“數(shù)字農業(yè)”到底是什么？

數(shù)字農業(yè)——1997年由美國科學院、工程院兩院士正式提出。

數(shù)字農業(yè)是將信息作為農業(yè)生產要素，用現(xiàn)代信息技術對農業(yè)對象、環(huán)境和全過程進行可視化表達、數(shù)字化設計、信息化管理的現(xiàn)代農業(yè)。數(shù)字農業(yè)使信息技術與農業(yè)各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)有效融合，對改造傳統(tǒng)農業(yè)、轉變農業(yè)生產方式具有重要意義。

數(shù)字農業(yè)將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機技術、通訊和網絡技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態(tài)學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機地結合起來，實現(xiàn)在農業(yè)生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監(jiān)測，以實現(xiàn)對農作物生長、發(fā)育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環(huán)境進行定期信息獲取，生成動態(tài)空間信息系統(tǒng)，對農業(yè)生產中的現(xiàn)象、過程進行模擬，以達到合理利用農業(yè)資源，降低生產成本，改善生態(tài)環(huán)境，提高農作物產品和質量的目的。

數(shù)字農業(yè)是一個集合概念，它主要包含以下4個主要部分：

1.農業(yè)物聯(lián)網（Internet of Things）

農業(yè)物聯(lián)網從本質上講，是一套數(shù)控系統(tǒng)。在一個特定的封閉系統(tǒng)內，以探頭、傳感器、攝像頭等設備為基礎的物物相聯(lián)。它根據(jù)已經確定的參數(shù)和模型，進行自動化調控和操作。由于需要以硬件設備的投資和聯(lián)網為基礎，因此投資額較大，主要用于設施農業(yè)生產過程的管理和操作，也用于農產品的加工、倉儲和物流管理。

2.農業(yè)大數(shù)據(jù)（Big Data）

農業(yè)大數(shù)據(jù)是與農業(yè)物聯(lián)網相對應的概念，它是一個數(shù)據(jù)系統(tǒng)，在開放系統(tǒng)中收集、鑒別、標識數(shù)據(jù)，并建立數(shù)據(jù)庫，通過參數(shù)、模型和算法來組合和優(yōu)化多維和海量數(shù)據(jù)，為生產操作和經營決策提供依據(jù)，并實現(xiàn)部分自動化控制和操作。因為它是在完全開放的系統(tǒng)中運作，因此主要用于大田農業(yè)的生產和農業(yè)全產業(yè)鏈的操作和經營。

3.精準農業(yè)（Precision Farming）

精準農業(yè)是建立在農機硬件基礎上的執(zhí)行和操作系統(tǒng)。它主要是以農機的單機硬件為基礎，配以探測設備和智能化的控制軟件，以實現(xiàn)精準操作，變量控制（包括變量播種、變量施肥、變量噴藥等），無人駕駛，以及最佳的工作環(huán)境和場景適配。精準農業(yè)強調的是（單體）設備和設施操作的精準和智能化控制，是硬件+軟件。

4.智慧農業(yè)（Smart Agriculture）

智慧農業(yè)是建立在經驗模型基礎之上的專家決策系統(tǒng)，其核心是軟件系統(tǒng)。智慧農業(yè)強調的是智能化的決策系統(tǒng)，配之以多種多樣的硬件設施和設備，是系統(tǒng)+硬件。智慧農業(yè)的決策模型和系統(tǒng)可以在農業(yè)物聯(lián)網和農業(yè)大數(shù)據(jù)領域得到廣泛應用。

2016年，谷歌旗下Deep Mind的Alpha Go橫空出世，把人工智能為（AI）的決策水平提高到一個前所未有的高度，讓人們認識到人工智能發(fā)展的提速和廣闊的前景，也為數(shù)字農業(yè)的發(fā)展注入了強心針。

由于數(shù)字農業(yè)的發(fā)展還處于早期階段，對于其核心的組成部分以及各個部分的理解還有不少歧義，因此，概念被用錯和被混為一談的事情經常發(fā)生。

數(shù)字農業(yè)未來的發(fā)展前景雖然非常富有吸引力，但是由于農業(yè)的生產涉及的品類和品種繁多，生產過程漫長和復雜，不可控因素多，變量多，因此數(shù)字農業(yè)從單點突破到全面進步和應用還需要假以時日。

1.農業(yè)生產高度專業(yè)化、規(guī)?；?、企業(yè)化

美國農業(yè)生產的專業(yè)化是多層次的，這主要表現(xiàn)在地區(qū)專業(yè)化、農場專業(yè)化和生產工藝專業(yè)化。美國大陸劃分為幾個主要的作物帶，每個作物帶中最適合一種作物的生長，如著名的“玉米帶”、“奶牛帶”等；絕大多數(shù)的農場只生產一種作物，進行大規(guī)模種植；而有的農場只生產一種作物的一個品種，或只做一種作物的育種。這樣因地制宜、各有所專，達到了專業(yè)化與規(guī)?；暮芎媒Y合，形成了專業(yè)化生產、集約化經營、企業(yè)化管理現(xiàn)代產業(yè)模式。

2.農業(yè)生產體系完善

美國已形成發(fā)達的產前、產中、產后緊密銜接的農業(yè)生產體系，包括農業(yè)生產資料的生產和供應，以及農產品的收獲后的儲藏、運輸、加工和銷售等部門。他們分工明確，高效協(xié)作，在相關農業(yè)法律體系的維護下，農業(yè)生產有序而高效。

3.農業(yè)教育、科研和推廣“三位一體”

美國的農業(yè)是由私人經營的，但各級政府積極支持農業(yè)科學技術的發(fā)展，建立了富有特色的“三位一體”的農業(yè)教育科研和推廣體系，農學院同時承擔農業(yè)教育、科研和推廣三項職能，使教學科研和推廣緊密地結合起來，為農業(yè)發(fā)展提供強大的技術推動力。

近年來，我國數(shù)字農業(yè)技術得到快速發(fā)展，突破了一批數(shù)字農業(yè)關鍵技術，開發(fā)一批實用的數(shù)字農業(yè)技術產品，建立了網絡化數(shù)字農業(yè)技術平臺。

目前，在農業(yè)數(shù)字信息標準體系、農業(yè)信息采集技術、大比例尺的農業(yè)空間信息資源數(shù)據(jù)庫、農作物生長模型、動植物數(shù)字化虛擬設計技術、農業(yè)問題遠程診斷、農業(yè)專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)、農業(yè)遠程教育多媒體信息系統(tǒng)、嵌入式手持農業(yè)信息技術產品、溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)、數(shù)字化農業(yè)宏觀監(jiān)測系統(tǒng)、農業(yè)生物信息學方面的研究應用上，中國企業(yè)都取得了重要的階段性成果，通過不同類型地區(qū)應用示范，初步形成了我國數(shù)字農業(yè)技術框架和數(shù)字農業(yè)技術體系、應用體系和運行管理體系，促進了我國農業(yè)信息化和農業(yè)現(xiàn)代化進程。

現(xiàn)在，你了解數(shù)字農業(yè)了嗎？

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