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数字农业的发展(合集7篇)

时间:2023-09-19 16:13:39
数字农业的发展

数字农业的发展第1篇

关键词:数字农业;农业机械;发展;问题;策略

如今,随着科学技术发展,农业不再是单纯利用劳力进行的项目,利用各项高新科技可以省时省力的进行农业劳作,越来越具有信息化气息和数字特征。同时农业机械的发展也处于一个十字交叉口,只有发展高质高效的农业机械,才能够将数字农业进一步推动发展。

1 数字农业发展概述

数字农业作为一个新兴的理念,是在1997年的时候由美国开始运用,具体来说,数字农业指的是一种新型的、具有集约化和信息化特征的农业技术,主要依靠的是地学空间和信息技术支撑。数字农业是一个整体概念,它将与计算技术有关的相关技术――如遥感技术、地理信息系统技术、GPS技术、实时监控技术、网络信息化技术等,和一些传统的农业技术――如地理学技术、植物学科、气候土壤学科等进行科学合理的结合,这样一来,工作人员就可以在人机界面上观察各种农作物的生长状态,监测影响农作物生长的气候、空气湿度、温度、土壤状况等条件,并将这些因素的变化及时进行统计,与农作物生长的相关状况进行对比,可以定期获取一些信息,比如农作物的生长发育状况、遭受病虫害的情况、农作物对水肥状况的适应程度等,这样就可以解放大量的劳动力,同时比人工更加精密和及时,能够合理利用和分配农业资源,进一步降低农作物的生产成本,还可以改善整体生态环境,同时提高农作物的质量和产量等。

2 农业机械的发展概述

农业机械指的是在农作物进行耕种收割以及相关劳作时所使用的各种机械设备的总称。农业机械的分类较多,具体来说有农用动力机械――比如现在在我国农村被大量使用的拖拉机(用来拉动犁耙等)、电动机、水轮机等;农田建设机械――农田建设机械是用来进行土地平整工作、开挖沟渠、开凿水井等重要事务的机械,比较常见的包括平地机、铲运机、种植施肥机收割机等等。另外,最为广义的农业机械还包括了一类:农村副业机械――如林业机械、渔业机械等与农作物关系不大的机械设备。

农业机械被运用的历史很早,早在原始社会,人们就会使用简单的农具。我国成立初期,运用最多的是畜力农具,即利用畜力和机械的结合进行较为迅捷的农作工作,使用最为广泛的如步犁、畜力拉力播种机、拉力收割机以及南方常见的水车等。到上世纪50年代后期,我国开始了规模化的农机具制造,其中最为典型的农机局是拖拉机。直至现在,现代化的农具使用越来越广泛,在科技和机械设备的发展下,农业机械设备已经迈向了智能化、自动化和整体化的方向,极大的解放了劳动力,不仅加快了农作速度,更可以进行以前不能够尝试的劳作,发展了农作物的类型,在一定程度上推进了农业的发展。

3 数字农业和农业机械发展的趋势

3.1 便于农业资源调查和粮食安全在数字化农业发展中,先进的信息系统是不可忽视的因素。在利用遥感技术以及GIS、GPS等技术的前提下,我国的粮食监管部门可以及时进行各个地方农业资源的调查,在利用卫星设想等技术对我国农业资源进行信息收集和分析之后,可以减少人力的浪费,同时能够取得第一手信息,不受虚假消息的影响和人力传递笑死的误差影响。在西方较为发达的国家如美国、欧盟等,自三四十年前就开始使用遥感监测运行系统从,从经验可以看出,这些技术确实为这些国家的农业环境调查和粮食安全预警起到了非常重要的作用。

3.2 进行科学的农作物估产 估产指的是根据农作物的长势和气候条件估计或预测单位面积的产量。在原先落后的生产力条件下,我国的估产工作都是运用人力来完成的,具体的方法是:最基层的管理人员走到田间地头询问当地的民众近些年的具体亩产量,然后管理人员运用咨询来的消息进行整合和分析,再加上查找当地粮管所的记录等等,整理出一份统计报表。

3.3 农业机械继续向着自动化方向发展 在当下,信息技术运用于农业机械主要包括以下几个方面:首先是加强在农业机械使用操作过程中监控功能、通信功能和控制功能等,这是改进机械的技术性能;其次,农业机械的作用不仅仅是实现人力的解放,它还要顾及周边环境的影响,在使用农业机械的过程中,尽量少的进行能源耗费,实现环境友好合作,减少土壤水质农作物等的污染;最后是实现农业精密仪器的批量化、产量化、规范化生产使用:只有将这些给农作物生产带来极大便利的机械进行统一规格的生产,才能够降低生产成本、被大力大范围使用,继而推进机械的进一步发展。

