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導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇數(shù)字農(nóng)業(yè),它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
在我國2000年的《農(nóng)業(yè)科技發(fā)展綱要》中,將數(shù)字農(nóng)業(yè)放在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的首要位置,引起了人們的普遍關(guān)注。本文試圖談?wù)剬?shù)字農(nóng)業(yè)的認識、存在的問題和建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想,以供參考。
1對數(shù)字農(nóng)業(yè)的認識
數(shù)字農(nóng)業(yè)(digitalagriculture)就是用數(shù)字化技術(shù),按人類需要的目標,對農(nóng)業(yè)所涉及的對象和全過程進行數(shù)字化和可視化的表達、設(shè)計、控制和管理。其本質(zhì)是把信息技術(shù)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力要素,將工業(yè)可控生產(chǎn)和計算機輔助設(shè)計的思想引入農(nóng)業(yè),通過計算機、地學(xué)空間、網(wǎng)絡(luò)通訊、電子工程技術(shù)與農(nóng)業(yè)的融合,在數(shù)字水平上對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營、流通、服務(wù)以及農(nóng)業(yè)資源環(huán)境等領(lǐng)域進行數(shù)字化設(shè)計、可視化表達和智能化控制,使農(nóng)業(yè)按照人類的需求目標發(fā)展[1]。
有的學(xué)者認為[2],數(shù)字農(nóng)業(yè)是“數(shù)字地球”在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的延伸。正如“數(shù)字地球”的概念一樣,數(shù)字農(nóng)業(yè)這一概念體現(xiàn)了數(shù)據(jù)和技術(shù)的綜合集成。數(shù)字農(nóng)業(yè)可以有廣義和狹義之分。廣義的數(shù)字農(nóng)業(yè),即信息化農(nóng)業(yè),包括農(nóng)業(yè)要素(生物要素、環(huán)境要素、技術(shù)要素、社會經(jīng)濟要素等)、農(nóng)業(yè)過程(生產(chǎn)、管理、儲運、流通等)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化以及智能化,形成數(shù)字驅(qū)動的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理體系。狹義的數(shù)字農(nóng)業(yè),是以農(nóng)業(yè)空間信息機理為基礎(chǔ)的、以“3S”技術(shù)為支撐的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)空間信息技術(shù)體系。
事實上數(shù)字農(nóng)業(yè)是一個學(xué)術(shù)性很強的綜合概念。近年來,與數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)體系有關(guān)的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)研究,已經(jīng)成為主要發(fā)達國家發(fā)展高新技術(shù)農(nóng)業(yè)的側(cè)重點,成為極其活躍的科技創(chuàng)新領(lǐng)域。數(shù)字農(nóng)業(yè)是一項集農(nóng)業(yè)科學(xué)、地球科學(xué)、信息科學(xué)、計算機科學(xué)、空間對地觀測、數(shù)字通訊、環(huán)境科學(xué)等眾多學(xué)科理論與技術(shù)于一體的現(xiàn)代科學(xué)體系,是由理論、技術(shù)和工程構(gòu)成的三位一體的龐大系統(tǒng)工程。數(shù)字農(nóng)業(yè)是對有關(guān)農(nóng)業(yè)資源(植物、動物、土地等)、技術(shù)(品種、栽培、病蟲害防治、開發(fā)利用等)、環(huán)境、經(jīng)濟等各類數(shù)據(jù)的獲取、存貯、處理、分析、查詢、預(yù)測與決策支持系統(tǒng)的總稱。數(shù)字農(nóng)業(yè)是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的高級階段,是農(nóng)業(yè)信息化的必由之路;農(nóng)業(yè)信息化、智能化、精確化與數(shù)字化將是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的結(jié)果。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、保障我國的食物安全、全面建設(shè)小康社會的關(guān)鍵在于推動農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展,創(chuàng)造條件進行一次新的技術(shù)革命,促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變,促使粗放生產(chǎn)向集約化經(jīng)營轉(zhuǎn)變??梢灶A(yù)言,數(shù)字農(nóng)業(yè)及其相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展和推廣應(yīng)用,必將成為新世紀農(nóng)業(yè)科技革命不可缺少的重要內(nèi)容,必將推動農(nóng)業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效及可持續(xù)方向發(fā)展,在帶動廣大農(nóng)民致富和全面建設(shè)小康社會中發(fā)揮越來越重要的作用[3]。
2存在的問題
2.1農(nóng)業(yè)信息化水平較低
收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬件設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)體系不健全;已開發(fā)的大量農(nóng)業(yè)經(jīng)濟信息系統(tǒng)、農(nóng)作物病蟲害數(shù)據(jù)庫、作物品種資源管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)土壤系統(tǒng)分類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等大多不涉及空間維度,難以適應(yīng)當(dāng)前對空間數(shù)據(jù)信息的需求;對于來源多種多樣、格式也不盡相同的各種數(shù)據(jù)的實時性、地域性、綜合性處理還需作出很多努力。
2.2農(nóng)業(yè)信息化意識和利用信息的能力不強
一方面,許多基層農(nóng)技人員和廣大農(nóng)業(yè)從業(yè)者,知識老化,整體素質(zhì)有待進一步提高,對于利用現(xiàn)代技術(shù),收集、處理、利用農(nóng)業(yè)信息的意識和能力不強;另一方面,農(nóng)業(yè)信息加工處理的技術(shù)人員缺乏,當(dāng)前,就連最基本的能夠及時、準確地提供農(nóng)產(chǎn)品供需信息,對網(wǎng)絡(luò)信息進行收集、整理,分析市場形勢,回復(fù)網(wǎng)絡(luò)用戶的電子郵件,解答疑問等方面的人才也不多,更談不上能夠滿足數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展對于人才的需求。2.3農(nóng)業(yè)信息化效益不明顯
數(shù)字農(nóng)業(yè)還剛剛起步,在國內(nèi)總體上尚處于探索階段,實用性、普遍性的技術(shù)應(yīng)用還很少,直接帶來的經(jīng)濟效益還沒有很好地顯現(xiàn)出來。
2.4農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)的管理和標準化工作有待進一步加強
地理信息系統(tǒng)(GIS)以及其他農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)為了完成某種分析工作所要求的各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)往往格式與結(jié)構(gòu)不同,而且往往掌握在不同的管理部門或研究機構(gòu)中。因此,未來建立在網(wǎng)絡(luò)上的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)要具備獲取和分析分布式存儲數(shù)據(jù)的能力,也就是說我們要使所謂的WebGIS能夠協(xié)同處理來自不同組織和機構(gòu)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)[2]。
3建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和科技進步,臺州在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、原始數(shù)字化數(shù)據(jù)積累、數(shù)字化信息采集及其處理等
方面的工作已有一定的基礎(chǔ),起動發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)不僅是必要的,而且是可行的。借鑒許多學(xué)者的研究結(jié)果[4,5],提出建設(shè)臺州數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想,就是要在臺州已有農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)成果基礎(chǔ)上,建立可視化的臺州農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng),構(gòu)建直觀形象的農(nóng)業(yè)信息管理與輔助決策視頻體系,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的現(xiàn)代化綜合管理、分析、共享和,徹底改造臺州傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)管理模式,全面提升臺州農(nóng)業(yè)工作的信息化和現(xiàn)代化水平。
3.1整合已有的農(nóng)業(yè)信息
在國家、省級信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上,以各級農(nóng)業(yè)部門為依托,建設(shè)中央一省一市縣信息骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),形成一個功能完善、性能優(yōu)良的農(nóng)業(yè)綜合信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),成為一個全方位的農(nóng)業(yè)資源和經(jīng)濟信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.2信息表達要直觀、形象,并要實現(xiàn)信息系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)
把市內(nèi)的地形、地貌、交通、村鎮(zhèn)、行政區(qū)劃等基礎(chǔ)地理信息以及耕地分布、土壤類型、種植結(jié)構(gòu)、水肥狀況、農(nóng)作物生長發(fā)育、氣象、病蟲害、農(nóng)民知識、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)法律法規(guī)等各種農(nóng)業(yè)信息以圖形圖像等直觀形象的可視化電子地圖與相關(guān)信息的形式在投影視頻系統(tǒng)上進行顯示和表達,隨著數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展,逐步做到與省級、國家級類似的信息系統(tǒng)進行交互式查詢等。
3.3強化對科研、管理等的服務(wù)工作
通過對基礎(chǔ)地理信息和農(nóng)業(yè)專題信息的空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析和追蹤分析等,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科研、管理和決策人員在全市三維農(nóng)業(yè)電子模型上,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進行模擬,高效、直觀、形象地為農(nóng)業(yè)工作的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、經(jīng)營、管理、服務(wù)、決策等提供科學(xué)依據(jù)。
4參考文獻
[1]蔣建科.“數(shù)字農(nóng)業(yè)”帶動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化[J].農(nóng)資科技,2003(5):41.
[2]薛領(lǐng),雪燕.數(shù)字農(nóng)業(yè)與我國農(nóng)業(yè)空間信息網(wǎng)格(Grid)技術(shù)的發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2004(4):4-7.
