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數(shù)字農業(yè)方向范文第1篇

摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

1“數(shù)字農業(yè)”的內涵…………………………………………………………1

2國外“數(shù)字農業(yè)”關鍵技術發(fā)展與應用……………………………………………1

2.1美國………………………………………………………………………………………1

2.2英國………………………………………………………………………………………2

2.3德國………………………………………………………………………………………2

3我國發(fā)展“數(shù)字農業(yè)”的緊迫性…………………………………………………2

4“數(shù)字農業(yè)”的發(fā)展趨勢………………………………………………………………3

4.1農業(yè)生產全流程智能化將逐步成為現(xiàn)…………………………………………………3

4.2農產品流通電商化發(fā)展將更加迅猛……………………………………………………3

4.3農業(yè)多元化公共服務將更加完善………………………………………………………4

5 “數(shù)字農業(yè)”的實踐策略……………………………………………………………4

5.1實現(xiàn)農業(yè)農村業(yè)務數(shù)字化和可視化……………………………………………………4

5.2推動數(shù)字農業(yè)技術創(chuàng)新…………………………………………………………………5

5.3提高農業(yè)農村經營管理數(shù)字化水平…………………………………………………5

結語…………………………………………………………………………………………6

致謝………………………………………………………………………………………7

參考文獻……………………………………………………………………………………8

摘 要

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。本文總結了國外“數(shù)字農業(yè)”關鍵技術發(fā)展與應用,結合我國發(fā)展數(shù)字農業(yè)的緊迫性與當前數(shù)字農業(yè)的發(fā)展趨勢,對我國“數(shù)字農業(yè)”的發(fā)展提出了幾條實踐策略。

關鍵詞：數(shù)字農業(yè)；農業(yè)信息化；發(fā)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

淺析“數(shù)字農業(yè)”發(fā)展趨勢與策略

1“數(shù)字農業(yè)”的內涵

“數(shù)字農業(yè)”是農業(yè)數(shù)字經濟的重要實踐。當前，學術界和工業(yè)界尚未能夠對數(shù)字農業(yè)形成統(tǒng)一的定義。通用名稱包括信息農業(yè)，精確農業(yè)，“ Internet + 農業(yè)”等等。本文中提到的數(shù)字農業(yè)基于農業(yè)信息化，在農業(yè)鏈的所有環(huán)節(jié)中都強調了下一代信息技術的重要作用，代表了農業(yè)產業(yè)的新視野?，F(xiàn)代農業(yè)與信息化的緊密結合使可以充分利用數(shù)字技術。數(shù)字技術在促進農業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用，并且不斷的提高現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)的數(shù)字化水平，支持農村戰(zhàn)略的實施。

2國外“數(shù)字農業(yè)”關鍵技術發(fā)展與應用

2.1美國

美國完善的農業(yè)產業(yè)基礎和數(shù)字技術體系促進農業(yè)發(fā)展。美國數(shù)字農業(yè)發(fā)展建立在農業(yè)生產高度專業(yè)化、規(guī)模化、企業(yè)化的基礎上，已經建成了完善的現(xiàn)代農業(yè)技術應用與管理系統(tǒng)。自20世紀90年代起，美國已開始應用數(shù)字農業(yè)技術，包括應用遙感技術對作物生長過程進行檢測和預報、在大型農機上安裝GPS設備、應用GIS處理和分析農業(yè)數(shù)據等，對大田作物進行生產前、中、后期的全面監(jiān)測與管理。在21世紀初已經實現(xiàn)“3S”技術、智能機械系統(tǒng)和計算機網絡系統(tǒng)在大農場中的綜合應用，智能機械已經進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準農業(yè)系統(tǒng)，基于物聯(lián)網技術與“3S”技術搭建的新型精準農業(yè)管理系統(tǒng)，用以進行精細農作、農機管理、農藝管理和計劃管理，可繪制農場產量的“數(shù)字地圖”，在機械化生產大農場中的市場占有率達到了65％以上。在大數(shù)據、物聯(lián)網等數(shù)字技術飛速發(fā)展的助推下，美國數(shù)字農業(yè)技術已與農業(yè)生產的產前、產中、產后形成緊密銜接，應用范疇覆蓋從作物生長的微觀監(jiān)測到宏觀農業(yè)經濟分析。此外，美國也已形成完善的技術服務組織網絡，美國服務類企業(yè)與公益機構可為經營主體提供較為完善的技術服務，例如美國農業(yè)技術服務組織（FSA）為農民提供豐富的信息。

2.2英國

英國信息化技術應用助推精準農業(yè)。信息化技術推動英國農業(yè)向數(shù)字化、智能化、精準化的方向發(fā)展。英國農村地區(qū)信息化基礎設施完備，互聯(lián)網、4G信號已實現(xiàn)基本覆蓋。在此基礎上，精準農業(yè)技術得以實現(xiàn)在農業(yè)的全方位應用，如借助遙感技術進行作物生產監(jiān)測與產量預報、農業(yè)資源調查、農業(yè)生態(tài)環(huán)境評價和災害監(jiān)測等；英國Massey Ferguson公司研發(fā)的“農田之星”信息管理系統(tǒng)，借助傳感識別技術和GPS技術能夠更為精準地進行種植和養(yǎng)殖作業(yè)、數(shù)據記錄分析和制定解決方案；智能機械已基本裝備衛(wèi)星定位系統(tǒng)、電腦控制和軟件應用系統(tǒng)，能夠根據不同位置、不同質量的地塊情形實現(xiàn)自動化、精準化、變量化作業(yè)，同時可以采集作物信息用以制作電子地圖和調整生產策略。2013年英國啟動《農業(yè)技術戰(zhàn)略》，提出了應用大數(shù)據、物聯(lián)網技術和智能技術進一步發(fā)展精準農業(yè)，從而提升農業(yè)生產效率，如借助GateKeeper專家系統(tǒng)提供輔助決策和農場管理、LELY擠奶機器人等智能化設備在養(yǎng)殖場中的應用、自動感知技術在施肥施藥機械上的應用、二維碼技術在農產品產銷環(huán)節(jié)的廣泛應用等。

