数字农业篇1

美国爱荷华州拥有3000万英亩种植农田，约92000个农场，是该州经济的重要组成部分，也是美国主要作物的供应商，该州目前正致力于降低过量的氮肥施用以及农田径流，减少农业环境带来的影响。Farmers Edge组成一支当地的农业专家团队，加上精准农业解决方案，提供给全州的种植者们。通过使用可变速率技术，爱荷华州的种植者们拥有了精确调节农业投入的工具，以最大化潜在产量和最小化肥料投入，带来高效盈利的农业。

不仅在爱荷华州，自从去年进入美国市场以来，Farmers Edge已经在美国中西部明尼苏达州、伊利诺伊州、内布拉斯加州、威斯康星州、北达科他州、南达科他州、密苏里州以及堪萨斯州等地开展了业务。更令人感觉振奋的是，这家公司已经进入了巴西市场，近十亿英亩的耕地带来了在很大程度上尚未开发的市场机会，这些耕地在提升农业生产率方面具有很大的潜力。凭借在业内进行多项让大型跨国公司对接领先的地区性农业综合企业的合作，Farmers Edge已经在全球最大的农业市场上成为了新兴的卓越技术提供商。

数字农业篇2

1对数字农业的认识

数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。

有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。

事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。

2存在的问题

2.1农业信息化水平较低

收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。

2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。

2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。

3建设数字农业的基本设想

随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等

方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。

3.1整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。

3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。

3.3强化对科研、管理等的服务工作

通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

4参考文献

[1]蒋建科.“数字农业”带动农业现代化[J].农资科技，2003（5）：41.

[2]薛领，雪燕.数字农业与我国农业空间信息网格（Grid）技术的发展[J].农业网络信息，2004（4）：4-7.

数字农业篇3

数字农业篇4

1.2是档案管理发展的大势所趋

农业科技档案资源的高效、快捷开发利用需要应用数字化技术。传统的查阅方法是到档案馆，采用人工捡索的办法查找所需的档案，费时、费力，查全率和查准率均不高。档案管理实行数字化后，全市农技推广机构通过互联网，进入市科技档案馆数字化信息中心，各单位的档案电子目录和开放档案数字信息均上传至市农业科技档案馆信息中心，方便全市农业科技档案资源的整合和利用，顺应档案馆现代化发展的需要。

1.3是现代农业发展的必须

在当今人们的时间意识越来越强，领导需要迅速、准确的决策；各职能部门工作要求快速及时；社会广大公众对档案信息需要量不断增加的情况下，要求档案部门必须尽快改变传统的原始管理、检索和提供利用的手段，运用现代信息处理技术手段来处理农业科技档案信息资源，提高档案资源的开发能力和利用效率，确保档案信息能及时、方便地提供。

1.4是节约农业档案机构建设资金的举措

库藏档案案卷数量的不断增加需要信息化来管理。以杭州市农业科学研究院为例，该院下辖农作、水产、茶叶、蔬菜、畜牧、生物等多个科研所，截止2010年全院库藏档案820卷，资料12088册，其中相当部分档案分散在基层建档单位，如果对这些档案进行有效整合，采用数字化管理，可大大减轻农业科技档案管理工作人员的工作量，降低费用支出，使档案管理人员能在有限的时间内搜集更多的信息，不仅降低了成本，而且极大地提高了效率。

2农业科技档案管理数字化建设总体设计

农业科技档案管理数字化建设的指导思想是：以需求为导向，以利用为目的，充分利用计算机软硬件功能，最大限度发挥人力资源和数字化加工设备能力，保护农业科技档案原件完好，保证数字化农业科技档案真实准确，更好地发挥农业科技档案信息资源的作用。农业科技档案管理数字化建设的原则是：档案数字化，工作标准化。档案数字化标准规范体系的建设，可以从管理、业务、技术等标准规范层面来研究制定。从简单的标准化向科学、精确的标准化过渡，从孤立的标准向体系化的标准推进。重要档案优先数字化。以利用需求为导向，结合实际，统筹规划，分步实施，突出重点，量力而行，将年限较长、具有馆藏特色、最为珍贵以及利用频率高的档案优先数字化。各部门分工协作。档案数字化工作相当繁琐，涉及面广，必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念，充分发挥单位各个部门和各类人员的作用，明确工作任务，落实责任分工，真正做到各司其责，各施其能，协调配合，形成全方位、多层面、多角度、共同推进档案数字化建设的科学发展模式。多方位快速高效检索。数字档案管理系统应该建立多种满足档案利用者的检索方式，提高检索的自由度。完善的电子检索系统，能高效、快速、全面地从档案信息中检索出利用者所需的信息，并对档案利用进行快速统计。数字档案管理系统应及时公布、更新、维护网站网页内容，提供服务范围、内容，便于档案利用者了解档案信息动态，及时查找所需信息。注重档案数字化人才培养。要建立和完善档案人才选拔、任用和激励机制，重视人才的储备，以超前的意识搞好人才建设，造就一批既熟悉档案工作管理、通晓档案理论知识，又掌握现代档案数字信息技术的新型档案工作人才队伍，确保档案数字化建设及档案事业又好又快地发展。农业科技档案管理数字化建设需要投入，特别是建设初期软硬件配置投入较大，建成后也要保持一定的运行成本。因此，要按照成本效益最大化的要求，细化农业科技档案管理数字化建设的步骤。同时优化农业科技档案管理数字化的各种资源配置，根据不同的情况，进行农业科技档案管理专业人员和数字化技术人员、计算机和扫描设备的合理配置，构建农业科技档案管理数字化投入小收益大的新模式。具体步骤上：