[中圖分類號]F32[文獻標識碼]A[文章編號]1003-8353(2010)02-0070-04
“數(shù)字農(nóng)業(yè)”作為“數(shù)字地球”技術(shù)體系在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的具體體現(xiàn),是農(nóng)業(yè)信息化的核心,也是21世紀農(nóng)業(yè)的重要標志。發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”及相關(guān)技術(shù),是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必然選擇的支撐技術(shù),主導(dǎo)著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的方向。我國是一個人口大國,保障食物安全事關(guān)國家安全大計。我國是世界上人均資源非常短缺的國家,耕地、水等農(nóng)業(yè)資源的人均占有量遠低于世界平均水平,農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展面臨諸多嚴峻挑戰(zhàn)。根本出路在于依靠科技進步,大力發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”,以最少的資源占用和資源消耗獲取最大的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)出,突破瓶頸制約,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
一、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的含義
1997年,美國正式提出了“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的概念,它是指在地學(xué)空間和信息技術(shù)支撐下的集約化和信息化的農(nóng)業(yè)技術(shù)。1998年,美國副總統(tǒng)阿爾?戈爾再次把“數(shù)字農(nóng)業(yè)”定義為:數(shù)字地球與智能農(nóng)機技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理技術(shù)。
我國比較統(tǒng)一的認識為,“數(shù)字農(nóng)業(yè)”(DigitalAgricul-ture)是“數(shù)字化農(nóng)業(yè)”簡稱,是指運用數(shù)字地球技術(shù),包括各種分辨率的遙感、遙測技術(shù)、地理信息技術(shù)、全球定位技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)等技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理高新技術(shù)系統(tǒng)。具有以下特點:
1、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”要求對農(nóng)業(yè)各個方面(包括種植業(yè)、畜牧業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、林業(yè))的各種過程(生物的、環(huán)境的、經(jīng)濟的)全面實現(xiàn)數(shù)字化,即各種農(nóng)業(yè)過程都要應(yīng)用二進制的數(shù)字以及數(shù)字模型加以表達。
2、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)字具有多源、多維、時態(tài)性和海量的特點。
3、對于涉農(nóng)的多維、海量數(shù)據(jù)的組織和管理,特別是對時態(tài)數(shù)據(jù)的組織與管理,需要研究新一代時態(tài)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),并進而形成時態(tài)空間信息系統(tǒng)。不僅可以有效地存儲空間數(shù)據(jù),同時能夠形象地顯示多維數(shù)據(jù)和時空分析后的結(jié)果。
4、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”要在大量的時空數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,對農(nóng)業(yè)某一自然現(xiàn)象或生產(chǎn)、經(jīng)濟過程進行模擬仿真和虛擬現(xiàn)實。如農(nóng)作物生長、農(nóng)業(yè)自然災(zāi)害的虛擬現(xiàn)實。
二、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的主要內(nèi)容
1、農(nóng)業(yè)要素的數(shù)字信息化任何農(nóng)業(yè)系統(tǒng)都會有四大要素,即生物、環(huán)境、技術(shù)和社會經(jīng)濟要素。每個要素中又包含多個因素,如生物要素中,在作物方面有小麥、水稻、玉米、棉花等要素;而同一種作物的生長發(fā)育,又含有光合、呼吸、蒸騰、營養(yǎng)等因素。所有這些因素,按照“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的數(shù)字信息化的要求,都需用二進制數(shù)字表達。
2、農(nóng)業(yè)過程的數(shù)字信息化各種農(nóng)業(yè)過程的內(nèi)在規(guī)律及外部聯(lián)系,可以利用農(nóng)業(yè)數(shù)學(xué)模型予以揭示、表達。農(nóng)業(yè)模型將農(nóng)業(yè)過程數(shù)字化,使農(nóng)業(yè)科學(xué)從經(jīng)驗的認知提高到理論的概括,是20世紀農(nóng)業(yè)科學(xué)發(fā)展的一項重要成就,也是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”中一項十分關(guān)鍵的技術(shù)。
3、農(nóng)業(yè)管理的數(shù)字信息化農(nóng)業(yè)管理大致包括農(nóng)業(yè)行政管理、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、農(nóng)業(yè)科技管理及農(nóng)業(yè)企業(yè)管理。按照數(shù)字信息化的要求,目前已經(jīng)形成由農(nóng)業(yè)信息技術(shù)支撐的各類農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)。如農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),對各級各類農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進行科學(xué)、集中的管理,包括農(nóng)業(yè)生物數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)庫及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫;農(nóng)業(yè)規(guī)劃系統(tǒng),應(yīng)用各種數(shù)學(xué)規(guī)劃方法對農(nóng)業(yè)問題進行輔助決策;農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng),充分利用專家經(jīng)驗對某些農(nóng)業(yè)決策提供支持;農(nóng)業(yè)模擬優(yōu)化決策系統(tǒng),將農(nóng)業(yè)過程的模擬與農(nóng)業(yè)的優(yōu)化原理相結(jié)合,提供農(nóng)業(yè)決策的支持。
4、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已經(jīng)由過去的手工操作走向現(xiàn)代的機械化和現(xiàn)代化操作,數(shù)字農(nóng)業(yè)要求農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和管理實現(xiàn)自動化,即從播種、育苗、灌溉、施肥、撒藥、收割等過程全部實現(xiàn)精準化、自動化和智能化。
三、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的技術(shù)體系
1、農(nóng)田信息快速采集技術(shù)
(1)遙感技術(shù)(RemoteSensing)
遙感是由衛(wèi)星上的傳感器、傳輸系統(tǒng)和地面上的接收系統(tǒng)組成的一種不通過直接接觸目標物而獲取其信息的一種技術(shù)。RS是未來“數(shù)字農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系中獲得田間數(shù)據(jù)的重要來源。RS技術(shù)是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系中獲得農(nóng)業(yè)動態(tài)信息的重要來源。農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和管理是一個動態(tài)的過程,要求及時摸清農(nóng)業(yè)資源的現(xiàn)狀,了解農(nóng)作物田間生產(chǎn)狀況,監(jiān)測其變化并預(yù)測其發(fā)展。遙感技術(shù)具有速度快、信息真、現(xiàn)勢性強、多時相、更新快、效益高等特點,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和決策的重要手段。農(nóng)業(yè)資源分布在廣闊的地理空間,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也在廣闊的地域上展開,遙感技術(shù)在解決我國資源與環(huán)境問題,促進農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的可持續(xù)發(fā)展中起著相當(dāng)重要的作用。如農(nóng)業(yè)資源調(diào)查及動態(tài)監(jiān)測,大面積農(nóng)作物長勢監(jiān)測與估產(chǎn),農(nóng)業(yè)災(zāi)害遙感監(jiān)測和損失評估等方面。
(2)全球定位系統(tǒng)(GlobalPositionSystem)技術(shù)
GPS作為新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng),不僅具有全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位能力,而且具有良好的抗干擾性和保密性。GPS的空間部分使用24顆衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座,每天24小時為全球陸、海、空用戶全天候提供三維位置、速度和時站。它由空中衛(wèi)星,地面跟蹤檢測站,地面衛(wèi)星數(shù)據(jù)注入站,地面數(shù)據(jù)處理中心和數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)等部分組成。
GPS在“數(shù)字農(nóng)業(yè)”中的關(guān)鍵作用即是提供相關(guān)要素的準確的空間位置信息,一方面使農(nóng)業(yè)的管理具有更強的空間針對性、實用性,發(fā)揮更大效益;另一方面,通過GPS實時地對土壤水分、肥力、雜草和病蟲害、作物苗情及產(chǎn)量等進行描述,對各要素進行跟蹤,從而實現(xiàn)田間的精準化操作。因此,GPS技術(shù)的精確定位功能為“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實施提供了切實可行的技術(shù)手段。
2、農(nóng)業(yè)信息貯存、管理技術(shù)
(1)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(Databasesystem)
農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫是一種有組織地動態(tài)地存儲、管理、重復(fù)利用、分析預(yù)測一系列有密切聯(lián)系的農(nóng)業(yè)方面的數(shù)據(jù)集合(數(shù)據(jù)庫)的計算機系統(tǒng),它是信息存儲、管理、傳遞的最有效手段,也是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”最基礎(chǔ)的工作。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫包括農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)庫、農(nóng)產(chǎn)品市場數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)政策法規(guī)數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)機構(gòu)數(shù)據(jù)庫等。
(2)數(shù)字化圖書館(DigitalLibrary)
數(shù)字化圖書館是一個系統(tǒng)工程,主要包括館藏數(shù)字化、信息傳輸數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化、資源共享化、信息服務(wù)終端化等,其優(yōu)勢在于不受時空、地理位置的限制。
(3)地理信息系統(tǒng)(GeographicInformationSystem)
GIS技術(shù)是以地理空間數(shù)據(jù)為核心,是存儲和處理分析空間數(shù)據(jù)的最佳工具。農(nóng)業(yè)及其各相關(guān)要素空間位置數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的重要信息,也是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”中各類空間數(shù)據(jù)庫建立的重要基礎(chǔ)之一。GIS是一種采集、處理、傳輸、存儲、管理、查詢檢索、分析、表達和應(yīng)用地理信息的計算機系統(tǒng),是分析、處理和挖掘海量地量數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。主要包括空間數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)存儲與管理子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理和分析子系統(tǒng)、輸出子系統(tǒng)。
(4)農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)(MIS)
管理信息系統(tǒng)是收集和加工系統(tǒng)管理過程中有關(guān)信息,為管理決策過程提供幫助的一種信息處理系統(tǒng)。
3、農(nóng)業(yè)信息應(yīng)用技術(shù)
(1)農(nóng)業(yè)自動控制技術(shù)(AutoControl)
農(nóng)業(yè)自動控制技術(shù)的發(fā)展是農(nóng)業(yè)信息化的基本特征,是信息農(nóng)業(yè)的核心技術(shù)。利用傳感器通過計算機和自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的自動化,對農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增質(zhì)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)。
(2)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)(ExpertSystem)
ES是以知識為基礎(chǔ),在一定領(lǐng)域內(nèi)模擬人類專家解決復(fù)雜實際問題的計算機系統(tǒng)。是一種智能的農(nóng)業(yè)信息技術(shù),不僅可以保存、傳播各類農(nóng)業(yè)信息和農(nóng)業(yè)知識,而且能把分散的局部的單項農(nóng)業(yè)技術(shù)綜合集成起來,經(jīng)過智能化信息處理,針對不同的條件,給出系統(tǒng)性和應(yīng)變性強的各類農(nóng)業(yè)問題的解決方案,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程提供高水平服務(wù)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)涉及農(nóng)作物生產(chǎn)管理、畜禽養(yǎng)殖、市場管理、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟分析等多種領(lǐng)域。
(3)決策支持系統(tǒng)(DecisionSupportSystem)
DSS是利用系統(tǒng)知識和數(shù)學(xué)模型,通過計算機分析或模擬,協(xié)助解決多樣化和不確定性的問題以進行輔助決策的軟件系統(tǒng),是一種人機對話式的計算機系統(tǒng)。一般包括以下四個部分:對話生成及其管理系統(tǒng),模型庫及其管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng),知識庫及其管理系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用決策支持系統(tǒng)后可以感受到更高的決策質(zhì)量、溝通的改進、成本削減、生產(chǎn)率的提高及節(jié)約時間等方面的改善。
4、農(nóng)業(yè)信息傳播技術(shù)
(1)計算機網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)
“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的建立是以海量的數(shù)字化的農(nóng)業(yè)信息為基礎(chǔ),因此信息的交換和傳播將是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的重要環(huán)節(jié)。計算機網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)為“數(shù)字農(nóng)業(yè)”信息的順暢交流提供了重要的技術(shù)支撐,從而實現(xiàn)信息的交換和共享,發(fā)揮信息的最大作用。主要包括農(nóng)業(yè)信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等技術(shù)。
(2)多媒體技術(shù)(Multimedia)
多媒體是20世紀90年代以來應(yīng)用計算機把圖、文、聲、像綜合集成技術(shù),是新時期農(nóng)業(yè)知識、技術(shù)推廣應(yīng)用的重要手段。
(3)虛擬現(xiàn)實(VirtualReality)技術(shù)
