论文摘要阐述数字农业的概念及其作用，指出数字农业建设中存在的问题，包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等，并对数字农业的建设进行了展望和设想。
在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。
1对数字农业的认识
数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，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。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。
有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。
事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。
2存在的问题
2.1农业信息化水平较低
收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。
2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强
一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显
数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。
2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强
地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。
3建设数字农业的基本设想
随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等
方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。
3.1整合已有的农业信息
在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。
3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网
把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。
3.3强化对科研、管理等的服务工作
通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。
4参考文献
[1]蒋建科.“数字农业”带动农业现代化[J].农资科技，2003（5）：41.
[2]薛领，雪燕.数字农业与我国农业空间信息网格（Grid）技术的发展[J].农业网络信息，2004（4）：4-7.
[3]曹宏鑫，王家利，郑宏伟.发展“数字农业”推动农村信息化[J].农业网络信息，2004（1）：17-20.
关键词：数字农业；问题；构想
在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。
1对数字农业的认识
数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，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。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。
有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。
事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。
2存在的问题
2.1农业信息化水平较低
收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。
2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强
一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。
2.3农业信息化效益不明显
数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。
2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强
地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。
3建设数字农业的基本设想
随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等
方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。
3.1整合已有的农业信息
在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。
3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网
把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。
3.3强化对科研、管理等的服务工作
通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。
4参考文献
[1]蒋建科.“数字农业”带动农业现代化[J].农资科技，2003（5）：41.
[2]薛领，雪燕.数字农业与我国农业空间信息网格（Grid）技术的发展[J].农业网络信息，2004（4）：4-7.
[3]曹宏鑫，王家利，郑宏伟.发展“数字农业”推动农村信息化[J].农业网络信息，2004（1）：17-20.
1规范操作原则在农业科技档案数字化建设的过程中,无论是纸质载体数字化,还是接受电子文件,都必须制定和实施农业科技档案工作标准和规范,统筹规划,有序推进,实现依据标准化、程序规范化,尽可能避免在保管和使用中出现各自为政、互不兼容、重复建设等现象,提高数字化工作的质量和效率。2安全管理原则任何事情的发展都是矛盾的结合体,农业科技档案数字化建设虽然比传统的管理模式有较大优势,但同时也对农业科技档案的保密提出了更高的要求。众所周知,随着数字化、网络化、信息化建设的不断深入,网络的脆弱性和潜在威胁也日益显现出来。因此,在进行农业科技档案数字化建设的过程中,必须采取有效的安全防范措施,充分保证农业科技档案信息的安全性。3效益优先原则农业科技档案数字化建设需要投入大量的财力、人力、物力,因此,必须以利用需求为导向,将年限较长、具有馆(室)藏特色、最为珍贵以及利用频率高的农业科技档案优先数字化,达到效益最大化。4分工协作原则农业科技档案数字化建设相当繁琐,涉及面广,必须坚持分工协作、整体配合、长期坚持、相互理解的工作理念,充分发挥单位各个部门和各类人员的作用,明确工作任务,落实责任分工,真正做到各司其职,各施其能,协调配合,共同推进农业科技档案数字化建设。
二、农业科技档案数字化建设的内容
1建立高效的农业科技档案信息采集和存储平台根据数字化档案管理的要求,健全农业科技档案信息采集平台。一是,建立电子档案目录和电子档案录入接收工作室(即电子文件备份站),配备计算机设备,实现目录数据和电子文件的采集工作;二是,建立扫描工作室,配备普通平板扫描仪、高速扫描仪、专用照片扫描仪、缩微胶卷转换仪等设备,实现科技档案由传统介质向电子信息的转换;三是,建立安全可靠的科技档案信息存储平台。数据存储采取磁盘阵列柜、磁带机、光盘库等设备,进行磁盘阵列自动备份、光盘刻录备份、磁带备份、异地备份,实现档案信息的安全存储。2建立农业科技档案数字化管理系统配合数字化档案的建设目标,逐步建立动态更新的农业科技档案数字化管理系统,综合档案室内建立农业科技档案检索数据库,在室外建立与农业科技相关的电子文件归档系统,并实现接口统一,动态及时归档。3建立和完善农业科技档案信息资源库完善资源库建设是做好农业科技档案数字化建设的重点,主要有两个不同层次:一是,农业科技档案目录数据库建设。根据专业标准科学选定农业科技档案目录数据库结构,将室藏农业科技档案的案卷级目录和卷内目录全部输入微机,建立科技档案目录数据库,并加强机读目录数据库的质量控制,规范着录标引,包括着录格式的标准化、着录数据的完整性和着录数据的标准化;二是,农业科技档案全文数据库建设。利用数码相机、扫描仪等技术将馆(室)藏纸质载体的农业科技档案原件进行数字化处理,并将扫描件与机读目录对应挂接,实现全文检索。4建设农业科技档案信息服务网络农业科技档案信息服务网络建设包括农业科技档案信息网站建设、内部局域网建设等,与市政务网、公众网联网,建立上至国家科技档案馆,下联农业部门和农业科研单位,形成四通八达的“农业科技档案信息高速公路”,向广大科技人员提供农业科技档案各类信息的服务,充分发挥农业科技档案的作用。
关键词：数字农业；时空推理；专家系统
0引言
数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中，有着不同的数据格式和规范，采用不同的概念和术语，基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段，即使付出很高的代价，也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中，在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。
为此，本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件，应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术，建立一个数字农业时空信息智能管理平台，对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理，便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统精确控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量，在提高作物产量的同时，能够实现精确控制农业生产过程，有效降低成本，充分保证农业资源科学地综合开发利用，减少和防止对环境和生态的污染破坏，保持农业生态环境的良性循环，是实现“绿色农业”的重要途径。
1主要关键技术研究现状
1．1数字农业
数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的，是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标，包括精准农业、虚拟农业等内容，其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念，它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况，运用卫星全球定位系统控制位置，用计算机精确定量，把农业技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平，从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率，提高农产量，减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时，我国紧跟国际研究的前沿，开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。
