国县域数字农业农村创新项目。成都市各县（市、区）发挥县域农业产业优势，积极探索县域数字农业农村发展的特色模式与经验，为推动成都市农业农村现代化做出了有益尝试。
三、成都市县域数字农业农村发展不足
根据农业农村部信息中心的《2019全国县域数字农业农村发展水平评价报告》显示，成都市没有县（市、区）入选全国数字农业农村先进县（市、区）名单，没有发挥出县（市、区）经济社会发展和农业农村改革先行区优势。对标全国县域数字农业农村发展水平评价体系，结合成都市发展实际和未来发展定位，成都市县域数字农业农村存在以下不足：
（一）顶层设计支撑不足成都市市级层面制定了《成都市农业信息化发展规划（2016-2025）》，积极编制《成都市数字乡村发展规划（2020-2025）》等系列数字农业农村顶层设计，为成都市数字农业农村发展指明路径。然而，在县域层面，县（市、区）根据自身区域优势、特色、农业农村发展阶段等情况编制县域数字农业农村专项规划或者专项实施方案的很少，顶层设计引领支撑作用不足。县域内数据共享机制不健全。一方面，数字农业农村缺乏数据标准体系，各类数据没有形成统一归口，造成了星罗棋布的信息孤岛。另一方面，各涉农部门涉农数据未形成共享机制，涉农审批、涉农政务未形成数字一体化服务机制。最后，区域内涉农高校、研究机构、生产经营主体间未形成有效的数据共享机制，使得大量数据未能有效利用，造成资源浪费。
（二）数字化发展基础薄弱硬件、软件和网络基础建设情况直接决定了县域农业农村数字化发展的基础水平。成都市县域农业农村数字化发展基础薄弱主要表现在：一是数据采集硬件生产、创新不够，不能完全满足农业生产的需要；二是现有系统多为单一资源库，在农产品单品种全产业链分析、农村电子商务和政务服务等方面缺乏自动化、智能化的分析模型应用，集成、创新力度不够；三是网络运营成本还较高，使得数字技术在农业上应用还不够充分。
（三）数字农业融合应用不足数字农业的发展需要数字技术与农业全产业链深度融合，整体协调推进，从农业生产、社会化服务、营销、品牌打造方面来看，全市县域数字技术与农业融合应用还不够深入。在农业生产方面，数字化技术主要应用于设施栽培，但大田作物数字技术化应用水平则有待提高，畜禽养殖和水产养殖应用数字化能力还不足。在农业服务方面，县域农业社会化服务平台未建立，区域内农业社会化服务组织主体库等数据资源体系尚未建立，未能形成高效的B2C精准社会化服务供给平台。在农产品营销方面，县域农产品电子商务平台整合力度不够，整体上本土县级电子商务公共平台影响力还有待进一步提升，而以县级电子商务运营中心为枢纽、镇(乡)服务站为依托，村(社区)服务网点为终端的三级联动农村电商服务体系需进一步完善。在农业品牌创建方面，县域内公共品牌推广力度不够，影响力不足，运用新媒体、短视频APP等宣传推广县域公共品牌的能力还有待进一步加强。在新业态培育方面，线上会展、文创农业、休闲农业、“直播带货”等新业态数字技术融合度不高，未能充分发挥信息技术对农业新业态的提升作用。在数字化监管方面，目前县域内农产品数字化溯源体系较完善，但是在投入品、农机应用等监管方面，数字化应用水平待提升。
（四）数字生活新场景营造不足县域内党建数字化应用水平不高，村党组织应用数字技术开展网上党课、线上培训的较少，乡村数字化治理水平还不高。镇、村卫生系统采用线上挂号、线上支付医疗费用等应用不足，农村医疗数字化发展带来的便捷程度与城市相比还有较大差距。县域内农村地区开展数字教育和教育资源共享的较少，尤其是在新冠疫情形势下，开展线上教育的短板在远郊县域的农村地区表现突出。
（五）配套保障不完善首先，县域数字化人才不足，村级数字化技术队伍培训不足，农村电商人才缺乏，从业人员专业水平欠缺且与市场需求不相适应。其次，针对数字农业农村发展的政策支持不足，发改、农业农村、交通等部门在涉及数字农业农村发展时还未形成政策合力，对农业农村数字化发展的政策支撑还不足。农业农村数字化发展需要稳定的资金保障，目前县域内数字农业农村专项资金投入还较少，仅依靠市级物联网示范基地项目，县域配套投入还不足以支撑县域数字农业农村快速发展，县域主动引导，鼓励社会多元投入的金融机制还未形成。
四、成都市县域数字农业农村发展路径建议
农业农村数字化发展是推动乡村振兴、实现农业农村现代化的有力举措。立足成都市当前县域数字农业农村发展实际，根据各县（市、区）的社会经济、产业优势、数字化发展基础等条件，为探索打造符合国际化城市发展定位、体现成都特色的数字农业农村发展路径，助推成都市乡村振兴走在前列起好示范，提出以下建议：
（一）强化顶层设计衔接《成都市数字乡村发展规划（2020-2025）》，紧紧围绕县域发展实际和优势，制定县域数字农业农村发展专项规划、行动计划、实施方案，明确县域数字农业农村发展定位、方向及路径，制定重点任务、重点项目，系统推进数字农业农村发展。建立数据共享机制。探索制定农业农村数字标准体系，形成可共享、可应用的标准数据。建立涉农部门信息交流共享机制，整合各域各类各型政务及业务数据系统，打通多部门互联互通，推动农业数据资源的集成和整合，使数据形成合力，实现开放共享。建立产学研合作的长效机制，引导科研机构、高等院校、企业等单位开展数字农业关键技术的研发和应用，促进科技人员和社会各界广泛参与。
（二）构建数字农业支撑体系推进物质装备改造与提升。加强基础设施建设，加速构建支持大数据应用和云端海量信息处理的云计算基础设施。深入开展电信普遍服务试点，推动无线宽带网络全域布局，加快推进5G基站建设，提升农村网络覆盖水平。继续推进农业物联网建设工程，实现农产品生产过程数据自动化、智能化采集。强化农机装备智能化应用，研发推广适合各种地形和环境的农业机械，大力推广植保无人机、无人旋耕机等智能装备，推进农机化与大数据智能化深度融合。强化技术创新与软件集成。围绕云计算、大数据、区块链等数字前沿技术，联合开展数字农业关键技术攻关，积极推动成熟技术推广应用。打造数字农业大数据平台，构建农业资源相关数据库，强化大数据平台集成研究，加快推进多部门涉农信息、涉农数据资源的整合和应用，促进农业资源数据挖掘、分析、预测。建设政府服务监管平台，推动数字化服务的精确性和系统性。构建基于农业全产业链的智能装备应用及管理系统，推动智能感知、智能分析、智能控制技术与装备的集成应用。
（三）推进数字农业深度融合发展加速农业数字化生产管理。强化互联网、移动互联技术、云计算以及大数据等前沿技术应用，搭建灵活、便捷、高效、透明的农业生产管理体系。强化化肥、农药、种子等农业投入品管理智能化建设，推动农药、化肥减量使用。加大数字化技术在农业生产计划、农事操作、加工仓储、财务管理等环节的应用，加快推动耕、播、收全程机械化建设，积极推动适宜性数字技术在中药材和特色果蔬产业生产环节的应用。推动农业数字化服务。围绕农资、农机和农技服务，加快整合现有数字农业相关信息系统与APP，强化运用推广，建立社会化服务体系。加快“数字农资”建设，探索按需送货、因地配肥、技术到户的一条龙服务模式，提升农资物流管理智能化和农资服务精准化。加速农技推广数字化建设，大力推动专家在线诊断、远程会诊、农技在线科普等农技数字化服务。集聚行业力量，搭建农机社会化服务平台，为农机销售、农机服务提供在线供需对接撮合，加强农机调度与作业监测，提升农机利用效率。创新农业数字化营销。推动农产品精深加工、物流、冷链仓储等基础设施智能化改造和提升，建立产后设备数字化共享服务网络，利用物联网设备，实时监测加工状态、仓储环境、物流位置等信息，提供供需匹配、冷链监控等服务。加强农产品营销大数据库建设，开电子营销数据监测分析，建立覆盖全产业链的数据监测体系，促进农产品产销精准对接。构建数字农业品牌。统筹区域行业资源整合，开展数字农业品牌建设示范行动，着力建设品牌营销工场，推动数字农业大品牌打造。借助农产品博览会、展销会等渠道，强化品牌宣传、展示和推介，健全数字农业品牌防伪机制，提升数字农业品牌知名度。全方位提升对行业领军企业的吸引力和凝聚力，加速行业领域核心企业集聚、抱团发展，加快构建县域数字农业产业生态圈。培育数字农业新业态。以新型农业经营主体为突破口，以现有数字农业融合示范项目为重点，利用信息技术分化、嫁接、重构农业新的生产经营主体或服务组织形态，积极发展多种形式的新业态新模式，鼓励发展文创农业、康养农业、会展农业、众筹农业、农业私人定制等基于互联网的农业新型经营模式。以生态农业、休闲农业等现代农业生产为主，利用现代信息推动传统农业数字化改造，扩展休闲文创农业表达形式，延伸农业产业价值链，培育农民增收新的增长点。创新农业数字化政务监管。构建涉农企业信用评价体系，建立指挥统一、多部联动的应急处置平台，提升对突发农产品安全事件的快速应对能力，切实提高农产品安全的保障水平。依托农业资源一张图，重点加强粮食产业生产情况监测，提升农业资源及产业发展数据收集和管理水平。
（四）营造农村数字化新场景依托信息进村入户工程，以信息化技术改造、升级乡村生活方式，推进全面覆盖乡村的党务党建、社会保障、医疗健康、教育文化、政务便民服务、金融服务等领域网络化管理体系建设，创设数字乡村新场景。推广“互联网+党建”，逐步实现信息、政务运转、民情收集、议事协商、公共服务等村级事务网上运行。探索建立远程会诊系统，大力推动在线预约挂号、快捷支付等互联网医疗服务。积极推动优质数字教育资源和文化服务普惠共享，探索建设数字图书馆、数字文化馆、虚拟博物馆，推广在线教育、远程教育等互联网服务新模式，扩大优质教育、文化资源覆盖面。推动“互联网+社区”向农村延伸，提高村级综合服务信息化水平，提高群众办事便捷程度。
一、新疆兵团数字农业的发展概况
（一）基本情况1.数字农业项目有效推动兵团农业信息技术的快速发展。近年来，兵团农业信息技术在国家和兵团数字农业项目的大力支持下，在农业生产上的研发与推广取得显著成果。其中，以石河子大学为主要研发单位，联合中国农机院、中科院遥感所等单位，构建了集播种质量在线监测、水分养分精准管理、农情监测与精准收获于一体的“种、管、收”数字农业关键技术与装备。同时，一批农业物联网技术项目在兵团部分团场开展重点攻关与试点性应用，八师149团2015年获批全国农业物联网应用示范单位，建设了一批节水灌溉、农机制造装配、农产品追溯等物联网示范基地；第八师石河子总场获批了国家农业农村部“兵团国家优质棉数字农业建设试点项目，开展优质棉全程数字技术研发及应用工作；四师获批了“设施农业和大田香料种植数字农业项目”和“可克达拉市创锦牧业有限公司畜禽养殖数字农业示范区项目”。2.数字农业示范基地起到了较好的引领作用。在国家部委和兵团的积极带动下，各师市加强数字农业示范基地建设。其中八师石河子总场作为农业部数字农业建设试点单位，建设优质棉数字农业核心基地1000余亩，相关技术推广应用1.2万亩，2019年棉花亩单产增加15公斤，总产量增加21.3%，增产效果显著；一师建设230亩红枣种植基地物联网示范基地，通过安装的气象环境监控一体机，实时监测红枣种植基地的气象环境参数，同时在红枣种植生产过程中，通过安装视频监控摄像头进行实时监控、掌握农作物红枣的长势情况；四师70团占地1000余亩的250个蔬菜大棚建立物联网系统，同时建设了畜禽养殖数字农业示范基地，从育种研发、种牛生产、牛群饲养、牛奶收集、牛肉深加工到牛肉销售实现了全过程的物联互通，形成了从养殖到销售各环节的数据监测流程，实现育种优良化、养殖精确化、管理高效化、服务及时化。3.数字农业建设工作初见成效。各师市充分发挥农业生产集约化、规模化、机械化程度高的优势，坚持引进吸收与自主创新相结合，大田精准作业智能装备、设施农业智能装备及无人机技术在部分团场的重点应用。大部分师团引入无人机农业服务团队，极大提升了农业植保、农业勘测、农业保险查勘定损等工作效率，减少了人力物力的投入。
（二）亮点工程1.数字农业促进棉花提质增效。第八师石河子总场“兵团国家优质棉数字农业建设试点项目”是2017年农业农村部首批确立的数字农业建设试点项目之一。项目采用农用导航基站和农机北斗自动导航系统，结合物联网和遥感应用技术，建立综合集成应用示范区，从播种到收获对棉花进行精准监测，包括棉花播种前的犁地及土壤深松质量监测系统，种植期间的施肥（对行分层精准施肥机）、滴灌（大田水肥一体化智能滴灌设备）、施药（无人机定点植保），收获时期的棉花产量在线监测设备和残膜回收机具等技术体系，实现了棉花生产全程精准管理，兵团数字农业关键技术的研发，极大地提升了棉花生产规模化管理水平，实现了节本增效，进一步推进了棉花提质增量。2.数字技术提升畜禽养殖现代化水平。八师利用数字农业技术，在奶牛饲喂、发情鉴定和精准配方等方面取得重大突破，运用物联网信息技术和局域网技术，建立了TMR信息管理网络、饲喂技术数据分析的平台，让畜禽饲喂信息化管理更加科学、便捷及高效，减少不必要的损失。基于4G网络，通过手机短信、APP、网页等方式，实现了奶牛智能化发情监测。同时利用近红外技术NIR，对牛场的原料建立数据库FORAGEOVS，定期化验160余种指标，通过嘉吉奥伯特技术，对不同牛场不同生理周期，营养指标进行分析，最终设计好合理科学节约成本的配方。通过三项关键技术的研发与应用，显著地提升了相关师市及兵团畜禽养殖数字化水平。
