关于数字农业系统建设的几点思考

关于数字农业系统建设的几点思考

［收稿日期］2007－04－19

［摘要］数字农业是近年来，在发达国家中广泛被采用的新兴的农业模式，但在我国还没有得到充分发展，主要的原因在于我国农业发展的现状与国外发达国家相比还有很大差距。根据我国的国情和农业发展的实际情况，对我国发展数字农业提出了大胆的构想，主要是建设好农业数据库、农业控制、农业监测预测、农业决策支持，农业网络信息发布等五大系统，并与政府、研究机构和当地社团组织多次联合，采取商业化方式推广实施，形成具有中国特色的数字农业建设。

［关键词］数字农业；监测预测；可持续发展

近年来，随着现代化科学技术的迅速发展，数字农业逐渐成为新的农业模式，但在我国，这一模式还没有得到充分的重视和发展。我国农业在过去的20多年时间里虽然有了很大的发展，但是，与国外发达国家农业相比，还有很大的差距，而且差距是全方面的。主要问题是：目前我国农业生产投入大、产出少；科技含量低；资源的利用率和转化率低。因此，解决我国农业存在的问题，必须依靠科技进步，用新型的现代农业取代传统农业已成为必胯之势。

一、数字农业的概念

所谓数字化农业，是指通过综合运用农业知识、信息技术和卫星定位技术，将一定区块的土壤成分和微气候数字化，并与不同农业作物所需土壤、气候条件集成起来形成智能数据库为农业服务的过程。建设数字化农业，对于我国农业跨越式发展具有十分的重要意义。

我国是个发展中国家，面积辽阔，气候条件复杂多样，而且，不同地区经济发展水平差异较大，农业资金相对缺乏。与国外发达国家农业生产相比较而言，数字精准农业模式会有较大的潜力。在我国农村则具有广泛推广的价值。

二、数字农业系统建设的必要性

我国是农业大国，建设数字农业系统，在农业各个方面(包括种植业、畜牧业、林业、养殖业)和各种条件(生物的、环境的、经济的)实现数字化、将各种农业信息技术广泛地应用于农业；在农业和各个部门(生产、科研、教育、行政、流通、服务等)基本实现为数字化与网络管理，不仅可以促进我国农业信息化的发展，而且，也可以为全国农业信息化的发展起到示范、引导和推进作用。主要体现在以下几方面。

1.数字农业建设是提高农业生产技术水平的需要。我们现在的农业生产技术主要停留在经验生产的阶段，农业先进技术的推广应用速度不快，传统的农业生产方式在一定程度上还制约着农业的发展。实现数字农业，可以使各种农业科学

技术与专家经验通过网络系统直接传播到农民，现代化的种植、灌溉、施肥、温室、养殖、育林系统知识将逐步普及，从而加快提高农业生产技术水平。

2.数字农业建设是加快农业生物技术应用的需要。农业生物技术是现代化农业中增加产量、提高品质的重要手段，实现数字农业，必将把农业生物技术信息与农业的发展紧密结合起来，进而加大农业生物技术的应用范围。

3.数字农业建设是增强农民科学文化素质的需要。农民科学文化素质对农业的发展至关重要。实现数字农业，通过网络的信息传递，农民可以终身地接受最先进的科学文化教育和农业技术教育。势必将加快提高广大农民的科学文化素质。

4.数字农业建设是促进农业向优质、高产、高效发展的需要。发展“两高一优”农业是市场经济的客观要求，实现数字农业，可以使农民通过先进的信息手段，运用先进生产模式，促进“两高一优”农业的发展。

5.数字农业建设是加大产、销一体化的农业产业化步伐的需要。农业与工业不同，它既受自然规律的影响，又受市场规律的制约，属于弱质产业，大多是以农民单家独户为单位生产经营，规模小、风险大；以家组为单位的投资比较大、效益差，形成主导产业和主导产品难，形成区域优势难，只有走供产销、种养加、贸工农、农科教一体化经营服务的农业产业化之路，才是农业走出弱质产业的根本途径。

6.数字农业建设是保持农业可持续发展的需要。农业的可持续发展决定着人类的生存与发展质量，实现数字农业，依靠宏观农业模型与宏观决策系统的支持，可以使农业发展与农业环境资源治理协调统一；将农业遥感技术和地理信息系统与农业模型的结合，会使农业环境资源的动态监测工作更为完美；依托网络技术和数据库技术，及时正确地掌握农业环境资源数据，运用农业数字技术及时地制定和调整政策与对策，可以使我国农业生产沿着最合理的方向可持续发展。