2.3德國

德國關鍵技術與設備的積極研發(fā)與推廣。在歐盟農業(yè)共同政策對數(shù)字農業(yè)的支持下，德國積極發(fā)展高水平數(shù)字農業(yè)，在農業(yè)生產高度機械化的基礎上，建立完善的計算機支持和輔助決策系統(tǒng)，提供數(shù)字農業(yè)綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持數(shù)字農業(yè)核心技術與智能設備研發(fā)，并由大型企業(yè)牽頭，如德國拜耳公司投資2 億歐元支持數(shù)字農業(yè)布局，已在60多個國家提供數(shù)字化解決方案，并旗下Xarvio品牌推廣數(shù)字農業(yè)，通過XarvioScouring識別系統(tǒng)高效識別和分析作物生長和病蟲害信息，幫助農民優(yōu)化田塊單獨管理和農田統(tǒng)籌優(yōu)化。擁有百年歷史的德國農業(yè)機械制造商CLAAS集團結合第四代移動通信技術和傳感器技術，實現(xiàn)收割過程的全面自動化。

3我國發(fā)展“數(shù)字農業(yè)”的緊迫性

今年雖然受到疫情影響，但我國大部分農產品仍然是一個“大年”，怎樣解決需求下降、部分市場關閉、物流受阻等難題，把農貨順利賣出去，讓農民實現(xiàn)豐產又豐收？加速數(shù)字農業(yè)發(fā)展是不二法門。

農業(yè)長期保持著傳統(tǒng)形態(tài)，技術進步一直較慢，特別是進入信息化時代后，農業(yè)技術滯后帶來的產業(yè)發(fā)展差距愈發(fā)顯著。隨著數(shù)字經濟的興起，越來越多的領域引入互聯(lián)網、大數(shù)據、人工智能等技術，實現(xiàn)了智能化、數(shù)字化重塑，生產率大幅度提高。2019 年，我國服務業(yè)、工業(yè)數(shù)字經濟滲透率分別為 37.8%、19.5%，但農業(yè)只有 8.2%，數(shù)字化改造的空間很大，需盡快趕上信息社會的發(fā)展步伐。

農業(yè)數(shù)字化轉型是農業(yè)現(xiàn)代化的必然選擇，也是破解目前農業(yè)難題的一劑良方，瞄準這個主攻方向，無疑將為農業(yè)高質量發(fā)展提供新動能，給予農民更多獲得感。對廣大農民來講，農產品銷售難的問題最頭疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬?？梢哉f，農業(yè)數(shù)字化水平滯后，農產品質量不穩(wěn)定、難以標準化、產銷信息不對稱等是導致農產品銷售難的主因。顯然，加快技術與傳統(tǒng)農業(yè)的融合，打造數(shù)字農業(yè)，對產業(yè)鏈進行全方位的數(shù)字化改造，使得傳統(tǒng)農業(yè)脫胎換骨，插上科技的翅膀騰飛，已成為農業(yè)發(fā)展新趨勢。

4“數(shù)字農業(yè)”的發(fā)展趨勢

4.1農業(yè)生產全流程智能化將逐步成為現(xiàn)實

物聯(lián)網技術在現(xiàn)代農業(yè)生產設施和設備領域中的應用極大地提高了現(xiàn)代農業(yè)生產設施和設備的數(shù)字和智能水平，實現(xiàn)了整個農業(yè)生產過程的數(shù)字化控制，實現(xiàn)了農業(yè)智能化生產和管理。它可以解決由托管服務流程引起的一系列問題。在種植業(yè)中，重點是如何精確控制生產環(huán)節(jié)，例如育苗，播種，施肥，灌溉和病蟲害防治。當前，荷蘭，日本，以色列和其他國家正在使用大數(shù)據，人工智能和信息技術來促進數(shù)字化，精確化和智能化作物種植的發(fā)展。

4.2農產品流通電商化發(fā)展將更加迅猛

電子商務的飛速發(fā)展為農產品流通提供了新的平臺和基礎。例如，美國著名的新鮮食品電子商務公司LocalHarvest是一個平臺，該平臺整合了有機農業(yè)的上下游，并連接了中小型農場和消費者。LocalHarvest平臺基于從相關農場收集的基本信息來支持地圖搜索系統(tǒng)，使消費者能夠搜索本地社區(qū)周圍的農場并購買難以保存的新鮮農產品，例如蔬菜和禽蛋。農產品在快速物流系統(tǒng)下，可以快速送到消費者家中，從而大大提高農產品物流的效率和質量。

值得欣喜的是，近年來，全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源，重構產業(yè)鏈，培植人才，發(fā)力促進農產品上行。以河北省為例，近年來積極引入農業(yè)電商龍頭企業(yè)，與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作，持續(xù)在直播助農、農產品品牌孵化、新農商人才培養(yǎng)等領域，合力打造河北數(shù)字農業(yè)“新基建”。可以看到，利用大數(shù)據和分布式人工智能技術匹配優(yōu)化資源，將需求傳導給供給端，有效緩解了供需信息不對稱造成的產銷脫節(jié)。在互聯(lián)網科技力量的加持下，傳統(tǒng)農業(yè)的“痛點”也得到有效解決，進一步打開了農產品從田間到餐桌的通路。