二、存在问题及困难
（一）数字农业基础薄弱，难以支撑现代农业的产业化兵团数字农业在局部领域取得了一定的进展，但总体上依然呈现数据资源分散，数据获取能力较弱、覆盖率低等问题，重要农产品种植加工产业链大数据、农业农村基础数据资源体系建设均处在赛道的起点。集约化、规模化程度高是兵团农业较其他省区的优势所在，“五统一”的生产取消后，虽然大大激发了兵团职工的生产积极性，但合作社、家庭农场等新型经营主体以及农业组织缺乏与开放型市场对接的能力。金融、科技、服务、销售等产业资源的整合能力均不足，农产品从生产、加工到销售等一系列的一二三产业信息流通缓慢，存在滞后问题。同时，产业协同不足，缺乏高效的数字化平台对接产业生态，直接导致兵团农业产业化进程受阻。产业数字化能力是现代农业建设的重要抓手，产业大数据是全产业链协同发展的数字化基础设施，然而，兵团目前数字化农业的不足在于基础设施薄弱、不完善，难以支撑现代农业的产业化经济发展。
（二）数字农业发展的政策制定不够完善数字农业的重点工作是围绕农业生产经营环节构建数字化基础设施，为促进农业增效和农民增收提供必要的支撑，其建设不可能像数字工业那样大规模复制，因此实施成本高、市场利润低，迫切地需要各项政策的大力扶持。各级农业农村部门应类比农机购置补贴政策，对数字农业技术产品和应用主体给予政策性补贴，减免农村地区互联网接入费用和农民移动通信、数据传输等费用。目前看来，各师市面向农业企业、农民专业合作社、农民的各种相关政策还不完善，关于数字农业政策法规和相关优惠政策不够健全，数字农业建设与数据收集、利用、监管等方面的工作仍需规范，有效的监督和管理机制急需建立，数字农业发展的有关政策、制度建设不够完善导致各师市发展数字农业的动力不足。
（三）数字农业体系建设工作有待提高目前，兵团已基本形成了兵、师、团的信息化管理服务模式，但服务的规范化、标准化程度较低，配套服务体系建设不足，兵团和师一级暂未规划建设统一的农业大数据平台，没有实现涉农数据的统一汇总、加工和分析，无法通过大数据、人工智能等数字化技术提升农业产业效率，局部的农业数字化技术革新没有让基层真正体会到数字化技术为产业带来的价值，导致基层执行效果和配套措施到位程度不够，间接导致了现有数字农业技术的集成应用效果较差，政策性、建议性信息多，种植前预测、收获后销售情况数据少，阻碍了现代农业产业发展。
（四）资金投入不足，专业技术人才匮乏数字农业工程是包括“3S”技术（遥感、地理信息系统、全球定位系统）、计算机技术、通讯和网络技术、机械化技术等各领域的系统工程，具有特殊的复杂性，对相关工作人员的要求普遍偏高，拥有扎实的综合业务能力是首要条件。高层次信息技术人才资源引进不足，缺乏人力和物力的有效投入等问题长期存在。目前各师市数字农业技术人员专业水平远远不能达到工作的要求，数字农业资金支持力度仍待进一步加强，部分师团农业部门资金相对缺乏，因此数字农业工程建设难以取得很好效果。另外，基于三农领域的现状，如农民普遍知识水平和信用水平不高、涉农主体可抵押物较少、农业发展周期长等因素，社会资本和金融服务通常不愿意介入农业生产等领域，也间接影响了数字农业工程建设的步伐。
（五）师市、团场对信息化建设重视力度不够目前，兵团各相关部门组织对农业信息建设的工作十分重视，但是兵团农业信息化发展依旧存在“上面热、下面冷”的问题，在师市、团场和广大职工层面，由于经营规模较小，受环境、经济条件等多种因素的制约，信息化意识较为淡薄。部分团场领导对农业信息化的重要性认识不够，导致一些团场缺少支撑信息化快速发展的基础硬件，也没有完善的信息采集、处理和体系等软环境。并且团场信息化的建设多集中在个别部门，没有很好地进行普及推广，客观上不利于信息化建设的开展。
三、发展建议
（一）建立健全政策制度加快数字农业项目工程建设的进程，需要认真落实责任、领导、措施三到位。既要整合利用现有资源、开放共享现有信息和开发分析现有数据，又要结合兵团农业发展特点，加快建立健全兵团农业信息化相关优惠政策以及相关政策法规，加强数字农业建设和农业数据收集、整理、利用等过程的规范管理，建立一套高效的监督及管理机制。在引导、鼓励、扶持个人或团体兴办涉农业信息企业方面，创造良好的投资及发展环境，推动数字农业管理服务的社会化和市场化水平。
（二）兵团特色农业信息化模式急需确定寻找适合兵团自身农业生产和发展的数字农业道路，将数字农业建设与兵团自身的地理环境、生产管理模式等特点相结合，切实推进数字农业信息化建设工作发展。迫切需要确定属于兵团自身发展所需的数字农业模式，一方面依托联盟、协会等团体和组织，快速建立包括数据标准、产品标准、准入标准等团体标准，充分利用数字农业的关键技术和优势，认真谋划和推进兵团相关工作。另一方面兼顾兵团现阶段农业发展的特点，实现带有兵团特色的农业信息化跨越式发展。
（三）加强数字农业的统筹规划数字农业要以数据为关键生产要素，面向不同区域、不同品类、生产经营全过程做统筹规划，着力建设基础数据资源体系。整合气象、遥感、农业投入品、生产加工过程、流通追溯等数据资源，全面有效汇集产业链相关基础数据，建设覆盖地上、地表、地下的兵团农业数据资源池，打通农业产业链上下游，构建兵团“农业资源一网平台”，通过“一张图”明确兵团农业相关数据资产，将大幅度提高农业大数据在农业生产管理、分析、建模上的应用水平和效果，实现“天上看、网上管、地上查”的全产业链动态监管，解决农业资源散、乱、差等问题。以数据流带动并吸引创新人才、物质资源、关键技术、资金投入等汇集，形成上下游强强联合或优势互补的产业链以及实现跨行跨业深度融合的数字化生态体系。提高政府信息系统和公共数据相互关联、开放共享的力度，为农业农村生产经营、管理服务等方面全面实现智能化、网络化、高效化、便捷化奠定基础，让数字化成为推动农业农村现代化、实现乡村振兴的驱动引擎和有力保障。
（四）增加数字农业工程建设资金投入为加快信息化发展，整体带动和提升农业农村现代化发展。各级农业农村部门要立足新时代国情农情，进一步解放和发展数字化生产力，应重点支持云计算设施、农业大数据平台、产业互联网等数字农业工程项目的基础设施建设、数字农业的技术研发、数字农业的示范基地建设等项目，同时对农业资金投入结构进行优化改造升级，加大对数字农业相关项目建设的投入经费。要对投入机制进行改善，激励和引导社会各界对数字农业工程建设的投资，建立由政府主导的社会力量参与机制，合理调动现有的龙头企业、农业资源、科研院所、中介组织等社会各界力量，大力推进数字农业建设发展，打造一种以政府主导、部门实施、各种市场主体广泛参与的多元化投入新模式。
（五）强化数字农业专业队伍建设建立并完善培养和引进优秀人才的长效机制，重点加强对提高数字农业发展的高素质创新人才队伍培育。要注重选拔和培养数字农业行业里的技术专干，从科研教学、农业企业的专家、教授和管理部门中筛选人才组建数字农业的专家团队，而生产者和经营者在筛选培养后，均可成为数字农业技术员的“仓库”。再结合学习型机关的建设、农产品经纪人的培训、新型农民培训和阳光工程等工作，通过举办相关专题研讨会及培训班等培训方式，有计划地开展相关培训，成立一支有责任心、高素质、知识扎实的团队，为数字农业发展打下坚实基础，为数字农业建设提供人才支撑。
（六）强化数字农业宣传发动力度广泛利用网络、电视、广播、媒体、报刊、标语等形式加大对数字农业工程建设的宣传力度，加强舆论引导，深化社会各行各业对发展数字农业、现代农业重要性的新认识，带动更多社会力量加大对数字农业工程建设的投入，为数字农业的宣传、理解、发展提供了一个良好的社会推动作用。此外，要加强和引导广大农民去关注、利用农业相关信息的意识和学习能力，拥有使用外界有利信息来解决作物从播种插秧、田间管理、结实收获到销售市场等难题的本领，让广大农民在数字农业建设过程中比以往得到更多的实惠和经济收入，以此调动广大农民的积极性。
摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1
2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1
2.1美国………………………………………………………………………………………1
2.2英国………………………………………………………………………………………2
2.3德国………………………………………………………………………………………2
3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2
4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3
4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3
4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3
4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4
5 “数字农业”的实践策略……………………………………………………………4
5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4
5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5
5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5
结语…………………………………………………………………………………………6
致谢………………………………………………………………………………………7
参考文献……………………………………………………………………………………8
摘 要
数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。
关键词：数字农业；农业信息化；发展策略
Abstract
Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.
Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy
浅析“数字农业”发展趋势与策略
1“数字农业”的内涵
“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前，学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业，精确农业，“ Internet + 农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化，在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用，代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用，并且不断的提高现代农业产业的数字化水平，支持农村战略的实施。
2国外“数字农业”关键技术发展与应用
2.1美国
美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上，已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起，美国已开始应用数字农业技术，包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等，对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用，智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统，基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统，用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理，可绘制农场产量的“数字地图”，在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65％以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下，美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接，应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外，美国也已形成完善的技术服务组织网络，美国服务类企业与公益性服务机构可为经营主体提供较为完善的技术服务，例如美国农业技术服务组织（FSA）为农民提供丰富的信息。
2.2英国
