浙江省农业信息与装备前沿技术及其产业的发展战略研究

戴燕玉 方豪 宣将

摘要    根据当前农业信息装备前沿技术及其产业发展的研究现状，针对当前农业信息装备前沿技术及其产业发展中存在的问题，提出了相应的战略思路，指出发展重点，提出相关保障和政策建议。

关键词    农业信息与装备;前沿技术;产业;发展战略;浙江省

中图分类号    S-1         文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）18-0226-03                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

Abstract    In view of the current problems in agricultural information and equipment frontier technology and its industrial development，according to the current research on agricultural information and equipment frontier technology and its industrial development，this paper proposed its relevant strategy for development in Zhejiang Province.It also pointed out its development priorities and put forward relevant safeguards and policy recommendations.

Key words    agricultural information and equipment;frontier technology;industry;development strategy;Zhejiang Province

1    國内外农业信息与装备前沿技术

1.1    先进农业传感器技术

国外先进的传感器技术引入了各种先进的传感方法，已经改变了原有的人工检测和识别模式。植物生命信息检测的方法将朝着数字化、精细化、快速化的方向发展。环境信息的快速检测与评价以及评价结果在植物生长管理研究中的直接应用，也是环境信息传感技术的关键领域。我国先进农业传感器技术主要包括生命信息传感器技术与环境信息传感器技术2个方面。

1.2    精准作业技术与智能装备

从国际精准农业智能化装备技术发展情况来看，自动变量施肥呈现上升势头;多养分混合配置与变量施肥技术的结合是发展趋势。从精准农业的未来发展来看，能够实现农田信息快速获取的机载田间信息采集技术、保证农机具实现精准作业的精准作业导航与控制技术、实现变量作业的决策模型与处方生成技术以及智能化的精准实施技术装备成为精准作业技术与智能装备领域研究的主要方向[1]。

1.3    农业智能机器人

农业机器人将不仅根据作业对象的外形特征进行任务规划，还将作物的生长状态等生理信息也作为任务规划的重要依据。

1.4    农业物联网技术与装备

农业物联网的前沿研究方向可以根据其应用领域划分为以下4个部分：用于资源的精细监测和调度的农业物联网技术、用于生态环境的监测和管理的农业物联网技术、用于生产过程精细管理的农业物联网技术、用于农产品的安全质量溯源的农业物联网技术。

1.5    农业信息服务技术

遥感信息技术和各个农业应用领域的结合正在向更深层次发展。农业信息资源与增值服务向海量高效处理和个性服务发展，农业专用软件系统技术、综合服务系统应用范围已相当普遍。我国开展了面向农村社会管理与服务的综合信息服务平台的研发。在移动服务终端的研发方面，国内相继提出了“维纳斯计划”和“女娲计划”，农业信息产业发展规模不断扩大，我国农业信息服务用户群体日趋稳定，农业信息产业发展基础网络平台初具规模，农业专业软件产业应用市场容量大幅增加。

2    浙江省农业信息与装备前沿技术及其产业的发展现状

2.1    数字农业信息采集设备的研发

自“十一五”以来，在国家“863”和省科技计划项目的支持下，浙江省高校科研单位和有关企业相继研发了一批实用仪器。基于多种无线传输技术的“数字农田”“数字果园”等智能环境监测和控制系统也得到了开发与应用[1-2]。

2.2    基层农村综合信息服务终端设备的研发与应用

利用浙江省农村已有的网络基础设施，研究开发符合农村实际需要的、便捷高效的信息化服务平台和应用系统，构建现代农村信息服务体系，开发智能化、便携式、低成本的信息服务终端，开展技术培训和信息服务，解决了城乡“数字鸿沟”和农村信息化“最后一公里”问题，促进信息进村入户和基层政府对信息的整合与综合分析利用。

2.3    各类农业软件系统的开发与应用

包括农村基层管理与农业技术服务培训软件，数字农业基础数据库和平台研究开发，面向农业企业和农产品安全管理软件开发。这类软件主要包括农业企业质量控制软件、农产品安全管理与溯源系统等。

2.4    基于“3S”技术的农业资源综合管理

利用遥感、GIS和GPS技术进行农业资源大面积动态监测、科学评价和辅助管理是数字农业的重要内容。浙扛省在农业遥感与信息技术领域一直位于全国前列，特别是在利用卫星技术监测主要农作物面积和长势的研究方面先后取得了多项国家和省部级科技进步奖。

