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【摘 要】通过对数字化农业的产生及其发展回顾，分析了国内外数字化农业取得的成就，指出数字化农业在我国发展的主要问题以及数字化农业在我国发展的策略。
【关键词】数字化农业；智能控制
一、概述
数字化农业是指在现代化农业装备农业科学技术和农艺措施的基础上，应用信息技术，使得农产品生产的投入产出和农艺过程都得到数字化控制，也就是农产品生产过程的数字化控制，实现科学的投入和可控制的农艺过程以及农产品产出。数字化农业是农业信息化的核心和具体表现形式，数字化农业技术是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、控制和管理的现代化农业高新技术。其主要目的是建成融数据采集，数字传输网络、数据分析处理、数控农业机械为一体的数字驱动的农业生产管理体系，实现农业生产的数字化、网络化和自动化。
进入90年代以来，美国、日本、西欧等发达国家在农业信息化方面发展很快。以美国、德国和日本为代表的发达国家在完成了农业工业化和农业机械化后已经进入了农业信息化时代，其中，美国的农业信息化强度已高于工业的81.6%。这些发达国家相继实现了以数字化农业为基础的农业技术信息服务网络系统，通过公众电话网、专用通讯网和无线寻呼网，对全国各地的农业技术信息进行收集、处理、贮存和传递，将大型数据库系统、Internet系统、气象信息系统、土地资源系统、高效农业生产管理系统联结起来，各地用户可从网上快速获得有关信息，并随时进行信息交换，使农业生产率得到很大的提高。
我国面对农业发展的新阶段和中国加入WTO的新形势，也非常重视“数字化农业”。1994年12月，在“国家经济信息化联席会议”第三次会议上提出了“金农工程”，任务就是要加速和推进农业和农村信息化，建立农业综合管理和服务信息系统。“八五”以来，国家863计划、国家科技攻关计划和国家星火计划均对农业信息化相关内容进行了大力支持。2006年3月国家发布了“2006-2020年国家信息化发展战略”，确定了我国信息化发展的战略目标，初步构建我国“数字化农业”技术框架。目前，全国31个省（区、市）均建有农业信息网站，多数省份成立了农业信息中心。有1/3的省份具备了较好的基础。从1990年开始，863计划智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用，已研制出棉花、水稻、玉米、小麦、大豆等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统，以及畜禽疾病防治、果树生产管理专家系统，推出了多个具有较高水平的农业专家系统开发平台，开发出高产型、经济性、优质型的实用农业专家系统200多个，在全国22个示范区应用，取得了显著的经济社会效益。
二、我国发展数字化农业的必要性
发展数字化农业是农业现代化发展的需要，我国人口众多，人均资源有限，随着人口的增长，人地矛盾和人粮矛盾会进一步严峻。而另一方面，中国的农业生产方式落后，资源利用效率有限。资源利用效率低不仅导致环境恶化，还进一步加重农民负担，农民的劳动得不到应有回报，极大损害了他们的生产积极性，导致大量良田被闲置或挪作它用。这些又进一步加剧了已有的人地、人粮矛盾，造成农业生产的恶性循环。为了实现农业的可持续发展目标，必须加快农业现代化建设步伐，提高资源利用率和劳动生产力。数字化农业是以节地、节水、节肥、节粮为目标的精细农业的基础，因而是农业现代化发展的关键。
以数字农业为基础，可以实现农业生产的精细化、虚拟化和自动化。因此，在现阶段我国应重视数字化农业的研究与试验，大力发展数字化农业。
三、我国发展数字化农业面临的问题
目前，我国农业和农村信息化程度还很低，尤其是农业信息资源开发、利用，与发达国家及国内其他行业相比仍然存在较大差距，主要表现在：
第一，作为农业信息化的重要内容的计算机应用，在总体上，我国仅相当于发达国家70年代中后期的水平。数据库总量不足，库容量普遍偏小，标准化程度低，互通互聯互操作的比例很低；计算机应用系统发展不充分、不平衡，没有形成农业宏观调控和生产经营管理支持系统的完整体系。