1．2时空推理
近年来，时空推理（Spatio－temporalReasoning）已成为十分活跃的研究方向，在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。
1．3时空数据标准与共享
不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异，这造成了异构时空系统集成的困难，因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手，近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式：
（1）空间数据交换
空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式，通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有：SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准；以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准；AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换，但由于底层数据模型的不同，最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用，但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的，比空间数据交换标准更有前途的数据标准。
（2）基于GML的空间数据互操作
开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium，OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage，GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范，包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范，2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来，国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较，认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年，ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年，ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式，成功实现数据的互操作。2003年，崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构，在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年，张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年，朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年，陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整，支持厂家较多，相关研究丰富，是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。
1．4时空本体
1．4．1本体、语义Web和OWL
本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法，在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入，本体论方法受到了越来越多的关注，人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新为2004年2月10日的版本[11]。
1．4．2时空本体
基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下：
1998年，Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题，给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年，Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言，该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年，Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体，使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年，Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整，相关研究成果已经在网上共享，本文在此基础上开展研究，建立农业时空本体。
2主要研究内容（1）农业时空数据规范
现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术，研究通用性更强的时空数据表示模型，能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准，利用上述模型扩充GML，兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准，构建针对数字农业中时空数据的DA－GML标准，作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。
（2）农业基础时空数据库
基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库，该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术，支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA－GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据，主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。
（3）农业时空分析方法库与农业时空知识库
时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术，通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示，形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理，同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识，建立农业时空知识库。
（4）农业时空本体库
在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言，本体是表达一个领域内完整的体系（概念层次、概念之间的关联等）的最有效工具，所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具，带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。
以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务，可以在线对库中信息进行维护和检索，并能无缝集成到应用系统中。
（5）系统体系结构
系统工作原理如图1所示。首先，外部系统的时空数据转换成GML格式（现在绝大多数系统支持该数据标准），进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理，形成本体库。外部系统的请求通过WebSer－vices发给仲裁者，仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作，结果返回给用户。
（6）基于平台开发农业生产智能应用系统
基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统，解决实际问题。
3相关系统对比分析
3．1数字农业空间信息管理平台
平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术，对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出，从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制，并对农业生产过程的区域差异进行精确定位、动态控制等定量操作[17]。
3．2全国农业资源空间信息管理系统
全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发，具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。
3．3中国西部农业空间信息服务系统
计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始，全面地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术，详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。
（1）基于平台提供的开发框架，能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统，基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统，各应用系统能互通、共享，便于升级维护。
（2）由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供，简化了开发数字农业应用软件的工作，节约了成本。
4结束语
数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台，是一个概念全新的系统，定位于基础农业空间数据管理平台的上层，更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。
参考文献：
［1］于淑惠.数字农业及其实现技术[J].农业图书情报学刊,2004,15(7):5－8.
[2]唐世浩,朱启疆,闫广建，等.关于数字农业的基本构想[J].农业现代化研究,2002,23(3):183－187.
[3]Geographymarkuplanguage(GML)[EB/OL].(2003)./techno/specs/002029PGML.html.
[4]RANCOURTM.GML:spatialdataexchangefortheinternetage[D].NewBrunswick:DepartmentofGeodesyandGeomaticsEngineering,UniversityofNewBrunswick,2001.