一是建立农业科技档案管理数据库。第一步，输入文件级目录。在建立数据库的过程中，可边输入边打印，一方面补齐卷内文件目录，另一方面检验输入的正确性，从而确保农业科技档案管理数据库的真实性、完整性和有效性。第二步，采用扫描仪、数码相机等设备，实现原文件信息数字化。

二是加强电子文件的收集和积累工作。电子文件包括电子文件内容、电子文件载体和电子文件显示、修改的电子计算机软硬件平台组合，是未来数字农业科技档案管理最主要的来源。为了确保所形成的电子文件不被丢失，保证电子文件是可存取、可利用和可理解，必须及时对所形成的电子文件进行收集积累。电子文件的收集积累，不仅保证电子文件的真实性，还维护了它的系统性、完整性，同时，也防止了存有信息内容的载体在个人手中发生丢失、损坏，从而保护电子文件的安全，为电子文件的归档打下基础。电子文件的收集积累范围，应严格按照国家有关规定执行。用载体传递的电子文件，要按规定进行登记、签署，对更改处，要填写更改单，按更改审批手续进行，并存有备份件，防止出现差错。

三是农业科技档案管理数字化与上网利用同步。农业科技档案管理数字化及管理流程重组是一个管理思想不断变化的过程，农业科技档案管理数字化与上网利用同步即是新技术和新理念相互融合的表现。数字化农业科技档案管理分开放与不开放两种，开放农业科技档案管理即上互联网，建立农业科技档案管理资料网站，实施资源共享，在互联网上向政府和社会提供农业科技档案管理信息。

3农业科技档案管理数字化建设需要把握的几个问题

3.1提高认识，统筹规划

首先必须在思想上充分认识农业科技档案信息资源的重要意义。在当今信息公开程度越来越高的形势下，农业科技档案的文化性质和社会性质逐步强化，利用的范围和对象将逐步扩大，只有当农业科技档案信息资源在农业现代化建设中发挥重要作用时，农业科技档案和档案工作的意义和价值才能充分地全面地展现出来。其次，做好统筹规划。将大量的农业科技档案数字化，是一个庞大的系统工程。首先要做好馆藏情况的调查，包括档案的类型、载体形态与状态、馆藏数量、档案信息利用等基本情况。根据馆藏情况，制订农业科技档案数字化的科学规划，包括服务器、电脑、扫描设备等硬件的购置计划和数字化处理规划。最后，要保障档案整理过程的完整性。农业科技档案数字化是一项费时较长的工程，在大规模、流程化的数字化过程中，所有档案原件都需从档案库房分批大量取出，一定要保障档案原件的完整，不允许出现损毁和遗失的现象。

3.2加强基础工作，认真做好档案数字化

数字农业篇5

数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中，有着不同的数据格式和规范，采用不同的概念和术语，基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段，即使付出很高的代价，也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中，在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。

为此，本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件，应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术，建立一个数字农业时空信息智能管理平台，对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理，便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统精确控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量，在提高作物产量的同时，能够实现精确控制农业生产过程，有效降低成本，充分保证农业资源科学地综合开发利用，减少和防止对环境和生态的污染破坏，保持农业生态环境的良性循环，是实现“绿色农业”的重要途径。

1主要关键技术研究现状

1．1数字农业

数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的，是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标，包括精准农业、虚拟农业等内容，其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念，它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况，运用卫星全球定位系统控制位置，用计算机精确定量，把农业技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平，从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率，提高农产量，减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时，我国紧跟国际研究的前沿，开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。

1．2时空推理

近年来，时空推理（Spatio－temporalReasoning）已成为十分活跃的研究方向，在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。

1．3时空数据标准与共享

不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异，这造成了异构时空系统集成的困难，因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手，近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式：

（1）空间数据交换

空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式，通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有：SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准；以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准；AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换，但由于底层数据模型的不同，最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用，但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的，比空间数据交换标准更有前途的数据标准。

（2）基于GML的空间数据互操作

开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium，OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage，GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范，包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范，2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来，国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较，认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年，ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年，ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式，成功实现数据的互操作。2003年，崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构，在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年，张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年，朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年，陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整，支持厂家较多，相关研究丰富，是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。

1．4时空本体

1．4．1本体、语义Web和OWL

本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法，在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入，本体论方法受到了越来越多的关注，人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新为2004年2月10日的版本[11]。

1．4．2时空本体

基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下：

1998年，Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题，给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年，Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言，该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年，Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体，使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年，Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整，相关研究成果已经在网上共享，本文在此基础上开展研究，建立农业时空本体。

2主要研究内容（1）农业时空数据规范

现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术，研究通用性更强的时空数据表示模型，能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准，利用上述模型扩充GML，兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准，构建针对数字农业中时空数据的DA－GML标准，作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。

（2）农业基础时空数据库

基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库，该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术，支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA－GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据，主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。

（3）农业时空分析方法库与农业时空知识库

时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术，通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示，形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理，同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识，建立农业时空知识库。

（4）农业时空本体库

在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言，本体是表达一个领域内完整的体系（概念层次、概念之间的关联等）的最有效工具，所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具，带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。

