1数字农业

数字农业的含义

数字农业是多领域、多学科技术综合利用的产物，它不仅包含现代农业中使用的土壤成分分析技术、高效节能灌溉技术、机械化耕作和科学种植技术，更重要的是应用了一些高科技手段，如卫星遥感遥测技术、技术、技术、计算机网络技术等，实现农业生产从微观（土壤、水分、养分等）到宏面（大面积作物估产、虫害监测用中长期天气预报等）的管理与监测，从而实现农业生产的综合管理，达到增产增收增效的目的。

数字农业与以前提出的“生态农业”和“绿色农业”有所不同，它主要是从宏观出发，以高科技手段为支撑，实现信息化和集约化经营。但同时在宏观的指导下，又包括了精细农业的内容，如精细加工、精细经营、精细管理等，它不仅存在于农业生产的农、林、牧、渔各大产业之间，而且还存在于种—植—养—收—储—销等各业环节之中，因此，数字农业是技术进步与农业生产过程高度结合的产物。

1921年，美国地球物理环境公司提出了一个对地卫星观测计划，计划利用卫星群对农作物的生长过程进行监测，主要利用左右的高光谱遥感卫星，将定期采集卫星影像，然后通过技术分析提出一些预测和预报，向广大农场主提供耕作方法、施肥、灌溉、病虫害等方面的信息，为农业生产提供信息服务。

1935年美国的专门立项对农业高新技术发展战略进行研究，曾发表了“21世纪的精细农业农作物管理中的地学空间和信息技术”报告，全面系统地分析了在现代技术条件下，利用空间信息技术在农业生产中的巨大潜力和由此可能带来的近年来，特别是技术和技术的应用，农业机械化又增添了新的内容，农机智能监控装置与结合，农业基本生产情况与分析相结合。从信息收集到处理实现高科技操作，从而为农业生产的科学决策提供了可靠的依据。

在英、美等国，有许多带有设备的智能化农业机械已经商品化，主要是利用加上联合收割机一类的大型农业机械，实时实地收集农田基本信息；然后将存贮的信息在室内与基本数据相结合进行分析，最后生成能满足各种需要的专题地图。

数字农业的主要内容

数字农业的框架大致有以下几个方面：数据库建设；数据处理系统；决策支持系统和用户服务系统等；各种不同的用户群体。

在数据库建设方面，主要分为地理数据库、农业数据库和社会统计数据库几个方面：如地形图、地质图、水系图、路网图；土地、土壤数据库，土壤肥力、水分分布含量数据；降水量、平均温度、湿度、风向、病虫害等数据；农作物种植的种类，产量等数据。有关遥感影像数据，主要来自高分辨率卫星影像提供实时的监测服务等。

由于所有的数据都是基于地理分布的，因此技术是精细农业的核心技术。在现代技术条件下,已经能有效地实现无缝链接，因此，可以有效地组织和处理来自空间、地面和社会层面的数据，最后形成各种专题的地图以各种不同的数字形式向农业生产者提供服务。

数字农业的另外一个主要方面，是各种专题子系统的建设，它存在于数字农业系统中的各个阶段。如土壤水分监测子系统、肥力监测子系统，病虫害监测子系统、天气预报子系统、自动灌溉子系统、农业机械传感控制子系统、影像识别子系统、作物长势监测子系统、自

动／人工智能化监测系统、决策支持系统等，这些都需要综合利用.技术和农业电子、电气化技术，从而实现现代化的高效农业生产。

数字农业的发展前景

随着我国加入日程的确定，加入后，我国的农业生产机遇与挑战并存，实现农业的精细化、集约化、高效化生产是我国农业产业在贸易全球化后躲避国际化风险，并趁机发展自己的唯一选择。目前这种分散式、落后的农业生产方式，不仅造成人力、物力和土地资源的浪费，更重要是在受到外来农业贸易的侵扰时，会逐步丧失我们一个农业大国在国际贸易的地位。