英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备，互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上，精准农业技术得以实现在农业的全方位应用，如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等；英国Massey Ferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统，借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案；智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统，能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业，同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》，提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业，从而提升农业生产效率，如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。
2.3德国
德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下，德国积极发展高水平数字农业，在农业生产高度机械化的基础上，建立完善的计算机支持和辅助决策系统，提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发，并由大型企业牵头，如德国拜耳公司投资2 亿欧元支持数字农业布局，已在60多个国家提供数字化解决方案，并旗下Xarvio品牌推广数字农业，通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息，帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术，实现收割过程的全面自动化。
3我国发展“数字农业”的紧迫性
今年虽然受到疫情影响，但我国大部分农产品仍然是一个“大年”，怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题，把农货顺利卖出去，让农民实现丰产又丰收？加速数字农业发展是不二法门。
农业长期保持着传统形态，技术进步一直较慢，特别是进入信息化时代后，农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起，越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术，实现了智能化、数字化重塑，生产率大幅度提高。2019 年，我国服务业、工业数字经济渗透率分别为 37.8%、19.5%，但农业只有 8.2%，数字化改造的空间很大，需尽快赶上信息社会的发展步伐。
农业数字化转型是农业现代化的必然选择，也是破解目前农业难题的一剂良方，瞄准这个主攻方向，无疑将为农业高质量发展提供新动能，给予农民更多获得感。对广大农民来讲，农产品销售难的问题最头疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说，农业数字化水平滞后，农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然，加快技术与传统农业的融合，打造数字农业，对产业链进行全方位的数字化改造，使得传统农业脱胎换骨，插上科技的翅膀腾飞，已成为农业发展新趋势。
4“数字农业”的发展趋势
4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实
物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平，实现了整个农业生产过程的数字化控制，实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中，重点是如何精确控制生产环节，例如育苗，播种，施肥，灌溉和病虫害防治。当前，荷兰，日本，以色列和其他国家正在使用大数据，人工智能和信息技术来促进数字化，精确化和智能化作物种植的发展。
4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛
电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如，美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台，该平台整合了有机农业的上下游，并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统，使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品，例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下，可以快速送到消费者家中，从而大大提高农产品物流的效率和质量。
值得欣喜的是，近年来，全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源，重构产业链，培植人才，发力促进农产品上行。以河北省为例，近年来积极引入农业电商龙头企业，与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作，持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域，合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到，利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源，将需求传导给供给端，有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下，传统农业的“痛点”也得到有效解决，进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。
随着电商农产品销量的快速增长，广大农民亦受益匪浅，农业生产模式发生重大变化，以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流，精准种植、数字营销提升了农民收入水平，促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区，数字农业重塑产业链，帮助贫困户掌握技术、融入市场，实现了造血扶贫。实践证明，此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如，拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定，荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至 2019 年底，拼多多平台直连的农业生产者超过 1200 万人，累计带贫人数超百万。
4.3农业多元化公共服务将更加完善
通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务，农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展，在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。
5 “数字农业”的实践策略
5.1实现农业农村业务数字化和可视化
加快建立涵盖农业资源，农村产业，生产管理，产品质量，农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据，获取耕地资源，渔业水资源，粮食生产功能区，现代化农业园区，特色农产品优势区，特色鲜明的农业村庄，生产经营实体，村庄分布等数据。地图存储在数据库中，使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统，现场定点监控系统，集成的遥感信息，无人机观测和地面传感器网络，可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布，重大自然灾害和其他动态空间图，形成了一个一体化的全域地理信息图，为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。
5.2推动数字农业技术创新
创新，始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴，离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资，随着农业新业态新模式竞相涌现，数字经济发展红利惠及三农必将更加给力，而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用，促进数字农业领域的“产学研”合作，并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发，精确操作和智能决策的数字化管理，智能设备的变量修改和应用，农产品的灵活处理，区块链等技术，3S 加速，智能识别，模型仿真，智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用，了解数字农业技术标准和规范体系的建立，数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。
5.3 提高农业农村经营管理数字化水平
当前，就中国电子政务项目的发展而言，农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时，这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此，有必要进一步扩大移动互联网技术，云计算，大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用，并通过建立灵活，便捷，高效，透明的农业生产经营管理体系，为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开，政府公共关系，信息服务，办公室工作等方面，充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能，提高了园艺，畜牧，水产品，田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求，以提高劳动生产率，研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械，并进一步促进农业“机器换人”。
结 语
数字农业的发展实现了对农业生产的自动，精确控制，智能和科学管理，提高了农业的可控性，降低了生产成本，并减少了环境污染，使农业向精准，环保和可持续的方向发展。此外，农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素，可以简化交易联系，提高交易效率，降低成本，消除农民对库存余额的担忧，并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制，内容的选择空间也越来越广，这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。
致 谢
在这篇论文的撰写过程中，我遇到了很多的困难和障碍，但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助，不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识，让我非常感动，在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!
同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者，本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。
同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友不吝批评与指教。
参考文献
[1] 周清波 , 吴文斌 , 宋茜 . 数字农业研究现状和发展趋势分析 [J].中国农业信息 ,2019,30(01), 第 5-13 页 .
[2] 施威 , 曹成铭 .“互联网 + 农业产业链”创新机制与路径研究 [J].理论探讨 ,2019(06), 第 110-114 页 .