隨著電商農產品銷量的快速增長，廣大農民亦受益匪淺，農業(yè)生產模式發(fā)生重大變化，以需求引導生產、訂單式農業(yè)逐漸成為主流，精準種植、數(shù)字營銷提升了農民收入水平，促進更多農民融入數(shù)字農業(yè)的場景里。以往很多滯銷農產品位于貧困地區(qū)，數(shù)字農業(yè)重塑產業(yè)鏈，幫助貧困戶掌握技術、融入市場，實現(xiàn)了造血扶貧。實踐證明，此種創(chuàng)新扶貧模式具有很強的活力。比如，拼多多的“農地云拼”模式得到國務院扶貧辦的肯定，榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創(chuàng)新獎”。截至 2019 年底，拼多多平臺直連的農業(yè)生產者超過 1200 萬人，累計帶貧人數(shù)超百萬。

4.3農業(yè)多元化公共服務將更加完善

通過將移動互聯(lián)網和大數(shù)據等頂尖技術運用在農業(yè)公共服務，農業(yè)服務也更加便利和靈活。這也是數(shù)字農業(yè)發(fā)展的重要趨勢。一些國家為了促進數(shù)字農業(yè)的發(fā)展，在農業(yè)信息化和農業(yè)公共服務方面做出了很多努力。

5 “數(shù)字農業(yè)”的實踐策略

5.1實現(xiàn)農業(yè)農村業(yè)務數(shù)字化和可視化

加快建立涵蓋農業(yè)資源，農村產業(yè)，生產管理，產品質量，農業(yè)機械設備和農村治理的數(shù)據庫。利用地理空間信息技術和遙感技術整合空間數(shù)據，獲取耕地資源，漁業(yè)水資源，糧食生產功能區(qū)，現(xiàn)代化農業(yè)園區(qū)，特色農產品優(yōu)勢區(qū)，特色鮮明的農業(yè)村莊，生產經營實體，村莊分布等數(shù)據。地圖存儲在數(shù)據庫中，使農業(yè)和農村資源數(shù)據立體化。通過集成的農業(yè)調度系統(tǒng)，現(xiàn)場定點監(jiān)控系統(tǒng)，集成的遙感信息，無人機觀測和地面?zhèn)鞲衅骶W絡，可以建立農作物的空間分布。通過農作物的空間分布，重大自然災害和其他動態(tài)空間圖，形成了一個一體化的全域地理信息圖，為農業(yè)生產和管理的科學指導奠定了堅實的數(shù)據基礎。

5.2推動數(shù)字農業(yè)技術創(chuàng)新

創(chuàng)新，始終是鄉(xiāng)村振興的內生動力。要實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興，離不開“數(shù)字農業(yè)”助力。手機變成新農具、直播成了新農活、數(shù)據成為新農資，隨著農業(yè)新業(yè)態(tài)新模式競相涌現(xiàn)，數(shù)字經濟發(fā)展紅利惠及三農必將更加給力，而農業(yè)信息技術已然成為數(shù)字農業(yè)發(fā)展的關鍵支持。未來依靠農業(yè)科學院和大學等農業(yè)科學研究和技術開發(fā)機構來充分發(fā)揮農業(yè)科技企業(yè)作為創(chuàng)新主題的作用，促進數(shù)字農業(yè)領域的“產學研”合作，并著重于先進技術和核心技術。為了提高對關鍵技術的了解和研發(fā)，精確操作和智能決策的數(shù)字化管理，智能設備的變量修改和應用，農產品的靈活處理，區(qū)塊鏈等技術，3S 加速，智能識別，模型仿真，智能控制和其他軟件和硬件產品數(shù)字農業(yè)的綜合應用，了解數(shù)字農業(yè)技術標準和規(guī)范體系的建立，數(shù)字農業(yè)技術創(chuàng)新以及應用服務系統(tǒng)的持續(xù)改進。

5.3 提高農業(yè)農村經營管理數(shù)字化水平

當前，就中國電子政務項目的發(fā)展而言，農業(yè)部門中的電子政務服務水平不能完全滿足領導決策應用程序和公共商務應用程序的功能要求。農業(yè)信息服務的總體水平有待進一步提高。同時，這意味著中國農業(yè)信息服務具有巨大的發(fā)展和利用空間。因此，有必要進一步擴大移動互聯(lián)網技術，云計算，大數(shù)據等先進技術在農業(yè)信息服務領域的應用，并通過建立靈活，便捷，高效，透明的農業(yè)生產經營管理體系，為農民提供更多便捷和信息服務。在信息公開，政府公共關系，信息服務，辦公室工作等方面，充分利用農民信箱和便攜式農業(yè)和農村地區(qū)的服務功能，提高了園藝，畜牧，水產品，田間管理和智能化管理水平。著眼于整個農業(yè)產業(yè)鏈的要求，以提高勞動生產率，研究和推廣適用于不同地形和環(huán)境的農業(yè)機械，并進一步促進農業(yè)“機器換人”。

結 語

數(shù)字農業(yè)的發(fā)展實現(xiàn)了對農業(yè)生產的自動，精確控制，智能和科學管理，提高了農業(yè)的可控性，降低了生產成本，并減少了環(huán)境污染，使農業(yè)向精準，環(huán)保和可持續(xù)的方向發(fā)展。此外，農村電子商務的發(fā)展可以有效克服農業(yè)產業(yè)化經營的不利因素，可以簡化交易聯(lián)系，提高交易效率，降低成本，消除農民對庫存余額的擔憂，并縮短生產周期。努力為農民提供更多的商機。由于時間和空間的限制，內容的選擇空間也越來越廣，這對于提高農業(yè)生產經營管理人員的科學文化素養(yǎng)具有重要意義。

致 謝

在這篇論文的撰寫過程中，我遇到了很多的困難和障礙，但都在老師、領導、同事、同學和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導和幫助，不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識，讓我非常感動，在此向幫助和指導過我的各位老師表示最衷心的感謝!