VR技術(shù)是指創(chuàng)建一個能讓參與者具有身臨其境感,具有完善的交互作用能力的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是二十世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù),它融合了數(shù)字圖像處理、計算機圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、傳感器技術(shù)等多個信息技術(shù)分支,從而大大推進了計算機技術(shù)的發(fā)展。由此延伸而得到現(xiàn)在的虛擬農(nóng)業(yè)的概念。
四、“數(shù)字農(nóng)業(yè)”對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的作用
可持續(xù)發(fā)展是指既滿足當(dāng)前需要又不削弱子孫后代滿足其需要之能力的發(fā)展,可持續(xù)發(fā)展作為一種新的社會發(fā)展模式,為越來越多的國家所理解和接受,并且正在逐步深入地影響到人類社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域。農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是整個社會可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。改革開放以來我國農(nóng)業(yè)取得了舉世矚目的成就,但是,影響農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的諸多矛盾并沒有得到根本性的緩解。在經(jīng)濟全球化的環(huán)境中,農(nóng)業(yè)發(fā)展越來越受到資源和市場的雙重約束,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)面臨巨大的競爭壓力,農(nóng)民在生產(chǎn)經(jīng)營中承受著自然的風(fēng)險和市場的風(fēng)險,而且市場風(fēng)險給農(nóng)民的影響又遠遠大于自然的風(fēng)險:在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速發(fā)展階段,耕地資源呈逐年下降趨勢,持續(xù)增長的人口對農(nóng)業(yè)的壓力不斷增大,水資源短缺與農(nóng)業(yè)用水浪費并存,過量施用化肥農(nóng)藥及養(yǎng)殖業(yè)的廢棄物排放,導(dǎo)致嚴重的農(nóng)業(yè)面源污染;農(nóng)業(yè)科技轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力的比重低,農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新能力尤其是原始創(chuàng)新能力不足。這一切都制約著農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字農(nóng)業(yè)是突破制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展瓶頸的有效途徑。
1、數(shù)字農(nóng)業(yè)促進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)跨越
我國廣大農(nóng)村地區(qū)相對落后,交通不便,信息閉塞,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的重復(fù)性、盲目性,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)落后且更新速度慢。而數(shù)字農(nóng)業(yè)可以通過電子商務(wù)、電子政務(wù)等促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟活動的信息化。實行信息服務(wù)手段多樣化,重點加強農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè),建立以農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)為依托,互聯(lián)網(wǎng)與電信、電視等其他現(xiàn)代媒體相結(jié)合的應(yīng)用模式,把計算機網(wǎng)絡(luò)信息量大與電視、電話、手機普及率高的優(yōu)勢結(jié)合起來,拓寬信息覆蓋范圍。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的市場信息、生產(chǎn)信息、管理信息的廣泛交換和共享,可以大大增加農(nóng)業(yè)的開放度,降低農(nóng)業(yè)活動的交易成本,加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者與農(nóng)產(chǎn)品加工、市場流通、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料供應(yīng)等部門的聯(lián)系,進一步促進農(nóng)業(yè)科研和技術(shù)推廣,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營突破地域限制,日益走向國際化、全球化,使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。
2、數(shù)字農(nóng)業(yè)有助于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整
改革開放以來,我國一直在調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),經(jīng)過30余年的努力,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)已經(jīng)大為改善,其合理化程度有了明顯的提高,對發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、增加農(nóng)民收入、保證市場供給發(fā)揮了重要的作用。但從目前來看,我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)仍然存在不少問題和矛盾。隨著城鄉(xiāng)居民生活的逐步提高,市場需求結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的缺陷也日趨暴露出來,主要表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同現(xiàn)象嚴重,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低,農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不完整,農(nóng)業(yè)比較效益差等。而過去的調(diào)整多在數(shù)量上做適應(yīng)性的調(diào)整,不能適應(yīng)當(dāng)前日益國際化、市場化的國民經(jīng)濟對農(nóng)業(yè)發(fā)展提出的新要求。加入WTO為戰(zhàn)略性經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進步乃至現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了難得的機遇,迫切需要“數(shù)字農(nóng)業(yè)”來縮小與發(fā)達國家的差距。
“數(shù)字農(nóng)業(yè)”具有指導(dǎo)農(nóng)業(yè)發(fā)展、加強市場監(jiān)管和促進農(nóng)民增收、更好的服務(wù)“三農(nóng)”功能,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的整個產(chǎn)業(yè)鏈條的一體化決策服務(wù),更好地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn);建立的農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)上推介展示系統(tǒng),實現(xiàn)全國各級現(xiàn)有的龍頭企業(yè)、名優(yōu)特新農(nóng)產(chǎn)品全部上網(wǎng),集中展示,實現(xiàn)網(wǎng)上交易?!皵?shù)字農(nóng)業(yè)”將現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的融合,能夠?qū)崿F(xiàn)在數(shù)字水平上應(yīng)用前沿技術(shù)對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品管理、儲運、流通、市場配送、鄉(xiāng)鎮(zhèn)加工業(yè)、信息服務(wù)以及農(nóng)業(yè)資源環(huán)境等整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)業(yè)群進行改造和重構(gòu),通過信息鏈改造產(chǎn)業(yè)鏈,更加合理地配置農(nóng)業(yè)資源,加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的進程。
3、數(shù)字農(nóng)業(yè)提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品競爭力農(nóng)產(chǎn)品要取得競爭優(yōu)勢,必然要在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究和應(yīng)用上取得重大突破,促使先進的信息技術(shù)及時充分地應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中去,加速數(shù)字農(nóng)業(yè)全面向農(nóng)業(yè)滲透,大幅度提高農(nóng)業(yè)信息化整體水平,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的飛躍。發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè),可以優(yōu)化農(nóng)村資源配置,降低生產(chǎn)成本,減少環(huán)境污染,增加農(nóng)民收入,使農(nóng)業(yè)向精確化、環(huán)保型和可持續(xù)方面發(fā)展,不僅可以加速實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,而且可以提高農(nóng)業(yè)的市場競爭力。只有不斷提高農(nóng)業(yè)技術(shù)水平,在關(guān)鍵領(lǐng)域達到并保持世界先進水平,才能迅速提高農(nóng)業(yè)的國際競爭力。
4、數(shù)字農(nóng)業(yè)保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境
數(shù)字農(nóng)業(yè)的根本目的就是強調(diào)最大限度地節(jié)省資源,以最少的投入,獲得最高的經(jīng)濟收益和最佳的環(huán)境效益,重視環(huán)境保護和生態(tài)均衡,實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以保持農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字農(nóng)業(yè)不僅為大規(guī)模有效監(jiān)測農(nóng)業(yè)、資源、生態(tài)環(huán)境和災(zāi)害提供了基本的技術(shù)框架,可對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的資源環(huán)境、生產(chǎn)狀況、氣象和生物性災(zāi)害等進行有效測報,有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的減災(zāi)、防災(zāi)、農(nóng)作物病蟲害和畜禽疫病測報與防治,而且能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化精確控制,根據(jù)各種變異情況實時實地采取相應(yīng)的農(nóng)事操作,可實現(xiàn)智能化的科學(xué)管理,提高農(nóng)業(yè)的可控程度,從根本上減少了對非再生資源的利用和對化肥、農(nóng)藥的依賴,有利于節(jié)約各種農(nóng)業(yè)物質(zhì)資源,同時也能夠減少消耗和農(nóng)業(yè)對環(huán)境的污染,促進生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,提高資源的利用效率,最大限度的提高經(jīng)濟收益和環(huán)境效益。
五、基于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字農(nóng)業(yè)優(yōu)先行動領(lǐng)域
在發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”方面,要本著“有所為,有所不為”的原則,首先集中力量解決數(shù)字農(nóng)業(yè)實現(xiàn)過程中的關(guān)鍵技術(shù)難點,在現(xiàn)階段主要是完成必要的技術(shù)儲備和相關(guān)軟硬件的開發(fā),保證“數(shù)字農(nóng)業(yè)”持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展。
1、進行精準農(nóng)業(yè)技術(shù)集成與示范
發(fā)展精準農(nóng)業(yè)是數(shù)字農(nóng)業(yè)的核心部分。精準農(nóng)業(yè)作為一種數(shù)字、信息和知識管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的新理念,它的實踐運用將對于推動應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)改造和提升我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)與農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)水平,倡導(dǎo)科學(xué)管理與經(jīng)營農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的新思路,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的跨越和可持續(xù)發(fā)展,都具有革命性的意義。精準農(nóng)業(yè)主要是運用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)、農(nóng)業(yè)高新技術(shù),并將其三者科學(xué)地相結(jié)合,致力于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源的高效利用,提高產(chǎn)出,節(jié)約投入,降本增效,采用高新技術(shù),提高生產(chǎn)率,減少環(huán)境污染,實施可持續(xù)發(fā)展,適應(yīng)當(dāng)今建立農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)保障與食物鏈安全生產(chǎn)跟蹤與產(chǎn)品安全認證技術(shù)體系的新要求,實現(xiàn)糧食的安全生產(chǎn)。主要進行地理空間信息技術(shù)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用、農(nóng)田空間分布信息快速采集先進傳感技術(shù)與高效實時信息處理技術(shù)、農(nóng)田土壤與作物生產(chǎn)精細化管理決策支撐技術(shù)、智能化變量作業(yè)與農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)和系統(tǒng)集成與分析技術(shù)等科學(xué)技術(shù)的集成創(chuàng)新。精準農(nóng)業(yè)不僅包括應(yīng)用地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)繪制出田塊內(nèi)要素(如土壤養(yǎng)分、土壤水分、病蟲草的數(shù)量及嚴重度等)的分布狀況,農(nóng)業(yè)機械根據(jù)圖中要素值的大小調(diào)整操作;而且農(nóng)業(yè)機械在田間操作時,應(yīng)用傳感器直接測定要素值,同時自動地通過農(nóng)業(yè)模型確定施肥量和用藥量等,再由農(nóng)業(yè)機械自動化地調(diào)整操作。這樣施肥、灌溉、用藥等操作用量更為準確,可同時達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效,并將對環(huán)境的污染減到最低程度。精準農(nóng)業(yè)需要一系列現(xiàn)代高新技術(shù)的集成,我國尚處于探索“精準農(nóng)業(yè)”實踐的起步階段,因此,必須建立試驗基地,搞好精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的集成和示范。
2、制定統(tǒng)一的規(guī)范標準,重點解決元數(shù)據(jù)規(guī)范化
數(shù)字共享是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”科學(xué)工程的關(guān)鍵,也是當(dāng)前“數(shù)字農(nóng)業(yè)”中面臨的主要問題,信息共享要首先解決數(shù)據(jù)標準化,同時要有一個適合中國國情的數(shù)據(jù)共享政策,在保護知識產(chǎn)權(quán)的前提下,應(yīng)優(yōu)先實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。而要實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享就必須首先解決元數(shù)據(jù)管理和共享機制,進行總體統(tǒng)一設(shè)計。
元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù),是數(shù)據(jù)集的說明或描述。元數(shù)據(jù)是一種數(shù)據(jù)共享機制,通過它可以起到提高系統(tǒng)的查詢檢索速度、提高系統(tǒng)分析效率的作用。在“數(shù)字農(nóng)業(yè)”科學(xué)工程的實施過程中,通過元數(shù)據(jù)可以清晰有序地組織異地數(shù)據(jù),元數(shù)據(jù)的建設(shè)、管理成功與否關(guān)系著“數(shù)字農(nóng)業(yè)”科學(xué)工程建設(shè)的效率問題,甚至決定著“數(shù)字農(nóng)業(yè)”科學(xué)工程成敗。
