精细农业、数字农业、智慧农业与农业大数据的辨析（上）

朱大鹏

进入信息化时代以来，农业领域应用信息化程度日益提高，并对农业的生产、流通、消费和经营管理带来了巨大影响。一些新的理念和生产方式应运而生。如精细农业、数字农业、智慧农业等，但应准确把握其不同的内涵。

关于精细农业

精细农业也叫精准农业、精益农业等，对应的英文名称为Precision Farming或farming-by-inch。最早起源于20世纪70年代的美国，由美国从事作物栽培、土壤肥力、作物病蟲草害防治的农学家提出并开始研究与实践。

80年代初，已有精细农业的商业化运用。80年代后期和90年代以来，随着农业工程技术、农业信息化技术、地理信息系统、连续数据采集传感器（CDS）、遥感、变率处理技术（VRT）、智能化农业装备和决策支持系统等技术的发展，美国、英国、德国、荷兰、意人利等发达国家兴起对精细农业的研究与应用。

本质上，精细农业是一种针对农业生产环节的管理策略，它彻底改变了粗放式生产模式的技术体系。其强调的是运用现代信息技术大幅提升传统农业的生产管理水平，使农业生产的各个环节更加严谨细致，以达到优化各种资源运用效率的目的。在技术设备方面，装配在收割机上的产量监视器、土壤传感器、变量施肥机、智能播种床、自动机械除草、牲畜GPS定位监测等，可以生成产量图、土壤性状图、精细施肥处方图等。在管理策略上，其采取变量投入技术、逐块区别管理、按土耕作、节水灌溉、个性化种植方案等精准的农业生产技术。

数字农业的概念也起源于美国。1997年，美国科学院、工程院两院士正式提出了数字农业。本义是指主要应用于农业生产环节的农业技术，具体而言是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术与地理学、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，达到合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的。但随着移动互联和大数据技术的发展，数字农业的内涵也在逐渐发展，并扩展到农业科研、农业经营管理、农产品流通、销售、安全等各个环节。

数字农业的技术装备包括：3S技术，即GPS技术、GIS技术、RS技术；信息获取和监测技术，包括TDR水分测量技术、病虫害苗情识别的光谱技术、图像处理技术、元数据管理技术、电子监控技术等；农业生产过程的模型技术，包括作物生长过程的模拟与模型、土壤水分养分过程模拟与模型、动物生产过程的模拟与模型等；虚拟农业技术，包括计算机自动控制技术、网络技术、多媒体技术、人工智能技术、传感器技术、虚拟现实及可视化技术、农业数据库系统等。

本质上，数字农业可以视为精细农业的升级和扩展。首先在应用环节上，数字农业扩展到农业生产、流通、销售的全流程；精细农业主要是集中在农业生产环节。其次在技术装备上，数字农业的种类更多，更多依赖于远程通信、互联网、物联网等整合性技术；精细农业也涉及到数据通信设备，但应用程度还不够丰富。第三，精细农业仍是数字农业的最核心内容。所有的技术进步，最终要体现在农业产能质量和效率的提升上，即农业生产定位、定量和定时的精准。数字农业最终成果要通过精细农业来体现。