数字农业“新基建”建设思路探索

□ 文 曹 淼

一、前言

习近平总书记强调，要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，加快推动农业数字化、网络化、智能化。《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》《数字经济发展战略纲要》提出，要大力发展数字农业，实施数字乡村战略，推动农业数字化转型。中央网信办和农业农村部联合印发的《数字农业农村发展规划（2019—2025年）》明确提出我国农业农村到2025年基本建成天空地一体化观测网络、农业农村基础数据资源体系和农业农村云平台等信息基础设施。当前数字化、网络化、智能化“新基建”已成为发展共识，是应对疫情和经济下行的有效手段，符合产业升级要求，也是中国经济高质量发展的方向，农业“新基建”是短板，疫情下需要加强数字农业“新基建”，赋能农业高质量发展。

二、发展思路

结合现代农业产业链各环节整合与分工协作深化的发展趋势，建设现代农业产业链，应推动其网络化发展，形成规模经济，提升网络效应，为创新要素有效植入农业产业链提供了多元便捷的通道，发挥数字化、网络化与智能化对农业现代化的引领作用。数字农业“新基建”的核心在于打破信息孤岛，促进互联互通和信息共享，通过推动5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息通信技术在农业发展中的广泛应用，包括建设连接各农业数据采集点的传感网络和高速接入网络、搭建一系列涉及数字农业发展的专题信息资源数据库、形成基于云计算的农业信息共享云、建成服务数字农业各相关主体的大数据开放平台和全产业链信息化服务平台，促进农业全产业链的全程可追溯、可记录，全面提升农业农村生产智能化、经营网络化、管理高效化、服务便捷化水平。具体原则如下：

1）统筹规划、顶层设计。从战略性、全局性和系统性出发，统筹规划数字农业“新基建”各环节的发展，明确其发展目标和定位，总体设计数字农业“新基建”总体架构以及各分项架构，在架构上打通各项工作关联发展瓶颈，总体把握各相关主体和要素在数字农业发展中的作用。

2）政府引导、市场运作。充分发挥政府在统筹规划、组织推进、政策导向等方面的作用，系统研究解决数字农业“新基建”各环节建设发展中遇到的体制机制问题，营造良好政策环境。引导和鼓励数字农业各类相关主体参与数字农业“新基建”投资建设，投资方可通过商业运作获取资金以支持项目的建设和运行维护。政府部门和社会企业不断创新运营模式，实现全社会广泛参与、合作共赢的发展局面。

3）资源共享、业务协同。建立和完善数字农业信息资源利用与共享机制，加强信息、网络资源的有效整合利用，打破不同部门、不同主体间的条块分割，实现资源共享和互联互通。加强农业发展相关领域和环节的信息化业务协同，推进一条龙式信息化管理和服务模式。

4）突出重点、分步实施。充分考虑我国各省农业产业发展状况、社会经济文化水平，有计划、有步骤地实施各区域数字农业“新基建”发展项目。着力解决当前限制数字化农业发展的突出问题，优先发展一些紧迫性高、带动能力强、社会影响大的“新基建”项目，建设一批涵盖各领域的试点、示范工程，及时总结经验、创新优化方案，适时扩大推广。

图1 数字农业“新基建”总体架构示意图

三、总体架构

数字农业“新基建”主要通过构建广泛连接的传感网络和虚拟化云平台的信息基础设施，打造集信息资源开发与利用为一体的大数据开放服务平台，全面提供适用于数字农业生态系统各类主体应用需求的大服务。其总体架构如图1所示。

数字农业的总体架构划分为四个逻辑层，分别是信息基础设施层、信息资源开发与利用层、信息技术应用层和信息服务体系层，依托标准规范体系和安全保障体系的建设，将各项建设内容通过技术上的无缝衔接，形成安全、规范、实用的有机整体，为整个农业信息化和智能化建设与运行提供有力保障。其技术架构以信息应用系统为核心，以相关软硬件设施为基础，以应用服务支撑系统为依托，以数据库系统为资源，以标准规范和安全管理为保障，通过多元化信息服务渠道展现给最终用户。

