數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念及設(shè)計(jì)技術(shù)體系

胡江波

摘 要：數(shù)字農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)階段的發(fā)展目標(biāo)，也是我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，該農(nóng)業(yè)可以通過科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展，為農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展提供有利的技術(shù)支持，系統(tǒng)全面地規(guī)劃了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)起著推動(dòng)促進(jìn)的作用，進(jìn)一步提高了我國(guó)農(nóng)業(yè)事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字農(nóng)業(yè)；概念；設(shè)計(jì)技術(shù)體系

中圖分類號(hào)：S126 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180333039

1 數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念

數(shù)字農(nóng)業(yè)從誕生至今還沒有很長(zhǎng)的時(shí)間，也沒有進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的分析和定位，對(duì)于數(shù)字農(nóng)業(yè)具有幾種不同的說法，其中最多的說法是：在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中采用科學(xué)信息技術(shù)。這個(gè)數(shù)字農(nóng)業(yè)的英語叫法為Digital Agriculture[1]。在國(guó)外已經(jīng)有部分企業(yè)實(shí)行了數(shù)字農(nóng)業(yè)，對(duì)于這些企業(yè)來說：數(shù)字農(nóng)業(yè)指的是農(nóng)業(yè)在網(wǎng)絡(luò)和電子設(shè)備上進(jìn)行各項(xiàng)工作。事實(shí)上，數(shù)字農(nóng)業(yè)主要包括以下幾種方面：

通過各式各樣的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，得到關(guān)于農(nóng)業(yè)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，從而經(jīng)過全面的分析研究，再運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)將農(nóng)業(yè)進(jìn)行圖像技術(shù)處理，將得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖形表達(dá)反映出來，最后實(shí)現(xiàn)采取處理的理論技術(shù)和方法。

利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，比如全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等，再結(jié)合與農(nóng)業(yè)有關(guān)的學(xué)科，例如生態(tài)學(xué)、農(nóng)學(xué)和地理學(xué)等，在農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)工作中，及時(shí)監(jiān)控和檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品和土地的實(shí)際情況，及時(shí)獲取產(chǎn)品的生長(zhǎng)情況、水分、環(huán)境條件等信息和數(shù)據(jù)，適時(shí)的監(jiān)測(cè)和調(diào)整，從而形成農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)。對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程和結(jié)果實(shí)施模擬仿真，有效減少農(nóng)業(yè)資源的浪費(fèi)，節(jié)約農(nóng)業(yè)成本，提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。

了解掌握一定的農(nóng)業(yè)知識(shí)以及所需的科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化，收集各種農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境、土地等方面的信息數(shù)據(jù)，建立一個(gè)自動(dòng)數(shù)據(jù)庫。

通過應(yīng)用數(shù)字地球技術(shù)，比如定位技術(shù)、遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，對(duì)這些科學(xué)技術(shù)進(jìn)行有效的結(jié)合，形成一個(gè)科學(xué)的技術(shù)系統(tǒng)框架。

現(xiàn)在，數(shù)字農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域不僅僅在于農(nóng)業(yè)，還包括了林業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工、銷售、生產(chǎn)等，對(duì)于這些領(lǐng)域范圍還可以進(jìn)行更細(xì)致的劃分。從大范圍來說，數(shù)字農(nóng)業(yè)的內(nèi)容主要有以下5種：農(nóng)業(yè)的資源管理、宏觀管理、生產(chǎn)管理、經(jīng)營(yíng)和服務(wù)、科研推廣教育。

2 設(shè)計(jì)技術(shù)體系

2.1 全球定位技術(shù)

全球定位系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性，平均每秒能提供不同的數(shù)據(jù)定位，是一個(gè)及時(shí)、全天和不間斷、全面的定位技術(shù)，可以提供客戶精確的、不同維度空間的地理位置和時(shí)間數(shù)據(jù)。這項(xiàng)系統(tǒng)技術(shù)不僅僅普遍用在導(dǎo)航定位上，也普遍運(yùn)用在各個(gè)重要關(guān)鍵的領(lǐng)域范疇，比如科學(xué)研究、軍事以及國(guó)防等，人們的日常生活中更是隨處可見。這種技術(shù)的使用對(duì)農(nóng)業(yè)來說，可以有效防止和避免農(nóng)作物被害蟲傷害，以及其他不利的影響，對(duì)作物進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和檢測(cè)，針對(duì)不同的問題制作出不同功能的農(nóng)業(yè)機(jī)械，比如作物收割機(jī)、農(nóng)藥噴灑機(jī)等等，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)。

2.2 地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)是通過將地圖制作成一種有文字和數(shù)字的地圖，利用計(jì)算機(jī)對(duì)地圖進(jìn)行研究和操作。這個(gè)技術(shù)可以進(jìn)行不同維度空間的信息收集、存儲(chǔ)、分析和傳輸?shù)裙ぷ鳎⑶疫€擁有分析預(yù)測(cè)空間信息的能力。這種技術(shù)是一種形象直觀明了的科學(xué)技術(shù)。在農(nóng)業(yè)中使用地理信息技術(shù)，可以分成以下4個(gè)方面：農(nóng)業(yè)管理的輔助決策。通常是通過該信息系統(tǒng)的分析預(yù)測(cè)的功能，融入到農(nóng)業(yè)的支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)和其他技術(shù)中，從而運(yùn)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中；農(nóng)業(yè)資源分析；農(nóng)業(yè)資源調(diào)查；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。

2.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

在最近幾年里，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在生活上的應(yīng)用非常普遍，這種技術(shù)主要結(jié)合了各項(xiàng)重要的科學(xué)技術(shù)而成，比如多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人體智能和傳感技術(shù)等[2]，例如在農(nóng)業(yè)工作過程中，可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將植物和農(nóng)作物進(jìn)行模擬，模擬出這些植物的生長(zhǎng)過程和發(fā)育情況，以及其他方面的各種情況，做到精準(zhǔn)和真實(shí)的模擬過程和外形。還可以通過這項(xiàng)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上創(chuàng)造設(shè)計(jì)出許多新的植物和作物，進(jìn)行培養(yǎng)和發(fā)育，從而培育出新型健康的品種，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造出更多具有價(jià)值的新品種。

2.4 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)包含了多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，比如定位技術(shù)和地理信息技術(shù)等等，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從地面到天上，以及航空的遙感，是一個(gè)對(duì)各個(gè)空間進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)[3]。這種技術(shù)可以快速精確地采集分析數(shù)據(jù)，且具有很好的功能，一般情況下，不會(huì)受到外界因素的影響，普遍運(yùn)用于各個(gè)領(lǐng)域，尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是調(diào)查植物的土壤和水分，植物的評(píng)估和檢測(cè)，森林預(yù)防、作物病蟲害等。

參考文獻(xiàn)

[1]劉偉明.數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念及其技術(shù)體系[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊，

2009（13）：43-44.

[2]李樹君，方憲法，南國(guó)良，等.數(shù)字農(nóng)業(yè)工程技術(shù)體系及其發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2003，34（5）：157-160.

[3]閻楚良，楊方飛.農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)及展望[J].中國(guó)工程科學(xué)，2006，8（9）：13-18.