同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學者，本文引用了數(shù)位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。

同時也要感謝我的領導、同事、同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友不吝批評與指教。

參考文獻

[1] 周清波 , 吳文斌 , 宋茜 . 數(shù)字農業(yè)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢分析 [J].中國農業(yè)信息 ,2019,30(01), 第 5-13 頁 .

[2] 施威 , 曹成銘 .“互聯(lián)網 + 農業(yè)產業(yè)鏈”創(chuàng)新機制與路徑研究 [J].理論探討 ,2019(06), 第 110-114 頁 .

數(shù)字農業(yè)方向范文第2篇

關鍵詞:農牧業(yè)信息化;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

0引言

進入21世紀以來,雖然基于工業(yè)社會要求的農業(yè)機械化、化學化、水利化和電氣化在世界許多國家還沒有全面完成,但隨著信息技術的迅猛發(fā)展,以數(shù)字化為核心、網絡化為趨勢的信息化產業(yè)逐漸深入到社會的各個領域。信息化技術同時不斷深入到農牧業(yè)生產的各環(huán)節(jié)中,形成了以數(shù)字化為特征的“數(shù)字農業(yè)”,給農牧業(yè)這個傳統(tǒng)領域注入了新的活力[1]。農牧業(yè)信息化對于農業(yè)經濟深入增長具有深遠的影響,并且可以促進傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代化農業(yè)的轉變[2]。加強農牧業(yè)信息化建設是發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)的重要內容。

農牧業(yè)信息化是現(xiàn)代農業(yè)的重要標志,在駕馭農村市場經濟中處于前置性的基礎地位,是提高農業(yè)的綜合生產力和經營管理效率的有力手段[3],是農業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化的必經途徑。隨著信息社會和知識經濟時代的到來,農業(yè)信息技術將在農業(yè)和農村經濟的發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用[4]。沒有農牧業(yè)的信息化,就沒有國民經濟的信息化,也就沒有整個社會的信息化。農牧業(yè)信息化應當成為中國這個農業(yè)大國一種必然和必須的發(fā)展趨勢,深入研究農牧業(yè)信息化是一項亟待探討而且具有重大意義的課題[5]。

1農牧業(yè)信息化的概念

1.1信息化信息化概念包括信息和信息化兩個最基本的概念。信息化是一個過程,與工業(yè)化和現(xiàn)代化一樣,是一個動態(tài)變化的過程。在這個過程中包含3個層面和6大要素。所謂3個層面,一是信息技術的開發(fā)和應用過程,是信息化建設的基礎;二是信息資源的開發(fā)和利用過程,是信息化建設的核心與關鍵;三是信息產品制造業(yè)不斷發(fā)展的過程,是信息化建設的重要支撐。6大要素是指信息網絡、信息資源、信息技術、信息產業(yè)、信息法規(guī)環(huán)境與信息人才。信息化就是在經濟和社會活動中通過普遍采用信息技術和電子信息裝備,更有效地開發(fā)和利用信息資源,推動經濟發(fā)展和社會進步[6]。

1.2農業(yè)信息化

農業(yè)信息化有狹義和廣義之分:狹義的農業(yè)信息化是指農業(yè)的數(shù)字化和網絡化;廣義的農業(yè)信息化是指農業(yè)全過程的信息化,在農業(yè)領域全面地發(fā)展和應用現(xiàn)代信息技術,使之滲透到農業(yè)生產、流通、消費以及農村社會、經濟和技術等各個具體環(huán)節(jié)的全過程,從而極大地提高農業(yè)效率和農業(yè)生產力水平[7]。賈善剛指出:農村信息化的概念不僅包括計算機技術,還應包括微電子技術、通信技術、光電技術和遙感技術等多項信息技術在農業(yè)上普遍而系統(tǒng)的應用過程。

梅方權年認為,農村信息化是一個廣義的概念,應是農業(yè)全過程的信息化,是用信息技術裝備現(xiàn)代農業(yè),依靠網絡化和數(shù)字化支持農業(yè)經營管理,監(jiān)測管理農業(yè)資源和環(huán)境,支持農業(yè)經濟和農村社會信息化[8]。

農業(yè)信息化可以從4個方面來加以描述和概括:一是農業(yè)勞動者的高度智能化;二是農業(yè)基礎設施裝備信息化;三是農業(yè)技術操作自動自控化;四是農業(yè)經營管理信息網絡化[5,9]。農業(yè)信息化不僅包括計算機技術,還應包括微電子技術、通信技術、光電技術和遙感技術等多項技術在農業(yè)上普遍而系統(tǒng)應用的過程。