第二，我国农业信息网络建设还刚刚起步，信息交流方式落后，传递速度缓慢。
第三，信息人才相对缺乏，特别是既懂现代信息技术又懂农业科学技术的复合型高级人才短缺。
第四，信息技术产品和信息服务产业化水平低，不能满足农业生产、科研、教学和管理对信息技术的需求。
四、我国发展数字化农业的基本策略
数字农业的建设不可能在一夜之间发生，在数字农业的建设过程中也不能急于求成，应该在有关部门的统一规划领导下，在政府、产业部门、科研机构的共同参与下有计划、有步骤实现。现阶段我国应着重加强一下几方面的工作。
1、统筹规划
数字化农业是一项系统工程，必须采取“自上而下”的策略，决不能一哄而上。只有在统一的框架和规划下分工合作，协同配合，分阶段、有步骤地展开各项工作，才能避免低级重复和资源浪费。
因此，必须组织有关力量，研究中国数字农业的发展战略，制定数字化农业发展的技术规范和关键技术标准。国家有关部门在制定和实施国家级重大科研计划时，应考虑“数字化农业”的有关问题，有意识引导和倾斜，加大这方面的支持力度，加强有关综合部门和专业部门的协调和联合，从不同的角度支持和参与中国数字化农业的工作。对在数字化农业的建设和应用中可能涉及的政策法律问题应超前立法、规范，尽量杜绝和减少低水平重复和资源浪费。
2、加强农业信息基础设施的建设
在国家信息基础设施的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央—省—市—县信息骨干网络系统。即全国以国家农业部信息中心为核心，以各省（市）为枢纽，县（市）为网点，通过因特网、局域网等信息网络技术，建立一个功能完善、性能优异的农业综合信息网络系统并与其它网络互联，形成全方位的农业资源和经济信息网络系统。 在农田基本建设和农业机械研究和开发过程中，也应充分考虑到数字化农业发展的需要，尽可能做到超前建设，预留有关数字化仪器设备接口，满足将来数字化农业发展的需要。
3、加大数字化农业关键技术的研究开发力度
在发展数字化农业方面，要本着“有所为，有所不为”的原则，首先集中力量解决数字化农业实现过程中的关键技术难点，在现阶段主要是完成必要的技术储备和相关软硬件的开发。包括数据规范和共享标准的制定，信息综合分析处理系统的开发等，尤其要加大数据实时采集设备，GIS和GPS支持的数字化农业机械的研究开发力度，降低其成本，提高实用性。在开发过程中要坚持“以产养研”的道路，边开发边生产，建设与应用同步发展，在已有的工作基础上稳步推进。
4、建立数字化农业试验基地
数字化农业作为一种现代高新技术的集成，投资大，风险也大，而且需要相应的良好的试验条件和开发条件。选择科研条件较好，农田基本设施完善，农业信息化有一定基础的地区，建立全国性的数字化农业试验基地。在基地内开展不同集成水平的数字农业研究工作，以便集中有限的资源，使新理论、新技术、新产品及时在实践中得到检验、改进，加快研究开发速度。试验基地还可以起到推广示范的作用，以点带面，指导我国数字化农业的发展。
5、推动数字化農业需要注意的问题
第一，数字化农业建设应与农村科技组织建设结合起来。
第二，数字化农业建设应与推动农村科学教育普及结合起来
第三，数字化农业建设应与完善农产品商业流通渠道和中介组织建设结合起来。
第四，数字化农业建设应与环境保护结合起来。
五、结论
数字化农业概念的提出，明确了我国农业发展的阶段目标，使得有关部门可以在数字农业的总体框架下，合理安排我国的农业发展规划，避免发展的无序化和资源浪费。数字化农业概念的提出，便于农业部门与其他部门之间的沟通交流，在统一的规范和标准下，各部门之间可以实现资源共享，避免重复建设。数字化农业的发展，也使精细农业、虚拟农业的发展和推广成为可能，并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化。数字农业为我们展现了美好的前景。