以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务，可以在线对库中信息进行维护和检索，并能无缝集成到应用系统中。

（5）系统体系结构

系统工作原理如图1所示。首先，外部系统的时空数据转换成GML格式（现在绝大多数系统支持该数据标准），进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理，形成本体库。外部系统的请求通过WebSer－vices发给仲裁者，仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作，结果返回给用户。

（6）基于平台开发农业生产智能应用系统

基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统，解决实际问题。

3相关系统对比分析

3．1数字农业空间信息管理平台

平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术，对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出，从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制，并对农业生产过程的区域差异进行精确定位、动态控制等定量操作[17]。

3．2全国农业资源空间信息管理系统

全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发，具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。

3．3中国西部农业空间信息服务系统

计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始，全面地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术，详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。

（1）基于平台提供的开发框架，能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统，基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统，各应用系统能互通、共享，便于升级维护。

（2）由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供，简化了开发数字农业应用软件的工作，节约了成本。

4结束语

数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台，是一个概念全新的系统，定位于基础农业空间数据管理平台的上层，更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。

参考文献：

［1］于淑惠.数字农业及其实现技术[J].农业图书情报学刊,2004,15(7):5－8.

[2]唐世浩,朱启疆,闫广建，等.关于数字农业的基本构想[J].农业现代化研究,2002,23(3):183－187.

[3]Geographymarkuplanguage(GML)[EB/OL].(2003)./techno/specs/002029PGML.html.

[4]RANCOURTM.GML:spatialdataexchangefortheinternetage[D].NewBrunswick:DepartmentofGeodesyandGeomaticsEngineering,UniversityofNewBrunswick,2001.

数字农业篇6

通过数字农业技术的应用，以最少的或最节省的投入，获得最高的经济收益和最佳的环境效益。大幅度提高农业信息化和现代化管理水平。实施数字农业、精准农业不但可以最大限度提高农业现实生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展农业的有效途径。

2 赵光农场农机概况

赵光农场现有农机总动力达到2.8万千瓦，农机具858台件，耕地动力比为17.85：1，田间综合作业机械化率达到98%，大宗作物全部实现机械化，农机具原值已达1.4亿元，其中：

（1）动力拖拉机89台，其中375马力以上5台，180-210马力50台，180马力以下（1204）34台；（2）收获机68台，其中进口收获机17台，国产3518收获机7台，1076/1075收获机33台，割晒机8台，玉米扒棒机3台；（3）运输拖拉机81台，其中90马力拖拉机24台，80马力以上51台，70马力拖拉机6台；4）农具现有858台件：其中进口播种机25台，国产播种机75台，重轻耙125台，玉米灭茬机80台，秸秆搂草机10台，打包机4台。

现已投资4800万元建设大型服务中心两处，投资4000万元购置进口机械66台套。以农机中心为管理中心，作业半径范围30公里，可承担跨区作业120万亩。

根据目前农场的农业机械化、集约化、规模化生产的特点，在数字化农业技术创新的基础上，集成国内外先进的计算机技术和农业生产技术的最新研究成果，构建精准农业及数字化农业技术应用的软硬件平台和信息服务体系，应用遥感系统（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS），建立地学空间信息数据库和信息动态更新获取采集系统，引进开发适宜本地作物的精确施肥、平衡施肥、病虫草害诊治专家系统（ES）；实现RS、GPS、GIS、ES技术与自动变量施肥机、自动变量喷药机和与收获机配套的作物产量实时计产系统等智能农机设备的集成应用，将产生明显的社会、经济与生态效益。

3 赵光农场数字农业管理系统主要完成的功能

3.1 门户系统 门户系统是数字农业信息网的门户系统，提供日常信息的、系统入口的引导功能等功能。具体包括：农业概况：展示农场及农业的基本情况。基础信息：包括气象数据、土壤指标数据、生产资料、农机、种子数据、其他等农业生产相关数据。农业图库。技术推广。网络视频协同办公系统。办公自动化系统。领导决策桌面系统等等。

3.2 日常信息

3.3 系统功能入口 为数字化管理系统、数字化辅助决策系统和第三方应用系统提供连接服务，使得第三方系统可以方便快速的嵌入到整个数字管理系统中。

3.4 农业数字化管理系统：主要体现服务、管理、精准农业三大功能模块。

（1）服务系统：基于WebGIS的测土配方施肥辅助决策；基于WebGIS的病虫害防治辅助决策；基于WebGIS的高清影像与作物长势决策；基于WebGIS的气象信息服务系统。（2）管理系统：基于WebGIS的农场资源管理功能：农业、农机、气象、水利、林业、畜牧等资源进行汇总分析。（3）精准农业系统：①作物产量实时计产系统；②土壤养分检测与管理系统；③农业专家决策支持系统；④精量播种、变量施肥实施管理系统；⑤农田病虫害监测系统与变量施药作业系统的集成；⑥农机卫星导航自动驾驶系统、3G（无线）视频监控系统。

数字农业篇7

1．2农业机械作业统计核算

在农业机械上安装作业机车核算程序，能够实现网上传递核算，这一操作主要是由作业区管理人员将农机作业情况填入计算机传递到农机中心，实现作业区农机作业的统一核算，之前农户要计算农机在工作时工作的成果一般都是采用纸质计算的方法，自从在农业机械中安装了作业机车核算程序之后，广大农户实现了无纸核算，而且还提高了核算的准确率。