[5]ZHANGJianting,GRUENWALDL.AGML2basedopenarchitectureforbuildingageographicalinformationsearchengineovertheinternet[DB/OL].(2002).cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.
【关键词】县域；数字农业农村；发展路径
一、研究背景
数据作为生产要素是推动农业农村现代化发展的重要力量，发展数字农业农村是实现信息化与农业农村现代化有机融合的重要途径。进入新时代国家高度重视数字农业农村发展，党的提出实施乡村振兴战略，积极推进数字乡村战略，先后印发《数字乡村发展战略纲要》《数字农业农村发展规划（2019—2025年）》，要求积极推进数字技术与农业农村生产、生活、生态有机融合，以数字化作为推动力，为乡村振兴提供现代化技术支撑。县作为一个相对完整独立的经济社会单元，其政策落实和支持力度对于数字农业农村发展至关重要，县域经济发展水平、数字化发展基础、对数字农业农村的认识程度与重视程度等都直接影响着数字农业农村的发展水平。据《2019年中国中小城市高质量发展报告绿皮书》报告显示，成都市有6个区入选2019年度全国综合实力百强区，县域经济发展水平较高，然而却没有县（市、区）进入全国数字农业农村先进县（市、区）名单，也从侧面反映出成都市县域数字农业农村发展水平待提高。在建设全面体现新发展理念的国家中心城市的形势下，如何紧抓国家城乡融合发展试验区政策机遇，充分发挥成都市县域经济优势，以数字技术与农业深度融合为基础，以数字农业与生活、生态融合为拓展，着力构建数字农业支撑体系，不断探索数字农业农村应用模式，营造数字农业农村新场景，积极推动数字农业农村高质量发展，积极助推成都市县域数字农业农村走在全国前列意义重大。
二、成都市县域数字农业农村发展现状
成都市以“四化同步”为发展路径，强化顶层设计，先后印发《成都市人民政府办公厅关于加快推进都市现代农业信息化的意见(试行)》(成办发[2013]44号)，市政府成府函〔2017〕94号批复的《成都市农业信息化发展规划（2016-2025）》，要求着力推进农业大数据中心建设、农业物联网云平台建设、“互联网+”都市现代农业示范等重点工程建设。截至2018年，全市农业农村信息化基础设施体系基本形成，行政村光纤覆盖率已达100%，家庭住宅光纤到户覆盖率超过97%，光纤网络用户覆盖率、用户数均居全国副省级城市第一。无线通信网络覆盖100%行政村，移动通信4G网络覆盖规模中西部列第一，居全国第二，入选全国首批5G城市名单。农业产业化龙头企业、农民专业合作社、家庭农场等新型农业经营主体计算机应用率、网络覆盖率、从业人员智能手机覆盖率等指标均达到99%，蒲江县、成都天地网、都江堰青城茶叶、四川微牧获批全国农业农村信息化示范基地。县域则以重大项目为抓手，积极推进数字农业农村建设。蒲江县整县推进农业农村信息化，以信息化助推猕猴桃、柑橘、茶叶等特色优势产业发展，提升产业品牌知名度和影响力，整县获批全国农业农村信息化示范基地；大邑县以国家大田种植数字农业建设试点项目，以粮油全产业链数字化发展为基础，积极推进全县智慧农业发展，探索数字赋能的大邑模式；彭州市发挥蔬菜产业优势，建立蔬菜全产业链大数据中心，获批2018年度全国县域数字农业农村创新项目。成都市各县（市、区）发挥县域农业产业优势，积极探索县域数字农业农村发展的特色模式与经验，为推动成都市农业农村现代化做出了有益尝试。
三、成都市县域数字农业农村发展不足
根据农业农村部信息中心的《2019全国县域数字农业农村发展水平评价报告》显示，成都市没有县（市、区）入选全国数字农业农村先进县（市、区）名单，没有发挥出县（市、区）经济社会发展和农业农村改革先行区优势。对标全国县域数字农业农村发展水平评价体系，结合成都市发展实际和未来发展定位，成都市县域数字农业农村存在以下不足：
（一）顶层设计支撑不足成都市市级层面制定了《成都市农业信息化发展规划（2016-2025）》，积极编制《成都市数字乡村发展规划（2020-2025）》等系列数字农业农村顶层设计，为成都市数字农业农村发展指明路径。然而，在县域层面，县（市、区）根据自身区域优势、特色、农业农村发展阶段等情况编制县域数字农业农村专项规划或者专项实施方案的很少，顶层设计引领支撑作用不足。县域内数据共享机制不健全。一方面，数字农业农村缺乏数据标准体系，各类数据没有形成统一归口，造成了星罗棋布的信息孤岛。另一方面，各涉农部门涉农数据未形成共享机制，涉农审批、涉农政务未形成数字一体化服务机制。最后，区域内涉农高校、研究机构、生产经营主体间未形成有效的数据共享机制，使得大量数据未能有效利用，造成资源浪费。
（二）数字化发展基础薄弱硬件、软件和网络基础建设情况直接决定了县域农业农村数字化发展的基础水平。成都市县域农业农村数字化发展基础薄弱主要表现在：一是数据采集硬件生产、创新不够，不能完全满足农业生产的需要；二是现有系统多为单一资源库，在农产品单品种全产业链分析、农村电子商务和政务服务等方面缺乏自动化、智能化的分析模型应用，集成、创新力度不够；三是网络运营成本还较高，使得数字技术在农业上应用还不够充分。
（三）数字农业融合应用不足数字农业的发展需要数字技术与农业全产业链深度融合，整体协调推进，从农业生产、社会化服务、营销、品牌打造方面来看，全市县域数字技术与农业融合应用还不够深入。在农业生产方面，数字化技术主要应用于设施栽培，但大田作物数字技术化应用水平则有待提高，畜禽养殖和水产养殖应用数字化能力还不足。在农业服务方面，县域农业社会化服务平台未建立，区域内农业社会化服务组织主体库等数据资源体系尚未建立，未能形成高效的B2C精准社会化服务供给平台。在农产品营销方面，县域农产品电子商务平台整合力度不够，整体上本土县级电子商务公共平台影响力还有待进一步提升，而以县级电子商务运营中心为枢纽、镇(乡)服务站为依托，村(社区)服务网点为终端的三级联动农村电商服务体系需进一步完善。在农业品牌创建方面，县域内公共品牌推广力度不够，影响力不足，运用新媒体、短视频APP等宣传推广县域公共品牌的能力还有待进一步加强。在新业态培育方面，线上会展、文创农业、休闲农业、“直播带货”等新业态数字技术融合度不高，未能充分发挥信息技术对农业新业态的提升作用。在数字化监管方面，目前县域内农产品数字化溯源体系较完善，但是在投入品、农机应用等监管方面，数字化应用水平待提升。
（四）数字生活新场景营造不足县域内党建数字化应用水平不高，村党组织应用数字技术开展网上党课、线上培训的较少，乡村数字化治理水平还不高。镇、村卫生系统采用线上挂号、线上支付医疗费用等应用不足，农村医疗数字化发展带来的便捷程度与城市相比还有较大差距。县域内农村地区开展数字教育和教育资源共享的较少，尤其是在新冠疫情形势下，开展线上教育的短板在远郊县域的农村地区表现突出。