数字农业的发展第2篇

关键词:数据收集;信息平台;资源调配

在我国,产业结构中农业所占比例远远高于其他产业,从产业发展的根本现状来看,农业的生产水平是决定社会经济发展程度的关键性因素。因此,将飞速发展的科学技术创新性的应用于农业领域,实现数字化农业发展的新方向,是现阶段我国产业经济发展的重中之重。

1数字化农业技术概述

在农业领域进行数字化管理其实质是将先进的管理技术运用到农场建设发展的各个方面,利用系统化的管理方式,维持农场的健康高效运行。数字化管理技术,是根据我国的农业发展水平创新性的运用现代化技术对农场人员调配、基础机械建设、财务数据运行等方面进行全方位的管理,将先进的科技手段与传统的管理经验相结合,研发出的一种加强农业管理效率,提高农业产出的综合管理系统。可以有效填补传统管理系统的漏洞,提高农场运行效率,实现人力的充分调动与农场资源的合理配置,改善农业机械的利用水平,从而促进农业产业的快速、健康发展,为农场的现代化建设提供有效的技术支持。与此同时,增强现代化技术在农业产业的运用,也为农业经济在当今激烈的市场竞争中占据一席之地提供了技术上的保障。数字化农业就是将数字化信息技术运用到农业生产的整个流程,实现可视化管理,从而使农业管理的过程实现数据的高效有序处理、控制农业经济运行成本和加强基础农业机械的建设等发展目标。现阶段,我国农业发展区域水平差异较大,数字化管理技术通常与地区农业发展水平相适应,农业发达的区域对于数字化管理技术的应用范围更加广泛。为此加强农业数字化进程,首先要强化其在区域推广的力度,促进区域农业的高速发展,只有当区域农场的发展具有规模性,才能带动该区域对数字化管理的技术需求,从而有效推动农业产业整体的快速发展。在此基础之上,率先成为数字化管理的试点地区,将为全国范围内推行的现代化农业运行模式提供了参考模板。需要注意的是运用现代化管理技术手段实现农场管理方面的统筹规划时,要切实将数字技术应用于管理系统的内部,不要只将其作为一种外在的技术手段。在农业生产实践环节、农业技术研发环节和农产品的运输存储环节要切实落实数字化管理技术,实现现代化技术对农业产业的全面管理。

2农场农业统计信息系统的建立

准确全面的信息采集,是建立数字化农场管理系统的基础环节。在建立农场统计信息系统时,农场应加强专业化机械的建设,使用专业化技术人才进行农业指导,建立专门的监督管理机构,制定明确的规章制度,从而保证信息管理技术的全面有效推行。保证信息的准确性和时效性,建立实时传递的信息渠道,实现信息资源的有效利用,从根本上降低不必要的资源损耗。

2.1农场经济统计数字化系统的数据采集

(1)在信息的存储方面。将农场信息通过网络数据的模式进行存储,在保证信息完整性,将农场历年的产量、收益进行对比,制作明确的统计报表,分区域实行综合绩效等方面提供了极为便利的技术辅助。(2)在对农场大数据的处理方面。数字化的网络技术,可以进行准确有效的分析计算,对于农场的财务管理、产量统计、农产品运输等方面的数据信息管理提供了便利。然而,尽管数字化管理技术在全国范围内开始大力推行,但由于历年来信息数据的保存不当和基础数据的记录不完善,使得农场数据的采集和区域内农业信息的交互没有达到预期的效果。(3)在农业信息采集方面。建立一个专业化的信息交流存储平台,成为了数据信息有效管理的首要前提。相关部门应将农业数据平台作为各区域农场实时信息数据存储的数据库和区域化数据对比的网站,从而实现对农场数据信息的有效管理。