3、建設(shè)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)倉庫
農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)倉庫是實施數(shù)字農(nóng)業(yè)科學(xué)工程的核心和基礎(chǔ)。計算機農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的廣泛建立,是數(shù)字農(nóng)業(yè)最基礎(chǔ)的工作。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)倉庫中包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、數(shù)字農(nóng)業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)庫和其它數(shù)據(jù)庫。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中包括基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫、專題圖件數(shù)據(jù)庫、DEM數(shù)據(jù)庫以及遙感影像數(shù)據(jù)庫等,多可以在數(shù)字地球框架下,以共享方式從國家公用數(shù)據(jù)庫中獲取。數(shù)字農(nóng)業(yè)專業(yè)數(shù)據(jù)庫包括標準法規(guī)數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)生物數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫和收費數(shù)據(jù)庫等。其它數(shù)據(jù)庫包括代碼數(shù)據(jù)庫、社會經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫、多媒體數(shù)據(jù)庫以及模型數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫等。
4、加強“數(shù)字農(nóng)業(yè)”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),鼓勵發(fā)展網(wǎng)絡(luò)項目
在國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上,以各級農(nóng)業(yè)部門為依托,建設(shè)中央-?。校h信息骨干高速寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。即以省級農(nóng)業(yè)信息中心為核心,上可與全國農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)對接,以各地(市)為樞紐,縣(市)為網(wǎng)點,具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范和共享標準,無縫連接,可任意漫游和放大,通過因特網(wǎng)、局域網(wǎng)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立一個功能完善、性能優(yōu)異、可拓展的農(nóng)業(yè)綜合信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)并與其它網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),形成全方位的農(nóng)業(yè)資源和經(jīng)濟信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),開辟數(shù)字化農(nóng)業(yè)市場為全國農(nóng)業(yè)服務(wù)的大平臺。
如今,隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,農(nóng)業(yè)不再是單純利用勞力進行的項目,利用各項高新科技可以省時省力的進行農(nóng)業(yè)勞作,越來越具有信息化氣息和數(shù)字特征。同時農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展也處于一個十字交叉口,只有發(fā)展高質(zhì)高效的農(nóng)業(yè)機械,才能夠?qū)?shù)字農(nóng)業(yè)進一步推動發(fā)展。
1 數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展概述
數(shù)字農(nóng)業(yè)作為一個新興的理念,是在1997年的時候由美國開始運用,具體來說,數(shù)字農(nóng)業(yè)指的是一種新型的、具有集約化和信息化特征的農(nóng)業(yè)技術(shù),主要依靠的是地學(xué)空間和信息技術(shù)支撐。數(shù)字農(nóng)業(yè)是一個整體概念,它將與計算技術(shù)有關(guān)的相關(guān)技術(shù)――如遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、GPS技術(shù)、實時監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)等,和一些傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)技術(shù)――如地理學(xué)技術(shù)、植物學(xué)科、氣候土壤學(xué)科等進行科學(xué)合理的結(jié)合,這樣一來,工作人員就可以在人機界面上觀察各種農(nóng)作物的生長狀態(tài),監(jiān)測影響農(nóng)作物生長的氣候、空氣濕度、溫度、土壤狀況等條件,并將這些因素的變化及時進行統(tǒng)計,與農(nóng)作物生長的相關(guān)狀況進行對比,可以定期獲取一些信息,比如農(nóng)作物的生長發(fā)育狀況、遭受病蟲害的情況、農(nóng)作物對水肥狀況的適應(yīng)程度等,這樣就可以解放大量的勞動力,同時比人工更加精密和及時,能夠合理利用和分配農(nóng)業(yè)資源,進一步降低農(nóng)作物的生產(chǎn)成本,還可以改善整體生態(tài)環(huán)境,同時提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量等。
2 農(nóng)業(yè)機械的發(fā)展概述
農(nóng)業(yè)機械指的是在農(nóng)作物進行耕種收割以及相關(guān)勞作時所使用的各種機械設(shè)備的總稱。農(nóng)業(yè)機械的分類較多,具體來說有農(nóng)用動力機械――比如現(xiàn)在在我國農(nóng)村被大量使用的拖拉機(用來拉動犁耙等)、電動機、水輪機等;農(nóng)田建設(shè)機械――農(nóng)田建設(shè)機械是用來進行土地平整工作、開挖溝渠、開鑿水井等重要事務(wù)的機械,比較常見的包括平地機、鏟運機、種植施肥機收割機等等。另外,最為廣義的農(nóng)業(yè)機械還包括了一類:農(nóng)村副業(yè)機械――如林業(yè)機械、漁業(yè)機械等與農(nóng)作物關(guān)系不大的機械設(shè)備。
農(nóng)業(yè)機械被運用的歷史很早,早在原始社會,人們就會使用簡單的農(nóng)具。我國成立初期,運用最多的是畜力農(nóng)具,即利用畜力和機械的結(jié)合進行較為迅捷的農(nóng)作工作,使用最為廣泛的如步犁、畜力拉力播種機、拉力收割機以及南方常見的水車等。到上世紀50年代后期,我國開始了規(guī)模化的農(nóng)機具制造,其中最為典型的農(nóng)機局是拖拉機。直至現(xiàn)在,現(xiàn)代化的農(nóng)具使用越來越廣泛,在科技和機械設(shè)備的發(fā)展下,農(nóng)業(yè)機械設(shè)備已經(jīng)邁向了智能化、自動化和整體化的方向,極大的解放了勞動力,不僅加快了農(nóng)作速度,更可以進行以前不能夠嘗試的勞作,發(fā)展了農(nóng)作物的類型,在一定程度上推進了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
3 數(shù)字農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的趨勢
3.1 便于農(nóng)業(yè)資源調(diào)查和糧食安全在數(shù)字化農(nóng)業(yè)發(fā)展中,先進的信息系統(tǒng)是不可忽視的因素。在利用遙感技術(shù)以及GIS、GPS等技術(shù)的前提下,我國的糧食監(jiān)管部門可以及時進行各個地方農(nóng)業(yè)資源的調(diào)查,在利用衛(wèi)星設(shè)想等技術(shù)對我國農(nóng)業(yè)資源進行信息收集和分析之后,可以減少人力的浪費,同時能夠取得第一手信息,不受虛假消息的影響和人力傳遞笑死的誤差影響。在西方較為發(fā)達的國家如美國、歐盟等,自三四十年前就開始使用遙感監(jiān)測運行系統(tǒng)從,從經(jīng)驗可以看出,這些技術(shù)確實為這些國家的農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)查和糧食安全預(yù)警起到了非常重要的作用。
3.2 進行科學(xué)的農(nóng)作物估產(chǎn) 估產(chǎn)指的是根據(jù)農(nóng)作物的長勢和氣候條件估計或預(yù)測單位面積的產(chǎn)量。在原先落后的生產(chǎn)力條件下,我國的估產(chǎn)工作都是運用人力來完成的,具體的方法是:最基層的管理人員走到田間地頭詢問當(dāng)?shù)氐拿癖娊┠甑木唧w畝產(chǎn)量,然后管理人員運用咨詢來的消息進行整合和分析,再加上查找當(dāng)?shù)丶Z管所的記錄等等,整理出一份統(tǒng)計報表。
二、農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)的內(nèi)容
一、數(shù)字化驅(qū)動下農(nóng)業(yè)機械設(shè)計研發(fā)
農(nóng)業(yè)機械是衡量一國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的水平的主要指標之一,因而提供數(shù)字化手段提高我國農(nóng)業(yè)裝備的設(shè)計水平,對于在貿(mào)易全球化背景下提升農(nóng)業(yè)裝備制造業(yè)企業(yè)在國際上的競爭力具有不言而喻的歷史意義。隨著信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)字化設(shè)計已經(jīng)全方位多層次的滲透到農(nóng)業(yè)機械設(shè)計、生產(chǎn)中的方方面面,也給農(nóng)業(yè)設(shè)計帶來了巨大的變化。
1)信息技術(shù)與數(shù)字化的應(yīng)用極大降低設(shè)計成本。
農(nóng)業(yè)機械的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計涉及到數(shù)據(jù)開采、知識發(fā)現(xiàn)及其重用技術(shù)、知識的表達與組織、知識數(shù)據(jù)庫的開發(fā)、基于知識的決策技術(shù)等。農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計可以在線上進行互動設(shè)計,企業(yè)可以與用戶進行反饋論證與修改。設(shè)計者可以在線農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計效果,用戶可以在線反饋設(shè)計過程中存在的問題,相比于以前農(nóng)業(yè)機械設(shè)計都在紙質(zhì)上進行繪圖,在線農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的極大的促進農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與實踐; 以往產(chǎn)品創(chuàng)新主要集中于具體設(shè)計過程,如今從產(chǎn)品的概念設(shè)計到詳細設(shè)計的各個階段均強調(diào)創(chuàng)新設(shè)計。如基于藍牙技術(shù)的變量施肥機速度采集系統(tǒng)設(shè)計、溫室環(huán)境下黃瓜采摘機器人信息獲取設(shè)計、基于RFID 的農(nóng)機安全監(jiān)理現(xiàn)場巡檢系統(tǒng)設(shè)計、基于資源管理和Silverlight技術(shù)的農(nóng)業(yè)裝備信息網(wǎng)絡(luò)平臺,以及Ajax 技術(shù)在農(nóng)業(yè)裝備信息網(wǎng)中的應(yīng)用。均是信息技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)設(shè)計領(lǐng)域中應(yīng)用的典范
2)數(shù)字化技術(shù)強調(diào)產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計。
農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展催生了許多新需求,這些新需求也亟需新的設(shè)計的方法,就目前農(nóng)業(yè)機械數(shù)字化設(shè)計水平來看主要三種主流的設(shè)計方法,一是德國設(shè)計理論的系統(tǒng)化設(shè)計方法,二是TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)三是公理設(shè)計(AxiomaticDesign,AD),對于目前我國而言,需要對先進的設(shè)計方法進行引進、消化、吸收再創(chuàng)新。更需要產(chǎn)品設(shè)計師跨區(qū)域的進行交流互動,跨部門甚至跨企業(yè)共同協(xié)作進行產(chǎn)品設(shè)計與制造等。數(shù)字化的設(shè)計平臺能夠為設(shè)計者之間提供實時的交流平臺?;诨ヂ?lián)網(wǎng)信息技術(shù)進行學(xué)習(xí),可實現(xiàn)跨實現(xiàn)跨部門、跨行業(yè)、跨區(qū)域的設(shè)計者之間的溝通與交流。數(shù)字化虛擬設(shè)計實現(xiàn)了設(shè)計與需求的協(xié)同統(tǒng)一,鍛煉設(shè)計者虛擬想象空間,提升農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計水平,有效實現(xiàn)零污染的設(shè)計理念,促進綠色設(shè)計理念的形成與發(fā)展。如基于離散元法的數(shù)字化設(shè)計、精密播種機數(shù)字化設(shè)計、拖拉機隊列自動控制系統(tǒng)、秧盤育秧精準播種的穴孔同步對中裝置及其控制系統(tǒng),以及基于力控組態(tài)軟件的溫室監(jiān)控系統(tǒng)均是農(nóng)業(yè)機械協(xié)同設(shè)計的樣例。
3)虛擬現(xiàn)實便捷了農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與展示。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)獨特魅力之處在于能將農(nóng)業(yè)機械的設(shè)計構(gòu)思、實施及展現(xiàn)都表現(xiàn)為多媒體如三維圖形、語音和視頻,能然設(shè)計者和未來的潛在使用者身臨其境地體驗產(chǎn)品的設(shè)計整體過程。通過多媒體技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)可以實現(xiàn)海量、實時、豐富的農(nóng)業(yè)接卸虛擬設(shè)計素材。面向某些特色農(nóng)業(yè)機械,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計困難、設(shè)計周期長大大影響了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程。然而如果采用虛擬現(xiàn)實技術(shù),可以有效的克服以上缺點,一方面可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)模擬產(chǎn)品的某些性能,另外一方面也便于設(shè)計人員對產(chǎn)品的修改與調(diào)整。大大縮短了農(nóng)機產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)周期。滿足變化莫測的市場需求。如虛擬樣機技術(shù)在畜牧機械設(shè)計、基于ADAMS 的蓮藕切片虛擬樣機建模與仿真、基于Pro/E三軸臥式TMR 飼料車的建模及運動仿真、SPH 在土壤高速切削仿真系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用、蓮藕切片機慣性力平衡仿真優(yōu)化、大型中空軸式靜壓軸承流固耦合數(shù)值模擬,以及電渦流緩速器制動力矩影響因素的仿真均是虛擬現(xiàn)實技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械化設(shè)計中的應(yīng)用。
結(jié)論
本文首先細致的分析了農(nóng)業(yè)機械設(shè)計特點與需求,以及存在的問題,針對數(shù)字化與信息技術(shù)的發(fā)展趨勢與特點,如CAD/CAE/CAM虛擬現(xiàn)實設(shè)計等技術(shù)的飛速發(fā)展深刻的改變了農(nóng)業(yè)機械化設(shè)計的格局與模式,本文首先詳細梳理虛擬設(shè)計技術(shù)與理論研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,結(jié)合分析了農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計制造現(xiàn)狀,進而細致深入地分析基于數(shù)字化技術(shù)農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設(shè)計的未來的發(fā)展趨勢,針對信息技術(shù)如互聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)對農(nóng)業(yè)機械的數(shù)字化發(fā)展提供的歷史機遇,研究面向農(nóng)機產(chǎn)品開發(fā)過程的數(shù)字化設(shè)計平臺體系與設(shè)計模式,采用數(shù)字化對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品進行設(shè)計所帶來的優(yōu)點即在產(chǎn)品開發(fā)的不同階段運用數(shù)字化模型描述產(chǎn)品,并對產(chǎn)品進行設(shè)計、開發(fā)、評價、修改,通過這方面的討論,以期為我國農(nóng)業(yè)機械的數(shù)字化設(shè)計探索提供有益參考的新途徑與新思路。
參考文獻
[1] 夏紅霞;面向通用類機械產(chǎn)品虛擬裝配的工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年.