1．3农业机械作业进度统计核算系统

这一系统是农业机械中较为常见的系统之一，它的主要作用是各个管理区利用计算机网络实时掌握农机作业的进度，这一系统能够根据每台机车的作业小时数量和具体的工作数量确定定期的保养时间，并通过网络发送到驾驶员的手上，这样驾驶员按照收到的信息提示来控制机车的工作进度。

1．4农田遥感资料

这一技术主要是依靠卫星来完成的，经过卫星遥感地图对地面定点测量，在经过几何形式的计算之后，能够获得农田、道路、水库、住宅区等较为详细的地面位置信息，这对于有效的管理这一地区是有着极大益处的，方便总体规划。

1．5农机历史资料统计

这一技术主要是把资料通过相应的编制程序输入到农机数据中心，在数据中心储存了全部的农机使用资料，我们的操作人员可以在这些历史资料中查询自己所需要的信息。

1．6农田地理信息系统

这一系统是把农田地图输入到计算机当中，这样操作人员就可以在计算机中查询到某一个地区某一地块的基本情况，包括地块的施肥、施药、轮作、年度种植作物品种及产量等等，再有就是能够有效地查询到某一地块所处的地理位置，方便操作人员的工作。

1．7农机经验交流系统

这一系统的形成主要是先设立一个农机经验交流的网页，将经常用到的农机机型的维修和保养的常识放在上面，另外还将一部分改进的农机技术输入到计算机的网页当中，在各个地方的农机部门要设立能够上网的计算机，这样操作人员在农机出现问题的时候能够在第一时间找到有网络的地方，上网到农机经验交流系统中，查询自己所需要的信息，做到及时有效地处理农机故障。

1．8GPS动态跟踪调度系统

在农业机械上安装作业机车GPS，运用电脑系统可以准确的报出GPS接收机的位置和运动的状态，并将这些信息反馈到农机控制中心的大屏幕上，再通过互联网等网络技术实现实时查询农业机械的作业时间、作业地块、作业速度等相关信息。与此同时，为了操作人员方便观看，我们还可以在农业机械上安装视频装置，这样可以实时的掌握机车的作业情况。

1．9GSM短信群发系统

GSM也就是人们所熟知的全球移动通讯系统，利用GSM系统实现短信群发，让农机操作人员能够以最快的方式通过本身的手机来获取通知、农机新动态、新技改及农业机械的相关保养的提示等信息，方便了农机的组织管理、机车调整和农机新技术的推广。

1．10视频远程监视系统

我们知道农业机械的成本是非常高的，尤其是那些大型的农业机械设备，实施监控是非常必要的。在农机控制中心设置很多个能够调焦的自带红外线的监视系统设备，自带红外线的目的是为了能够在夜间实行实时监控，各级的农机管理人员可以利用网络来对农机中心的农业机械进行实时观察，这样利于农业机械的管理。另外，对农业机械的防火防盗也要时刻引起注意，有很多地方的大型农机具都是国家实行农机补贴政策之后购置的，一旦出现丢失的情况，损失的不仅仅是农机管理部门，国家也会遭受到损失，所以对农机具的管理和监管就显得尤为重要。

1．11农机作业计划系统

这一系统主要是在每年年初的时候，根据地区地块的种植安排，由农机控制中心进行农机作业计划指标的设计，并对其进行组织实施。此外，还要对农机作业地区的春耕、播种、收获等步骤进行整体的农业规划，制定机车的油料和保养计划，这一点非常重要，并且要在使用之前就要进行保养，一旦没有进行有效的保养，如果在真正使用的时候出现了问题，不仅会影响种植的进度，更重要的是会影响到最终的农作物产量，所以要对其进行科学的管理和养护。

1．12对环境数据的采集

在农机控制中心，通过计算机可以看到作业区境内的自然环境情况，并对这些自然情况(包括温度、湿度、风速等)进行实时的记录，这样做有利于发展保护地栽培。

数字农业篇8

1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1

2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1

2.1美国………………………………………………………………………………………1

2.2英国………………………………………………………………………………………2

2.3德国………………………………………………………………………………………2

3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2

4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3

4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4

5 “数字农业”的实践策略……………………………………………………………4

5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4

5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5

5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5

结语…………………………………………………………………………………………6

致谢………………………………………………………………………………………7

参考文献……………………………………………………………………………………8

摘 要

数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。

关键词：数字农业；农业信息化；发展策略

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

浅析“数字农业”发展趋势与策略

1“数字农业”的内涵

“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前，学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业，精确农业，“ Internet + 农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化，在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用，代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用，并且不断的提高现代农业产业的数字化水平，支持农村战略的实施。

2国外“数字农业”关键技术发展与应用

2.1美国

美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上，已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起，美国已开始应用数字农业技术，包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等，对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用，智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统，基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统，用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理，可绘制农场产量的“数字地图”，在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65％以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下，美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接，应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外，美国也已形成完善的技术服务组织网络，美国服务类企业与公益性服务机构可为经营主体提供较为完善的技术服务，例如美国农业技术服务组织（FSA）为农民提供丰富的信息。

2.2英国

英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备，互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上，精准农业技术得以实现在农业的全方位应用，如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等；英国Massey Ferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统，借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案；智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统，能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业，同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》，提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业，从而提升农业生产效率，如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。