農業(yè)中所應用的信息技術包括計算機、信息存儲和處理、通訊、網格、多媒體、人工智能以及“3S”技術(即地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS和遙感技術RS)等。在發(fā)達國家,信息技術在農業(yè)上的應用大致有以下方面:農業(yè)生產經營管理、農業(yè)信息獲取及處理、農業(yè)專家系統(tǒng)、農業(yè)系統(tǒng)模擬、農業(yè)決策支持系統(tǒng)和農業(yè)計算機網絡等[5,10]。數(shù)字化作為農業(yè)信息化的核心內容,就是按人類需要的目標,對農業(yè)所涉及的對象和全過程進行數(shù)字化和可視化的表達、設計、控制和管理。在數(shù)字水平上,對農業(yè)生產、管理、經營、流通、服務以及農業(yè)資源環(huán)境等領域進行數(shù)字化設計、可視化表達和智能化控制,使農業(yè)按照人類的需求目標發(fā)展。數(shù)字農業(yè)主要包括農業(yè)要素(生物要素、環(huán)境要素、技術要素和社會經濟要素)的數(shù)字信息化、農業(yè)過程的數(shù)字信息化(數(shù)字化實施和數(shù)字化設計)以及農業(yè)管理的數(shù)字信息化[1,11]。農業(yè)信息化實質是充分利用信息技術的最新成果,全面實現(xiàn)農業(yè)生產、管理、農產品加工、營銷以及農業(yè)科技信息和知識的獲取、處理、傳播與合理利用,加速傳統(tǒng)農業(yè)的改造,大幅度地提高農業(yè)生產效率、管理和經營決策水平,促進農業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、高效發(fā)展進程。農業(yè)信息技術就是實現(xiàn)農業(yè)各種信息采集、處理、傳播和貯存等方面的技術。

根據信息技術在農業(yè)應用領域的不同,主要分為氣象遙感技術、衛(wèi)星定位技術、農業(yè)專家系統(tǒng)和農業(yè)自動化技術等[4]。數(shù)字農業(yè)的本質是把信息技術作為農業(yè)生產力重要要素,將工業(yè)可控生產和計算機輔助設計的思想引入農業(yè),通過計算機、地學空間、網絡通訊和電子工程技術與農業(yè)的融合,在數(shù)字水平上對農業(yè)生產、管理、經營、流通、服務以及農業(yè)資源環(huán)境等領域進行數(shù)字化設計、可視化表達和智能化控制,使農業(yè)按照人類的需求目標發(fā)展[1]。

筆者認為,農業(yè)信息化是指涉農領域(農、林、牧、副、漁)所有對象的數(shù)字信息化,具體體現(xiàn)在農業(yè)基礎設施裝備的數(shù)字信息化、農業(yè)生產過程的數(shù)字信息化、農業(yè)資源環(huán)境的數(shù)字信息化、農業(yè)生產管理的數(shù)字信息化、農業(yè)經營管理的數(shù)字信息化、農業(yè)市場流通的數(shù)字信息化、農業(yè)勞動者的高度智能化以及農民生活的數(shù)字信息化,應用計算機技術、微電子技術、人工智能技術、自動控制技術、“3S”技術、通信技術和網絡技術等高新技術實現(xiàn)農業(yè)的數(shù)字信息化,并付諸實施于農田精耕細作、病蟲害防治、林區(qū)規(guī)劃管理、畜禽漁業(yè)的生產操作自動化和數(shù)字化管理以及農民生活消費的網絡信息化等方面,集農業(yè)科學、計算機科學、地球科學、信息科學以及網絡科學等高端科學于一體的綜合性領域。

1.3畜牧業(yè)信息化

畜牧業(yè)信息就是對畜禽品種資源的遺傳育種、飼養(yǎng)管理、飼料營養(yǎng)、疫病防制、器械設備、畜產品加工及其經濟利用的有關理論和應用研究中表現(xiàn)出來的信息,主要包括各種畜禽遺傳育種信息、飼料營養(yǎng)信息、畜禽經濟信息、生產和經營管理信息、疾病防治信息以及專家人才信息等內容。根據畜牧業(yè)結構和研究內容,畜牧業(yè)信息可以劃分為畜牧業(yè)自然資源信息、畜牧業(yè)生產信息、畜牧業(yè)科技信息、畜牧業(yè)經濟信息、畜產品市場流通信息、畜產品加工信息、疫病防治信息、飼料營養(yǎng)信息、器械設備信息和單位屬性信息等類別[12]。畜牧業(yè)信息化指的是在畜牧業(yè)領域充分利用信息技術的方法手段和最新成果的過程。具體來說,就是在畜牧業(yè)生產、流通、消費以及農村經濟、社會和技術等各個環(huán)節(jié)全面運用現(xiàn)代信息技術與智能工具,實現(xiàn)畜牧業(yè)的科學化與智能化過程。畜牧業(yè)信息化不僅包括計算機技術,還包括微電子技術、通信技術、光電技術和遙感技術等多種技術在農業(yè)上普遍而系統(tǒng)的應用。

畜牧業(yè)信息化的內涵至少包括以下領域:一是畜牧業(yè)生產管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽飼養(yǎng)管理等各個方面;二是畜牧業(yè)經營管理信息化,包括與畜牧業(yè)經營有關的經濟形勢、畜禽供求、國民收入、固定資產投資、物資購銷和物價變動等;三是畜牧業(yè)科學技術信息化,是利用信息技術快捷與方便的特點,改變傳統(tǒng)的畜牧業(yè)技術推廣方法和手段,加快科技成果的傳播和轉化,提高畜牧業(yè)的科技含量和競爭力;四是畜牧業(yè)市場流通信息化,指畜牧業(yè)生產資料供求信息、動物產品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧業(yè)信息化具有豐富的內涵,主要包括:畜牧業(yè)信息服務系統(tǒng)化和網絡化;畜牧業(yè)生產設施裝備信息化;畜牧業(yè)技術操作機械化和自動化;畜牧業(yè)管理決策信息化;畜牧業(yè)勞動者的信息化和知識化等[14]。