關(guān)鍵詞:
數(shù)字化;機械設(shè)計技術(shù);農(nóng)業(yè)機械
目前,我國各大企業(yè)之間的競爭越來越激烈。各企業(yè)想要在如此激烈的競爭市場中占有一席之地,必須要不斷提高自身產(chǎn)品的功能、性質(zhì)以及質(zhì)量等,特別是一些新型機械的使用,一定要做好售后問題。當(dāng)下正是信息時代,企業(yè)可以充分利用信息技術(shù)解決好所遇到的問題。結(jié)合機械設(shè)計中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,本文探討在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計技術(shù)的優(yōu)勢。
1數(shù)字化機械設(shè)計技術(shù)
數(shù)字化機械設(shè)計技術(shù)是指將計算機技術(shù)應(yīng)用于機械產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域,通過基于產(chǎn)品描述的數(shù)字化平臺,建立數(shù)字化產(chǎn)品模型,并將其應(yīng)用到產(chǎn)品開發(fā)過程中,以達到減少或避免使用實物模型的一種產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)。它更加注重加強機械的生存率,不同程度上節(jié)省了資源,提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。
2數(shù)字化設(shè)計技術(shù)應(yīng)用的特點
2.1產(chǎn)品定義模型的統(tǒng)一
在傳統(tǒng)設(shè)計技術(shù)應(yīng)用過程中,同一類產(chǎn)品有時也需要采用不同的設(shè)計模式,無疑加大了設(shè)計技術(shù)的難度。同時,在轉(zhuǎn)換各模塊過程中,也容易丟失一些數(shù)據(jù)。應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計技術(shù),則可以完全解決這個問題。數(shù)字化設(shè)計不但是一種單一形式的數(shù)字化產(chǎn)品模式,而且也是一種基礎(chǔ)設(shè)計。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)可以結(jié)合每個模式的特征,不斷完善自身的不足。
2.2并行設(shè)計的實現(xiàn)
設(shè)計產(chǎn)品中,應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計要求,每個小組可以負責(zé)產(chǎn)品設(shè)計中的一部分,最終組合成一個完整的數(shù)字化設(shè)計模型。這樣既可以提高工作效率,也能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.3不依賴實物模型
數(shù)字化設(shè)計技術(shù)需要運用計算機進行模擬計算和仿真技術(shù)。在這個過程中,它將一些設(shè)計不合理、不科學(xué)的因素去掉,從而制造出一個實物模型。應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計技術(shù)不但可以節(jié)省設(shè)計成本,而且也能大大提高設(shè)計效率。
3研究現(xiàn)代數(shù)字設(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢
在我國與開發(fā)設(shè)計有關(guān)的理論中,通常包括著大量的論述。其中,Beitz和Pah1是最有影響力的兩個理論。在這方面的理論中,他們指出機械設(shè)計包括的四個階段,分別是設(shè)計任務(wù)、設(shè)計概念、設(shè)計技術(shù)、設(shè)計作業(yè)。這四個階段循序漸進,緊密相關(guān)、缺一不可。華東理工大學(xué)周慧君教授將這四個階段細致劃分成規(guī)劃、設(shè)計方案、具體設(shè)計、改進設(shè)備四個階段。結(jié)合上述內(nèi)容可見,國外注重產(chǎn)品的概念性設(shè)計,而我國注重產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計。簡單來講,其他國家更多是追求設(shè)計構(gòu)造,而我國則是注重從產(chǎn)品使用中可能會遇到的問題出發(fā)展開設(shè)計。因此,我國更加重視產(chǎn)品的實用性。我國與國外在機械設(shè)計本質(zhì)上可能有不同之處,但在開發(fā)機械設(shè)計上都是結(jié)合計算機輔助設(shè)計軟件CAD展開的一系列設(shè)計和改造。CAD技術(shù)研發(fā)出來后,被廣泛應(yīng)用于我國的各行各業(yè),解決了很多工作者在工作中無法解決的問題。不但提高了工作效率,而且也節(jié)省了材料成本,節(jié)省了人力資源,并進一步促使機械設(shè)計應(yīng)用更為廣泛。
4農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中數(shù)字化設(shè)計的實際應(yīng)用
4.1應(yīng)用虛擬技術(shù)
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中應(yīng)用數(shù)字化設(shè)計技術(shù),不但可以滿足農(nóng)業(yè)機械設(shè)計的多方面需求,而且也能加強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的工作效率。數(shù)字化設(shè)計技術(shù)中的虛擬技術(shù),也就是運用計算機圖形系統(tǒng)、形式多樣的控制設(shè)備、計算機三維設(shè)計技術(shù)等,使設(shè)計圖像更加形象和逼真。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計中,應(yīng)用虛擬圖像技術(shù),既可以完善傳統(tǒng)設(shè)計中的不足,也能精確設(shè)計一些復(fù)雜多變的結(jié)構(gòu)部位。另外,運用聲音定位系統(tǒng)和虛擬圖像技術(shù),也能使農(nóng)業(yè)機械設(shè)計更加簡單化。因此,在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中,要充分利用虛擬技術(shù),簡單模擬機械運動的各個過程,完整分析相應(yīng)的力學(xué)系統(tǒng),從而確保設(shè)計的可行性。
4.2實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品制造的協(xié)同
產(chǎn)品設(shè)計與產(chǎn)品制造之間有著密切的聯(lián)系。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中,充分利用數(shù)字化設(shè)計技術(shù),可以保障產(chǎn)品設(shè)計與產(chǎn)品制造之間的協(xié)同性。結(jié)合計算機虛擬技術(shù)加強農(nóng)業(yè)機械設(shè)計技能技術(shù),并結(jié)合相應(yīng)的協(xié)同理念,在設(shè)計農(nóng)業(yè)機械中有效減少設(shè)計成本、縮短設(shè)計周期、提高設(shè)計的工作質(zhì)量,同時優(yōu)化和整合設(shè)計方案??梢?,確保農(nóng)業(yè)機械設(shè)計與制造之間的協(xié)同性,加強設(shè)計結(jié)構(gòu)的精確性、科學(xué)性,可有效解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機械設(shè)計一直解決不了的問題。
4.3注重創(chuàng)新型設(shè)計
從農(nóng)業(yè)機械設(shè)計層面上講,必須要重視創(chuàng)新設(shè)計。在農(nóng)業(yè)機械設(shè)計過程中,要充分運用數(shù)字化技術(shù),加強設(shè)計的合理性、有效性。但是,也應(yīng)該注意,設(shè)計中也會涌現(xiàn)出很多新問題。要及時解決好這些問題,就必須要將“創(chuàng)新性”貫穿于設(shè)計的始終。在應(yīng)用新技術(shù)過程中,要重視創(chuàng)新設(shè)計理念,運用數(shù)字化設(shè)計技術(shù),全面改進優(yōu)化新技術(shù),并結(jié)合創(chuàng)新性設(shè)計理論,進一步推進農(nóng)業(yè)機械設(shè)計技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
5結(jié)語
隨著機械生產(chǎn)更新速度的加快,數(shù)字化技術(shù)在人們生活中所發(fā)揮的作用越來越大,應(yīng)用領(lǐng)域范圍也越來越廣泛,成為日常生活不可缺少的一部分。但是,對于機械設(shè)計來講,在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用下,現(xiàn)代機械設(shè)計可以通過利用各種新型的技術(shù)和軟件進行大量的生產(chǎn)和修整,不但提高了生產(chǎn)效率,而且也確保了生產(chǎn)質(zhì)量,完善了傳統(tǒng)機械設(shè)計中的不足。
作者:毛暖思 單位:廣東省海洋工程職業(yè)技術(shù)學(xué)校
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵…………………………………………………………1
2國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用……………………………………………1
2.1美國………………………………………………………………………………………1
2.2英國………………………………………………………………………………………2
2.3德國………………………………………………………………………………………2
3我國發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性…………………………………………………2
4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢………………………………………………………………3
4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)…………………………………………………3
4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛……………………………………………………3
4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善………………………………………………………4
5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實踐策略……………………………………………………………4
5.1實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化……………………………………………………4
5.2推動數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新…………………………………………………………………5
5.3提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營管理數(shù)字化水平…………………………………………………5
結(jié)語…………………………………………………………………………………………6
致謝………………………………………………………………………………………7
參考文獻……………………………………………………………………………………8
摘 要
數(shù)字農(nóng)業(yè)是將信息作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素,用現(xiàn)代信息技術(shù)對農(nóng)業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設(shè)計、信息化管理的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。數(shù)字農(nóng)業(yè)使信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)有效融合,對改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式具有重要意義。本文總結(jié)了國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用,結(jié)合我國發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的緊迫性與當(dāng)前數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢,對我國“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展提出了幾條實踐策略。
關(guān)鍵詞:數(shù)字農(nóng)業(yè);農(nóng)業(yè)信息化;發(fā)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
淺析“數(shù)字農(nóng)業(yè)”發(fā)展趨勢與策略
1“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的內(nèi)涵
“數(shù)字農(nóng)業(yè)”是農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟的重要實踐。當(dāng)前,學(xué)術(shù)界和工業(yè)界尚未能夠?qū)?shù)字農(nóng)業(yè)形成統(tǒng)一的定義。通用名稱包括信息農(nóng)業(yè),精確農(nóng)業(yè),“ Internet + 農(nóng)業(yè)”等等。本文中提到的數(shù)字農(nóng)業(yè)基于農(nóng)業(yè)信息化,在農(nóng)業(yè)鏈的所有環(huán)節(jié)中都強調(diào)了下一代信息技術(shù)的重要作用,代表了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的新視野?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)與信息化的緊密結(jié)合使可以充分利用數(shù)字技術(shù)。數(shù)字技術(shù)在促進農(nóng)業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用,并且不斷的提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平,支持農(nóng)村戰(zhàn)略的實施。
2國外“數(shù)字農(nóng)業(yè)”關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用
2.1美國
美國完善的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和數(shù)字技術(shù)體系促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。美國數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展建立在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度專業(yè)化、規(guī)?;?、企業(yè)化的基礎(chǔ)上,已經(jīng)建成了完善的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用與管理系統(tǒng)。自20世紀90年代起,美國已開始應(yīng)用數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù),包括應(yīng)用遙感技術(shù)對作物生長過程進行檢測和預(yù)報、在大型農(nóng)機上安裝GPS設(shè)備、應(yīng)用GIS處理和分析農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)等,對大田作物進行生產(chǎn)前、中、后期的全面監(jiān)測與管理。在21世紀初已經(jīng)實現(xiàn)“3S”技術(shù)、智能機械系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在大農(nóng)場中的綜合應(yīng)用,智能機械已經(jīng)進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準農(nóng)業(yè)系統(tǒng),基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與“3S”技術(shù)搭建的新型精準農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng),用以進行精細農(nóng)作、農(nóng)機管理、農(nóng)藝管理和計劃管理,可繪制農(nóng)場產(chǎn)量的“數(shù)字地圖”,在機械化生產(chǎn)大農(nóng)場中的市場占有率達到了65%以上。在大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等數(shù)字技術(shù)飛速發(fā)展的助推下,美國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后形成緊密銜接,應(yīng)用范疇覆蓋從作物生長的微觀監(jiān)測到宏觀農(nóng)業(yè)經(jīng)濟分析。此外,美國也已形成完善的技術(shù)服務(wù)組織網(wǎng)絡(luò),美國服務(wù)類企業(yè)與公益機構(gòu)可為經(jīng)營主體提供較為完善的技術(shù)服務(wù),例如美國農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)組織(FSA)為農(nóng)民提供豐富的信息。
2.2英國