信息基础设施层是整个体系中的基础部分，是建设各项信息化系统所必备的物理条件，含通信系统、网络系统、云主机与云存储服务器、视频会议系统、传感网络和信息数据接入等，支撑各应用系统的有效运行和互联互通。

信息资源开发与利用层是信息交换与共享最有效的技术手段，含基础信息数据库、共享信息数据库、信息专题数据库和信息专业数据库等，对信息进行大数据分析与开发利用后支撑上层应用系统。

信息技术应用层是整个农业信息化的核心部分，用以满足农业信息化的各项业务需求，对农业生产、经营、管理与服务层面进行信息化应用，并将相关资源整合后提供给信息服务层。

信息服务层是面向最终用户，服务于农业产业链、管理和消费各环节的相关人群，包括综合型聚合农业信息服务平台和多元化信息服务渠道建设。

标准规范体系是整个农业信息化建设的依托，用以规范信息化相关的各类技术、数据、业务、管理与运维等，包括法律法规和标准规范等内容。安全保障体系包括信息安全和容灾备份等，用以保障各项系统的安全运行。

保障措施包括组织领导、政策制度、机制创新、资金保障和队伍建设，为数字农业“新基建”的建设与运行提供保障。

四、建设重点

1）完善信息通信网络和传感网络

加强卫星遥感、航空遥感、地面物联网等农业传感网络建设，动态监测重要农作物的种植类型、种植面积、土壤墒情、作物长势、灾情虫情和畜禽圈舍通风温控、空气过滤、环境感知等情况，实现重大病虫害和动物疫病疫情智能化识别诊断。采用5G技术和高速光纤接入技术实现农业信息化数据机房与公众信息网络的连接，不断提升接入带宽能力，做好不同数据机房网络路由配置，实现农业信息化数据平台的高速连接和信息下发，提升网络专线安全性能。

2）构建云计算基础设施

对现有农业信息化各类系统的服务器、存储器、交换机等硬件设施进行全方面整合，根据需要进行相应资源的优化和扩容，在备份区域建设一定规模的异地备份容灾设施，部署虚拟化软件系统，实施云计算改造，形成云计算设施资源池，构建统一的云计算管理平台，实现所有计算资源、存储资源、网络资源的统一调度管理。基于统一的云计算基础构架平台，为各区域农业信息化各领域业务平台建设提供计算、存储服务，以及平台开发环境和能力调用等服务。

3）建设全产业链信息化服务平台

按照“平台上移、服务下延”发展思路，依托农业信息化云计算基础设施资源，构建具有较强公信力的农业信息化综合服务平台，覆盖农业生产、经营、管理、服务各领域。重点建设农业政务管理、农资农产品安全监管、农业电子商务、农业信息服务等信息化子平台，并向生态农业、农产品流通、银行保险、商业贸易、大数据服务等进行扩展。充分发挥以互联网为核心的信息技术优势，理顺信息渠道和流通渠道，促进平台线上和线下紧密结合，解构和重组传统农业生产关系，将农业、商务、物流、金融、政务等领域进行跨界整合，打通传统隔离的农业产业链环节。

4）聚集要素打造大数据开放平台

着力推进农业发展各类要素资源在平台聚集，推进各类农业主体，包括农业生产企业、农资企业、农产品商贸企业、农户等直接主体，以及金融企业、信息技术企业、电信运营企业等间接主体，通过农业信息化综合服务平台进行相关生产、经营、商务活动；促进各类农业资源，包括农资、农产品等传统农业流通资源，以及资金、土地等新型农业流通资源，利用农业信息化综合服务平台实现资金流、物流和信息流的融合流动。采用大数据技术对农业信息化平台产生的各类农业数据资源进行聚合分析，为农业产业各主体活动提供精准服务。

五、建设案例

以某省十三五期间数字农业部分建设工程为例说明当前我国数字农业“新基建”建设落实情况。

1）农业云平台建设工程

为XX省农业信息化建设提供基础设施共享服务和数据支撑，整合XX省农业信息资源，促进农业部门信息资源共享和业务协同，消除部门“信息孤岛”，规范XX省农业信息化建设，全面提高XX省农业信息化基础设施服务水平。具体建设项目包括：