（五）配套保障不完善首先，县域数字化人才不足，村级数字化技术队伍培训不足，农村电商人才缺乏，从业人员专业水平欠缺且与市场需求不相适应。其次，针对数字农业农村发展的政策支持不足，发改、农业农村、交通等部门在涉及数字农业农村发展时还未形成政策合力，对农业农村数字化发展的政策支撑还不足。农业农村数字化发展需要稳定的资金保障，目前县域内数字农业农村专项资金投入还较少，仅依靠市级物联网示范基地项目，县域配套投入还不足以支撑县域数字农业农村快速发展，县域主动引导，鼓励社会多元投入的金融机制还未形成。
四、成都市县域数字农业农村发展路径建议
农业农村数字化发展是推动乡村振兴、实现农业农村现代化的有力举措。立足成都市当前县域数字农业农村发展实际，根据各县（市、区）的社会经济、产业优势、数字化发展基础等条件，为探索打造符合国际化城市发展定位、体现成都特色的数字农业农村发展路径，助推成都市乡村振兴走在前列起好示范，提出以下建议：
（一）强化顶层设计衔接《成都市数字乡村发展规划（2020-2025）》，紧紧围绕县域发展实际和优势，制定县域数字农业农村发展专项规划、行动计划、实施方案，明确县域数字农业农村发展定位、方向及路径，制定重点任务、重点项目，系统推进数字农业农村发展。建立数据共享机制。探索制定农业农村数字标准体系，形成可共享、可应用的标准数据。建立涉农部门信息交流共享机制，整合各域各类各型政务及业务数据系统，打通多部门互联互通，推动农业数据资源的集成和整合，使数据形成合力，实现开放共享。建立产学研合作的长效机制，引导科研机构、高等院校、企业等单位开展数字农业关键技术的研发和应用，促进科技人员和社会各界广泛参与。
（二）构建数字农业支撑体系推进物质装备改造与提升。加强基础设施建设，加速构建支持大数据应用和云端海量信息处理的云计算基础设施。深入开展电信普遍服务试点，推动无线宽带网络全域布局，加快推进5G基站建设，提升农村网络覆盖水平。继续推进农业物联网建设工程，实现农产品生产过程数据自动化、智能化采集。强化农机装备智能化应用，研发推广适合各种地形和环境的农业机械，大力推广植保无人机、无人旋耕机等智能装备，推进农机化与大数据智能化深度融合。强化技术创新与软件集成。围绕云计算、大数据、区块链等数字前沿技术，联合开展数字农业关键技术攻关，积极推动成熟技术推广应用。打造数字农业大数据平台，构建农业资源相关数据库，强化大数据平台集成研究，加快推进多部门涉农信息、涉农数据资源的整合和应用，促进农业资源数据挖掘、分析、预测。建设政府服务监管平台，推动数字化服务的精确性和系统性。构建基于农业全产业链的智能装备应用及管理系统，推动智能感知、智能分析、智能控制技术与装备的集成应用。
（三）推进数字农业深度融合发展加速农业数字化生产管理。强化互联网、移动互联技术、云计算以及大数据等前沿技术应用，搭建灵活、便捷、高效、透明的农业生产管理体系。强化化肥、农药、种子等农业投入品管理智能化建设，推动农药、化肥减量使用。加大数字化技术在农业生产计划、农事操作、加工仓储、财务管理等环节的应用，加快推动耕、播、收全程机械化建设，积极推动适宜性数字技术在中药材和特色果蔬产业生产环节的应用。推动农业数字化服务。围绕农资、农机和农技服务，加快整合现有数字农业相关信息系统与APP，强化运用推广，建立社会化服务体系。加快“数字农资”建设，探索按需送货、因地配肥、技术到户的一条龙服务模式，提升农资物流管理智能化和农资服务精准化。加速农技推广数字化建设，大力推动专家在线诊断、远程会诊、农技在线科普等农技数字化服务。集聚行业力量，搭建农机社会化服务平台，为农机销售、农机服务提供在线供需对接撮合，加强农机调度与作业监测，提升农机利用效率。创新农业数字化营销。推动农产品精深加工、物流、冷链仓储等基础设施智能化改造和提升，建立产后设备数字化共享服务网络，利用物联网设备，实时监测加工状态、仓储环境、物流位置等信息，提供供需匹配、冷链监控等服务。加强农产品营销大数据库建设，开电子营销数据监测分析，建立覆盖全产业链的数据监测体系，促进农产品产销精准对接。构建数字农业品牌。统筹区域行业资源整合，开展数字农业品牌建设示范行动，着力建设品牌营销工场，推动数字农业大品牌打造。借助农产品博览会、展销会等渠道，强化品牌宣传、展示和推介，健全数字农业品牌防伪机制，提升数字农业品牌知名度。全方位提升对行业领军企业的吸引力和凝聚力，加速行业领域核心企业集聚、抱团发展，加快构建县域数字农业产业生态圈。培育数字农业新业态。以新型农业经营主体为突破口，以现有数字农业融合示范项目为重点，利用信息技术分化、嫁接、重构农业新的生产经营主体或服务组织形态，积极发展多种形式的新业态新模式，鼓励发展文创农业、康养农业、会展农业、众筹农业、农业私人定制等基于互联网的农业新型经营模式。以生态农业、休闲农业等现代农业生产为主，利用现代信息推动传统农业数字化改造，扩展休闲文创农业表达形式，延伸农业产业价值链，培育农民增收新的增长点。创新农业数字化政务监管。构建涉农企业信用评价体系，建立指挥统一、多部联动的应急处置平台，提升对突发农产品安全事件的快速应对能力，切实提高农产品安全的保障水平。依托农业资源一张图，重点加强粮食产业生产情况监测，提升农业资源及产业发展数据收集和管理水平。
（四）营造农村数字化新场景依托信息进村入户工程，以信息化技术改造、升级乡村生活方式，推进全面覆盖乡村的党务党建、社会保障、医疗健康、教育文化、政务便民服务、金融服务等领域网络化管理体系建设，创设数字乡村新场景。推广“互联网+党建”，逐步实现信息、政务运转、民情收集、议事协商、公共服务等村级事务网上运行。探索建立远程会诊系统，大力推动在线预约挂号、快捷支付等互联网医疗服务。积极推动优质数字教育资源和文化服务普惠共享，探索建设数字图书馆、数字文化馆、虚拟博物馆，推广在线教育、远程教育等互联网服务新模式，扩大优质教育、文化资源覆盖面。推动“互联网+社区”向农村延伸，提高村级综合服务信息化水平，提高群众办事便捷程度。
关键词：发展；数字农业；新农村建设
一、社会主义新农村“新”在发展