2.3德国

德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下，德国积极发展高水平数字农业，在农业生产高度机械化的基础上，建立完善的计算机支持和辅助决策系统，提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发，并由大型企业牵头，如德国拜耳公司投资2 亿欧元支持数字农业布局，已在60多个国家提供数字化解决方案，并旗下Xarvio品牌推广数字农业，通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息，帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术，实现收割过程的全面自动化。

3我国发展“数字农业”的紧迫性

今年虽然受到疫情影响，但我国大部分农产品仍然是一个“大年”，怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题，把农货顺利卖出去，让农民实现丰产又丰收？加速数字农业发展是不二法门。

农业长期保持着传统形态，技术进步一直较慢，特别是进入信息化时代后，农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起，越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术，实现了智能化、数字化重塑，生产率大幅度提高。2019 年，我国服务业、工业数字经济渗透率分别为 37.8%、19.5%，但农业只有 8.2%，数字化改造的空间很大，需尽快赶上信息社会的发展步伐。

农业数字化转型是农业现代化的必然选择，也是破解目前农业难题的一剂良方，瞄准这个主攻方向，无疑将为农业高质量发展提供新动能，给予农民更多获得感。对广大农民来讲，农产品销售难的问题最头疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说，农业数字化水平滞后，农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然，加快技术与传统农业的融合，打造数字农业，对产业链进行全方位的数字化改造，使得传统农业脱胎换骨，插上科技的翅膀腾飞，已成为农业发展新趋势。

4“数字农业”的发展趋势

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实

物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平，实现了整个农业生产过程的数字化控制，实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中，重点是如何精确控制生产环节，例如育苗，播种，施肥，灌溉和病虫害防治。当前，荷兰，日本，以色列和其他国家正在使用大数据，人工智能和信息技术来促进数字化，精确化和智能化作物种植的发展。

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛

电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如，美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台，该平台整合了有机农业的上下游，并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统，使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品，例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下，可以快速送到消费者家中，从而大大提高农产品物流的效率和质量。

值得欣喜的是，近年来，全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源，重构产业链，培植人才，发力促进农产品上行。以河北省为例，近年来积极引入农业电商龙头企业，与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作，持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域，合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到，利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源，将需求传导给供给端，有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下，传统农业的“痛点”也得到有效解决，进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。

随着电商农产品销量的快速增长，广大农民亦受益匪浅，农业生产模式发生重大变化，以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流，精准种植、数字营销提升了农民收入水平，促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区，数字农业重塑产业链，帮助贫困户掌握技术、融入市场，实现了造血扶贫。实践证明，此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如，拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定，荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至 2019 年底，拼多多平台直连的农业生产者超过 1200 万人，累计带贫人数超百万。

4.3农业多元化公共服务将更加完善

通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务，农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展，在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。

5 “数字农业”的实践策略

5.1实现农业农村业务数字化和可视化

加快建立涵盖农业资源，农村产业，生产管理，产品质量，农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据，获取耕地资源，渔业水资源，粮食生产功能区，现代化农业园区，特色农产品优势区，特色鲜明的农业村庄，生产经营实体，村庄分布等数据。地图存储在数据库中，使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统，现场定点监控系统，集成的遥感信息，无人机观测和地面传感器网络，可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布，重大自然灾害和其他动态空间图，形成了一个一体化的全域地理信息图，为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。

5.2推动数字农业技术创新

创新，始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴，离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资，随着农业新业态新模式竞相涌现，数字经济发展红利惠及三农必将更加给力，而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用，促进数字农业领域的“产学研”合作，并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发，精确操作和智能决策的数字化管理，智能设备的变量修改和应用，农产品的灵活处理，区块链等技术，3S 加速，智能识别，模型仿真，智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用，了解数字农业技术标准和规范体系的建立，数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。

5.3 提高农业农村经营管理数字化水平

当前，就中国电子政务项目的发展而言，农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时，这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此，有必要进一步扩大移动互联网技术，云计算，大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用，并通过建立灵活，便捷，高效，透明的农业生产经营管理体系，为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开，政府公共关系，信息服务，办公室工作等方面，充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能，提高了园艺，畜牧，水产品，田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求，以提高劳动生产率，研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械，并进一步促进农业“机器换人”。

结 语

数字农业的发展实现了对农业生产的自动，精确控制，智能和科学管理，提高了农业的可控性，降低了生产成本，并减少了环境污染，使农业向精准，环保和可持续的方向发展。此外，农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素，可以简化交易联系，提高交易效率，降低成本，消除农民对库存余额的担忧，并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制，内容的选择空间也越来越广，这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。

致 谢

在这篇论文的撰写过程中，我遇到了很多的困难和障碍，但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助，不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识，让我非常感动，在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!

同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者，本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友不吝批评与指教。

参考文献

[1] 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 ,2019,30(01), 第 5-13 页 .

