数字农业的现状及发展趋势探讨

林乐刚 李丽丽

摘  要：在信息技术时代，各行各业都在开展数字化建设，农业也不例外，信息技术进入农业领域成为推动农业经济发展的重要力量。现阶段，我国正推动传统农业向现代农业转型，在这一关键时期合理加大对数字技术的运用，无疑会提升我国农业转型速度与质量。本文联系实际，对数字农业的现状以及发展趋势进行分析探讨，以供参考。

关键词：数字农业;发展现状;发展趋势

1数字农业现状分析

农业是国家之根本，农业发展质量直接决定了国家的发展潜力，决定了民生水平。一直以来，中央政府高度重视农业的发展与建设，并立足时代与社会背景提出科技强国、数字中国等具体的发展目标，这为我国的农业建设提供了思路与方向。

在我国之前，日本、美国等国家就顺应信息数字技术发展趋势大力开始了农业数字化建设，提出了“农业发展4.0框架”等构想与发展战略。在结合自身国情的基础上，这些国家将数字技术广泛应用于整个农业生产活动与经济环境，创建了数字农业经济，迅速提升了农业经济发展水平，为农业的长远稳定发展奠定了相对良好的基础。我国在《全国农业现代化规划（2016～2020年）》这一文件中，明确提出了要将农业生产、农产品加工与数字信息技术、智能装备有机结合，基于先进知识理论与技术手段推进农业信息监测预警信息化、农业生产数字化、农业管理智能化与数字化，有效增强农业抗风险能力，提高农业发展质量【1】。

国家指出，数字农业简单来讲就是将农业数字化。在农业生产与经营过程中，将地理信息系统、遥感、物联网以及全球定位系统等先进信息技术与各类智能装备运用到其中，实现对农业生产经营过程、农业对象、农业环境等的数字化设计与可视化表达、信息化管理【2】。现在我们说农业，不仅是简单种植，它还关系到生态、地理、土壤以及植物生理等多门学科。只有正确认识到农业的多学科性，并将这些基础学科与现代先进信息技术有机结合，才能建立起数字化农业、现代化农业。而在建立起数字农业后，农业生产方式、经营模式、管理理念以及技术方法都将得到改变，农业的发展会更加健康合理，农业资源的利用率也会更高，农业生产成本将进一步降低。当前，我国对数字农业的研究与应用具体表现在以下几个方面：

1.13S技術

在当前背景下，数字农业依然是以地理信息系统、遥感以及全球定位系统这“3S”技术为核心。自20世纪80年代开始，我国就已经开始了作物遥感估产研究与试验，建立了北方11省市冬小麦气象遥感估产运行系统。系统建成后，便对京津地区的冬小麦种植、杭州嘉兴地区的水稻种植、辽宁、吉林等东北省市的小麦种植活动进行了遥感估产试验。这不论是在战略还是实践层面都具有重要意义。之后，我国又将卫星等先进技术应用于农业生产，建立了“北方冬小麦气象卫星遥感动动态监测及估产系统”，又推动着我国的数字农业向前迈进了一大步。20世纪90年后，我国基于遥感、卫星等先进技术手段建立了全国主要大宗农作物遥感估产业务运行系统，这一系统在2002年开始正式进入业务化运行。目前，我国对农业生产与经营的数字化监测范围更加广泛，涉及到大豆、小麦、水稻、玉米、油菜以及棉花、甘蔗等多种作物。应用3S 技术与卫星技术，能相对准确的监测预测出上述七大作物的尝试、产量以及每亩经济效益与土壤墒情 状况等，为农业的种植决策与田间管理、生产销售等各项工作带来了很大帮助，同时也更便于国家了解与管理农业，让农业逐步朝着规模化、产业化方向发展【3】。

1.2农业数据信息资源建设

农业数据信息资源建设是数字农业的基础。在农业生产过程中，借助遥感、地理信息系统将等先进技术手段调查分析各区域的土壤、气候、水源等具体情况，利用大数据建立信息资源数据库，对各类农业数据信息进行分类规整，为农业的生产与经营发展奠定数字资源基础。当前我国已经建成并且发挥了实质性作用的数据资源库有农业合作经济数据库、农牧渔业科技成果数据库、中国农林文献数据库、中国畜牧业综合数据库以及农业合作经济数据库等。这些数据库在农业的发展转型过程中发挥了非常重要的作用。近年来我国物联网技术、卫星遥感技术迅猛发展，尤其是北斗系统的建成大大降低了信息收集、监测与获取的难度，我们可以从天空地多个层次对各区域的气候、水文地质等信息进行监测与运用，从而有效提升农业抗风险的能力，促进农业经济健康稳定发展【4】。

1.3农业模拟模型与专家系统

农业模拟模型与专家系统的建设及应用让农业管理精度与农业生产效益大大提升。当前我国的农业模型包含了四大部分内容，分别是经济管理模型、环境模型、生物模型以及技术模型。在这四大模型中，对农业生物模型的研究最多。

农业植物模型主要是根据相关理论与数据构建农作物的虚拟生长状态，并进行虚拟的施肥、田间管理等，最终找到一个比较科学合理的种植与管理模式，然后在实践中加以运用，让生长在正常环境中的农作物有一个良好的长势与较大的产量。

2新时代数字农业发展趋势

部分人单纯认为数字农业就是智慧农业、信息农业，但实际上数字农业尤其自身的独特性。如就数字农业与智慧农业而言，两种农业类型的基础虽然都是数字资源与信息技术，但数字农业更强调数字化特征和信息技术在农业各生产环节中的本质作用。在新的发展时期，数字农业也更被赋予了新的内涵，农业生产中对于各类信息技术手段的运用将更为灵活、深入，且多项技术交叉结合运用将成为一个必然的发展趋势。在以后，卫星、遥感、物联网、3S等将构成一个立体、多维、一体化的监测系统，即天地空一体化的数字农业观测系统。

由于，我国地形多样、气候类型多样复杂，天气的变化性较大，在一些主要的粮食产区多云多雨天气频发。因此如果仅依靠单一的遥感平台观测气候或是土壤、水文信息，可能会面临信息滞后、信息不全或信息的精准性不够等问题。我们需要利用各类先进技术手段构建起天地空一体化的数字农业观测系统。具体来说，在“天”这一层面，主要运用卫星遥感技术进行管测;在“空”这一层面，主要借助航空遥感技术进行观测;在“地”这一层面主要利用互联网、物联网组成一个地面传感网，利用其观测种植区域各项信息。通过在三个层面的大范围、不间断、高精度与动态化的监测，准确获得各项农情信息，为农业的生产种植提供支持与帮助。

结语

综上所述，数字农业是一个多学科、多领域、多部门交叉与集成的一个系统性工程，该工程比较独特、比较复杂。在推进农业的生产、管理以及服务与数字技术相结合的过程中，我们需要考虑到农业的特殊性，要从农业特有的特征特点出发构建网络、智能、数字的生产经营体系，确保数字技术的功能作用能在农业领域得到充分发挥。

参考文献

[1]  曹淼.数字农业“新基建”建设思路探索[J].互联网天地，2020（07）：14-17.

[2]  汪懋华，李道亮.力推数字技术与农业农村的深度融合[J].农业工程技术，2020，40（15）：23-24.

[3]  周清波，吴文斌，宋茜.数字农业研究现状和发展趋势分析[J].中国农业信息，2018，30（01）：1-9.

[4]  姚建松，刘飞.数字农业田间信息获取技术研究现状和发展趋势[J].农机化研究，2009，31（08）：215-220.