数字农业探讨  
     
 
 
 
台州市科技信息研究所 朱新颖
 
 

   在2000年我国发布的《农业科技发展纲要》中,数字农业被放在农业信息技术的首要位置。近年来,数字农业的研究与实践也不断取得进展。本文试图对数字农业若干问题进行探讨,以供参考。

一、数字农业的概念
   由于数字农业概念出现的时间很短,目前还没有一个公认的定义。20世纪末,国际上形成了数字农业概念,认为它是“信息高速公路”、“数字地球”、“知识经济”等全新概念在农业上的引伸。其本质是通过利用计算机等信息技术手段对农业的结构要素、过程与部门进行二进制及模型化表达,以获得对农业更为精确与深刻的动态信息,从而进行科学决策与调控,以达到预期目的。
   国内有些学者认为,数字农业从理论定义上讲,是指把遥感信息、地理信息、全球定位系统以及电脑、通讯网络和自动化设备等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来。对农作物的生长发育、病虫害发生、水肥状况变化以及相应的环境因素进行实时监测,定期获取信息。同时,建立动态空间多维系统,模拟农业生产过程中的种种现象,达到科学合理地利用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高作物产量和质量的目的。
   缪小燕等认为,数字农业是指运用数字地球技术,包括多种分辨率的遥感技术、遥测技术、全球定位系统技术、计算机网络技术、地理信息系统技术等信息技术和土壤快速分析、自动滴灌与喷灌技术及其自动耕作与收获技术等相结合,定位到中、小尺度的农田,在微观尺度上直接与农业生产活动与生产管理相结合的高新技术系统。

二、发展数字农业的可行性
   数字农业是高新技术装备农业的重要突破,是开创农业现代化的新方向,使农业生产、经营走向信息化、自动化、高效益化。数字农业将从根本上改变因农业生产方式落后,农业生产规模小、分散经营、时空变异大、稳定性和可控程度低等弱点,便于把握农业产业规划与当地社会经济发展密切相关的空间布局等重大问题,使地区农业中长期规划具有必要的动态性、适应性和明确的指导意义,有利于明确产业的专业化分工和空间结构,有利于实施对农业的量化控制,加强对农业的宏观调控。
   数字农业可强化信息功能,促进农业经济活动的信息化,增加农业的开放度,加强农业生产者与农产品加工、流通、农业生产资料供应等部门的联系,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,促进市场农业的发展。数字农业为大规模有效监测农业、资源、生态环境和灾害提供了条件。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;有利于保持生态平衡;有利于实施安全、优质农产品生产,促进农业可持续发展。
   实现数字农业所需要的网络基础设施已经具备一定的规模。通过多年的努力,我国已建成了由光缆、微波和通讯卫星组成的、通达各省、市、县的信息网络,农业和农村信息化工程建设也已取得明显进展。农业数据库建设不断加强,数据库内容涉及种质资源库、土壤、气象气候、耕作制度等与农业生产相关的多个方面,除农业部门外,国土资源部、水利部、中科院、气象局、林业局等部门也已制作了大量专业地理数据,这些为构建数字农业提供了必要的数据资源。航天、航空、地面遥感遥测技术的发展以及空间定位精度的提高,已经可以构成一个立体的、多时相的监测网络,能够实施数字化农业信息的实时或准实时的收集。在农业信息处理方面,我国在作物生长模拟、农业信息监测及各类专家决策系统的组建上积累了丰富的经验。目前,数字化农业机械在目标识别、无人驾驶、自主行走方面已经取得突破性进展。

三、发展数字农业存在的问题
   从上个世纪末提出数字农业的概念到现在,数字农业尚处于探索阶段。因此,存在着许多问题,从现阶段的认识看,主要存在4个问题。
   1.农业信息化水平较低收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系还不健全。已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库系统、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度,难以适应当前对空间数据信息的需求。对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。
   2.农业信息化意识和利用信息的能力不强。一方面,许多基层农技人员和广大农业从业者,知识老化,整体素质有待进一步提高,对于利用现代技术,收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强。另一方面,农业信息加工处理的技术人员缺乏。当前,能够及时、准确地提供农产品供需信息,对网络信息进行收集、整理、分析市场形势、回复网络用户的电子邮件、解答疑问等方面的人才不多,更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。
   3.数字农业尚未带来显著的经济效益。数字农业还刚刚起步,在国内总体上尚处于探索阶段,实用性、普遍性的技术应用还很少,直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。
   4.农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强。地理信息系统(GIS)以及其它农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同,而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此,未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储的数据的能力,也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据。

四、发展数字农业的对策探讨
   1.加强数字农业的科学研究
   近几年来,数字农业技术体系有关的应用基础与应用技术研究,已经成为主要发达国家发展农业高新技术研究极其活跃的领域。我们应该加快研究制定数字农业发展的技术规范和关键技术,有组织、有计划、有步骤、有重点地开展数字农业的科学研究,开发具有自主知识产权的各种电子设备及自动化设备,以更多地利用电子信息技术,提高信息化、自动化水平。同时,各类、各级科研机构之间,应广泛开展多层次、多形式的交流和协作,尽快提高数字农业科研工作的水平。
   2.加强数字农业科技队伍建设
   有目的地培养和引进人才,建设一支数字农业的初、中、高级人才队伍。同时,大力开展数字农业的培训工程,提高农业从业者的文化水平和接受新知识的能力,各级政府应支持农业院校,创造条件,通过各种渠道,如远程网络教学等,与广大农村、农民建立联系,使农民接受先进的农业科技教育,为数字农业的顺利实施打下良好的基础。
   3.加强农业信息网络建设
   当前,应以现有的信息网络为基础,建立国家、省、地、县、乡农业管理、农业技术部门联网,形成跨地区、跨部门的广域农业信息网络,开展网上技术指导。同时,创造条件,利用网络开展农产品电子商务,为涉农企业和农民服务。随着科学技术水平的提高和工作的深入,与“3S”技术结合,建立农业动态监测预报系统,为农业决策服务,并实现信息共享。
   4.加强数字农业试验示范基地建设
   数字农业作为一种现代高新技术的集成,首先需要有相应的、良好的试验条件和开发条件的基地,以便集中有限的资源,使新理论、新技术、新产品及时在实践中得到检验、改进,加快研究开发速度。通过数字农业技术体系的试验研究,可以从中分解出一系列的新技术,进行适当的集成组装,引导新技术的开发,并可优先在农业高新技术示范区、大城市郊区示范推广。通过试验和示范的双重作用,带动一个地区或者一个方面建立数字农业,通过数字农业的示范辐射作用,来进一步推动数字农业的发展。

 
 
 
   
 
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