2.5    数字林业基础数据建设与系统开发

①数据标准与数据交换标准建设。完善森林资源基础管理、林地管理、林木采伐、木材运输、森林防灾、造林更新等方面的数据标准，开展了相互之间的信息联动、管理互动机制研究，形成了元数据库框架。②完成了林业数据库建设。③开发了覆盖林业主要环节和内容的软硬件系统，开发了林权信息管理系统、林木采伐、流通信息管理系统、征占林地管理系统、森林资源、生态公益林管理系统、动植物检疫与监测系统、行政许可综合管理系统、营造林管理系统、森林防灾联动监管系统、种子种苗管理系统等多个软件产品[3]。

3    存在的问题

一是缺乏从信息作为生产力的第一要素的高度进行系统组织、设计和系统研究，研究力量和研究目标分散，数字化技术对农业进行系统表达、设计、控制、管理和经营的革命性作用远远没有发挥出来。二是对数字农业技术体系的理解存在偏差，有些强调把农业生物信息学、农作物生长模拟模型等微小尺度的研究作为数字农业的核心，有些只把宏观的水、土、气等环境资源要素的遥感监测和可视化、数字化作为数字农业技术进行研究，忽视了农业生产本身具有品种的多样性、生产的分散性、时空的变异性、灾害的突发性等，没有把握数字农业的全局，不能真正发挥现代信息技术改造传统农业产业的独特优势。三是缺乏具有带动全局性和战略性的重大技术、重大产品和重大系统，目前已有的研究成果相当一部分是把信息技术作为外围辅助的手段，提供表层的信息服务，数字化技术没有作为本质要素真正参与到农业生产、管理、科研和推广各个环节中。四是缺乏兼具综合农学知识、动植物生理生化、计算机数学、计算机软件、网络信息、社会经济的数字农业技术系统分析、开发人才和学科带头人，不能准确把握研究的全局和研究方向[4-5]。五是还没有在省级平台整合相关力量来组建数字农业和农业信息技术的工程中心或技术示范基地，阻碍了数字农业技术研究应用的快速发展。

4    發展战略

4.1    战略思路

“十三五”及今后一段时期，浙江农业信息与装备前沿技术及其产业发展的基本思路为遵循“有限目标、突出重点，分步实施、稳妥推进，立足浙江、适用实用”的指导方针，优先选择对浙江省农业未来发展有重大影响和重大应用前景的技术为突破口和切入点，在统一的技术标准指导下，对农业信息与装备前沿技术进行研究与产品开发，通过系统集成，构建农业信息与装备技术平台，初步形成浙江省农业信息与装备技术框架。研发一批适用可靠的农业信息技术软硬件产品，扶持若干家从事农业信息与装备技术产业的企业，重点培育先进农业传感器技术、精准作业技术与智能装备、农业机器人技术、农业物联网技术与装备和农业信息服务技术等方面为基本架构的现代农业信息与装备技术产业[2]。

4.2    战略目标

一是研究和开发符合国际标准和浙江省实际的标准化数字农业与农业信息采集技术，建立浙江省农业信息资源基础数据库和网络化资源信息中心。二是逐步构建和完善覆盖浙江省主要农作物、畜牧水产养殖动物的生物生长以及病虫害发生流行规律的数字模型，实现浙江省主要农作物、畜牧水产养殖动物及病虫害防控数字模拟和设计。三是建立以地面平台、航空平台和航天平台为基础，以“3S”技术为支撑、立体交叉的农业数字化监测体系。四是开发具有自主知识产权，能适应不同层次、不同类型需求的农业信息技术软、硬件产品，构建浙江省数字农业与农业信息技术平台。五是通过农业信息技术的集成和应用示范，建立新农村数字化信息服务网络。六是以森林资源监测与保护为重点提高监管水平、以提升服务能力为根本以林农增收和可持续发展为目标初步实现林业信息服务网络化、林业资源和森林资源资产监管数字化、林业生产过程管理精确化、林业装备智能化和虚拟化。