2.2农场经济统计数字化系统的指标表达与实现

(1)利用Access数据库技术实现数据的存储,并利用基于ASP动态网站技术开发的网络应用系统,最终实现了散点图分析、经济增长率分析等。这一技术在农业数字化研究的实现,可以直观、具体地展示农业经济投入和经济增长的比例关系,突破了农业数字化研究中单机版系统现状,实现了网络下多终端共享,并为农场数字农业集成系统网络平台的一步研究奠定了基础方法。(2)数字化农场的方差贡献率是指它所包含原始指标信息变化的程度,当累计方差贡献率达到80%至106%以上时,我们还可以认为这几个主分量可以代表原来的多个变量来反映原始指标的信息。在分析过程中应该根据每个主分量中载荷因子相关系数大小排序,说明第一主分量主要表达了农场产出收益能力;第二主分量主要代表了第一、二产业结构调整的能力;第三主分量主要表达了林业的高产效益类指标。

3结语

农场经济作为农业发展的重要环节,在发展过程中应深化数字化管理技术在实践环节的应用,保证信息化数据收集的准确性,加强数据共享平台的建设,实现数据收集与存储的全面有效性。将先进的科学技术应用于农业管理方面,不仅是农业产业建设发展的需要,也是推动我国现代化进程重要举措。

【参考文献】

[1]张海波.发展数字化农业提升大农业层次[J].农场经济管理,2016(3).

数字农业的发展第3篇

关键词 数字地球;农业;环境

中图分类号P208 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0102-01

在信息爆炸的今天,我们总是容易被铺天盖地的信息所掩埋,总是容易迷失在浩瀚的信息海洋里,因此我们正竭力在寻求一种更好的方式来管理信息,也许数字地球正是我们期待的答案,它不仅能有效的管理信息,还能在一定程度上提高生活质量、促进经济发展和社会进步。

数字地球是当前一种最新的管理信息的概念,它能把地球上人类掌握的各种信息用地理信息这一纽带有机地串联起来,装载到因特网上,从而真正实现信息全球化。它以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,从多个角度对地球进行多尺度、多种类、多时空的三维描述[1]。在经济全球化的今天,数字地球使信息摆脱了以往种种媒介的束缚,切实实现了信息的共享,其多维的空间数据特性也使人们改变了以往对信息单一的理解,使人们得到的信息变得更加丰富多彩。

借助数字地球,我们可以获得的不仅是高分辨率的地球卫星影像和数字化的地图,还有关于社会、经济、文化、人口等多方面的信息,利用这些数据我们可以在政治、经济、文化、教育、军事、农业等广泛领域解决诸多问题,例如资源的可持续利用、环境规划、灾害预报、环境监控、环境保护等。于此同时,数字地球的便利所带来的社会效益、经济效益和环境效益也是不可估量的[2]。

伴随着数字地球宣告全球信息时代的开始,我国也开始对数字地球有了初步设想,如环境示范模型、灾害示范模型、农业示范模型和长江三峡示范模型等。随着中国综合国力的不断增强,数字地球在这里全速运转已经指日可待。

我国作为一个资源大国和农业大国,发展数字地球在农业环境领域的应用是十分可取的,这主要基于以下三点原因。

首先,这是数字地球应用研究发展的必然。随着数字地球研究的不断深入,许多学者开始研究如何将这一集当今高科技于一体的技术应用于不同领域,如应用到城市规划、管理建设中的“数字城市”,应用到国家对区域规划、管理中的“数字省区”等[2]。因此将这一技术应用到与国民生存、国家发展密切相关的农业环境领域是一个必然,一旦这一技术能得到很好的运用,将有力推动我国加快转变农业领域粗放式的生产经营模式,有利于培养生产经营者的现代管理素质,从而使农业的可持续发展和环境的有效保护变得更加科学、有序和高效。

其次,这是国民生活水平提高、社会经济发展的客观需要。农业是国民生存的基本物质保证,随着生活水平的提高和人口的增长,粗放式的农业产出和低品质的农产品已经不再能满足人们的需求,同时,在社会发展的过程中,环境受到的来自各方面的污染破坏也日益加剧,如化肥、农药、生长调节剂和饲料添加剂的不合理施用已经对土壤造成了严重的污染。因此如何进行最优的土地利用和施肥管理来确保农作物的优产高产,并使土地保持良好的肥力状况已成为当今农业发展过程中所面临的一大难题,而正是数字地球可以很好地帮助我们解决这些问题,借助它可以将低投入高产出的精准农业提升到一个新台阶,也可以帮助环境友好型的有机农业实现更好的实时监控等。

最后,这还取决于农业环境自身的特点。农业环境相对于其他环境而言其生态结构比较简单,因而具有易破坏性,同时对于我们这样一个人口大国来说其又具有稀缺性。然而这样一个既易破坏又稀缺的资源却与国民健康息息相关,所以必须在最优地利用土地资源的基础上,尽量减少农业生产对环境的破坏以及规划管理上的失误,而这些我们都可以借助数字地球来解决,从而达到统筹规划、协调发展的目标。