√ XX农业云计算数据中心建设项目

对省预警防控中心大楼机房进行云计算数据中心改造，采用集中式和规模化部署，建设面向全省、集农业信息资源存储与数据计算资源分配于一体的农业中央云计算数据中心和灾备中心。云计算数据中心配置多路由、高带宽的出口链路，建立整体的安全防护管理制度，保证云计算数据中心的网络与信息安全。同时在三亚建设异地容灾备份机房作为数据分中心，为省农业中央云计算数据中心提供异地容灾备份服务。

√ 现代农业资源云平台建设项目

按照国家电子政务十三五规划中政府云试点工作要求及省内农业云服务实际需求，依托自有云计算数据中心和社会成熟的云服务提供商，建设农业云主机、云存储、云桌面，实现农业资源的迅速部署和云计算管理，提高基础资源利用率和应用服务成效，减少重复浪费、避免各自为政、信息孤岛。

√ 农业信息共享与业务协同基础平台建设与推广项目

建设连接省、市县两级农业部门以及XX省农业厅横向管理部门的XX省农业信息共享与业务协同基础平台，整合现有农业生产、经营、管理与服务等业务系统和信息资源，支持跨平台异构数据对接，实现农业部门间数据共享和业务协同。

√ 应急指挥视频会议系统建设项目

在XX省农业厅原视频会议系统年久老化的情况下，在十八个市县建设与完善由多点控制单元、视频终端、录播服务器、电视墙服务器等高清设备组成的远程高清视频会议系统，保障各大应急指挥视频会议系统的功能正常运行和增强。

√ 全省农业移动OA自动办公系统建设项目

在原有互联网OA自动办公系统基础上，建设全省农业移动端OA自动办公系统平台，并配置相应移动办公设备，提高全省农业系统办公实时响应操作能力与信息化水平。

2）农业大数据开放平台建设工程

将信息数据作为XX省农业重要战略资源，在农业云服务平台上，加强农业数据资源的采集、汇聚、挖掘和开放，构建XX省农业重要战略资源的大数据开放服务平台，通过全面聚合、深入挖掘、高效应用，打造XX省农业差异化竞争力。具体建设项目包括：

√ 农业信息资产基础数据库建设项目

全面盘点XX省农业现有信息数据资源，明确可纳入信息资产的范畴，根据农业信息化应用需求，制定数据资产标准与规范。依据农业信息共享与业务协同基础平台对信息资源的整合情况，建设农业基础数据库和公共数据库，农业基础数据库为农业应用提供标准的、规范的基础信息，公共数据库为政府其他部门提供公共数据资源，如XX地理信息数据库、农业科技与成果推广数据库、种质资源保护数据库、农业标准数据库、招商引资项目数据库、农业人才智力数据库。

√ 农业大数据弹性汇聚子平台建设项目

构建数据弹性汇聚子平台，按需从各个信息终端与信息系统采集或清洗数据，统一存储在分布式文件系统。

√ 农业大数据分析子平台建设项目

基于云计算分布式架构，构建数据按需分析平台，根据业务需求形成挖掘模型，提取农业信息资产基础数据库中相关数据，支持各类统计分析报表和各类专题深度数据挖掘分析，提高非结构化数据处理分析能力和实时数据处理能力，促进数据价值化。

√ 农业大数据开放子平台建设与推广项目

建设数据开放服务平台，充分利用XX农业数据资源，与第三方合作规划数据服务产品体系，有序开放相关数据，创新商业模式，挖掘数据价值，将汇聚平台的数据或分析平台的结果在信息服务体系下开放，促进数据服务化。关注大数据安全问题，以政府信息安全和客户隐私保护为前提，数据开发做到安全可控。

六、结语

通过数字农业“新基建”的建设来推动数字农业细致入微的应用，有助于农业产业链生产、加工、销售和消费等核心环节的资源整合和重组，并加快实现物流、资金流和信息流的全程贯通，集合农业生产经营主体，促进资源优势和信息畅通的产业链条和联盟集群的形成，有助于全面提高我国农业农村数字化水平，推动我国农业转型升级，实现高质量发展。■