[关键词]“数字农业”；信息化；可持续发展
[中图分类号]F32[文献标识码]A[文章编号]1003－8353(2010)02－0070－04
“数字农业”作为“数字地球”技术体系在农业领域的具体体现，是农业信息化的核心，也是21世纪农业的重要标志。发展“数字农业”及相关技术，是发展现代农业必然选择的支撑技术，主导着农业现代化的方向。我国是一个人口大国，保障食物安全事关国家安全大计。我国是世界上人均资源非常短缺的国家，耕地、水等农业资源的人均占有量远低于世界平均水平，农业的可持续发展面临诸多严峻挑战。根本出路在于依靠科技进步，大力发展“数字农业”，以最少的资源占用和资源消耗获取最大的优质产出，突破瓶颈制约，实现农业可持续发展。
一、“数字农业”的含义
1997年，美国正式提出了“数字农业”的概念，它是指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术。1998年，美国副总统阿尔・戈尔再次把“数字农业”定义为：数字地球与智能农机技术相结合产生的农业生产和管理技术。
我国比较统一的认识为，“数字农业”(DigitalAgricul-ture)是“数字化农业”简称，是指运用数字地球技术，包括各种分辨率的遥感、遥测技术、地理信息技术、全球定位技术、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等技术与现代农业技术相结合的农业生产管理高新技术系统。具有以下特点：
1、“数字农业”要求对农业各个方面(包括种植业、畜牧业、水产业、林业)的各种过程(生物的、环境的、经济的)全面实现数字化，即各种农业过程都要应用二进制的数字以及数字模型加以表达。
2、“数字农业”数据库中存储的数字具有多源、多维、时态性和海量的特点。
3、对于涉农的多维、海量数据的组织和管理，特别是对时态数据的组织与管理，需要研究新一代时态数据库管理系统，并进而形成时态空间信息系统。不仅可以有效地存储空间数据，同时能够形象地显示多维数据和时空分析后的结果。
4、“数字农业”要在大量的时空数据基础上，对农业某一自然现象或生产、经济过程进行模拟仿真和虚拟现实。如农作物生长、农业自然灾害的虚拟现实。
二、“数字农业”的主要内容
1、农业要素的数字信息化任何农业系统都会有四大要素，即生物、环境、技术和社会经济要素。每个要素中又包含多个因素，如生物要素中，在作物方面有小麦、水稻、玉米、棉花等要素；而同一种作物的生长发育，又含有光合、呼吸、蒸腾、营养等因素。所有这些因素，按照“数字农业”的数字信息化的要求，都需用二进制数字表达。
2、农业过程的数字信息化各种农业过程的内在规律及外部联系，可以利用农业数学模型予以揭示、表达。农业模型将农业过程数字化，使农业科学从经验的认知提高到理论的概括，是20世纪农业科学发展的一项重要成就，也是“数字农业”中一项十分关键的技术。
3、农业管理的数字信息化农业管理大致包括农业行政管理、农业生产管理、农业科技管理及农业企业管理。按照数字信息化的要求，目前已经形成由农业信息技术支撑的各类农业管理系统。如农业数据库系统，对各级各类农业数据进行科学、集中的管理，包括农业生物数据库、农业环境数据库及农业经济数据库；农业规划系统，应用各种数学规划方法对农业问题进行辅助决策；农业专家系统，充分利用专家经验对某些农业决策提供支持；农业模拟优化决策系统，将农业过程的模拟与农业的优化原理相结合，提供农业决策的支持。
4、农业生产的数字化现代农业已经由过去的手工操作走向现代的机械化和现代化操作，数字农业要求农业的生产和管理实现自动化，即从播种、育苗、灌溉、施肥、撒药、收割等过程全部实现精准化、自动化和智能化。
三、“数字农业”的技术体系
1、农田信息快速采集技术
(1)遥感技术(RemoteSensing)
遥感是由卫星上的传感器、传输系统和地面上的接收系统组成的一种不通过直接接触目标物而获取其信息的一种技术。RS是未来“数字农业”技术体系中获得田间数据的重要来源。RS技术是“数字农业”技术体系中获得农业动态信息的重要来源。农业的生产和管理是一个动态的过程，要求及时摸清农业资源的现状，了解农作物田间生产状况，监测其变化并预测其发展。遥感技术具有速度快、信息真、现势性强、多时相、更新快、效益高等特点，是农业生产管理和决策的重要手段。农业资源分布在广阔的地理空间，农业生产也在广阔的地域上展开，遥感技术在解决我国资源与环境问题，促进农业和农村的可持续发展中起着相当重要的作用。如农业资源调查及动态监测，大面积农作物长势监测与估产，农业灾害遥感监测和损失评估等方面。
(2)全球定位系统(GlobalPositionSystem)技术
GPS作为新一代卫星导航与定位系统，不仅具有全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位能力，而且具有良好的抗干扰性和保密性。GPS的空间部分使用24颗卫星组成卫星星座，每天24小时为全球陆、海、空用户全天候提供三维位置、速度和时站。它由空中卫星，地面跟踪检测站，地面卫星数据注入站，地面数据处理中心和数据通讯网络等部分组成。
GPS在“数字农业”中的关键作用即是提供相关要素的准确的空间位置信息，一方面使农业的管理具有更强的空间针对性、实用性，发挥更大效益；另一方面，通过GPS实时地对土壤水分、肥力、杂草和病虫害、作物苗情及产量等进行描述，对各要素进行跟踪，从而实现田间的精准化操作。因此，GPS技术的精确定位功能为“数字农业”的实施提供了切实可行的技术手段。
2、农业信息贮存、管理技术
(1)数据库系统(Databasesystem)
农业数据库是一种有组织地动态地存储、管理、重复利用、分析预测一系列有密切联系的农业方面的数据集合(数据库)的计算机系统，它是信息存储、管理、传递的最有效手段，也是“数字农业”最基础的工作。农业数据库包括农业资源数据库、农业生产资源数据库、农业技术数据库、农产品市场数据库、农业政策法规数据库、农业机构数据库等。
(2)数字化图书馆(DigitalLibrary)
数字化图书馆是一个系统工程，主要包括馆藏数字化、信息传输数字化与网络化、资源共享化、信息服务终端化等，其优势在于不受时空、地理位置的限制。
(3)地理信息系统(GeographicInformationSystem)
GIS技术是以地理空间数据为核心，是存储和处理分析空间数据的最佳工具。农业及其各相关要素空间位置数据是农业生产管理的重要信息，也是“数字农业”中各类空间数据库建立的重要基础之一。GIS是一种采集、处理、传输、存储、管理、查询检索、分析、表达和应用地理信息的计算机系统，是分析、处理和挖掘海量地量数据的通用技术。主要包括空间数据输入子系统、空间数据存储与管理子系统、数据处理和分析子系统、输出子系统。
(4)农业管理信息系统(MIS)
管理信息系统是收集和加工系统管理过程中有关信息，为管理决策过程提供帮助的一种信息处理系统。
3、农业信息应用技术
(1)农业自动控制技术(AutoControl)
农业自动控制技术的发展是农业信息化的基本特征，是信息农业的核心技术。利用传感器通过计算机和自动控制系统实现农业生产和管理的自动化，对农业的增产增质产生了巨大的经济效益和社会效应。
(2)农业专家系统(ExpertSystem)
ES是以知识为基础，在一定领域内模拟人类专家解决复杂实际问题的计算机系统。是一种智能的农业信息技术，不仅可以保存、传播各类农业信息和农业知识，而且能把分散的局部的单项农业技术综合集成起来，经过智能化信息处理，针对不同的条件，给出系统性和应变性强的各类农业问题的解决方案，为农业生产全过程提供高水平服务。农业生产管理专家系统涉及农作物生产管理、畜禽养殖、市场管理、农业经济分析等多种领域。
(3)决策支持系统(DecisionSupportSystem)
DSS是利用系统知识和数学模型，通过计算机分析或模拟，协助解决多样化和不确定性的问题以进行辅助决策的软件系统，是一种人机对话式的计算机系统。一般包括以下四个部分：对话生成及其管理系统，模型库及其管理系统，数据库及其管理系统，知识库及其管理系统。农业生产中采用决策支持系统后可以感受到更高的决策质量、沟通的改进、成本削减、生产率的提高及节约时间等方面的改善。
4、农业信息传播技术
(1)计算机网络和通讯技术
“数字农业”的建立是以海量的数字化的农业信息为基础，因此信息的交换和传播将是“数字农业”的重要环节。计算机网络和通讯技术为“数字农业”信息的顺畅交流提供了重要的技术支撑，从而实现信息的交换和共享，发挥信息的最大作用。主要包括农业信息互联网络、卫星数据传输系统等技术。
(2)多媒体技术(Multimedia)
多媒体是20世纪90年代以来应用计算机把图、文、声、像综合集成技术，是新时期农业知识、技术推广应用的重要手段。
(3)虚拟现实(VirtualReality)技术
VR技术是指创建一个能让参与者具有身临其境感，具有完善的交互作用能力的虚拟现实系统。虚拟现实技术是二十世纪末才兴起的一门崭新的综合性信息技术，它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，从而大大推进了计算机技术的发展。由此延伸而得到现在的虚拟农业的概念。
四、“数字农业”对农业可持续发展的作用
可持续发展是指既满足当前需要又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展，可持续发展作为一种新的社会发展模式，为越来越多的国家所理解和接受，并且正在逐步深入地影响到人类社会生产和生活的各个领域。农业可持续发展是整个社会可持续发展的基础。改革开放以来我国农业取得了举世瞩目的成就，但是，影响农业可持续发展的诸多矛盾并没有得到根本性的缓解。在经济全球化的环境中，农业发展越来越受到资源和市场的双重约束，传统农业面临巨大的竞争压力，农民在生产经营中承受着自然的风险和市场的风险，而且市场风险给农民的影响又远远大于自然的风险：在工业化、城镇化加速发展阶段，耕地资源呈逐年下降趋势，持续增长的人口对农业的压力不断增大，水资源短缺与农业用水浪费并存，过量施用化肥农药及养殖业的废弃物排放，导致严重的农业面源污染；农业科技转化为实际生产力的比重低，农业科学技术创新能力尤其是原始创新能力不足。这一切都制约着农业的可持续发展。数字农业是突破制约农业可持续发展瓶颈的有效途径。