尽管数字地球的运用可以给我们带来诸多好处,但仍不能忽视的是数字地球在我国的发展和推广还面临着一些问题。

一方面,我国的相关技术及产业发展相对落后。首先是由于缺乏对数字地球科学的认识,因而对数字地球相关技术的开发和投入很不足,从而导致数字地球在我国的运用还停留在初始了解阶段。目前,在我国农业环境领域,大多都还采用很原始的粗放式的管理模式,不论是生产者还是管理者往往只注重追求短期效益,而不愿意一次性高投入,继而在后期得到长久和高效的回报,这造成我国的农业资源存在很大程度上的浪费,而农业上的面源污染也日趋严峻。所以发展数字地球在农业环境领域的应用十分必要,是走可持续发展农业的客观需求。

另一方面,相关政策法规与社会化服务体系缺乏。这也是导致相关产业技术发展落后的一个重要原因。目前,虽然我国已经出台了发展高新农业、走可持续发展农业的相关政策法规,但一些实质性、可操作性的政策措施尚未能很好建立或者执行,并且与政策相对应的资金投入或者扶持力度还不够,一些专门从事农业领域高新技术研发的龙头企业未能很好地运作起来,这使得农业生产者和管理者即便有利用新技术发展农业、改善农业环境的想法,也难以获得很好的技术培训和相关支持。

农业是国之根本,随着国家对农业领域越来越多的重视,上述问题将逐步得到解决,因而数字地球在农业环境领域的发展是难以预测的,伴随着其研究的不断深入和相关技术的不断完善,它一定能够更好地帮助我国管理现有的农业资源、进行环境监测和评价,为农业发展提供科学有效的帮助。

参考文献

数字农业的发展第4篇

【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。

数字农业的发展第5篇

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。

数字农业的发展第6篇

关键词:发展;数字农业;新农村建设

一、社会主义新农村“新”在发展

在农村人口占大多数的中国,农民是推动社会前进的巨大动力已是大家的共识。过去的历史证明了这一点,现在和今后相当长时期内依然仍将会证明这一点。建设新农村,是当代中国农民的最大福音,是当代中国农村的重大变革,是当代中国农业千载难逢的发展机遇。发展问题是当代中国农民中存在的最大的问题,解决不了温饱后的亿万农民的发展问题,全面建设小康社会的宏伟蓝图只能是个梦想。在中国这样一个拥有13亿人口的发展中大国,能不能解决好发展问题,特别是持续的发展问题,还直接关系到亿万人民的身心力和凝聚力。因此,“发展是硬道理”、“发展是党执政兴国第一要务”的科学发展观一经提出和确立,就在全党全国人民中产生强烈共鸣,成为整个中国可持续发展的重要指导思想,尤其成为了相对落后的中国农村可持续发展的重要指导思想。新农村建设“新”在哪里?从根本上说,新农村建设“新”在发展。农村由于相对落后,发展的任务艰巨、复杂,落实科学发展观尤为重要。真正要发展,就必须走科学发展的道路,就必须有超前意识,发展数字农业。就是要用数字农业的手段,去推动农业发展,进而用数字农业的手段统筹城乡发展、区域发展、经济社会发展、人与自然和谐发展。

过去的半个世纪,新中国的农民曾迎得了两次历史性的发展机遇,这两次历史性的发展机遇从根本上改变了新中国农民的历史命运。新中国的成立,彻底废除了旧土地制度,使农民的生产积极性空前高涨,使一穷二白的农村面貌换然一新;十一届三中全会以后的农村改革,亿万农民充分掌握了自己的命运,中国农民自发地挑战贫穷与饥饿,自觉地推动生产力的解放和发展,中国农村也因此很快发生了巨变。然而,随着改革重心转向城市,加之城乡二元体制的严重束缚和粮棉价格下跌等原因,导致“三农”问题日益严重,农村发展问题已十分迫切地摆在全党和全国人民面前。党中央终把解决好“三农”问题作为全党工作的重中之重,不断加大对“三农”的支持力度,坚持实施“多予、少取、放活”的方针,一系列惠农政策落到实处,一桩桩重农举措初见成效,粮食连续多年保持稳定增产,农民收入不断增加。但是,“三农”问题还依然存在,农民就业、致富等难题还依然没有破解。“三农”问题的出路到底在哪里?根本出路在于发展。党中央作出建设社会主义新农村的战略决策,就是解决农村的发展问题。新农村建设标志着中国的投资重点转向农村,这将是中国农村又一次重大的战略发展。“三农”问题的根本出路将在这新农村建设的发展中找到答案。过去启动的农村税费改革为减轻农民负担提供了制度保障,随之而来的建设社会主义新农村的发展将又一次把重大机遇推到了当代中国农民面前。