在农村人口占大多数的中国，农民是推动社会前进的巨大动力已是大家的共识。过去的历史证明了这一点，现在和今后相当长时期内依然仍将会证明这一点。建设新农村，是当代中国农民的最大福音，是当代中国农村的重大变革，是当代中国农业千载难逢的发展机遇。发展问题是当代中国农民中存在的最大的问题，解决不了温饱后的亿万农民的发展问题，全面建设小康社会的宏伟蓝图只能是个梦想。在中国这样一个拥有13亿人口的发展中大国，能不能解决好发展问题，特别是持续的发展问题，还直接关系到亿万人民的身心力和凝聚力。因此，“发展是硬道理”、“发展是党执政兴国第一要务”的科学发展观一经提出和确立，就在全党全国人民中产生强烈共鸣，成为整个中国可持续发展的重要指导思想，尤其成为了相对落后的中国农村可持续发展的重要指导思想。新农村建设“新”在哪里？从根本上说，新农村建设“新”在发展。农村由于相对落后，发展的任务艰巨、复杂，落实科学发展观尤为重要。真正要发展，就必须走科学发展的道路，就必须有超前意识，发展数字农业。就是要用数字农业的手段，去推动农业发展，进而用数字农业的手段统筹城乡发展、区域发展、经济社会发展、人与自然和谐发展。
过去的半个世纪，新中国的农民曾迎得了两次历史性的发展机遇，这两次历史性的发展机遇从根本上改变了新中国农民的历史命运。新中国的成立，彻底废除了旧土地制度，使农民的生产积极性空前高涨，使一穷二白的农村面貌换然一新；十一届三中全会以后的农村改革，亿万农民充分掌握了自己的命运，中国农民自发地挑战贫穷与饥饿，自觉地推动生产力的解放和发展，中国农村也因此很快发生了巨变。然而，随着改革重心转向城市，加之城乡二元体制的严重束缚和粮棉价格下跌等原因，导致“三农”问题日益严重，农村发展问题已十分迫切地摆在全党和全国人民面前。党中央终把解决好“三农”问题作为全党工作的重中之重，不断加大对“三农”的支持力度，坚持实施“多予、少取、放活”的方针，一系列惠农政策落到实处，一桩桩重农举措初见成效，粮食连续多年保持稳定增产，农民收入不断增加。但是，“三农”问题还依然存在，农民就业、致富等难题还依然没有破解。“三农”问题的出路到底在哪里？根本出路在于发展。党中央作出建设社会主义新农村的战略决策，就是解决农村的发展问题。新农村建设标志着中国的投资重点转向农村，这将是中国农村又一次重大的战略发展。“三农”问题的根本出路将在这新农村建设的发展中找到答案。过去启动的农村税费改革为减轻农民负担提供了制度保障，随之而来的建设社会主义新农村的发展将又一次把重大机遇推到了当代中国农民面前。
二、数字农业是社会主义新农村建设发展的“龙头”
面对社会主义新农村建设发展的千载难逢的良机，我们没有理由无视它，放纵它，如果这样，我们就会错失良机，犯下不可饶恕的错误。我们只有珍惜它，抓住它，中国农业就会乘势而上，“三农”难题就会逐步破解。机遇是公平的，也是无情的。在改革开放的进程中，我们有很多成功的经验，也不乏深刻而惨痛的教训。
如何抓住历史赋予的发展机遇？中央给出了明确的原则，提出了许多具体的要求。其中最关键的就是要坚持落实科学发展观，走科学发展的道路。这样，才能使已经落后的农业“迎头赶上”其他各业，“迎头赶上”世界潮流。而坚持落实科学发展观，走科学发展的道路就必须发展数字农业。因为，数字农业代表了当今世界潮流，体现了当今社会信息技术革命的
时代特征。而建设社会主义新农村，决定着中国亿万农民的前程命运，决定着中国农村的现代文明，也决定着中华民族的伟大复兴。
数字农业是综合利用遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通信和网络技术、自动化技术等高新技术，实现农业各方面、各种过程的全面数字化。是用数字化技术,按人类需要的目标,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、管理的农业。农业数字化建设是农业现代化的主要内容之一，是农业适应市场经济发展、推进社会主义新农村建设的关键所在。建设社会主义新农村，关键是要是用网络数字化技术建立农村和农业运行机制。它在宏观上，包括工业反哺农业、城市支持农村的长效投入机制；包括各工作部门合力、协调促进农村经济社会全面发展的工作机制；包括引导农民在国家政策扶持下发扬自力更生、艰苦奋斗，依靠自己辛勤劳动建设自己幸福家园的激励机制；包括引导全社会力量支持新农村建设的参与机制；包括城乡统一的经济和社会管理体制。它在微观上，包括数字农业信息采集与产品开发；包括农林植物生长模型与数字化设计；包括土壤和作物系统过程模型与数字化设计；包括数字农业精准生产技术平台构建与应用；包括数字农业精细养殖技术平台构建与应用；包括数字林业技术平台构建与应用；包括数字农业技术应用示范等。它被西方发达国家称为精准农业、虚拟农业、智能农业和网络农业。
三、发展数字农业就是创建高效农业模式
数字农业 是一种综合应用现代化高新科技的高效农业模式。数字农业采用现代科学技术成果对传统农业技术与机械装备进行改造，应用全球卫星定位技术、遥感技术、地理信息技术、计算机自动控制技术等集成组装的组合体系，是生物工程等技术完整的结合体系在农业生产过程中的应用，是未来农业的雏形。
数字农业的目标是最大限度的节省资源，重视环境保护和生态均衡，追求以最少的资源消耗获得最大的优质产出的高效益，以保持农业可持续发展。
我国的农业相对发达国家的农业来说，具有迟发展、欠发达的特点。我国的农业要有新的发展，要追赶发达国家的农业，当务之急是必须利用高新科技改造传统农业，发挥后发优势。利用高新科技改造传统农业，其关键就是要全面构建数字化农业，以农业信息数字化为支撑、为依托，建立大规模农业的信息化模式，才能对走在我们前面的先进 “迎头赶上”。
发展数字农业，创建高效农业模式，首先，就必须激发亿万农民的积极性，让他们的主体意识充分觉醒，要让农民真正参与到新农村建设的整个过程中，切实保障他们的参与权、决策权、监督权，调动他们的积极性。其次，必须培育新型农民，培养造就一批有文化、懂技术、会经营的新型农民，提升农民发展数字农业、创建高效农业模式的素质。再次，必须深化农村改革，创建适合发展数字农业和高效农业模式的体制平台。大的方面，要建立和完善农村的社会主义市场经济体制，要完善农村政治制度。小的方面，要为发展数字农业、创建高效农业模式提供制度保障。
作者单位：淮阴工学院人文与社会科学系
参考文献：
摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1
2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1
2.1美国………………………………………………………………………………………1
2.2英国………………………………………………………………………………………2
2.3德国………………………………………………………………………………………2
3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2
4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3