5    发展重点与主要内容

5.1    数字农业信息采集技术与产品研发

一是研发非接触式、快速、无损地获取田间、养殖场地环境要素的各类传感器和数据处理软件;研发各类田间或养殖场地数据无线传输网络设备。二是数字农业信息处理与智能决策管理。研究建立浙江省农业信息资源共享数据库和检索系统;开发专用的农业地理信息系统软件和模型库;开发农业智能化决策辅助系统软件和PDA产品;研发基于3G移动式终端的农业技术咨询与信息服务插件产品[6-7]。三是农情信息遥感监测与预警。研发面向农情监测与预警的卫星数据处理、数据融合、协同反演和同化关键技术;建立基于卫星遥感技术的农田环境监测、主要农作物苗情评价、农林重大灾害监测与损失评估、作物种植面积估算与产量预测软件及业务化运行系统。四是农业产业链信息技术集成与应用。开发面向农业产业全过程的信息化集成的关键技术与产品，包括支持农产品物流、农业电子商务、农产品安全溯源等涉及农业产供销整个产业链的信息化产品;建立以农业龙头企业、农业合作社、农业专业协会为主体的信息化示范。

5.2    林业信息与装备技术

一是森林资源数字化调查技术与应用。主要内容有：无线野外数据采集仪的开发与应用;无线传感网络布局与生态环境监测;森林认证产品物联网络系统研究与应用;遥感和视频数据特征提取与应用。二是林业信息化管理技术与系统。研制集终端信息采集、无线网络传输、后台信息处理于一体的森林资源调查数据管理系统。三是森林保护与重大灾害预警与防控技术。建立覆盖全省的森林保护监控系统，研究森林火险精准预测預报技术，开发森林质量跟踪与预警系统。四是森林资源资产数字化管理技术与产品。建立森林资源资产空间与属性数据库以及IC卡，包括省、地、县3级森林资源权属信息管理系统;基于户、组和村的森林资源权属“一卡通”系统研究与应用;基于县、省2级森林资源与资产交易系统的研究与应用。

5.3    现代新农村建设信息技术

一是农村资源与资产数字化管理技术。研究基于“3S”技术的农业资源调查与优化配置系统;农村土地资源合理利用与流转数字化管理;农村特色农产品产地与自然生态资源数字化管理等。二是新农村多网融合技术与低成本信息服务设备。新农村低成本信息服务终端设备研发与应用;新农村多网融合关键技术与运行体系建设。三是新农村公共服务与远程培训信息技术。开发基层农村政务管理与公开系统;研发农村劳动力转移就业信息服务平台;研发新型农民创意培训软件与农业远程多媒体服务系统等。四是新农村规划与建设信息化支撑技术。研究新农村建设土地利用规划评价与动态监测技术;村镇土地利用空间格局和景观结构动态变化遥感监测;新农村建设与基本农田保护综合规划研究等。

5.4    重点领域信息及装备技术

一是发展畜牧业与设施农业相关智能农业机器人技术。我国畜牧业方面的农业机器人研究远远落后于欧美国家，开发具有自主知识产权的畜牧业机器人，提升浙江省畜牧业的技术竞争力，已成为当务之急。二是发展中型精准作业装备及其大尺度作业解决方案生产技术。三是发展农作物病害预测监控系统及食品安全控制技术。建立准确有效的病虫害预测监控系统，加快食品安全检测技术的发展，开发轻便快速的土壤重金属、农产品农药残留检测产品。四是发展RFID、云计算相关技术及其产业。RFID产业的健康发展关系到农业物联网在物流方面应用的成败，云计算技术能够为农业物联网的数据通讯提供高效、灵活的传输保障。五是发展公益性农业信息咨询业务。通过建立农业技术知识、农业市场现状以及农业气象条件等信息库和网站，为广大农业提供多方位的公益性信息服务，对于浙江省的农业信息化技术普及发展和保障农业生产稳步发展均有重要的现实意义。

6    对策与建议

在对策制定和实施方面提出如下建议：一是加大研发投入力度;二是建立完善产业科技创新体系;三是完善行业标准和相关政策法规;四是加速产业技术创新战略联盟构建;五是加快产业科技创新团队建设;六是加强企业创新型人才培养与企业研发机构建设。

7    参考文献

[1] 陈威，郭书普.中国农业信息化技术发展现状及存在的问题[J].农业工程学报，2013，29（22）：196-205.

[2] 周国民，邱耘，周义桃.农业信息技术的研究热点[J].农业网络信息，2004（6）：4-6.

[3] 朱明.关于中国农业产业化设施农业发展的战略思考[J].农村实用工程技术（温室园艺），2004（2）：10-13.

[4] 李道亮.中国农村信息化发展信息报告[M].北京：电子工业出版社，2009.

[5] 刘世洪.中国农村信息化评测理论与方法研究[M].北京：中国农业科学技术出版社，2009.

[6] 王汝林.2008年中国电子商务发展趋势的研究报告[R].中国信息经济学会电子商务专业委员会报告，2008.

[7] 赵春江.农村信息化技术[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007.