1、数字农业促进传统农业向现代农业跨越
我国广大农村地区相对落后，交通不便，信息闭塞，导致农业生产经营的重复性、盲目性，农业生产技术落后且更新速度慢。而数字农业可以通过电子商务、电子政务等促进农业经济活动的信息化。实行信息服务手段多样化，重点加强农业信息网络建设，建立以农业信息网络为依托，互联网与电信、电视等其他现代媒体相结合的应用模式，把计算机网络信息量大与电视、电话、手机普及率高的优势结合起来，拓宽信息覆盖范围。农业领域的市场信息、生产信息、管理信息的广泛交换和共享，可以大大增加农业的开放度，降低农业活动的交易成本，加强农业生产者与农产品加工、市场流通、农业生产资料供应等部门的联系，进一步促进农业科研和技术推广，使农业生产经营突破地域限制，日益走向国际化、全球化，使传统农业向现代农业转变。
2、数字农业有助于农业产业结构调整
改革开放以来，我国一直在调整农业产业结构，经过30余年的努力，农业产业结构已经大为改善，其合理化程度有了明显的提高，对发展农业生产、增加农民收入、保证市场供给发挥了重要的作用。但从目前来看，我国农业产业结构仍然存在不少问题和矛盾。随着城乡居民生活的逐步提高，市场需求结构发生了很大变化，农业产业结构的缺陷也日趋暴露出来，主要表现在农业结构趋同现象严重，农业产业结构层次低，农业产业链不完整，农业比较效益差等。而过去的调整多在数量上做适应性的调整，不能适应当前日益国际化、市场化的国民经济对农业发展提出的新要求。加入WTO为战略性经济结构调整和技术进步乃至现代农业发展提供了难得的机遇，迫切需要“数字农业”来缩小与发达国家的差距。
“数字农业”具有指导农业发展、加强市场监管和促进农民增收、更好的服务“三农”功能，实现农业产前、产中、产后的整个产业链条的一体化决策服务，更好地指导农业生产；建立的农产品网上推介展示系统，实现全国各级现有的龙头企业、名优特新农产品全部上网，集中展示，实现网上交易。“数字农业”将现代信息技术与农业的融合，能够实现在数字水平上应用前沿技术对农业的生产、农产品管理、储运、流通、市场配送、乡镇加工业、信息服务以及农业资源环境等整个农业产业链、产业群进行改造和重构，通过信息链改造产业链，更加合理地配置农业资源，加快现代农业产业结构调整的进程。
3、数字农业提高农业产品竞争力农产品要取得竞争优势，必然要在农业信息技术研究和应用上取得重大突破，促使先进的信息技术及时充分地应用到农业生产中去，加速数字农业全面向农业渗透，大幅度提高农业信息化整体水平，实现农业生产力水平、农产品质量的飞跃。发展数字农业，可以优化农村资源配置，降低生产成本，减少环境污染，增加农民收入，使农业向精确化、环保型和可持续方面发展，不仅可以加速实现农业现代化，而且可以提高农业的市场竞争力。只有不断提高农业技术水平，在关键领域达到并保持世界先进水平，才能迅速提高农业的国际竞争力。
4、数字农业保护农业生态环境
数字农业的根本目的就是强调最大限度地节省资源，以最少的投入，获得最高的经济收益和最佳的环境效益，重视环境保护和生态均衡，实现精准农业生产，以保持农业的可持续发展。数字农业不仅为大规模有效监测农业、资源、生态环境和灾害提供了基本的技术框架，可对农业生产的资源环境、生产状况、气象和生物性灾害等进行有效测报，有利于实现农业的减灾、防灾、农作物病虫害和畜禽疫病测报与防治，而且能够实现农业生产的自动化精确控制，根据各种变异情况实时实地采取相应的农事操作，可实现智能化的科学管理，提高农业的可控程度，从根本上减少了对非再生资源的利用和对化肥、农药的依赖，有利于节约各种农业物质资源，同时也能够减少消耗和农业对环境的污染，促进生态农业的发展，提高资源的利用效率，最大限度的提高经济收益和环境效益。
五、基于农业可持续发展的数字农业优先行动领域
在发展“数字农业”方面，要本着“有所为，有所不为”的原则，首先集中力量解决数字农业实现过程中的关键技术难点，在现阶段主要是完成必要的技术储备和相关软硬件的开发，保证“数字农业”持续稳步发展。
1、进行精准农业技术集成与示范
发展精准农业是数字农业的核心部分。精准农业作为一种数字、信息和知识管理农业生产系统的新理念，它的实践运用将对于推动应用现代数字技术、信息技术改造和提升我国传统农业科学技术与农业装备技术水平，倡导科学管理与经营农业生产过程的新思路，实现农业的跨越和可持续发展，都具有革命性的意义。精准农业主要是运用现代数字技术、信息技术、农业高新技术，并将其三者科学地相结合，致力于实现农业资源的高效利用，提高产出，节约投入，降本增效，采用高新技术，提高生产率，减少环境污染，实施可持续发展，适应当今建立农产品品质保障与食物链安全生产跟踪与产品安全认证技术体系的新要求，实现粮食的安全生产。主要进行地理空间信息技术的农业应用、农田空间分布信息快速采集先进传感技术与高效实时信息处理技术、农田土壤与作物生产精细化管理决策支撑技术、智能化变量作业与农业装备技术和系统集成与分析技术等科学技术的集成创新。精准农业不仅包括应用地理信息系统(GIS)技术绘制出田块内要素(如土壤养分、土壤水分、病虫草的数量及严重度等)的分布状况，农业机械根据图中要素值的大小调整操作；而且农业机械在田间操作时，应用传感器直接测定要素值，同时自动地通过农业模型确定施肥量和用药量等，再由农业机械自动化地调整操作。这样施肥、灌溉、用药等操作用量更为准确，可同时达到高产、优质、高效，并将对环境的污染减到最低程度。精准农业需要一系列现代高新技术的集成，我国尚处于探索“精准农业”实践的起步阶段，因此，必须建立试验基地，搞好精准农业生产技术的集成和示范。
2、制定统一的规范标准，重点解决元数据规范化
数字共享是“数字农业”科学工程的关键，也是当前“数字农业”中面临的主要问题，信息共享要首先解决数据标准化，同时要有一个适合中国国情的数据共享政策，在保护知识产权的前提下，应优先实现数据共享。而要实现数据共享就必须首先解决元数据管理和共享机制，进行总体统一设计。
元数据是关于数据集的数据，是数据集的说明或描述。元数据是一种数据共享机制，通过它可以起到提高系统的查询检索速度、提高系统分析效率的作用。在“数字农业”科学工程的实施过程中，通过元数据可以清晰有序地组织异地数据，元数据的建设、管理成功与否关系着“数字农业”科学工程建设的效率问题，甚至决定着“数字农业”科学工程成败。
3、建设农业数据仓库
农业数据仓库是实施数字农业科学工程的核心和基础。计算机农业数据库的广泛建立，是数字农业最基础的工作。农业数据仓库中包括基础数据库、数字农业专业数据库和其它数据库。基础数据库中包括基础地形数据库、专题图件数据库、DEM数据库以及遥感影像数据库等，多可以在数字地球框架下，以共享方式从国家公用数据库中获取。数字农业专业数据库包括标准法规数据库、农业生物数据库、农业环境资源数据库、农业经济数据库和收费数据库等。其它数据库包括代码数据库、社会经济统计数据库、多媒体数据库以及模型数据库、元数据库等。
4、加强“数字农业”基础设施建设，鼓励发展网络项目
在国家信息基础设施的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央－省－市－县信息骨干高速宽带网络系统。即以省级农业信息中心为核心，上可与全国农业信息网对接，以各地(市)为枢纽，县(市)为网点，具有统一的数据规范和共享标准，无缝连接，可任意漫游和放大，通过因特网、局域网等信息网络技术，建立一个功能完善、性能优异、可拓展的农业综合信息网络系统并与其它网络互联，形成全方位的农业资源和经济信息网络系统，开辟数字化农业市场为全国农业服务的大平台。
支持、引导、鼓励企业或协会，以产品为基础，以市场为目标，进行销售网络建设，在开发过程中要坚持“以产养网”的道路，使数字农业能走向良性发展的轨道。
摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1
2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1
2.1美国………………………………………………………………………………………1
2.2英国………………………………………………………………………………………2
2.3德国………………………………………………………………………………………2
3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2
4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3
4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3
4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3
4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4
5 “数字农业”的实践策略……………………………………………………………4
5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4
5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5
5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5
结语…………………………………………………………………………………………6
致谢………………………………………………………………………………………7
参考文献……………………………………………………………………………………8
摘 要
数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。
关键词：数字农业；农业信息化；发展策略
Abstract
Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.
Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy
浅析“数字农业”发展趋势与策略
1“数字农业”的内涵
“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前，学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业，精确农业，“ Internet + 农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化，在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用，代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用，并且不断的提高现代农业产业的数字化水平，支持农村战略的实施。
2国外“数字农业”关键技术发展与应用
2.1美国
美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上，已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起，美国已开始应用数字农业技术，包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等，对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用，智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统，基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统，用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理，可绘制农场产量的“数字地图”，在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65％以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下，美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接，应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外，美国也已形成完善的技术服务组织网络，美国服务类企业与公益性服务机构可为经营主体提供较为完善的技术服务，例如美国农业技术服务组织（FSA）为农民提供丰富的信息。
2.2英国
英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备，互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上，精准农业技术得以实现在农业的全方位应用，如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等；英国Massey Ferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统，借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案；智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统，能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业，同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》，提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业，从而提升农业生产效率，如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。
2.3德国
德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下，德国积极发展高水平数字农业，在农业生产高度机械化的基础上，建立完善的计算机支持和辅助决策系统，提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发，并由大型企业牵头，如德国拜耳公司投资2 亿欧元支持数字农业布局，已在60多个国家提供数字化解决方案，并旗下Xarvio品牌推广数字农业，通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息，帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术，实现收割过程的全面自动化。
3我国发展“数字农业”的紧迫性
今年虽然受到疫情影响，但我国大部分农产品仍然是一个“大年”，怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题，把农货顺利卖出去，让农民实现丰产又丰收？加速数字农业发展是不二法门。
农业长期保持着传统形态，技术进步一直较慢，特别是进入信息化时代后，农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起，越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术，实现了智能化、数字化重塑，生产率大幅度提高。2019 年，我国服务业、工业数字经济渗透率分别为 37.8%、19.5%，但农业只有 8.2%，数字化改造的空间很大，需尽快赶上信息社会的发展步伐。
农业数字化转型是农业现代化的必然选择，也是破解目前农业难题的一剂良方，瞄准这个主攻方向，无疑将为农业高质量发展提供新动能，给予农民更多获得感。对广大农民来讲，农产品销售难的问题最头疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说，农业数字化水平滞后，农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然，加快技术与传统农业的融合，打造数字农业，对产业链进行全方位的数字化改造，使得传统农业脱胎换骨，插上科技的翅膀腾飞，已成为农业发展新趋势。
4“数字农业”的发展趋势
4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实
物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平，实现了整个农业生产过程的数字化控制，实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中，重点是如何精确控制生产环节，例如育苗，播种，施肥，灌溉和病虫害防治。当前，荷兰，日本，以色列和其他国家正在使用大数据，人工智能和信息技术来促进数字化，精确化和智能化作物种植的发展。
4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛
电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如，美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台，该平台整合了有机农业的上下游，并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统，使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品，例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下，可以快速送到消费者家中，从而大大提高农产品物流的效率和质量。
值得欣喜的是，近年来，全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源，重构产业链，培植人才，发力促进农产品上行。以河北省为例，近年来积极引入农业电商龙头企业，与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作，持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域，合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到，利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源，将需求传导给供给端，有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下，传统农业的“痛点”也得到有效解决，进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。
随着电商农产品销量的快速增长，广大农民亦受益匪浅，农业生产模式发生重大变化，以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流，精准种植、数字营销提升了农民收入水平，促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区，数字农业重塑产业链，帮助贫困户掌握技术、融入市场，实现了造血扶贫。实践证明，此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如，拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定，荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至 2019 年底，拼多多平台直连的农业生产者超过 1200 万人，累计带贫人数超百万。
4.3农业多元化公共服务将更加完善
通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务，农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展，在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。
5 “数字农业”的实践策略
5.1实现农业农村业务数字化和可视化
加快建立涵盖农业资源，农村产业，生产管理，产品质量，农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据，获取耕地资源，渔业水资源，粮食生产功能区，现代化农业园区，特色农产品优势区，特色鲜明的农业村庄，生产经营实体，村庄分布等数据。地图存储在数据库中，使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统，现场定点监控系统，集成的遥感信息，无人机观测和地面传感器网络，可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布，重大自然灾害和其他动态空间图，形成了一个一体化的全域地理信息图，为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。
5.2推动数字农业技术创新
创新，始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴，离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资，随着农业新业态新模式竞相涌现，数字经济发展红利惠及三农必将更加给力，而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用，促进数字农业领域的“产学研”合作，并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发，精确操作和智能决策的数字化管理，智能设备的变量修改和应用，农产品的灵活处理，区块链等技术，3S 加速，智能识别，模型仿真，智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用，了解数字农业技术标准和规范体系的建立，数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。
5.3 提高农业农村经营管理数字化水平
当前，就中国电子政务项目的发展而言，农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时，这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此，有必要进一步扩大移动互联网技术，云计算，大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用，并通过建立灵活，便捷，高效，透明的农业生产经营管理体系，为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开，政府公共关系，信息服务，办公室工作等方面，充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能，提高了园艺，畜牧，水产品，田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求，以提高劳动生产率，研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械，并进一步促进农业“机器换人”。