英國信息化技術(shù)應(yīng)用助推精準農(nóng)業(yè)。信息化技術(shù)推動英國農(nóng)業(yè)向數(shù)字化、智能化、精準化的方向發(fā)展。英國農(nóng)村地區(qū)信息化基礎(chǔ)設(shè)施完備,互聯(lián)網(wǎng)、4G信號已實現(xiàn)基本覆蓋。在此基礎(chǔ)上,精準農(nóng)業(yè)技術(shù)得以實現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的全方位應(yīng)用,如借助遙感技術(shù)進行作物生產(chǎn)監(jiān)測與產(chǎn)量預(yù)報、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境評價和災(zāi)害監(jiān)測等;英國Massey Ferguson公司研發(fā)的“農(nóng)田之星”信息管理系統(tǒng),借助傳感識別技術(shù)和GPS技術(shù)能夠更為精準地進行種植和養(yǎng)殖作業(yè)、數(shù)據(jù)記錄分析和制定解決方案;智能機械已基本裝備衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電腦控制和軟件應(yīng)用系統(tǒng),能夠根據(jù)不同位置、不同質(zhì)量的地塊情形實現(xiàn)自動化、精準化、變量化作業(yè),同時可以采集作物信息用以制作電子地圖和調(diào)整生產(chǎn)策略。2013年英國啟動《農(nóng)業(yè)技術(shù)戰(zhàn)略》,提出了應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能技術(shù)進一步發(fā)展精準農(nóng)業(yè),從而提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,如借助GateKeeper專家系統(tǒng)提供輔助決策和農(nóng)場管理、LELY擠奶機器人等智能化設(shè)備在養(yǎng)殖場中的應(yīng)用、自動感知技術(shù)在施肥施藥機械上的應(yīng)用、二維碼技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷環(huán)節(jié)的廣泛應(yīng)用等。
2.3德國
德國關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的積極研發(fā)與推廣。在歐盟農(nóng)業(yè)共同政策對數(shù)字農(nóng)業(yè)的支持下,德國積極發(fā)展高水平數(shù)字農(nóng)業(yè),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度機械化的基礎(chǔ)上,建立完善的計算機支持和輔助決策系統(tǒng),提供數(shù)字農(nóng)業(yè)綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持數(shù)字農(nóng)業(yè)核心技術(shù)與智能設(shè)備研發(fā),并由大型企業(yè)牽頭,如德國拜耳公司投資2 億歐元支持數(shù)字農(nóng)業(yè)布局,已在60多個國家提供數(shù)字化解決方案,并旗下Xarvio品牌推廣數(shù)字農(nóng)業(yè),通過XarvioScouring識別系統(tǒng)高效識別和分析作物生長和病蟲害信息,幫助農(nóng)民優(yōu)化田塊單獨管理和農(nóng)田統(tǒng)籌優(yōu)化。擁有百年歷史的德國農(nóng)業(yè)機械制造商CLAAS集團結(jié)合第四代移動通信技術(shù)和傳感器技術(shù),實現(xiàn)收割過程的全面自動化。
3我國發(fā)展“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的緊迫性
今年雖然受到疫情影響,但我國大部分農(nóng)產(chǎn)品仍然是一個“大年”,怎樣解決需求下降、部分市場關(guān)閉、物流受阻等難題,把農(nóng)貨順利賣出去,讓農(nóng)民實現(xiàn)豐產(chǎn)又豐收?加速數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展是不二法門。
農(nóng)業(yè)長期保持著傳統(tǒng)形態(tài),技術(shù)進步一直較慢,特別是進入信息化時代后,農(nóng)業(yè)技術(shù)滯后帶來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距愈發(fā)顯著。隨著數(shù)字經(jīng)濟的興起,越來越多的領(lǐng)域引入互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù),實現(xiàn)了智能化、數(shù)字化重塑,生產(chǎn)率大幅度提高。2019 年,我國服務(wù)業(yè)、工業(yè)數(shù)字經(jīng)濟滲透率分別為 37.8%、19.5%,但農(nóng)業(yè)只有 8.2%,數(shù)字化改造的空間很大,需盡快趕上信息社會的發(fā)展步伐。
農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇,也是破解目前農(nóng)業(yè)難題的一劑良方,瞄準這個主攻方向,無疑將為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供新動能,給予農(nóng)民更多獲得感。對廣大農(nóng)民來講,農(nóng)產(chǎn)品銷售難的問題最頭疼,常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬。可以說,農(nóng)業(yè)數(shù)字化水平滯后,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、難以標準化、產(chǎn)銷信息不對稱等是導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品銷售難的主因。顯然,加快技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的融合,打造數(shù)字農(nóng)業(yè),對產(chǎn)業(yè)鏈進行全方位的數(shù)字化改造,使得傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)脫胎換骨,插上科技的翅膀騰飛,已成為農(nóng)業(yè)發(fā)展新趨勢。
4“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的發(fā)展趨勢
4.1農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程智能化將逐步成為現(xiàn)實
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用極大地提高了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施和設(shè)備的數(shù)字和智能水平,實現(xiàn)了整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的數(shù)字化控制,實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)智能化生產(chǎn)和管理。它可以解決由托管服務(wù)流程引起的一系列問題。在種植業(yè)中,重點是如何精確控制生產(chǎn)環(huán)節(jié),例如育苗,播種,施肥,灌溉和病蟲害防治。當(dāng)前,荷蘭,日本,以色列和其他國家正在使用大數(shù)據(jù),人工智能和信息技術(shù)來促進數(shù)字化,精確化和智能化作物種植的發(fā)展。
4.2農(nóng)產(chǎn)品流通電商化發(fā)展將更加迅猛
電子商務(wù)的飛速發(fā)展為農(nóng)產(chǎn)品流通提供了新的平臺和基礎(chǔ)。例如,美國著名的新鮮食品電子商務(wù)公司LocalHarvest是一個平臺,該平臺整合了有機農(nóng)業(yè)的上下游,并連接了中小型農(nóng)場和消費者。LocalHarvest平臺基于從相關(guān)農(nóng)場收集的基本信息來支持地圖搜索系統(tǒng),使消費者能夠搜索本地社區(qū)周圍的農(nóng)場并購買難以保存的新鮮農(nóng)產(chǎn)品,例如蔬菜和禽蛋。農(nóng)產(chǎn)品在快速物流系統(tǒng)下,可以快速送到消費者家中,從而大大提高農(nóng)產(chǎn)品物流的效率和質(zhì)量。
值得欣喜的是,近年來,全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源,重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈,培植人才,發(fā)力促進農(nóng)產(chǎn)品上行。以河北省為例,近年來積極引入農(nóng)業(yè)電商龍頭企業(yè),與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作,持續(xù)在直播助農(nóng)、農(nóng)產(chǎn)品品牌孵化、新農(nóng)商人才培養(yǎng)等領(lǐng)域,合力打造河北數(shù)字農(nóng)業(yè)“新基建”。可以看到,利用大數(shù)據(jù)和分布式人工智能技術(shù)匹配優(yōu)化資源,將需求傳導(dǎo)給供給端,有效緩解了供需信息不對稱造成的產(chǎn)銷脫節(jié)。在互聯(lián)網(wǎng)科技力量的加持下,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的“痛點”也得到有效解決,進一步打開了農(nóng)產(chǎn)品從田間到餐桌的通路。
隨著電商農(nóng)產(chǎn)品銷量的快速增長,廣大農(nóng)民亦受益匪淺,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生重大變化,以需求引導(dǎo)生產(chǎn)、訂單式農(nóng)業(yè)逐漸成為主流,精準種植、數(shù)字營銷提升了農(nóng)民收入水平,促進更多農(nóng)民融入數(shù)字農(nóng)業(yè)的場景里。以往很多滯銷農(nóng)產(chǎn)品位于貧困地區(qū),數(shù)字農(nóng)業(yè)重塑產(chǎn)業(yè)鏈,幫助貧困戶掌握技術(shù)、融入市場,實現(xiàn)了造血扶貧。實踐證明,此種創(chuàng)新扶貧模式具有很強的活力。比如,拼多多的“農(nóng)地云拼”模式得到國務(wù)院扶貧辦的肯定,榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創(chuàng)新獎”。截至 2019 年底,拼多多平臺直連的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者超過 1200 萬人,累計帶貧人數(shù)超百萬。
4.3農(nóng)業(yè)多元化公共服務(wù)將更加完善
通過將移動互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等頂尖技術(shù)運用在農(nóng)業(yè)公共服務(wù),農(nóng)業(yè)服務(wù)也更加便利和靈活。這也是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要趨勢。一些國家為了促進數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展,在農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)公共服務(wù)方面做出了很多努力。
5 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”的實踐策略
5.1實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)數(shù)字化和可視化
加快建立涵蓋農(nóng)業(yè)資源,農(nóng)村產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)管理,產(chǎn)品質(zhì)量,農(nóng)業(yè)機械設(shè)備和農(nóng)村治理的數(shù)據(jù)庫。利用地理空間信息技術(shù)和遙感技術(shù)整合空間數(shù)據(jù),獲取耕地資源,漁業(yè)水資源,糧食生產(chǎn)功能區(qū),現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)園區(qū),特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū),特色鮮明的農(nóng)業(yè)村莊,生產(chǎn)經(jīng)營實體,村莊分布等數(shù)據(jù)。地圖存儲在數(shù)據(jù)庫中,使農(nóng)業(yè)和農(nóng)村資源數(shù)據(jù)立體化。通過集成的農(nóng)業(yè)調(diào)度系統(tǒng),現(xiàn)場定點監(jiān)控系統(tǒng),集成的遙感信息,無人機觀測和地面?zhèn)鞲衅骶W(wǎng)絡(luò),可以建立農(nóng)作物的空間分布。通過農(nóng)作物的空間分布,重大自然災(zāi)害和其他動態(tài)空間圖,形成了一個一體化的全域地理信息圖,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理的科學(xué)指導(dǎo)奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
5.2推動數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新
創(chuàng)新,始終是鄉(xiāng)村振興的內(nèi)生動力。要實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興,離不開“數(shù)字農(nóng)業(yè)”助力。手機變成新農(nóng)具、直播成了新農(nóng)活、數(shù)據(jù)成為新農(nóng)資,隨著農(nóng)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式競相涌現(xiàn),數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展紅利惠及三農(nóng)必將更加給力,而農(nóng)業(yè)信息技術(shù)已然成為數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支持。未來依靠農(nóng)業(yè)科學(xué)院和大學(xué)等農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)機構(gòu)來充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技企業(yè)作為創(chuàng)新主題的作用,促進數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的“產(chǎn)學(xué)研”合作,并著重于先進技術(shù)和核心技術(shù)。為了提高對關(guān)鍵技術(shù)的了解和研發(fā),精確操作和智能決策的數(shù)字化管理,智能設(shè)備的變量修改和應(yīng)用,農(nóng)產(chǎn)品的靈活處理,區(qū)塊鏈等技術(shù),3S 加速,智能識別,模型仿真,智能控制和其他軟件和硬件產(chǎn)品數(shù)字農(nóng)業(yè)的綜合應(yīng)用,了解數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)標準和規(guī)范體系的建立,數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新以及應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)的持續(xù)改進。
5.3 提高農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)營管理數(shù)字化水平
當(dāng)前,就中國電子政務(wù)項目的發(fā)展而言,農(nóng)業(yè)部門中的電子政務(wù)服務(wù)水平不能完全滿足領(lǐng)導(dǎo)決策應(yīng)用程序和公共商務(wù)應(yīng)用程序的功能要求。農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的總體水平有待進一步提高。同時,這意味著中國農(nóng)業(yè)信息服務(wù)具有巨大的發(fā)展和利用空間。因此,有必要進一步擴大移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),云計算,大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用,并通過建立靈活,便捷,高效,透明的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理體系,為農(nóng)民提供更多便捷和信息服務(wù)。在信息公開,政府公共關(guān)系,信息服務(wù),辦公室工作等方面,充分利用農(nóng)民信箱和便攜式農(nóng)業(yè)和農(nóng)村地區(qū)的服務(wù)功能,提高了園藝,畜牧,水產(chǎn)品,田間管理和智能化管理水平。著眼于整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的要求,以提高勞動生產(chǎn)率,研究和推廣適用于不同地形和環(huán)境的農(nóng)業(yè)機械,并進一步促進農(nóng)業(yè)“機器換人”。
結(jié) 語
數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動,精確控制,智能和科學(xué)管理,提高了農(nóng)業(yè)的可控性,降低了生產(chǎn)成本,并減少了環(huán)境污染,使農(nóng)業(yè)向精準,環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。此外,農(nóng)村電子商務(wù)的發(fā)展可以有效克服農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的不利因素,可以簡化交易聯(lián)系,提高交易效率,降低成本,消除農(nóng)民對庫存余額的擔(dān)憂,并縮短生產(chǎn)周期。努力為農(nóng)民提供更多的商機。由于時間和空間的限制,內(nèi)容的選擇空間也越來越廣,這對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理人員的科學(xué)文化素養(yǎng)具有重要意義。
致 謝
在這篇論文的撰寫過程中,我遇到了很多的困難和障礙,但都在老師、領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導(dǎo)和幫助,不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識,讓我非常感動,在此向幫助和指導(dǎo)過我的各位老師表示最衷心的感謝!