7.数字农业建设是加速我国农业与世界农业接轨的需要。入世以后，我国的农业发展受世界农业的影响和制约，这是一个非常现实而又十分紧迫的问题，解决这一问题的关键在于实现数字农业，利用现化信息网络手段，应用最先进的农业技术，提高农产品质量，加强农产品竞争力，使农业技术，农产品质量和价格与世界接轨。

三、数字农业系统建设的总体构想

数字农业是发展现代化农业的大趋势，抓好数字农业系统建设将对我国发展数字农业起到示范、引导和推进作用。主要应做好以下几方面。

一是构建农业数据库系统。主要侧重于农业生物数据库、农业环境资源数据和农业经济数据库。首先，农业生物数据库是对各种农作物、畜信禽水产生物、食用菌藻生物建立其品种、品系和近缘生物的数据库；是对各种农业病菌、农业

昆虫、农业微生物建立其分类体系，及特性特征、生态类型、生理小种的数据库。其次农业环境资源数据库是指建立尽可能完备的气候气象数据库。其次农业环境资源数据库是指建立尽可能完备的气候气象数据库、详尽的土壤资源数据库、水资源数据库和农业环境数据库。再次农业经济数据库是指建立比较完备的人口、土地、耕地、各种作物面积的产量，各种畜禽生物的数量，农民收入、农民消费、农民就业和乡镇财政等数据库。农业数据库的建立，是数字农业的最基础工作。在建设过程中，遵循项目设计的规范化、完备、扩充性和实用性原则，充分保证数据可靠性、一致性和完整性。

二是构建农业控制系统。主要侧重于两个方面，即农业自动化和精确农业。农业自动化是将环境监测、数据采集、数据分析、数据传送与环境控制的软件和设施相结合的整套系统。对粮食、蔬菜、畜禽产品的保鲜、储藏实施自动化技术；对温室大棚进行自动化控制。并且，把自动化技术应用于微生物发酵、农业菌藻生物的培育和农产品加工。而精确农业对于播种、施肥、灌溉、用药等操作在用量上更为精确，应用现代信息技术、生物技术培训、工程技术等一系列高新技术，进行精确播种、精确施肥、精确灌溉、精确用药和精确收获。因此，可以达到优质、高产、高效，并且将对环境污染减少到最低的程度。

三是构建农业监测预测系统。运用地理信息系统(GIS)与遥感技术(RS)对农业环境资源进行监测和预测。地下信息系统是将系统科学、信息科学、计算机的数据采集、处理和分析模型，数据库技术与计算机图像技术密切结合起来的综合性技术。而遥感技术是将空间技术、传感器技术、通讯技术与计算机技术相结合的综合性技术。地理信息系统与遥感技术的结合应用，将使农业资源环境的监测与预测得到根本性的改观。

四是构建农业决策支持系统。应用各种专门的计算机软件，主要侧重于农业规划系统、农业专家系统、农业模拟决策系统与农业模拟优化决策系统等四个方面。

五是构建农业网络信息发布咨询系统。农业网络信息发布与咨询系统是向社会公众提供服务的窗口，包括部分业务数据图形、图像数据以及多媒体数据等。要搞好中心交互平台建设和数字处理中心建设。中民交互平台是“数字农业”的心脏，纵向上与国、省、市“数字农业”平台链接，下与各乡镇(林场)平台链接，通过乡镇(林场)平台可与村乡连接并入农户(包括林业生产点、养殖场)联网；横向与农、林、水、畜、机、气象等涉农部门局域网平台链接。数字处理中心是“数字农业”的“数字原料”集散地或贮存库，它把农业的各种原始数据，通过数据处理中心收集、整理、加工后，根据需要，分门别类的贮存于各种数据仓库，同时，它又把接收国家、省、市发布的需要再加工的各种信息，也贮存于数据仓库，供领导决策和涉农部门提取和使用，各有关系统加工后的“数字产品”和决策系统的信息，通过数字处理中心及时发布给用户，并在各种数据仓库中历史留存。

数字农业的五大系统建设，构成数字农业系统建设的基本框架，在其系统建设中，以数据系统建设为基础，以控制系统建设为手段，以监测预测系统建设为工具，以决策支持系统建设为目标，以网络信息发布系统建设为窗口，重点突出