二、数字农业是社会主义新农村建设发展的“龙头”

面对社会主义新农村建设发展的千载难逢的良机,我们没有理由无视它,放纵它,如果这样,我们就会错失良机,犯下不可饶恕的错误。我们只有珍惜它,抓住它,中国农业就会乘势而上,“三农”难题就会逐步破解。机遇是公平的,也是无情的。在改革开放的进程中,我们有很多成功的经验,也不乏深刻而惨痛的教训。

如何抓住历史赋予的发展机遇?中央给出了明确的原则,提出了许多具体的要求。其中最关键的就是要坚持落实科学发展观,走科学发展的道路。这样,才能使已经落后的农业“迎头赶上”其他各业,“迎头赶上”世界潮流。而坚持落实科学发展观,走科学发展的道路就必须发展数字农业。因为,数字农业代表了当今世界潮流,体现了当今社会信息技术革命的

时代特征。而建设社会主义新农村,决定着中国亿万农民的前程命运,决定着中国农村的现代文明,也决定着中华民族的伟大复兴。

数字农业是综合利用遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通信和网络技术、自动化技术等高新技术,实现农业各方面、各种过程的全面数字化。是用数字化技术,按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制、管理的农业。农业数字化建设是农业现代化的主要内容之一,是农业适应市场经济发展、推进社会主义新农村建设的关键所在。建设社会主义新农村,关键是要是用网络数字化技术建立农村和农业运行机制。它在宏观上,包括工业反哺农业、城市支持农村的长效投入机制;包括各工作部门合力、协调促进农村经济社会全面发展的工作机制;包括引导农民在国家政策扶持下发扬自力更生、艰苦奋斗,依靠自己辛勤劳动建设自己幸福家园的激励机制;包括引导全社会力量支持新农村建设的参与机制;包括城乡统一的经济和社会管理体制。它在微观上,包括数字农业信息采集与产品开发;包括农林植物生长模型与数字化设计;包括土壤和作物系统过程模型与数字化设计;包括数字农业精准生产技术平台构建与应用;包括数字农业精细养殖技术平台构建与应用;包括数字林业技术平台构建与应用;包括数字农业技术应用示范等。它被西方发达国家称为精准农业、虚拟农业、智能农业和网络农业。

三、发展数字农业就是创建高效农业模式

数字农业 是一种综合应用现代化高新科技的高效农业模式。数字农业采用现代科学技术成果对传统农业技术与机械装备进行改造,应用全球卫星定位技术、遥感技术、地理信息技术、计算机自动控制技术等集成组装的组合体系,是生物工程等技术完整的结合体系在农业生产过程中的应用,是未来农业的雏形。

数字农业的目标是最大限度的节省资源,重视环境保护和生态均衡,追求以最少的资源消耗获得最大的优质产出的高效益,以保持农业可持续发展。

我国的农业相对发达国家的农业来说,具有迟发展、欠发达的特点。我国的农业要有新的发展,要追赶发达国家的农业,当务之急是必须利用高新科技改造传统农业,发挥后发优势。利用高新科技改造传统农业,其关键就是要全面构建数字化农业,以农业信息数字化为支撑、为依托,建立大规模农业的信息化模式,才能对走在我们前面的先进 “迎头赶上”。

发展数字农业,创建高效农业模式,首先,就必须激发亿万农民的积极性,让他们的主体意识充分觉醒,要让农民真正参与到新农村建设的整个过程中,切实保障他们的参与权、决策权、监督权,调动他们的积极性。其次,必须培育新型农民,培养造就一批有文化、懂技术、会经营的新型农民,提升农民发展数字农业、创建高效农业模式的素质。再次,必须深化农村改革,创建适合发展数字农业和高效农业模式的体制平台。大的方面,要建立和完善农村的社会主义市场经济体制,要完善农村政治制度。小的方面,要为发展数字农业、创建高效农业模式提供制度保障。

作者单位:淮阴工学院人文与社会科学系

参考文献:

数字农业的发展第7篇

[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。