同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者,本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻,如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā),我將很難完成本篇論文的寫作。
同時也要感謝我的領(lǐng)導(dǎo)、同事、同學(xué)和朋友,在我寫論文的過程中給予我很多素材,還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由于我的學(xué)術(shù)水平有限,所寫論文難免有不足之處,懇請各位老師和學(xué)友不吝批評與指教。
參考文獻
[1] 周清波 , 吳文斌 , 宋茜 . 數(shù)字農(nóng)業(yè)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析 [J].中國農(nóng)業(yè)信息 ,2019,30(01), 第 5-13 頁 .
在我國2000年的《農(nóng)業(yè)科技發(fā)展綱要》中,將數(shù)字農(nóng)業(yè)放在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的首要位置,引起了人們的普遍關(guān)注。本文試圖談?wù)剬?shù)字農(nóng)業(yè)的認識、存在的問題和建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想,以供參考。
1對數(shù)字農(nóng)業(yè)的認識
數(shù)字農(nóng)業(yè)(digitalagriculture)就是用數(shù)字化技術(shù),按人類需要的目標,對農(nóng)業(yè)所涉及的對象和全過程進行數(shù)字化和可視化的表達、設(shè)計、控制和管理。其本質(zhì)是把信息技術(shù)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力要素,將工業(yè)可控生產(chǎn)和計算機輔助設(shè)計的思想引入農(nóng)業(yè),通過計算機、地學(xué)空間、網(wǎng)絡(luò)通訊、電子工程技術(shù)與農(nóng)業(yè)的融合,在數(shù)字水平上對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營、流通、服務(wù)以及農(nóng)業(yè)資源環(huán)境等領(lǐng)域進行數(shù)字化設(shè)計、可視化表達和智能化控制,使農(nóng)業(yè)按照人類的需求目標發(fā)展[1]。
有的學(xué)者認為[2],數(shù)字農(nóng)業(yè)是“數(shù)字地球”在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的延伸。正如“數(shù)字地球”的概念一樣,數(shù)字農(nóng)業(yè)這一概念體現(xiàn)了數(shù)據(jù)和技術(shù)的綜合集成。數(shù)字農(nóng)業(yè)可以有廣義和狹義之分。廣義的數(shù)字農(nóng)業(yè),即信息化農(nóng)業(yè),包括農(nóng)業(yè)要素(生物要素、環(huán)境要素、技術(shù)要素、社會經(jīng)濟要素等)、農(nóng)業(yè)過程(生產(chǎn)、管理、儲運、流通等)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化以及智能化,形成數(shù)字驅(qū)動的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理體系。狹義的數(shù)字農(nóng)業(yè),是以農(nóng)業(yè)空間信息機理為基礎(chǔ)的、以“3S”技術(shù)為支撐的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)空間信息技術(shù)體系。
事實上數(shù)字農(nóng)業(yè)是一個學(xué)術(shù)性很強的綜合概念。近年來,與數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)體系有關(guān)的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)研究,已經(jīng)成為主要發(fā)達國家發(fā)展高新技術(shù)農(nóng)業(yè)的側(cè)重點,成為極其活躍的科技創(chuàng)新領(lǐng)域。數(shù)字農(nóng)業(yè)是一項集農(nóng)業(yè)科學(xué)、地球科學(xué)、信息科學(xué)、計算機科學(xué)、空間對地觀測、數(shù)字通訊、環(huán)境科學(xué)等眾多學(xué)科理論與技術(shù)于一體的現(xiàn)代科學(xué)體系,是由理論、技術(shù)和工程構(gòu)成的三位一體的龐大系統(tǒng)工程。數(shù)字農(nóng)業(yè)是對有關(guān)農(nóng)業(yè)資源(植物、動物、土地等)、技術(shù)(品種、栽培、病蟲害防治、開發(fā)利用等)、環(huán)境、經(jīng)濟等各類數(shù)據(jù)的獲取、存貯、處理、分析、查詢、預(yù)測與決策支持系統(tǒng)的總稱。數(shù)字農(nóng)業(yè)是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的高級階段,是農(nóng)業(yè)信息化的必由之路;農(nóng)業(yè)信息化、智能化、精確化與數(shù)字化將是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的結(jié)果。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、保障我國的食物安全、全面建設(shè)小康社會的關(guān)鍵在于推動農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展,創(chuàng)造條件進行一次新的技術(shù)革命,促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變,促使粗放生產(chǎn)向集約化經(jīng)營轉(zhuǎn)變??梢灶A(yù)言,數(shù)字農(nóng)業(yè)及其相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展和推廣應(yīng)用,必將成為新世紀農(nóng)業(yè)科技革命不可缺少的重要內(nèi)容,必將推動農(nóng)業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效及可持續(xù)方向發(fā)展,在帶動廣大農(nóng)民致富和全面建設(shè)小康社會中發(fā)揮越來越重要的作用[3]。
2存在的問題
2.1農(nóng)業(yè)信息化水平較低
收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬件設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)體系不健全;已開發(fā)的大量農(nóng)業(yè)經(jīng)濟信息系統(tǒng)、農(nóng)作物病蟲害數(shù)據(jù)庫、作物品種資源管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)土壤系統(tǒng)分類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等大多不涉及空間維度,難以適應(yīng)當(dāng)前對空間數(shù)據(jù)信息的需求;對于來源多種多樣、格式也不盡相同的各種數(shù)據(jù)的實時性、地域性、綜合性處理還需作出很多努力。
2.2農(nóng)業(yè)信息化意識和利用信息的能力不強
一方面,許多基層農(nóng)技人員和廣大農(nóng)業(yè)從業(yè)者,知識老化,整體素質(zhì)有待進一步提高,對于利用現(xiàn)代技術(shù),收集、處理、利用農(nóng)業(yè)信息的意識和能力不強;另一方面,農(nóng)業(yè)信息加工處理的技術(shù)人員缺乏,當(dāng)前,就連最基本的能夠及時、準確地提供農(nóng)產(chǎn)品供需信息,對網(wǎng)絡(luò)信息進行收集、整理,分析市場形勢,回復(fù)網(wǎng)絡(luò)用戶的電子郵件,解答疑問等方面的人才也不多,更談不上能夠滿足數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展對于人才的需求。2.3農(nóng)業(yè)信息化效益不明顯
數(shù)字農(nóng)業(yè)還剛剛起步,在國內(nèi)總體上尚處于探索階段,實用性、普遍性的技術(shù)應(yīng)用還很少,直接帶來的經(jīng)濟效益還沒有很好地顯現(xiàn)出來。
2.4農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)的管理和標準化工作有待進一步加強
地理信息系統(tǒng)(GIS)以及其他農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)為了完成某種分析工作所要求的各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)往往格式與結(jié)構(gòu)不同,而且往往掌握在不同的管理部門或研究機構(gòu)中。因此,未來建立在網(wǎng)絡(luò)上的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)要具備獲取和分析分布式存儲數(shù)據(jù)的能力,也就是說我們要使所謂的WebGIS能夠協(xié)同處理來自不同組織和機構(gòu)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)[2]。
3建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和科技進步,臺州在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、原始數(shù)字化數(shù)據(jù)積累、數(shù)字化信息采集及其處理等
方面的工作已有一定的基礎(chǔ),起動發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)不僅是必要的,而且是可行的。借鑒許多學(xué)者的研究結(jié)果[4,5],提出建設(shè)臺州數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想,就是要在臺州已有農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)成果基礎(chǔ)上,建立可視化的臺州農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng),構(gòu)建直觀形象的農(nóng)業(yè)信息管理與輔助決策視頻體系,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的現(xiàn)代化綜合管理、分析、共享和,徹底改造臺州傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)管理模式,全面提升臺州農(nóng)業(yè)工作的信息化和現(xiàn)代化水平。
3.1整合已有的農(nóng)業(yè)信息
在國家、省級信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上,以各級農(nóng)業(yè)部門為依托,建設(shè)中央一省一市縣信息骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),形成一個功能完善、性能優(yōu)良的農(nóng)業(yè)綜合信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),成為一個全方位的農(nóng)業(yè)資源和經(jīng)濟信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.2信息表達要直觀、形象,并要實現(xiàn)信息系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)
把市內(nèi)的地形、地貌、交通、村鎮(zhèn)、行政區(qū)劃等基礎(chǔ)地理信息以及耕地分布、土壤類型、種植結(jié)構(gòu)、水肥狀況、農(nóng)作物生長發(fā)育、氣象、病蟲害、農(nóng)民知識、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)法律法規(guī)等各種農(nóng)業(yè)信息以圖形圖像等直觀形象的可視化電子地圖與相關(guān)信息的形式在投影視頻系統(tǒng)上進行顯示和表達,隨著數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展,逐步做到與省級、國家級類似的信息系統(tǒng)進行交互式查詢等。
3.3強化對科研、管理等的服務(wù)工作
通過對基礎(chǔ)地理信息和農(nóng)業(yè)專題信息的空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析和追蹤分析等,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科研、管理和決策人員在全市三維農(nóng)業(yè)電子模型上,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進行模擬,高效、直觀、形象地為農(nóng)業(yè)工作的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、經(jīng)營、管理、服務(wù)、決策等提供科學(xué)依據(jù)。
4參考文獻
[1]蔣建科.“數(shù)字農(nóng)業(yè)”帶動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化[J].農(nóng)資科技,2003(5):41.
[2]薛領(lǐng),雪燕.數(shù)字農(nóng)業(yè)與我國農(nóng)業(yè)空間信息網(wǎng)格(Grid)技術(shù)的發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2004(4):4-7.