4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3
4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3
4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4
5 “数字农业”的实践策略……………………………………………………………4
5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4
5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5
5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5
结语…………………………………………………………………………………………6
致谢………………………………………………………………………………………7
参考文献……………………………………………………………………………………8
摘 要
数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。
关键词：数字农业；农业信息化；发展策略
Abstract
Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.
Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy
浅析“数字农业”发展趋势与策略
1“数字农业”的内涵
“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前，学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业，精确农业，“ Internet + 农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化，在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用，代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用，并且不断的提高现代农业产业的数字化水平，支持农村战略的实施。
2国外“数字农业”关键技术发展与应用
2.1美国
美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上，已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起，美国已开始应用数字农业技术，包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等，对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用，智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统，基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统，用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理，可绘制农场产量的“数字地图”，在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65％以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下，美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接，应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外，美国也已形成完善的技术服务组织网络，美国服务类企业与公益性服务机构可为经营主体提供较为完善的技术服务，例如美国农业技术服务组织（FSA）为农民提供丰富的信息。
2.2英国
英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备，互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上，精准农业技术得以实现在农业的全方位应用，如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等；英国Massey Ferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统，借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案；智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统，能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业，同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》，提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业，从而提升农业生产效率，如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。
2.3德国
德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下，德国积极发展高水平数字农业，在农业生产高度机械化的基础上，建立完善的计算机支持和辅助决策系统，提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发，并由大型企业牵头，如德国拜耳公司投资2 亿欧元支持数字农业布局，已在60多个国家提供数字化解决方案，并旗下Xarvio品牌推广数字农业，通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息，帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术，实现收割过程的全面自动化。
3我国发展“数字农业”的紧迫性
今年虽然受到疫情影响，但我国大部分农产品仍然是一个“大年”，怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题，把农货顺利卖出去，让农民实现丰产又丰收？加速数字农业发展是不二法门。
