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“數字農業”到底是什麼(me)?

一. 數字農業是什麼(me):

      數字農業——1997年由美國(guó)科學(xué)院、工程院兩(liǎng)院士正式提出。
      數字農業是將(jiāng)信息作爲農業生産要素,用現代信息技術對(duì)農業對(duì)象、環境和全過(guò)程進(jìn)行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業。數字農業使信息技術與農業各個環節實現有效融合,對(duì)改造傳統農業、轉變農業生産方式具有重要意義。
      數字農業將(jiāng)遙感、地理信息系統、全球定位系統、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(xué)、農學(xué)、生态學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)等基礎學(xué)科有機地結合起(qǐ)來,實現在農業生産過(guò)程中對(duì)農作物、土壤從宏觀到微觀的實時(shí)監測,以實現對(duì)農作物生長(cháng)、發(fā)育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環境進(jìn)行定期信息獲取,生成(chéng)動态空間信息系統,對(duì)農業生産中的現象、過(guò)程進(jìn)行模拟,以達到合理利用農業資源,降低生産成(chéng)本,改善生态環境,提高農作物産品和質量的目的。


二. 數字農業的組成(chéng):

     數字農業是一個集合概念,它主要包含以下4個主要部分:
    ① 農業物聯網(Internet of Things)
         農業物聯網從本質上講,是一套數控系統。在一個特定的封閉系統内,以探頭、傳感器、攝像頭等設備爲基礎的物物相聯。它根據已經(jīng)确定的參數和模型,進(jìn)行自動化調控和操作。由于需要以硬件設備的投資和聯網爲基礎,因此投資額較大,主要用于設施農業生産過(guò)程的管理和操作,也用于農産品的加工、倉儲和物流管理。
    ②農業大數據(Big Data)
        農業大數據是與農業物聯網相對(duì)應的概念,它是一個數據系統,在開(kāi)放系統中收集、鑒别、标識數據,并建立數據庫,通過(guò)參數、模型和算法來組合和優化多維和海量數據,爲生産操作和經(jīng)營決策提供依據,并實現部分自動化控制和操作。因爲它是在完全開(kāi)放的系統中運作,因此主要用于大田農業的生産和農業全産業鏈的操作和經(jīng)營。


③精準農業(Precision Farming
      精準農業是建立在農機硬件基礎上的執行和操作系統。它主要是以農機的單機硬件爲基礎,配以探測設備和智能(néng)化的控制軟件,以實現精準操作,變量控制(包括變量播種(zhǒng)、變量施肥、變量噴藥等),無人駕駛,以及最佳的工作環境和場景适配。精準農業強調的是(單體)設備和設施操作的精準和智能(néng)化控制,是硬件+軟件。
④智慧農業(Smart Agriculture)
      智慧農業是建立在經(jīng)驗模型基礎之上的專家決策系統,其核心是軟件系統。智慧農業強調的是智能(néng)化的決策系統,配之以多種(zhǒng)多樣的硬件設施和設備,是系統+硬件。智慧農業的決策模型和系統可以在農業物聯網和農業大數據領域得到廣泛應用。
 
      2016年,谷歌旗下Deep Mind的Alpha Go橫空出世,把人工智能(néng)爲(AI)的決策水平提高到一個前所未有的高度,讓人們認識到人空智能(néng)發(fā)展的提速和廣闊的前景,也爲數字農業的發(fā)展注入了強心針。由于數字農業的發(fā)展還(hái)處于早期階段,對(duì)于其核心的組成(chéng)部分以及各個部分的理解還(hái)有不少歧義,因此,概念被用錯和被混爲一談的事(shì)情經(jīng)常發(fā)生。
數字農業未來的發(fā)展前景雖然非常富有吸引力,但是由于農業的生産涉及的品類和品種(zhǒng)繁多,生産過(guò)程漫長(cháng)和複雜,不可控因素多,變量多,因此數字農業從單點突破到全面(miàn)進(jìn)步和應用還(hái)需要假以時(shí)日。

 
三. 數字農業的特點:
① 農業生産高度專業化、規模化、企業化
     美國(guó)農業生産的專業化是多層次的,這(zhè)主要表現在地區專業化、農場專業化和生産工藝專業化。美國(guó)大陸劃分爲幾個主要的作物帶,每個作物帶中最适合一種(zhǒng)作物的生長(cháng),如著名的“玉米帶”、“奶牛帶”等;絕大多數的農場隻生産一種(zhǒng)作物,進(jìn)行大規模種(zhǒng)植;而有的農場隻生産一種(zhǒng)作物的一個品種(zhǒng),或隻做一種(zhǒng)作物的育種(zhǒng)。這(zhè)樣因地制宜、各有所專,達到了專業化與規模化的很好(hǎo)結合,形成(chéng)了專業化生産、集約化經(jīng)營、企業化管理現代産業模式。
② 農業生産體系完善
     美國(guó)已形成(chéng)發(fā)達的産前、産中、産後(hòu)緊密銜接的農業生産體系,包括農業生産資料的生産和供應,以及農産品的收獲後(hòu)的儲藏、運輸、加工和銷售等部門。他們分工明确,高效協作,在相關農業法律體系的維護下,農業生産有序而高效。
③ 農業教育、科研和推廣“三位一體”
     美國(guó)的農業是由私人經(jīng)營的,但各級政府積極支持農業科學(xué)技術的發(fā)展,建立了富有特色的“三位一體”的農業教育科研和推廣體系,農學(xué)院同時(shí)承擔農業教育、科研和推廣三項職能(néng),使教學(xué)科研和推廣緊密地結合起(qǐ)來,爲農業發(fā)展提供強大的技術推動力。


        目前,在農業數字信息标準體系、農業信息采集技術、大比例尺的農業空間信息資源數據庫、農作物生長(cháng)模型、動植物數字化虛拟設計技術、農業問題遠程診斷、農業專家系統與決策支持系統、農業遠程教育多媒體信息系統、嵌入式手持農業信息技術産品、溫室環境智能(néng)控制系統、數字化農業宏觀監測系統、農業生物信息學(xué)方面(miàn)的研究應用上,中國(guó)企業都(dōu)取得了重要的階段性成(chéng)果,通過(guò)不同類型地區應用示範,初步形成(chéng)了我國(guó)數字農業技術框架和數字農業技術體系、應用體系和運行管理體系,促進(jìn)了我國(guó)農業信息化和農業現代化進(jìn)程。
 
       現在,你了解數字農業了嗎?