数字农业篇9

有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。

事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用。

2存在的问题

2.1农业信息化水平较低

收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。

2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。

2.3农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。

2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据。

3建设数字农业的基本设想

随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。

3.1整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。

3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网

数字农业篇10

1数字化农业技术概述

在农业领域进行数字化管理其实质是将先进的管理技术运用到农场建设发展的各个方面，利用系统化的管理方式，维持农场的健康高效运行。数字化管理技术，是根据我国的农业发展水平创新性的运用现代化技术对农场人员调配、基础机械建设、财务数据运行等方面进行全方位的管理，将先进的科技手段与传统的管理经验相结合，研发出的一种加强农业管理效率，提高农业产出的综合管理系统。可以有效填补传统管理系统的漏洞，提高农场运行效率，实现人力的充分调动与农场资源的合理配置，改善农业机械的利用水平，从而促进农业产业的快速、健康发展，为农场的现代化建设提供有效的技术支持。与此同时，增强现代化技术在农业产业的运用，也为农业经济在当今激烈的市场竞争中占据一席之地提供了技术上的保障。数字化农业就是将数字化信息技术运用到农业生产的整个流程，实现可视化管理，从而使农业管理的过程实现数据的高效有序处理、控制农业经济运行成本和加强基础农业机械的建设等发展目标。现阶段，我国农业发展区域水平差异较大，数字化管理技术通常与地区农业发展水平相适应，农业发达的区域对于数字化管理技术的应用范围更加广泛。为此加强农业数字化进程，首先要强化其在区域推广的力度，促进区域农业的高速发展，只有当区域农场的发展具有规模性，才能带动该区域对数字化管理的技术需求，从而有效推动农业产业整体的快速发展。在此基础之上，率先成为数字化管理的试点地区，将为全国范围内推行的现代化农业运行模式提供了参考模板。需要注意的是运用现代化管理技术手段实现农场管理方面的统筹规划时，要切实将数字技术应用于管理系统的内部，不要只将其作为一种外在的技术手段。在农业生产实践环节、农业技术研发环节和农产品的运输存储环节要切实落实数字化管理技术，实现现代化技术对农业产业的全面管理。

2农场农业统计信息系统的建立

准确全面的信息采集，是建立数字化农场管理系统的基础环节。在建立农场统计信息系统时，农场应加强专业化机械的建设，使用专业化技术人才进行农业指导，建立专门的监督管理机构，制定明确的规章制度，从而保证信息管理技术的全面有效推行。保证信息的准确性和时效性，建立实时传递的信息渠道，实现信息资源的有效利用，从根本上降低不必要的资源损耗。

2.1农场经济统计数字化系统的数据采集

（1）在信息的存储方面。将农场信息通过网络数据的模式进行存储，在保证信息完整性，将农场历年的产量、收益进行对比，制作明确的统计报表，分区域实行综合绩效等方面提供了极为便利的技术辅助。（2）在对农场大数据的处理方面。数字化的网络技术，可以进行准确有效的分析计算，对于农场的财务管理、产量统计、农产品运输等方面的数据信息管理提供了便利。然而，尽管数字化管理技术在全国范围内开始大力推行，但由于历年来信息数据的保存不当和基础数据的记录不完善，使得农场数据的采集和区域内农业信息的交互没有达到预期的效果。（3）在农业信息采集方面。建立一个专业化的信息交流存储平台，成为了数据信息有效管理的首要前提。相关部门应将农业数据平台作为各区域农场实时信息数据存储的数据库和区域化数据对比的网站，从而实现对农场数据信息的有效管理。

2.2农场经济统计数字化系统的指标表达与实现

（1）利用Access数据库技术实现数据的存储，并利用基于ASP动态网站技术开发的网络应用系统，最终实现了散点图分析、经济增长率分析等。这一技术在农业数字化研究的实现，可以直观、具体地展示农业经济投入和经济增长的比例关系，突破了农业数字化研究中单机版系统现状，实现了网络下多终端共享，并为农场数字农业集成系统网络平台的一步研究奠定了基础方法。（2）数字化农场的方差贡献率是指它所包含原始指标信息变化的程度，当累计方差贡献率达到80%至106%以上时，我们还可以认为这几个主分量可以代表原来的多个变量来反映原始指标的信息。在分析过程中应该根据每个主分量中载荷因子相关系数大小排序，说明第一主分量主要表达了农场产出收益能力；第二主分量主要代表了第一、二产业结构调整的能力；第三主分量主要表达了林业的高产效益类指标。

3结语

农场经济作为农业发展的重要环节，在发展过程中应深化数字化管理技术在实践环节的应用，保证信息化数据收集的准确性，加强数据共享平台的建设，实现数据收集与存储的全面有效性。将先进的科学技术应用于农业管理方面，不仅是农业产业建设发展的需要，也是推动我国现代化进程重要举措。

【参考文献】

数字农业篇11

    2.信息应用能力。大学生必须学会把通过不同渠道获得的信息加以综合分析,转化为自身的知识,然后应用到工作、学习和生活之中,只有这样才能实现信息的真正价值。

    3.信息判断能力。随着网络技术的发展,信息的传播速度突飞猛进,各种各样的信息铺天盖地,许多学生面对着茫茫的信息海洋,无所适从。只有有了正确的信息判断观点才可能发现有价值的信息。因此,在一些学科进行数字农业教育,对学生开阔视野、拓宽思路以及今后的就业有着深远的意义。学生可以以自己的本专业知识为依托,将数字农业技术融入其中,更好地发挥专业优势,提高自己的创新意识。这个培养过程,对高等农业教育提出了新的更高的要求,切实把数字农业技术与不同专业知识有机地结合在一起,对于培养出具有现代意识的复合型、有个性的高等农业人才十分重要。大力发展数字农业教育,提高学生信息素质,是农业大学可以借鉴的一种新型复合创新人才培养方式。