筆者認為,畜牧業(yè)信息化是指畜牧業(yè)飼養(yǎng)設施的操作自動化及數(shù)字信息化、畜牧業(yè)生產管理的數(shù)字信息化、畜牧業(yè)經營管理的數(shù)字信息化、畜牧業(yè)市場流通的數(shù)字信息化和畜牧業(yè)勞動者的高度智能化等,運用計算機技術、人工智能技術、自動控制技術、無線射頻識別技術、“3S”技術、通信以及網絡技術,實現(xiàn)精細飼喂、科學育種、飼養(yǎng)環(huán)境的監(jiān)控、疫情監(jiān)測、疾病防治以及產品溯源等。

2農牧業(yè)信息化的發(fā)展狀況

2.1國外發(fā)展狀況世界農業(yè)信息化技術的發(fā)展大致經過3個階段:第1階段是20世紀五六十年代的廣播、電話通訊信息化及科學計算階段;第2個階段是20世紀七八十年代的計算機數(shù)據處理和知識處理階段;第3個階段是20世紀90年代以來農業(yè)數(shù)據庫開發(fā)、網絡和多媒體技術應用、農業(yè)生產自動化控制等的新發(fā)展階段。

農業(yè)自動化技術在美國、西歐和日本已廣泛應用于工廠化養(yǎng)殖、工廠化蔬菜花卉生產、倉庫管理、環(huán)境監(jiān)測與控制以及農產品精深加工中,如配合飼料全部生產流程的自動控制、日光溫室中溫濕度控制、灌溉及采收自動化控制。通過研制和使用農業(yè)機器人,代替人從事一些繁重的農事操作,如蘋果收獲、擠奶、噴藥、組織培養(yǎng)以及作物育種等方面。

美國自20世紀70年代以來將計算機應用逐步推廣到農場范圍。典型的農業(yè)信息化系統(tǒng)有:1975年,美國內布拉斯加大學創(chuàng)建了AGNET聯(lián)機網絡,現(xiàn)在已發(fā)展成為世界上最大的農業(yè)計算機網絡系統(tǒng);美國國家農業(yè)書館和美國農業(yè)部共同開發(fā)的AGRICOLA;信息研究系統(tǒng)CRIS可提供美國農業(yè)所屬各研究所、試驗站和學府的研究摘要。

美國計算機在農牧業(yè)信息化中的應用已相當普遍。譬如:畜禽飼養(yǎng)的計算機化,有管理豬生產的計算機信息系統(tǒng);管理農業(yè)機械化的計算機以及在在農副產品加工方面也有廣泛的應用;其中,計算機在溫室環(huán)境方面的應用最顯其能。

早在20世紀80年代,日本農林水產省就“人工智能與農業(yè)”專門組織了一個調查委員會,列出了知識工程在農業(yè)中應用的一整套實施項目;日本已建立了一些農業(yè)生產自動化管理系統(tǒng),如植物工廠的蔬菜生產管理系統(tǒng)(菠菜、番茄、黃瓜、茄子、西紅柿和草莓等已進入批量生產)、陸田水田耕作、畜牧生產、家畜衛(wèi)生系統(tǒng)、農業(yè)工程和機械管理系統(tǒng)等。

德國在農業(yè)科學研究中,已廣泛使用電子、信息技術等監(jiān)測和自動控制各種試驗場所的溫度、濕度、光照時間和強度、風向風速等各項要素,均自動監(jiān)測和記錄;德國還研究出許多用計算機編程控制的試驗儀器和設備;在農業(yè)生產中,裝有遙感地理定位系統(tǒng)的大型農業(yè)機械可以在室內計算機自動控制下完成各項農田作業(yè)[15-16]。

荷蘭在畜禽養(yǎng)殖基礎設施以及溫室種植方面的信息化工作水平處于世界前列。荷蘭的科研人員在十多年前應用數(shù)字化技術,在奶牛自動飼養(yǎng)管理系統(tǒng)Porcod系統(tǒng)的基礎上研發(fā)成功母豬自動飼養(yǎng)Velos管理系統(tǒng)[17]。

目前,農業(yè)信息技術研究主要集中在以下各方面:農業(yè)信息網絡技術、農業(yè)數(shù)據庫系統(tǒng)、農業(yè)管理系統(tǒng)、農業(yè)專家系統(tǒng)、“3S”系統(tǒng)、農業(yè)自動化控制技術、多媒體技術、精準農業(yè)、生物信息技術以及數(shù)字化圖書館技術[15,18]。

2.2國內發(fā)展狀況

20世紀70年代中期,計算機應用技術開始進入我國農業(yè)領域,少數(shù)農業(yè)研究機構開展了計算機農業(yè)應用研究,從此農業(yè)信息化逐步在我國農業(yè)生產當中得以發(fā)展應用,具體發(fā)展階段[19]如表1所示。

表1我國農業(yè)信息化發(fā)展階段

階段時間主要內容起步階段1981-1985年科學計算、科學規(guī)劃模型和統(tǒng)計方法應用普及發(fā)展階段1986-1995年數(shù)據處理(EDP)、大型數(shù)據庫的建立和MIS系統(tǒng)開發(fā)提高階段1996-2000年國家在“攻關”和“863”項目中都分別設置農業(yè)信息技術重大專題和課題快速發(fā)展階段2000至今農業(yè)信息化技術全面向農業(yè)生產實際滲透.