我国有关研究部门也做了很多的研究和实验，但总的来说，并没有取得非常明显的成绩。实现数字农业，将逐步改变我国目前农业生产的“粗放式”作业，实现全程的精确化监测和控制，如种子、土壤、农药、灌溉等各方面精细测量与控制实行数字化管理，最终建立我国有关研究部门也做了很多的研究和实验，但总的来说，并没有取得非常明显的成绩。实现数字农业，将逐步改变我国目前农业生产的“粗放式”作业，实现全程的精确化监测和控制，如种子、土壤、农药、灌溉等各方面精细测量与控制实行数字化管理，最终建立起适合“数字农业”的生产模式。

进入世纪后，许多新的技术如基因工程、生物技术也逐步在农业生产过程中得到应用，特别是吸收了一些尖端科研成果，如模型控制、基因控制、生物合成技术等，使得传统农业的生产正在发生革命性的变化。可以预见，随着信息时代和知识经济的来临，农业最终也被数字化，这就是世纪的最新产业—数字农业。

数字林业

所谓数字林业是用数字化的手段来研究和认识全球性森林资源及其周围环境历史现状化和未来诸方面的问题，包括森林资源的数量、质量、演变及其对环境影响的一切数字化数据，其技术系统包括对地观测系统，数据库技术，网络技术，科学计算技术可视化技术数字林业的基本功能与应用可归纳为

历史档案功能—对陆地森林（甚至每一株单木）建立历史档案，通过室内查询了解森林的演变和发展。

现实展示功能—以几乎现实的状态将陆地森林的现状提供给研究者和分析者，其现状包括森林的面积，蓄积数量和质量状态。

前景预测功能—森林正在以什么状态变迁，到什么时间将发生什么可能的森林事件（如采伐程度，林火蔓延，病虫害程度等）。

分析决策功能—通过预测和分析，进而能告诉我们森林数量，质量的变化对人类产生什么样的后果，我们应以什么样的对策合理开发和保护森林，实现森林资源的可持续开发与利用。

精细林业功能—通过数字地球技术，配合航天影像，导航定位，实施立地、气候、气象、土壤、施肥、喷药灭火等设计与分析，制定详细计划，实现机载导航，实施不重、不漏，恰到好处的洒水、喷药、施肥、灭火控制和减少由于药、肥、火引起的环境污染，使药、肥残余物对林木、土地、大气和水体的污染最小，实现精细林业。

我国数字林业建设的总体目标

数字林业系统的建设将分近、中、远三期进行。近期从年到年，目标主要是对退耕还林，天然林资源保护和防沙治沙工程三大林业重点工程进行动态监测和管理，优化动态监测技术，制定数字林业各种特征信息的采集和处理的标准与规范，建立起国家和林业重点省份的数字林业基础信息管理网络系统，为国家宏观决策部门提供基础数据。

应用现代信息技术实现对林业静态特征和森林、荒漠化、自然保护区、湿地等资源的分布特征、经营特征、决策特征的数字化描述，各省构建起省级和重点县市的数字林业基础信息管理网络，为国家及省级的宏观决策部门提供各种基础数据。

数字林业的意义

远期来看，目标是继续进行县市级数字林业基础信息管理网络系统的建设，对林业生产、管理、科研等主要活动进行全面信息化采集、处理、统计、分析、评价和管理，实现林业各种信息特征的全面监测、更新和维护，为各级宏观决策部门及全社会提供各种基础数据。

数字林业的意义随着经济的发展，越来越多的森林被砍伐，生物资源被过度利用。工业化和城市化的影响、森林火灾的发生、无法控制的旅游等方面的影响，使森林植被衰减和物种濒临灭绝，因此我们有必要建立数字林业，实现对土地利用、森林植被、物种资源等进行

动态监测。通过动态的变化寻找其变化的趋向和原因，以达到有效保护林业资源。

总之，随着信息时代的到来，农林业也必将走进数字时代，为农林业的发展开创新的天地。

参考文献：

［1］李芝喜，孙保平林业北京：中国林业出版社，

［2］承继成，等数字地球导论北京：科学出版社，

［3］周成虎地理信息系统概要北京：中国科学技术出版社，

［4］陈述彭，鲁居军，周成虎地理信息系统导论北京：科技出版社，