    二、数字农业教育与学生信息素质培养策略

    随着农业现代化的快速发展,高等农业院校对学生信息素质的重视程度不断提高,越来越迫切地需要具有高信息素质的建设者。因此,高等农业院校必须抓住信息素质培养和教育这条主线,以提高学生的信息素质为出发点,充分发挥数字农业教育在信息素质培养中的重要作用。在教育观念、人才培养目标和培养模式、专业调整、课程体系等方面进行改革与创新。具体培养策略如下:

    1.加强信息素质重要性的认识。高等农业院校要重新审视数字农业教育在信息素质培养中的重要地位,把对学生信息素质的培养作为计算机基础课程改革的首要任务。在信息时代,知识的更新步伐也在加快,使得学生必须构建一个与时俱进的知识体系。因此,在教学实践中,可以考虑三层教育体系:大学一年级学习计算机应用基础,二年级掌握一门编程语言,三年级开展数字农业教育。在数字农业教育的教学活动中,不仅要教授计算机的相关知识,还要渗透信息素质教育的理念,逐步使学生的信息素质得到加强和提高。

数字农业篇12

1数字化设计技术相关内容概述

1.1数字化设计技术概念

所谓“数字化设计技术”，是指在计算机数字化技术发展到一定程度的背景下，用于辅助设计领域的部分工作[1]。就当前大家所了解的数字化设计技术而言，涉及众多技术，核心处理技术主要有数字压缩、数字编码以及数字调制等。伴随着信息技术与计算机技术的不断深入应用与发展，数字化设计技术也得到了长足发展，逐步建立了一个以计算机为基础框架的模型，现如今在社会众多领域当中得到了广泛应用[2]。

1.2数字化设计技术特点

数字化设计技术在实践应用中，彰显了众多特点，总结起来，主要包括以下几个方面：首先，一个统一化产品定义模型，在社会众多领域当中能够得到更加广泛的应用，并且有着巨大的、潜在的应用空间；其次，数字化设计技术可实现并行设计，能够实现多小组同时作业，在一定程度上，可以大大提高工作效率[3]；再次，基于统一化模型，设计质量也有相应的保障；最后，设计可以实现虚拟仿真处理，主要是利用计算机技术来实现，避免了传统设计对实物模型依赖程度高的弊端，相比传统设计而言，具有明显的优势，具体表现在工作效率与成本2个方面。

2农业机械设计中数字化设计技术应用现状分析

在数字化设计技术推广应用之前，设计主要是满足设计对象的一些具体要求，在局部优化或者整体优化方面，并没有重点考虑，导致无法实现总体设计优化。数字化设计技术的应用，主要是在产品设计过程中，注重CAD、CAE等多类处理技术的应用，使得产品设计周期影响因素发生巨大改变，从而达到各项要求，例如设计质量、设计成本等。与此同时，为保障后期维护工作的便捷，设计会重视总体设计的优化。就农业机械而言，具有种类繁多、市场需求量大等特点，在具体设计中，主要是在传统设计理念的支撑下，采用一些传统的设计工艺，造成整体设计水平低下，然而数字化设计技术具有一定的先进性，基于农业机械设计现状，无形中为数字化设计技术的应用提供了巨大的空间。纵观当前数字化设计技术的应用，尤其是在农业机械设计中的应用，有效促进了农业机械设计效率与质量的提升，然而在实际应用中，相关设计人员还需要高度重视一些注意事项，包括农业机械设计特点，同时对数字化设计技术的特点引起高度重视，确保两者的兼容性，以此有效提升农业机械设计的总体水平。农业机械设计特点众多，概括起来，主要包括以下2个方面：首先，从结构方面而言，结构类型较多且较为复杂；其次，从功能角度而言，功能多样，操作较为方便、简单。就前者而言，以播种机为例，在具体的设计过程中，设计人员通常需要重视的仅有2项，一是农作物的品种，二是农艺特点。根据上述2项要求，播种机便可以大致分为条播种机、穴播种机以及精密播种机等，在此基础上，结合工作原理加以区分，播种机又可以分为2大类，分别是机械式与气力式。基于此，农业机械种类繁杂。就后者而言，为满足播种的各项需求，即使农业机械型号不同，在功能方面也没有本质差异。

3农业机械设计中数字化设计技术应用前景

数字农业篇13

中图分类号：G642

文献标识码：A

数字农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、网络技术和自动化等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学和土壤学等基础学科有机地结合起来。实现农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测：对农业生产中的现象、过程进行模拟，以达到合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产品质量的目的。由此可见，数字农业具有多学科交叉的特点。

高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造型人才。高等农业院校多学科的环境有利于各学科之间相互渗透和相互融合。在实际生产中许多问题的解决，单靠某一学科知识是难以实现的，这就需要各学科知识的有机结合。因此，在非计算机专业计算机应用基础教学中开展数字农业教育，有利于大学生将所学习专业知识与数字农业技术更好的结合，开拓大学生创新意识和发散思维。

1　创新意识和发散思维

创新是指在人类物质文明、精神文明等一切领域，一切层面上淘汰落后的思想、事物，创造先进的、有价值的思想和事物的活动过程。创新意识是指人们根据社会和个体生活发展的需要，引起创造前所未有的事物或观念的动机，并在创造活动中表现出的意向、愿望和设想。它是人类意识活动中的一种积极的、富有成果性的表现形式，是人们进行创造活动的出发点和内在动力，是创造性思维和创造力的前提。创新意识主要特征在于：①新颖性；②社会历史性；③个体差异性。创新意识的培养和开发是培养创造人才的起点，只有注重创新意识的培养，才能为成为创造人才打下良好的基础。