我國農業(yè)信息化進程起步較晚。20世紀80年代以來,將系統(tǒng)工程、數(shù)據庫與信息管理系統(tǒng)、遙感、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等技術應用于農業(yè)、資源、環(huán)境和災害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到應用,有些成果已達到國際先進水平。如中國農業(yè)科學院草原研究所應用現(xiàn)代遙感和地理信息技術建立了“中國北方草地、草畜平衡動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”[20]。

中國國家科技部從1990年開始連續(xù)支持“農業(yè)智能應用系統(tǒng)”的研究與應用,“數(shù)字農業(yè)”漸成氣候,已研制出棉花、水稻、芒果等多種作物的生育全程調控和農事管理專家系統(tǒng),以及魚病防治和蘋果生產管理專家系統(tǒng)?！笆濉逼陂g,國家科技部等部門繼續(xù)加大對以“數(shù)字農業(yè)”為主要內容的農業(yè)信息技術研究,以“精準農業(yè)”、“虛擬農業(yè)”、“智能農業(yè)”和“網絡農業(yè)”等內容為切入點,組織實施“數(shù)字農業(yè)科技行動”。通過該行動的實施,突破一批“數(shù)字農業(yè)”的關鍵技術,建立數(shù)字農業(yè)技術平臺,開發(fā)國家農業(yè)信息資源數(shù)據庫,研究開發(fā)一批實用性強的農業(yè)信息服務系統(tǒng),初步構建我國“數(shù)字農業(yè)”的技術框架,從而加速了我國農業(yè)信息化進程[1]。

2003年,科技部“863計劃”在生物與現(xiàn)代領域啟動實施了“數(shù)字農業(yè)技術研究示范”重大專項。這些專項以突破一批關鍵技術、研制一批數(shù)字農業(yè)產品、開發(fā)數(shù)字農業(yè)技術平臺、集成示范應用為目標,構建我國“數(shù)字農業(yè)”的科學技術體系及示范應用體系。在農田信息自動采集、農田植物生長模擬與數(shù)字化設計、稻麥品質遙感檢測、數(shù)字化種植技術平臺構建等方面取得了突破性進展[21]?！?63計劃”智能計算機主題連續(xù)支持“農業(yè)智能應用系統(tǒng)”的研究與應用,已研制出棉花、水稻、芒果等多種作物的生育全程調控和農事管理專家系統(tǒng),以及魚病防治、蘋果生產管理專家系統(tǒng)[22]。由農軟開發(fā)的農牧場管理系統(tǒng)、育種分析系統(tǒng)和目前尚待完善的實驗室數(shù)據分析系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等已在部分科研管理部門和現(xiàn)代化農牧場推廣使用[15]?，F(xiàn)在,國內研制的多媒體小麥管理系統(tǒng)(WMS)和棉花生產管理系統(tǒng)(COTMAS)都可以應用于生產[23]。我國與世界各國一樣,畜牧業(yè)信息建設與利用也是從單機到網絡的一個發(fā)展過程。在單機應用方面,主要用于生產管理和決策應用[12]。我國畜牧業(yè)充分利用以計算機為核心的信息資源優(yōu)勢,走畜牧業(yè)現(xiàn)代化和信息化的道路[24]。

3我國農牧業(yè)信息化發(fā)展面臨的問題

目前,我國農業(yè)信息化存在的問題有:農民素質不高、信息化意識和利用信息的能力不強;農業(yè)產業(yè)化程度不高,難以形成正常的信息需求;網絡成本較高,阻礙了信息化的普及;農業(yè)信息化基礎工作水平低;信息技術實用性差,農業(yè)信息服務體系還沒有完成,農業(yè)信息網絡人才缺乏[25]。信息技術的進一步發(fā)展必須建立在網絡化的基礎上。我國的農牧業(yè)信息網絡化的發(fā)展雖然對我國農牧業(yè)的發(fā)展起到了一定作用,但在建設過程中存在許多問題[12]。我國畜牧業(yè)信息化水平與發(fā)達國家相比還有很大差距,主要表現(xiàn)在:畜牧業(yè)基礎設施薄弱,畜牧信息資源缺乏,尤其是能提供給用戶的有效資源嚴重不足;畜牧信息技術成果應用程度低,嚴重阻礙了畜牧業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,這也正是當前實施畜牧業(yè)信息化迫切需要解決的問題。目前,在畜牧業(yè)生產部門及基層畜牧場,由于受地域的限制和傳統(tǒng)畜牧業(yè)的束縛,信息技術的普及遠遠不能同其他行業(yè)相比,從事畜牧行業(yè)的人員平均素質也遠低于其他行業(yè)部門,尤其是基層的管理人員及邊遠的農牧場,其受教育程度普遍較低[26]。

筆者認為,我國農牧業(yè)信息化發(fā)展亟待解決的主要問題依然是農民科學素質的提高、信息化基礎設施的建立與完善及完全解決“最后一公里”的難題。

4我國農牧業(yè)信息化的發(fā)展方向

1)網絡化。信息技術發(fā)展是以微電子技術為基礎、計算機技術和網絡技術相互融合的高新技術。

2)智能化。信息技術的智能化發(fā)展進步很快,在農業(yè)上的應用也將得到長足的進展。農業(yè)專家系統(tǒng)、農業(yè)管理信息系統(tǒng)和農業(yè)決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與應用是其中最突出的表現(xiàn)。