农业长期保持着传统形态，技术进步一直较慢，特别是进入信息化时代后，农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起，越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术，实现了智能化、数字化重塑，生产率大幅度提高。2019 年，我国服务业、工业数字经济渗透率分别为 37.8%、19.5%，但农业只有 8.2%，数字化改造的空间很大，需尽快赶上信息社会的发展步伐。
农业数字化转型是农业现代化的必然选择，也是破解目前农业难题的一剂良方，瞄准这个主攻方向，无疑将为农业高质量发展提供新动能，给予农民更多获得感。对广大农民来讲，农产品销售难的问题最头疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说，农业数字化水平滞后，农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然，加快技术与传统农业的融合，打造数字农业，对产业链进行全方位的数字化改造，使得传统农业脱胎换骨，插上科技的翅膀腾飞，已成为农业发展新趋势。
4“数字农业”的发展趋势
4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实
物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平，实现了整个农业生产过程的数字化控制，实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中，重点是如何精确控制生产环节，例如育苗，播种，施肥，灌溉和病虫害防治。当前，荷兰，日本，以色列和其他国家正在使用大数据，人工智能和信息技术来促进数字化，精确化和智能化作物种植的发展。
4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛
电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如，美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台，该平台整合了有机农业的上下游，并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统，使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品，例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下，可以快速送到消费者家中，从而大大提高农产品物流的效率和质量。
值得欣喜的是，近年来，全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源，重构产业链，培植人才，发力促进农产品上行。以河北省为例，近年来积极引入农业电商龙头企业，与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作，持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域，合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到，利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源，将需求传导给供给端，有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下，传统农业的“痛点”也得到有效解决，进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。
随着电商农产品销量的快速增长，广大农民亦受益匪浅，农业生产模式发生重大变化，以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流，精准种植、数字营销提升了农民收入水平，促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区，数字农业重塑产业链，帮助贫困户掌握技术、融入市场，实现了造血扶贫。实践证明，此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如，拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定，荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至 2019 年底，拼多多平台直连的农业生产者超过 1200 万人，累计带贫人数超百万。
4.3农业多元化公共服务将更加完善
通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务，农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展，在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。
5 “数字农业”的实践策略
5.1实现农业农村业务数字化和可视化
加快建立涵盖农业资源，农村产业，生产管理，产品质量，农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据，获取耕地资源，渔业水资源，粮食生产功能区，现代化农业园区，特色农产品优势区，特色鲜明的农业村庄，生产经营实体，村庄分布等数据。地图存储在数据库中，使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统，现场定点监控系统，集成的遥感信息，无人机观测和地面传感器网络，可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布，重大自然灾害和其他动态空间图，形成了一个一体化的全域地理信息图，为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。
5.2推动数字农业技术创新