结 语
数字农业的发展实现了对农业生产的自动，精确控制，智能和科学管理，提高了农业的可控性，降低了生产成本，并减少了环境污染，使农业向精准，环保和可持续的方向发展。此外，农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素，可以简化交易联系，提高交易效率，降低成本，消除农民对库存余额的担忧，并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制，内容的选择空间也越来越广，这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。
致 谢
在这篇论文的撰写过程中，我遇到了很多的困难和障碍，但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助，不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识，让我非常感动，在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!
同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者，本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。
同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友不吝批评与指教。
参考文献
[1] 周清波 , 吴文斌 , 宋茜 . 数字农业研究现状和发展趋势分析 [J].中国农业信息 ,2019,30(01), 第 5-13 页 .
[2] 施威 , 曹成铭 .“互联网 + 农业产业链”创新机制与路径研究 [J].理论探讨 ,2019(06), 第 110-114 页 .
关键词：数字农业；数据；人工智能；农业生产
1数字技术助力传统农业转型升级
1．1物联网
物联网在农业生产环节适用较广，依据物联网的农业提升方案，通过实时采集并分析处理现场数据，实现提高农业生产效率、增加收益、减少损耗的目的。智能大棚、智能浇灌、精准农业等各种依靠物联网的应用将推进农业快速发展。物联网技术可以用来解决农业生产环节的一些问题，建设基于物联网的智慧农场，实现农作物产量和质量双提升。
1．2大数据
万物互联在促进众多设备联入的同时，还会在云端形成大量的数据，而提取这些通过物联网产生的大数据中隐藏的重要信息就必须依靠人工智能，物联网最重要的农业价值就是对形成的海量的数据进行智能化分析、处理，从而全面提升农业生产各环节的质量。
1．3人工智能
在种植方面，人工智能可以增加粮食产量、避免造成浪费。在养殖方面，依靠人工智能能够有效预防畜禽疾病的发生。人工智能能够缩短农业研发进程，帮助培育出更好的农作物基因，生产出更安全、更有效的化肥。
2中国数字农业面临的问题
2．1对软件重视不足
不管是政府还是农民都容易将数字农业与农业机械化的定义混淆，数字农业和农业机械化的本质差别在于，农业机械化是依靠农机装备来替代人力作业，而数字农业是指依靠数据来控制机械，实现自动化作业和智能化调节，没有数据和软件来控制的物联网，本质上还是工具，与机械农业没有实质上的区别，掌握软件平台才能真正实现大数据、智慧农业和数字经济。
2．2数据利用化不高
数据是数字农业的根本保证，当前政府同企业在数据采集上合作频繁，但是往往没有明确的利用化方向，缺少必须的数据运营手段，对采集数据的正确筛选、处理分析和建模应用等领域的工作跟进不够及时，数据的采集与利用是一个相互促进的关系，只有不断通过采集的数据产生农业价值，才会形成长期有效的数据来源渠道。
2．3数字经济发展不足
目前我国农业电商的模式是通过数字来驱动市场经济，但这种方式在市场推广营运、产品特性突出、物流运输等方面有很多明显的缺点，如果农业电商的经营方式以数据为基础，利用市场资本来反向驱动农业数字经济，一些问题的处理就变得简单许多。我国数字农业技术的利用基本上都是在农业生产阶段，数字农业的信息化和经济化水平不高，数字经济创新突破的同时，也将带动“全产业链”的农业大数据快速提升［2］。
2．4数据服务产品化不强
随着数字农业的发展，农业数据服务企业越来越多，但数据产品的服务能力完全依靠于所采集的数据质量，一些企业对农业生产经营主体的服务水平不足，导致产品市场化受阻，只有通过持续积累高价值的数据，不断增强数据产品的实用性，让数据产品具有强大的生命力，才能开拓巨大的农业数字化市场。
3未来数字农业的发展趋势
3．1数据定制化供应
数据资源是数字农业发展的根本保证，当前我国数字农业具有数据采集费用较高的问题，随着数字农业优势的显现，数据采集的组织成本会慢慢下降，同时农业物联网持续升级换代、公共数据的利用不断开源、数据分析者的信息化水平逐渐增强，数据采集的综合成本也逐渐减少。今后农业数据服务企业将会逐步建立起自己的定制化数据供应系统，并且数据库里以往采集的高价值数据信息，将会随着企业的数字化服务能力提升而持续汇入到产业链中，通过交换、融合或再生来创造更多的价值，实现数据服务的数字化驱动。
3．2国产数据模型得到发展
实现数据价值是数字农业最困难，也是最终的根本目标，硬件设施可以从国外买到，但对于后台系统国外却对我国严防死守，所以必须掌握实现数据价值模型的核心技术。目前国与国之间的科技力量竞争不断加剧，引进科技成果的壁垒持续增高，同时国内外农业生产经营模式存在很大差别，因此不能直接套用国外的数据模型。我国不断鼓励科研成果的转化利用，农业数据模型的跨界合作正在逐步深入，所以农业核心数据模型的自主研发在今后一定会实现。
3．3农业机械智能化加快
农业机械化与农业智能化最根本的区别就在于“数据驱动”，“中国制造2025”明确要把“智能制造”作为今后的努力方向。顺应时展，海尔等一些国内的制造企业已经逐步进行数字化转型升级，从而获得新的经济增长点，农机企业也必须通过数据来对农机装备赋能，适应数字农业的发展要求，完成从农机制造商向农机服务商的转型升级目标［3］。
3．4产业链向虚拟化方向发展
由于农业生产各环节数字化水平的逐渐提高，数字化驱动的农机智能与商业智能同农业生产经营联系越来越紧密，数字农业产业链将慢慢走进网络世界中，通过互联网进一步实现农业数字化的映射，数字农业产业链虚拟化会慢慢消除农业信息不对称，提高产业整体效率，促进数字农业更好更快的发展。
3．5供应链金融普惠化
近年来，供应链金融高速提升，2020年我国供应链金融的市场规模已达到14．98万亿元，供应链金融是农业产业提升的重要环节，可以改善资金流从而促进农业产业、尤其是中小型企业的良好发展。依靠物联网、大数据及人工智能等一系列科技手段，数字农业会进一步促进中小企业逐渐融入到农业产业体系中，为供应链金融普惠化打下良好的发展基础。农业产业虚拟化的同时，会使其变得更加透明，信用责任也更容易得到保证，因此金融风险的量化管理也变得不再复杂。
3．6数据安全更加重视
不管是地块的信息数据，还是企业的经营数据都能直接表现出农业生产经营主体或企业的当前情况，数据促进农业发展的同时，也有被泄露和乱用的风险，所以保证数据安全也是农业数字化发展不可忽视的问题，存储和使用数据的信息化系统的安全性要求越来越高，数据所有权的保证也会随着法律的不断优化而彻底解决。
4数字农业的发展领域
4．1智能农机装备
智能农机装备是农业生产的重要工具，通过物联网和信息化技术可以达到最优的农业实施方案，从农作物耕种收等各个环节来降低农业成本，实现农产品增产增收，从规模化种植角度，能够实现农业资源可持续发展，农业生态良性循环［4］。
4．2智能灌溉
提高浇灌效率和避免水资源浪费是农业良好发展的根本要求，可以依靠建设可持续和高效节本的智能灌溉系统来达到节约水资源的目的。目前以物联网为基础的智能灌溉系统，可以利用空气湿度、土壤湿度、土壤温度和光照度等参数进行精准的计算，从而根据用水需求来进行智能化控制灌溉，大大提高效率且降低成本。
4．3农业无人机
无人机在农业领域具有广泛的应用，可以用来进行农作物生长情况检测、农业摄影、农作物植保和牲畜管理等。农业无人机可以提高监测效率、降低监测成本，同时还可以采集大量的数据传输至后台。
4．4智能温室
智能温室可以连续不间断地测量温室内的各项环境数据，包括室内温度、室内湿度、光照度和土壤湿度等，当这些重要的参数超出设定的正常范围时，系统会对这些参数进行分析和评估，并做出自动响应，将这些参数的误差进行校正，从而使温室的环境保持在农作物生长的最佳范围内，极大地降低了人力和物力成本。
4．5收获监测
收获监测不只是针对农作物产量这一个指标，而是对收获环节所有可能影响最终收获量的因素进行监测，包括粮食含水量、粮食饱满度、粮食破碎量和总收获量等。对在收获监测中获得的实时数据进行有效的分析处理，可以辅助农民做出正确的决断，从而降低成本，增加产量。
4．6土壤监测系统
土壤监测系统主要用来监测和改良土壤综合性能，避免土壤退化，此系统可以监测土壤的大部分重要参数（包括土壤紧实度、蓄水保墒能力、土壤温度等），从而防止土壤板结、土壤侵蚀等。
4．7农业管理系统
农业管理系统可以为农业工作者和相关企业提供数据收集和管理功能。得到的数据被存储和分析从而为使用者提供决策依据，农业管理系统还可以用来建立农业数据模型。其优势包括为使用者作出重要决策时提供了理论数据支持，提高了农业生产的综合管理能力。
5互联网巨头布局数字农业案例
5．1阿里巴巴：盒马村
阿里巴巴数字农业事业部始终将农业全产业链数字化转型升级作为战略目标，力争尽快建成1000个高效规模化的数字农业示范基地。从去年开始，阿里巴巴数字农业事业部更是全面加紧了对盒马村的布局和建设，以希望先于其它企业完成数字农业示范基地建设的战略任务。盒马村并不是指某一个村落，而是所有为盒马种植农产品的村落的统称，盒马村模式是新时代农村转型升级的一个标杆，根据订单情况，针对不同的村落，因地制宜地发展数字农业，让种植户和销售企业直接对接，从而使优质的农产品快速入城，同时将城里的优质资本引进村落，形成良性循环。通过阿里巴巴建设的“产—供—销”一体化平台，让原本分散孤立的村落紧密联系在一起，成为现代数字农业产业链的一部分，种出更优质的农产品，让农民获得更大的收益。依托阿里云技术和淘宝电商平台，盒马模式帮助农业产业的种植端和销售端实现了数字化的升级，盒马利用其强大的销售汇聚能力，解决了小农户难销售的问题，改变了以往小农生产模式产销散乱的面貌，帮助农户降低了风险，开拓了销售渠道，提高了销售效率。据有关新闻报道，截至2020年底，上海、江苏、海南等全国13个省、市、自治区已经建立盒马村，盒马村模式为我国数字农业发展提供了良好的参考。
5．2京东：京东农场
从2018年开始，京东农场便逐步进行数字化农业的试验，京东农场广泛同全国各地的高标准农场开展合作，共同建立更高品质的农业生产基地，全面实行农作物标准化和规范化种植，从源头开始建立农作物全程可视化追溯性模式，让农作物从田间到餐桌的安全性得到保证，全面提升京东农场的农产品质量。其建立的“京品源”品牌，拥有产销一体化的全套服务体系，对京东农场的农产品在品牌、品质、供应、产销等方面进行全面的支撑。根据有关新闻报道，京东农场进行了广泛的战略布局，截至2020年底，其已经在全国各地建立了17个示范农场。从农产品的种植、加工、运输，到供销的各个阶段，京东农场利用区块链、人工智能、物联网等技术对传统农业进行赋能，彻底改变了传统农业的产销模式，为数字农业发展作出了重要贡献。
5．3华为：联手北大荒，助力数字化转型
技术实力雄厚的华为，一直希望利用其技术优势，帮助传统企业进行转型升级。2019年8月，华为同北大荒农垦集团签定了战略合作协议，按照协议内容，双方将建立长期的战略合作伙伴关系，彼此会充分利用行业地位和自身技术为另一方提供全面的帮助，贯彻取长补短、互惠互利的原则，在人才培养、平安垦区、智慧农业、华为云建设等多方面进行密切合作，携手探索数字农业的新发展模式，全面开展北大荒集团的转型升级。华为除了和北大荒合作以外，还将利用其大数据、云计算、人工智能及5G技术与袁隆平团队共同打造“互联网农场”。
关键词:县级数字农业系统建设总体构想
农业现代化是相对于传统农业而言的，其实质体现了当代科学技术在农业上的综合应用，它是一个历史的和动态的概念。在经历了原始农业、传统农业、工业化农业（石油农业或机械化农业）后，农业正在进入以知识高度密集为主要特点的知识农业发展阶段。近些年来，随着现代科学技术的迅速发展，世界上兴起了以生物技术和信息技术为主导的新的农业科技革命浪潮，新型的农业模式――“数字农业”应运而生。
一、数字农业在世界及我国的发展