发散思维是指根据已有信息，从不同角度、不同方向思考问题，从多方面寻求多样性答案的一种思维形式，是创新思维的核心。传统教学中“重求同，忽视求异，重集中思维训练，忽视发散思维训练”。所以，必须克服单纯传授知识的倾向，注重顺向思维、逆向思维、多向思维的训练，培养学生思维的深刻性、批判性和创新性。具体来讲，就是引导学生的思考信息向多种方向扩散，提出各种设想、多种解答。对于农科大学生的培养可以将数字农业技术，与各专业知识紧密结合，这样对大学生创新意识和发散思维的培养有着重要意义。

2　数字农业教育与学生创新意识培养

大力发展数字农业教育、提高学生创新意识，是农业大学可以借鉴的一种新型复合创新人才培养方式。在这个过程中，应明确农业各学科专业人才的培养目标，改革高等农业教育内容和教学方法。结合我校实际情况，对相关专业进行分类，在国家计算机基础教学指导委员会要求的基础上，使数字农业知识融入到各学科中。

(1)农学类。包含：农学、植物保护、园艺、食品科学与工程、食品质量与安全、粮食工程、乳品工程等。重点设置课程内容包括：虚拟植物与虚拟农业、农业数据统计分析，农业专家系统，农业信息化等。

(2)农业经济管理类。包含：工商管理、会计学、农林经济管理、信息管理与信息系统、保险学、国际经济与贸易、农村区域发展等。重点设置课程内容包括：决策支持系统、农林数据处理技术、农业数据统计分析、农业专家系统，农业信息化等。

(3)资源管理、环境类。包含：农业资源与环境、环境科学、生态学、土地资源管理、资源环境与城乡规划管理等。重点设置课程内容包括：决策支持系统、农业数据统计分析、“3S”技术等。

(4)农业工程类。包含：机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、农业电气化与自动化、农田水利工程等。重点设置课程内容包括：决策支持系统、“3S”技术、精准农业技术、虚拟农业技术、农业数据统计分析、农业信息化等。

根据以上课程内容设置，培养目标是培养具备博、专结合的，具有创新精神和创新意识的人才。将数字农业教育作为农业大学特色教育可以满足复合型人才培养的要求。当前，大学对学生个性、特别是学生的创造性的培养重视不够，缺乏特色教育，使创新型人才培养失去了一条有效的途径。然而，创新型人才发展的基础在于个性的和谐、全面、自由发展。因此，为了培养创新型人才，大学应建立一个内容广泛的课程体系，实现普通教育与特色专业教育的平衡。避免存在过分专业化的倾向，加强普通教育课程，提高专业特色教育课程的质量和水平。因此，在农业大学开设数字农业特色课程教育，广泛设置跨学科课程、甚至跨学科辅修，可以促进学生综合素质的提高。

3　数字农业教育与学生创新意识培养的对策

高等农业教育要适应数字农业对人才的需求，必须引进新观念，积极探索新型人才培养模式，分析数字农业市场对人才的需求；在教育观念、人才培养目标和培养模式、专业调整、课程体系等方面进行探索、改革与创新；并结合我国的实际，吸收国外的成功经验，建立我国现代化农业教育内容和教育方法体系。具有体现在以下几个方面。

3，1明确高等农业院校的地位

在数字农业建设中，高等农业院校是培养数字农业人才的基地。高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造性人才。由于高等农业院校具有多学科的优势，所以它能为农业的发展培养输送大批的农业人才，不仅能适应现在社会发展的需要，还要具有一定的超前意识，特别是能培养出数字农业所需要的高层次人才。

3，2整相关课程设置

按照数字农业的要求，拓宽各专业口径，调整各专业课程设置，增加数字农业所涉及的课程和教学内容。如进一步加强“3s”技术、网络技术、人工智能，数据库原理等课程的教学，鼓励学生跨专业选课。如可以给农科相关专业的学生增设网络技术、人工智能等课程，在现有大学计算机基础上进一步加强计算机应用技术、网络技术等课程的教学，使学生了解社会需求和学科前沿发展方向。

3，3运用数字农业学科特点，激发创新意识

数字农业课程不同于其他学科，是一门理论和实践相结合的基础性课程，具有文化性、应用性、发展性和模块化等特点。学生的创新意识是在对数字农业特点、内容发生兴趣时引发的。因此，教师在备课时尽可能挖掘学科的创新思维因素，在导入新课时尽可能创设学生感兴趣的教学情景，介绍最新的数字农业技术的发展状况，唤起学生的创新意识。

3，4实施任务驱动

培养创新能力，鼓励、指导学生大胆灵活地运用已学知识，解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的有效方法。知识及技能的传授应以完成典型“任务”为主，任务是一堂课的核心，是学生学习知识的外在动力。在设计数字农业教学的时候，应当注意布置与学习内容相应的任务，如为让学生掌握专家系统的创建，可以布置专家系统的基本使用任务，收集某类专家系统的知识等。让学生主动参与到学习活动中来，鼓励学生大胆尝试操作，遇到问题和困难时，要多问、多讨论，发扬团队协作精神。在解决这些实际问题的过程中，可以组织学生开展讨论班，互相交流方法，互相启发思路，以实现解决实际问题与培养创新能力的有机统一。