紙質(zhì)載體是農(nóng)業(yè)科技檔案的根本依據(jù),但是避免不了局限性,存在著數(shù)量多、體積大、質(zhì)量重,不易攜帶,不便查找,信息傳遞慢,無法檢索等方面的不足。農(nóng)業(yè)科技檔案管理的數(shù)字化建設(shè),可以從根本上克服這些弊端,即以現(xiàn)代通信、計算機網(wǎng)絡(luò)、多媒體信息技術(shù)為基礎(chǔ),建立計算機網(wǎng)絡(luò)平臺,以建立好的各種檔案信息庫為資源,利用智能信息處理技術(shù),將數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)變?yōu)橹R庫,以供需要者查詢、搜索,并且信息資源的使用維護方便,安全保密性強。農(nóng)業(yè)科技檔案管理的數(shù)字化建設(shè),可以達到資源信息的數(shù)字化、資源管理網(wǎng)絡(luò)化和智能化。
1.2是檔案管理發(fā)展的大勢所趨
農(nóng)業(yè)科技檔案資源的高效、快捷開發(fā)利用需要應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)。傳統(tǒng)的查閱方法是到檔案館,采用人工撿索的辦法查找所需的檔案,費時、費力,查全率和查準率均不高。檔案管理實行數(shù)字化后,全市農(nóng)技推廣機構(gòu)通過互聯(lián)網(wǎng),進入市科技檔案館數(shù)字化信息中心,各單位的檔案電子目錄和開放檔案數(shù)字信息均上傳至市農(nóng)業(yè)科技檔案館信息中心,方便全市農(nóng)業(yè)科技檔案資源的整合和利用,順應(yīng)檔案館現(xiàn)代化發(fā)展的需要。
1.3是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必須
在當(dāng)今人們的時間意識越來越強,領(lǐng)導(dǎo)需要迅速、準確的決策;各職能部門工作要求快速及時;社會廣大公眾對檔案信息需要量不斷增加的情況下,要求檔案部門必須盡快改變傳統(tǒng)的原始管理、檢索和提供利用的手段,運用現(xiàn)代信息處理技術(shù)手段來處理農(nóng)業(yè)科技檔案信息資源,提高檔案資源的開發(fā)能力和利用效率,確保檔案信息能及時、方便地提供。
1.4是節(jié)約農(nóng)業(yè)檔案機構(gòu)建設(shè)資金的舉措
庫藏檔案案卷數(shù)量的不斷增加需要信息化來管理。以杭州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院為例,該院下轄農(nóng)作、水產(chǎn)、茶葉、蔬菜、畜牧、生物等多個科研所,截止2010年全院庫藏檔案820卷,資料12088冊,其中相當(dāng)部分檔案分散在基層建檔單位,如果對這些檔案進行有效整合,采用數(shù)字化管理,可大大減輕農(nóng)業(yè)科技檔案管理工作人員的工作量,降低費用支出,使檔案管理人員能在有限的時間內(nèi)搜集更多的信息,不僅降低了成本,而且極大地提高了效率。
2農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化建設(shè)總體設(shè)計
農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化建設(shè)的指導(dǎo)思想是:以需求為導(dǎo)向,以利用為目的,充分利用計算機軟硬件功能,最大限度發(fā)揮人力資源和數(shù)字化加工設(shè)備能力,保護農(nóng)業(yè)科技檔案原件完好,保證數(shù)字化農(nóng)業(yè)科技檔案真實準確,更好地發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技檔案信息資源的作用。農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化建設(shè)的原則是:檔案數(shù)字化,工作標準化。檔案數(shù)字化標準規(guī)范體系的建設(shè),可以從管理、業(yè)務(wù)、技術(shù)等標準規(guī)范層面來研究制定。從簡單的標準化向科學(xué)、精確的標準化過渡,從孤立的標準向體系化的標準推進。重要檔案優(yōu)先數(shù)字化。以利用需求為導(dǎo)向,結(jié)合實際,統(tǒng)籌規(guī)劃,分步實施,突出重點,量力而行,將年限較長、具有館藏特色、最為珍貴以及利用頻率高的檔案優(yōu)先數(shù)字化。各部門分工協(xié)作。檔案數(shù)字化工作相當(dāng)繁瑣,涉及面廣,必須堅持分工協(xié)作、整體配合、長期堅持、相互理解的工作理念,充分發(fā)揮單位各個部門和各類人員的作用,明確工作任務(wù),落實責(zé)任分工,真正做到各司其責(zé),各施其能,協(xié)調(diào)配合,形成全方位、多層面、多角度、共同推進檔案數(shù)字化建設(shè)的科學(xué)發(fā)展模式。多方位快速高效檢索。數(shù)字檔案管理系統(tǒng)應(yīng)該建立多種滿足檔案利用者的檢索方式,提高檢索的自由度。完善的電子檢索系統(tǒng),能高效、快速、全面地從檔案信息中檢索出利用者所需的信息,并對檔案利用進行快速統(tǒng)計。數(shù)字檔案管理系統(tǒng)應(yīng)及時公布、更新、維護網(wǎng)站網(wǎng)頁內(nèi)容,提供服務(wù)范圍、內(nèi)容,便于檔案利用者了解檔案信息動態(tài),及時查找所需信息。注重檔案數(shù)字化人才培養(yǎng)。要建立和完善檔案人才選拔、任用和激勵機制,重視人才的儲備,以超前的意識搞好人才建設(shè),造就一批既熟悉檔案工作管理、通曉檔案理論知識,又掌握現(xiàn)代檔案數(shù)字信息技術(shù)的新型檔案工作人才隊伍,確保檔案數(shù)字化建設(shè)及檔案事業(yè)又好又快地發(fā)展。農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化建設(shè)需要投入,特別是建設(shè)初期軟硬件配置投入較大,建成后也要保持一定的運行成本。因此,要按照成本效益最大化的要求,細化農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化建設(shè)的步驟。同時優(yōu)化農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化的各種資源配置,根據(jù)不同的情況,進行農(nóng)業(yè)科技檔案管理專業(yè)人員和數(shù)字化技術(shù)人員、計算機和掃描設(shè)備的合理配置,構(gòu)建農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化投入小收益大的新模式。具體步驟上:一是建立農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)據(jù)庫。第一步,輸入文件級目錄。在建立數(shù)據(jù)庫的過程中,可邊輸入邊打印,一方面補齊卷內(nèi)文件目錄,另一方面檢驗輸入的正確性,從而確保農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)據(jù)庫的真實性、完整性和有效性。第二步,采用掃描儀、數(shù)碼相機等設(shè)備,實現(xiàn)原文件信息數(shù)字化。二是加強電子文件的收集和積累工作。電子文件包括電子文件內(nèi)容、電子文件載體和電子文件顯示、修改的電子計算機軟硬件平臺組合,是未來數(shù)字農(nóng)業(yè)科技檔案管理最主要的來源。為了確保所形成的電子文件不被丟失,保證電子文件是可存取、可利用和可理解,必須及時對所形成的電子文件進行收集積累。電子文件的收集積累,不僅保證電子文件的真實性,還維護了它的系統(tǒng)性、完整性,同時,也防止了存有信息內(nèi)容的載體在個人手中發(fā)生丟失、損壞,從而保護電子文件的安全,為電子文件的歸檔打下基礎(chǔ)。電子文件的收集積累范圍,應(yīng)嚴格按照國家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。用載體傳遞的電子文件,要按規(guī)定進行登記、簽署,對更改處,要填寫更改單,按更改審批手續(xù)進行,并存有備份件,防止出現(xiàn)差錯。三是農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化與上網(wǎng)利用同步。農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化及管理流程重組是一個管理思想不斷變化的過程,農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化與上網(wǎng)利用同步即是新技術(shù)和新理念相互融合的表現(xiàn)。數(shù)字化農(nóng)業(yè)科技檔案管理分開放與不開放兩種,開放農(nóng)業(yè)科技檔案管理即上互聯(lián)網(wǎng),建立農(nóng)業(yè)科技檔案管理資料網(wǎng)站,實施資源共享,在互聯(lián)網(wǎng)上向政府和社會提供農(nóng)業(yè)科技檔案管理信息。
3農(nóng)業(yè)科技檔案管理數(shù)字化建設(shè)需要把握的幾個問題
3.1提高認識,統(tǒng)籌規(guī)劃
首先必須在思想上充分認識農(nóng)業(yè)科技檔案信息資源的重要意義。在當(dāng)今信息公開程度越來越高的形勢下,農(nóng)業(yè)科技檔案的文化性質(zhì)和社會性質(zhì)逐步強化,利用的范圍和對象將逐步擴大,只有當(dāng)農(nóng)業(yè)科技檔案信息資源在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮重要作用時,農(nóng)業(yè)科技檔案和檔案工作的意義和價值才能充分地全面地展現(xiàn)出來。其次,做好統(tǒng)籌規(guī)劃。將大量的農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化,是一個龐大的系統(tǒng)工程。首先要做好館藏情況的調(diào)查,包括檔案的類型、載體形態(tài)與狀態(tài)、館藏數(shù)量、檔案信息利用等基本情況。根據(jù)館藏情況,制訂農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化的科學(xué)規(guī)劃,包括服務(wù)器、電腦、掃描設(shè)備等硬件的購置計劃和數(shù)字化處理規(guī)劃。最后,要保障檔案整理過程的完整性。農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化是一項費時較長的工程,在大規(guī)模、流程化的數(shù)字化過程中,所有檔案原件都需從檔案庫房分批大量取出,一定要保障檔案原件的完整,不允許出現(xiàn)損毀和遺失的現(xiàn)象。
3.2加強基礎(chǔ)工作,認真做好檔案數(shù)字化
二、農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)的內(nèi)容
1建立高效的農(nóng)業(yè)科技檔案信息采集和存儲平臺根據(jù)數(shù)字化檔案管理的要求,健全農(nóng)業(yè)科技檔案信息采集平臺。一是,建立電子檔案目錄和電子檔案錄入接收工作室(即電子文件備份站),配備計算機設(shè)備,實現(xiàn)目錄數(shù)據(jù)和電子文件的采集工作;二是,建立掃描工作室,配備普通平板掃描儀、高速掃描儀、專用照片掃描儀、縮微膠卷轉(zhuǎn)換儀等設(shè)備,實現(xiàn)科技檔案由傳統(tǒng)介質(zhì)向電子信息的轉(zhuǎn)換;三是,建立安全可靠的科技檔案信息存儲平臺。數(shù)據(jù)存儲采取磁盤陣列柜、磁帶機、光盤庫等設(shè)備,進行磁盤陣列自動備份、光盤刻錄備份、磁帶備份、異地備份,實現(xiàn)檔案信息的安全存儲。2建立農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化管理系統(tǒng)配合數(shù)字化檔案的建設(shè)目標,逐步建立動態(tài)更新的農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化管理系統(tǒng),綜合檔案室內(nèi)建立農(nóng)業(yè)科技檔案檢索數(shù)據(jù)庫,在室外建立與農(nóng)業(yè)科技相關(guān)的電子文件歸檔系統(tǒng),并實現(xiàn)接口統(tǒng)一,動態(tài)及時歸檔。3建立和完善農(nóng)業(yè)科技檔案信息資源庫完善資源庫建設(shè)是做好農(nóng)業(yè)科技檔案數(shù)字化建設(shè)的重點,主要有兩個不同層次:一是,農(nóng)業(yè)科技檔案目錄數(shù)據(jù)庫建設(shè)。根據(jù)專業(yè)標準科學(xué)選定農(nóng)業(yè)科技檔案目錄數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),將室藏農(nóng)業(yè)科技檔案的案卷級目錄和卷內(nèi)目錄全部輸入微機,建立科技檔案目錄數(shù)據(jù)庫,并加強機讀目錄數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量控制,規(guī)范著錄標引,包括著錄格式的標準化、著錄數(shù)據(jù)的完整性和著錄數(shù)據(jù)的標準化;二是,農(nóng)業(yè)科技檔案全文數(shù)據(jù)庫建設(shè)。利用數(shù)碼相機、掃描儀等技術(shù)將館(室)藏紙質(zhì)載體的農(nóng)業(yè)科技檔案原件進行數(shù)字化處理,并將掃描件與機讀目錄對應(yīng)掛接,實現(xiàn)全文檢索。4建設(shè)農(nóng)業(yè)科技檔案信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)科技檔案信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)包括農(nóng)業(yè)科技檔案信息網(wǎng)站建設(shè)、內(nèi)部局域網(wǎng)建設(shè)等,與市政務(wù)網(wǎng)、公眾網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),建立上至國家科技檔案館,下聯(lián)農(nóng)業(yè)部門和農(nóng)業(yè)科研單位,形成四通八達的“農(nóng)業(yè)科技檔案信息高速公路”,向廣大科技人員提供農(nóng)業(yè)科技檔案各類信息的服務(wù),充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)科技檔案的作用。