它将极大解放农业生产力，改变农业作业方式，实现农业生产质的飞跃。数字化农业将有可能最终实现从亿人种田到一人种田的梦想。加入WTO以后，我国农业生产面临更为激烈的国际竞争，实现农业产业化已经迫在眉睫，数字化农业无疑是提高我国农业国际竞争力的关键。
【关键词】数字化农业；智能控制
一、概述
数字化农业是指在现代化农业装备农业科学技术和农艺措施的基础上，应用信息技术，使得农产品生产的投入产出和农艺过程都得到数字化控制，也就是农产品生产过程的数字化控制，实现科学的投入和可控制的农艺过程以及农产品产出。数字化农业是农业信息化的核心和具体表现形式，数字化农业技术是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、控制和管理的现代化农业高新技术。其主要目的是建成融数据采集，数字传输网络、数据分析处理、数控农业机械为一体的数字驱动的农业生产管理体系，实现农业生产的数字化、网络化和自动化。
进入90年代以来，美国、日本、西欧等发达国家在农业信息化方面发展很快。以美国、德国和日本为代表的发达国家在完成了农业工业化和农业机械化后已经进入了农业信息化时代，其中，美国的农业信息化强度已高于工业的81.6%。这些发达国家相继实现了以数字化农业为基础的农业技术信息服务网络系统，通过公众电话网、专用通讯网和无线寻呼网，对全国各地的农业技术信息进行收集、处理、贮存和传递，将大型数据库系统、Internet系统、气象信息系统、土地资源系统、高效农业生产管理系统联结起来，各地用户可从网上快速获得有关信息，并随时进行信息交换，使农业生产率得到很大的提高。
我国面对农业发展的新阶段和中国加入WTO的新形势，也非常重视“数字化农业”。1994年12月，在“国家经济信息化联席会议”第三次会议上提出了“金农工程”，任务就是要加速和推进农业和农村信息化，建立农业综合管理和服务信息系统。“八五”以来，国家863计划、国家科技攻关计划和国家星火计划均对农业信息化相关内容进行了大力支持。2006年3月国家发布了“2006-2020年国家信息化发展战略”，确定了我国信息化发展的战略目标，初步构建我国“数字化农业”技术框架。目前，全国31个省（区、市）均建有农业信息网站，多数省份成立了农业信息中心。有1/3的省份具备了较好的基础。从1990年开始，863计划智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用，已研制出棉花、水稻、玉米、小麦、大豆等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统，以及畜禽疾病防治、果树生产管理专家系统，推出了多个具有较高水平的农业专家系统开发平台，开发出高产型、经济性、优质型的实用农业专家系统200多个，在全国22个示范区应用，取得了显著的经济社会效益。
二、我国发展数字化农业的必要性
发展数字化农业是农业现代化发展的需要，我国人口众多，人均资源有限，随着人口的增长，人地矛盾和人粮矛盾会进一步严峻。而另一方面，中国的农业生产方式落后，资源利用效率有限。资源利用效率低不仅导致环境恶化，还进一步加重农民负担，农民的劳动得不到应有回报，极大损害了他们的生产积极性，导致大量良田被闲置或挪作它用。这些又进一步加剧了已有的人地、人粮矛盾，造成农业生产的恶性循环。为了实现农业的可持续发展目标，必须加快农业现代化建设步伐，提高资源利用率和劳动生产力。数字化农业是以节地、节水、节肥、节粮为目标的精细农业的基础，因而是农业现代化发展的关键。
以数字农业为基础，可以实现农业生产的精细化、虚拟化和自动化。因此，在现阶段我国应重视数字化农业的研究与试验，大力发展数字化农业。
三、我国发展数字化农业面临的问题
目前，我国农业和农村信息化程度还很低，尤其是农业信息资源开发、利用，与发达国家及国内其他行业相比仍然存在较大差距，主要表现在：
第一，作为农业信息化的重要内容的计算机应用，在总体上，我国仅相当于发达国家70年代中后期的水平。数据库总量不足，库容量普遍偏小，标准化程度低，互通互聯互操作的比例很低；计算机应用系统发展不充分、不平衡，没有形成农业宏观调控和生产经营管理支持系统的完整体系。