创新，始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴，离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资，随着农业新业态新模式竞相涌现，数字经济发展红利惠及三农必将更加给力，而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用，促进数字农业领域的“产学研”合作，并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发，精确操作和智能决策的数字化管理，智能设备的变量修改和应用，农产品的灵活处理，区块链等技术，3S 加速，智能识别，模型仿真，智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用，了解数字农业技术标准和规范体系的建立，数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。
5.3 提高农业农村经营管理数字化水平
当前，就中国电子政务项目的发展而言，农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时，这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此，有必要进一步扩大移动互联网技术，云计算，大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用，并通过建立灵活，便捷，高效，透明的农业生产经营管理体系，为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开，政府公共关系，信息服务，办公室工作等方面，充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能，提高了园艺，畜牧，水产品，田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求，以提高劳动生产率，研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械，并进一步促进农业“机器换人”。
结 语
数字农业的发展实现了对农业生产的自动，精确控制，智能和科学管理，提高了农业的可控性，降低了生产成本，并减少了环境污染，使农业向精准，环保和可持续的方向发展。此外，农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素，可以简化交易联系，提高交易效率，降低成本，消除农民对库存余额的担忧，并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制，内容的选择空间也越来越广，这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。
致 谢
在这篇论文的撰写过程中，我遇到了很多的困难和障碍，但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助，不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识，让我非常感动，在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!
同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者，本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。
同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友不吝批评与指教。
参考文献
[1] 周清波 , 吴文斌 , 宋茜 . 数字农业研究现状和发展趋势分析 [J].中国农业信息 ,2019,30(01), 第 5-13 页 .
[2] 施威 , 曹成铭 .“互联网 + 农业产业链”创新机制与路径研究 [J].理论探讨 ,2019(06), 第 110-114 页 .
在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。
1对数字农业的认识
数字农业（digital agriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，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。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。
有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。
事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。
2存在的问题
2.1农业信息化水平较低
收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。
2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强
一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。
2.3农业信息化效益不明显
数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。
2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强
地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。
3建设数字农业的基本设想
随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等
方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。
3.1整合已有的农业信息
在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。
3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网
把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。
3.3强化对科研、管理等的服务工作
通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。
4参考文献
购物车(0)