1998年1月31日，美国副总统阿尔.戈尔在加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球：21世纪人类认识地球的方式”的演讲,提出“数字地球”（DigitalEarth）的概念，“数字地球”很快成为世界各国21世纪的发展战略。“数字农业”（DigitalAgriculture）是“数字地球”的组成部分，是“数字地球”的子系统。依据“数字地球”的概念和含义，“数字农业”是指在数字地球的框架下，以有关标准和规范为指导，以“3S”技术（即，GPS技术，全球卫星定位系统；GIS技术，地理信息系统；RS技术，遥感技术）为支撑，运用计算机网络技术、通讯技术，使数据获取自动化，解决海量数据的存储与分析问题，实现农业数据的网络化，农业预测决策的智能化，最终实现农业的信息化。数字农业同时也叫信息农业、智能农业、精细农业和虚拟空间农业。海湾战争后，卫星定位系统（GPS）技术的民用化，促使它在国民经济许多领域的应用研究迅速发展，推动了“数字农业”技术体系的广泛实践。1993年，美国开始试行数字农业模式。1993－1994年，数字农业首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验。结果用GPS技术指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30％左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。数字农业的试验成功，使得其技术思想得到了广泛发展。目前，美国20％的耕地、80％的大农场都已实行这种模式，数字农业必将得到普及和发展。1996年，北美约19％的300公顷以上的规模化农场已经利用GPS技术，目前北美已有2000台谷物康拜因安装有产量传感器。近些年来，欧美等若干国家已开始对玉米、甜菜、土豆、甘蔗、棉花等联合收割机进行产量计量传感的研究，以处方图读入装置的可自动选择种子类型、按处方调节播量的小麦精密播种机、自动施肥施药机、可控喷水量的喷灌机等，均有商品化生产。与智能化农业机械配套的GPS定位系统，可用于农田土壤、苗情、病虫、草害的信息采集和操作，通过电子传感器和GPS装在联合收割机上的仪器，在整个收获季节，可以不断地记录下几乎每平方米面积的产量及其它信息。GIS用于数据存贮、分析、处理和表达地理空间属性数据的计算机软件平台，主要作用于土地管理、土壤成份、土层厚度、土壤中氮磷钾有机肥含量、当地历年来的气温、降雨、雷灾及大风风速等，以及作物苗情、病虫草害的发生发展趋势、作物产量的空间分布等方面的空间信息数据库和进行空间信息的各种处理，为建立作物栽培管理的辅助决策支持系统，投入产出分析模拟模型和智能化专家系统，作出诊断，提出科学处方，指导科学调控制作。
进入90年代以来，信息技术的飞速发展，真正使农业产业产生新的变革。我国农业在过去的20多年时间里，有了很大的发展。但是，与国外发达国家农业相比，还有很大的差距，而且差距是全方面的，主要问题是：目前我国农业生产投入大、产出少，科技含量低，资源的利用率和转化率偏低。据统计，国外发达国家农业产量的提高，83．3％依靠科技投入，只有16．7％依靠耕地面积的扩张。因此，解决我国农业存在的问题，必须依靠科技进步，新型的现代农业取代传统农业已成必然之势。我国对数字农业的认识尚处于启蒙阶段，但政府对此已予以高度重视。1998年6月1日，主席在接见出席中科院第九次和中国工程院第四次院士大会时，提出了发展“数字中国”的战略。1999年12月，数字地球国际会议在我国召开，作为数字地球的主要应用领域之一的数字农业，成为大会讨论的主要内容。我国也已经在新疆和北京分别建立了用GPS技术和遥感技术控制农业机械操作的试验地。尽管在实现数字农业模式方面还有许多基础工作要做，需要大量投入，但进入实质性阶段，应该为时不远。数字农业反映了农业现代化的大趋势，它必将成为21世纪农业的崭新模式。
二、县级数字农业系统建设的必要性
县级农业在全省乃至全国有着重要的地位，起着特殊的作用。县级数字农业系统建设，可以使农业各个方面（包括种植业、畜牧业、林业）的各种过程（生物的、环境的、经济的）基本实现数字化；各种农业信息技术广泛地应用于农业；在农业的各个部门（生产、科研、教育、行政、流通、服务等）基本实现数字化与网络化管理。黑龙江省庆安县是全国绿色食品之乡、部级生态示范区、全国商品粮基地县和国家A级绿色食品水稻生产基地。现以庆安县数字农业系统建设的必要性为例，来说明县级数字农业系统建设是必需的和重要的。这样，不仅可以促进县级农业信息化的发展，而且，也可以对全省乃至全国农业信息化的发展起到示范、引导和推进作用。
(一)提高农业生产技术水平的需要
我们现在的农业生产技术还相对落后，农业品种繁杂，优良品种普及率不高，农业生产技术还主要停留在经验型阶段，农业先进技术的推广应用速度不快，传统的农业生产方式还制约着农业的发展。实现数字农业，可以使各种农业科学技术与专家经验通过网络系统，直接传播到农民的千家万户，各种现代化的种植、自动化的灌溉、科学化的施肥、智能化的温室以及现代化的养殖、现代化的育林系统，将在县级逐步普及，从而加快提高县级农业生产技术水平。
(二)加快农业生物技术应用的需要
农业生物技术是现代农业中增加产量、提高品质的重要手段，而县级农业生物技术的应用还十分有限，以农业生物技术促农业发展和加速发展的潜力还非常巨大。只有实现数字农业，才能把农业生物技术信息与农业的发展紧密地结合起来，进而加大县级农业生物技术的应用范围。
(三)增强农民科学文化素质的需要
农民科学文化素质对农业的发展至关重要。但是，县级农民的科学文化素质还普遍不高，不能适应现代农业发展的要求。实现数字农业，通过网络的信息传递，农民将终身地接受最先进地科学文化教育和农业技术教育，必将加快提高县级广大农民的科学文化素质。
(四)促进农业向优质、高产、高效发展的需要
发展“两高一优”农业是市场经济的客观要求，县级各种农产品虽然单产不低，但农产品的品质普遍不高，直接影响农产品在国内外市场竞争的能力和农民的收益。实现数字农业，可以使农民通过先进的信息手段，运用先进生产模式，促进“两高一优”农业的发展。
(五)加大产加销一体的农业产业化步伐的需要
农业与工业不同，它既受自然规律的影响，又受市场规律的制约，属于弱质产业。农民一家一户的生产经营，规模小、风险大、效益差，很难形成主导产业和主导产品，很难形成区域优势。只有走销、种养加、贸工农、农科教一体化经营服务的农业产业化之路，才是农业走出弱质产业的根本途径。实现数字农业，各种农产品加工、保鲜、储藏都将得到电子信息技术的武装，提高自动化的程度；电子商务的应用，必将扩大县级农产品的国内外市场，广大农民将直接与国内外市场建立联系，了解国内外的市场动向，以便对农业的生产与销售做出相应的决策。
(六)保持农业可持续发展的需要
农业的可持续发展决定着人类的生存与发展。县级生态环境还存在着诸多不如人意的问题。实现数字农业，依靠宏观农业模型与宏观决策系统的支持，使县级的农业发展与农业环境资源治理协调统一；农业遥感技术和地理信息系统与农业模型的结合，将使县级对农业环境资源的动态监测工作更为完善；依托网络技术和数据库技术，及时正确地掌握农业环境资源数据，及时地制定和调整政策与对策，使县级农业沿着最合理的方向可持续发展。
(七)加速县级农业与世界农业接轨的需要
入世以后，我国的农业发展受世界农业的影响和制约，这是一个非常现实而又十分紧迫的问题，解决这一问题的关键在于实现数字农业，利用现代信息网络手段，应用最先进的农业技术，提高农产品质量，加强农产品竞争力，使农业技术，农产品质量和价格与世界接轨。
总之，建立数字农业系统，实现数字农业，必将使县级农业面貌得到极大的改观，农业会从一种低水平的依靠经验为主的产业，转变为一种高水平的依靠高新技术的产业，实现传统农业向现代农业的转变。
三、县级数字农业系统建设的总体构想
数字农业是发展现代化农业的大趋势，是一个挑战性的国家目标，是一项巨大的不间断的系统工程。抓好县级数字农业系统建设，将对全省乃至全国发展数字农业起到示范、引导和推进作用。县级数字农业系统建设的技术创新点，在于技术应用上的创新，在于系统管理上的创新，在于运行机制上的创新。
数字农业系统建设的着眼点应该是农业因素和过程的基本数字化，农业运行机制的基本数字化，农业信息技术全面应用的普及化。
数字农业系统建设的立足点应该是利用五年左右的时间，构建县级数字农业系统基本框架。重点是搞好五大系统建设，即农业数据库系统建设、农业控制系统建设、农业监测预测系统建设、农业决策支持系统建设和农业网络信息系统建设。
(一)构建农业数据库系统
农业数据库系统建设，主要侧重于三个方面，即农业生物数据库、农业环境资源数据库和农业经济数据库。农业数据库的建立，是数字农业的最基础工作。在建设过程中，遵循项目设计的规范化，坚持完备性、扩充性和实用性原则，充分保证数据一致性和完整性。在农业生物数据库方面，对各种农作物、畜禽水产生物、食用菌藻生物建立其品种、品系和近缘生物的数据库；各种农业病菌、农业昆虫、农业微生物建立其分类体系，特性特征、生态类型、生理小种的数据库。在农业环境资源数据库方面，建立尽可能完备的气候气象数据库、详尽的土壤资源数据库、水资源数据库和农业环境数据库。在农业经济数据库方面，建立比较完备的人口、土地、耕地，各种作物面积和产量，各种畜禽生物的数量，农民收入、农民消费、农民就业和乡镇财政等数据库。
(二)构建农业控制系统
农业控制系统建设，主要侧重于两个方面，即农业自动化和精确农业。农业自动化是将环境监测、数据采集、数据分析、数据传送与环境控制的软件和设施相结合的整套系统。精确农业由于播种、施肥、灌溉、用药等操作在用量上更为精确，因此，可以达到优质、高产、高效，并且将对环境污染减轻到最低的程度。在农业自动化方面，对粮食、蔬菜、畜禽产品的保鲜、储藏实施自动化技术；对温室大棚进行自动化控制。并且，把自动化技术应用于微生物发酵、农业菌藻生物的培育和农产品加工。在精确农业方面，应用现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术，进行精确播种、精确施肥、精确灌溉、精确用药和精确收获。
(三)构建农业监测预测系统
运用地理信息系统（GIS）与遥感技术（RS），对农业环境资源进行监测和预测。地理信息系统是将系统科学、信息科学、计算机的数据采集、处理和分析模型，数据库技术与计算机图像技术密切结合起来的综合性技术。遥感技术是将空间技术、传感器技术、通讯技术与计算机技术相结合的综合性技术。地理信息系统与遥感技术的结合应用，将使农业资源环境的监测与预测得到根本性的改观。农业监测预测系统建设，主要侧重于五个方面
(1)农业土地、耕地、土壤、森林、草原、水面等各种农业资源的探测、评价与动态监测。
(2)各种农业灾害（洪涝、干旱、风暴、病虫害等）的实时监测与预测。
(3)各种农业作物面积与产量的监测与预测。
(4)农业环境（大气、土壤等）污染的监测与预测。
(5)各种农业作物、畜禽、水产，经济林木的地区适应性分布的研究，为农业产业结构调整提供依据。完成以上任务，需要与各种相应的农业模型相结合。
(四)构建农业决策支持系统
农业决策支持系统是应用各种专门的计算机软件，帮助对农业中的各种问题进行决策。农业决策支持系统建设，主要侧重于四个方面：(1)农业规划系统（PS）∶应用运筹学中的各种数学规划方法（如：线性规划，非线性规划，动态规划，整数规划，决策论等），对农业问题进行决策。
(2)农业专家系统（ES）∶应用专家经验的计算机软件，解决一些主要依靠专家经验进行决策的农业问题。
(3)农业模拟决策系统（SDS）∶将农业模拟与决策相联系，主要采用二种方法：其一，通过计算机的模拟性试验；其二，将模拟与专家系统相结合，这种方法与单纯的专家系统相比，其机理性较强，但在决策中还是要受到专家经验的局限。
(4)农业模拟优化决策系统（SODS）∶将农业过程的模拟与农业的优化原理相结合，在此基础上，做出各种农业决策的完整软件系统。SODS在农业生产指导上，既有很强的应用性，又有很强的通用性。同时，它还有预测的功能，可以提高农业生产的预见性。
(五)构建农业网络信息咨询系统
农业网络信息与咨询系统是向社会公众提供服务的窗口，包括部分业务数据、图形图像数据以及多媒体数据等。农业网络信息与咨询系统建设，主要侧重于硬、软件两个方面建设。就硬件建设而言，数字农业系统建设的各种信息都需要计算机网络荷载，这就需要建设好中心交互平台。就软件建设而言，数字农业系统建设需要搞好各类信息的处理，建设各种数据库，以满足各有关部门及用户的需要，这就需要建设好数字处理中心。搞好中心交互平台建设，中心交互平台是“数字农业”心脏，纵向上与国家、省、市 “数字农业”平台链接，下与各乡镇（林场）平台链接，通过乡镇（林场）平台与村及农户（包括林业生产点、养殖场）联网；横向与农、林、水、畜、机、气象等涉农部门局域网平台链接。搞好数字处理中心建设，数字处理中心是“数字农业”的“数字原料”集散地或贮存库，它把农业的各种原始数据，通过数字处理中心收集、整理、加工后，根据需要，分门别类的贮存于各种数据仓库。同时，它又把接收国家、省、市的需要再加工的各种信息，也贮存于数据仓库，供领导决策和涉农部门提取和使用。各有关系统加工后的“数字产品”和决策系统的信息，通过数字处理中心及时给用户，并在各种数据仓库中历史留存。
以上数字农业的五大系统建设，构成县级数字农业系统建设的基本框架。在其系统建设中，以数据库系统建设为基础，以控制系统建设为手段，以监测预测系统建设为工具，以决策支持系统建设为目标，以网络信息系统建设为窗口，重点突出中心互动平台建设。要在有代表性的重点乡镇，实行数字农业系统建设的试点工作。
参考文献：
[1]彭鹏,谢炳庚,侯伊林. 湖南师范大学.关于“数字农业”.农业现代化研究2000.4