第二，我国农业信息网络建设还刚刚起步，信息交流方式落后，传递速度缓慢。
第三，信息人才相对缺乏，特别是既懂现代信息技术又懂农业科学技术的复合型高级人才短缺。
第四，信息技术产品和信息服务产业化水平低，不能满足农业生产、科研、教学和管理对信息技术的需求。
四、我国发展数字化农业的基本策略
数字农业的建设不可能在一夜之间发生，在数字农业的建设过程中也不能急于求成，应该在有关部门的统一规划领导下，在政府、产业部门、科研机构的共同参与下有计划、有步骤实现。现阶段我国应着重加强一下几方面的工作。
1、统筹规划
数字化农业是一项系统工程，必须采取“自上而下”的策略，决不能一哄而上。只有在统一的框架和规划下分工合作，协同配合，分阶段、有步骤地展开各项工作，才能避免低级重复和资源浪费。
因此，必须组织有关力量，研究中国数字农业的发展战略，制定数字化农业发展的技术规范和关键技术标准。国家有关部门在制定和实施国家级重大科研计划时，应考虑“数字化农业”的有关问题，有意识引导和倾斜，加大这方面的支持力度，加强有关综合部门和专业部门的协调和联合，从不同的角度支持和参与中国数字化农业的工作。对在数字化农业的建设和应用中可能涉及的政策法律问题应超前立法、规范，尽量杜绝和减少低水平重复和资源浪费。
2、加强农业信息基础设施的建设
在国家信息基础设施的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央—省—市—县信息骨干网络系统。即全国以国家农业部信息中心为核心，以各省（市）为枢纽，县（市）为网点，通过因特网、局域网等信息网络技术，建立一个功能完善、性能优异的农业综合信息网络系统并与其它网络互联，形成全方位的农业资源和经济信息网络系统。 在农田基本建设和农业机械研究和开发过程中，也应充分考虑到数字化农业发展的需要，尽可能做到超前建设，预留有关数字化仪器设备接口，满足将来数字化农业发展的需要。
3、加大数字化农业关键技术的研究开发力度
在发展数字化农业方面，要本着“有所为，有所不为”的原则，首先集中力量解决数字化农业实现过程中的关键技术难点，在现阶段主要是完成必要的技术储备和相关软硬件的开发。包括数据规范和共享标准的制定，信息综合分析处理系统的开发等，尤其要加大数据实时采集设备，GIS和GPS支持的数字化农业机械的研究开发力度，降低其成本，提高实用性。在开发过程中要坚持“以产养研”的道路，边开发边生产，建设与应用同步发展，在已有的工作基础上稳步推进。
4、建立数字化农业试验基地
数字化农业作为一种现代高新技术的集成，投资大，风险也大，而且需要相应的良好的试验条件和开发条件。选择科研条件较好，农田基本设施完善，农业信息化有一定基础的地区，建立全国性的数字化农业试验基地。在基地内开展不同集成水平的数字农业研究工作，以便集中有限的资源，使新理论、新技术、新产品及时在实践中得到检验、改进，加快研究开发速度。试验基地还可以起到推广示范的作用，以点带面，指导我国数字化农业的发展。
5、推动数字化農业需要注意的问题
第一，数字化农业建设应与农村科技组织建设结合起来。
第二，数字化农业建设应与推动农村科学教育普及结合起来
第三，数字化农业建设应与完善农产品商业流通渠道和中介组织建设结合起来。
第四，数字化农业建设应与环境保护结合起来。
五、结论
数字化农业概念的提出，明确了我国农业发展的阶段目标，使得有关部门可以在数字农业的总体框架下，合理安排我国的农业发展规划，避免发展的无序化和资源浪费。数字化农业概念的提出，便于农业部门与其他部门之间的沟通交流，在统一的规范和标准下，各部门之间可以实现资源共享，避免重复建设。数字化农业的发展，也使精细农业、虚拟农业的发展和推广成为可能，并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化。数字农业为我们展现了美好的前景。
它将极大解放农业生产力，改变农业作业方式，实现农业生产质的飞跃。数字化农业将有可能最终实现从亿人种田到一人种田的梦想。加入WTO以后，我国农业生产面临更为激烈的国际竞争，实现农业产业化已经迫在眉睫，数字化农业无疑是提高我国农业国际竞争力的关键。