3)數(shù)字化。數(shù)字化內涵包含兩層意思:一是隨著數(shù)字技術的發(fā)展,原來的模擬信號被轉換成數(shù)字信號,實現(xiàn)了在計算機網絡上的高保真和快速傳播,可以制成數(shù)字視頻和音頻信號在網絡上傳遞,實現(xiàn)遠程教育等;二是表現(xiàn)在科學計算可視化和虛擬現(xiàn)實技術[25]上。

建立統(tǒng)一的技術標準和規(guī)范,突破一批數(shù)字農業(yè)關鍵技術,建立數(shù)字農業(yè)技術平臺,開發(fā)國家農業(yè)信息資源數(shù)據庫,建立數(shù)字農業(yè)應用服務系統(tǒng),通過系統(tǒng)集成和應用示范,逐步建立我國數(shù)字農業(yè)的科學技術體系。在統(tǒng)一的技術標準下,對數(shù)字農業(yè)關鍵技術進行研究開發(fā),通過系統(tǒng)集成構建數(shù)字農業(yè)技術平臺,初步形成我國數(shù)字農業(yè)技術框架。在我國不同生態(tài)經濟類型和不同農業(yè)生產管理類型地區(qū),對數(shù)字農業(yè)技術進行集成應用示范,取得顯著的社會經濟效益,促進當?shù)剞r業(yè)信息化的跨越發(fā)展,加速農業(yè)生產由傳統(tǒng)、粗放、經驗型向智能、精準和數(shù)字化方向的轉變,提高農業(yè)生產力水平。通過該行動的實施,突破一批數(shù)字農業(yè)關鍵技術,建立數(shù)字農業(yè)技術平臺,開發(fā)國家農業(yè)信息資源數(shù)據庫,研究開發(fā)一批實用性強的農業(yè)信息服務系統(tǒng),初步構建我國數(shù)字農業(yè)的技術框架,加速我國農業(yè)信息化進程,并逐步實現(xiàn)農業(yè)生產的精確化、遠程化、自動化和虛擬化[1]。

我國的畜牧業(yè)發(fā)展已經進入到了新的發(fā)展階段,建設集約化、專業(yè)化和優(yōu)質高效的現(xiàn)代畜牧業(yè)已經成為必然[27]。在推進信息化的過程中,要通過計算機網絡及通訊技術,把畜牧信息及時與準確地傳達到用戶手中,實現(xiàn)畜牧生產、管理和畜產品營銷網絡化,加速傳統(tǒng)畜牧業(yè)的改造和升級,大幅度提高畜牧業(yè)生產效率、管理和經營決策水平[26];改變傳統(tǒng)的畜牧業(yè)模式,使農民依靠信息引導進入市場、組織生產,走畜牧業(yè)現(xiàn)代化和信息化之路;加強對畜牧信息化工作的宣傳,提高人們的信息意識和利用信息的能力積極促進畜牧業(yè)信息化的發(fā)展[24,26]。當前,現(xiàn)代信息技術與農業(yè)融合所衍生的“精準農業(yè)\"、“虛擬農業(yè)\"、“智能農業(yè)\"和“網絡農業(yè)\"等均是數(shù)字農業(yè)的不同側面,成為農業(yè)信息化發(fā)展的方向[28]。

筆者認為,我國農牧業(yè)信息化應逐步實現(xiàn)農牧業(yè)生產的操作的全面自動化以及完全智能化,并最終進入網絡化農牧業(yè)。

5我國農牧業(yè)信息化的作用

農業(yè)信息化、智能化、精確化與數(shù)字化將是信息技術在農業(yè)中應用的結果,必將大大推動農業(yè)信息化,推動農業(yè)向高產、優(yōu)質、高效及可持續(xù)方向發(fā)展。

作為21世紀農業(yè)的重要標志,發(fā)展數(shù)字農業(yè)及相關技術是我國發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)必然選擇的支撐技術,因此將數(shù)字農業(yè)確立為解決“三農”問題的平臺,符合時展的需要。數(shù)字農業(yè)展現(xiàn)了美好的前景,它將極大解放農業(yè)生產力,改變農業(yè)作業(yè)方式,實現(xiàn)農業(yè)生產質的飛躍[1]。先進的信息收集、處理和傳遞技術將有效地克服農業(yè)生產的分散化和小型化的行業(yè)弱勢。

強大的計算能力、智能化技術和軟件技術,使農業(yè)生產中極其復雜和多變的生產要素定量化、規(guī)范化和集成化,改善了時空變化大和經驗性強的弱點。將信息技術與航空航天遙感技術(RS)、農業(yè)地理信息系統(tǒng)技術(AGIS)以及全球定位系統(tǒng)(GPS)等相結合,加強了對影響農業(yè)資源、生態(tài)環(huán)境、生產條件、氣象、生物災變和生產狀況的宏觀監(jiān)測與預警預報,提高了農業(yè)生產的可控性、穩(wěn)定性和精確性,并能對農業(yè)生產過程實行科學與有效的宏觀管理[5]。信息自動化技術使現(xiàn)代的養(yǎng)殖業(yè)有了根本性的改變,是形成統(tǒng)一標準化飼養(yǎng)的一種優(yōu)化養(yǎng)殖方式。它有利于優(yōu)化畜牧業(yè)區(qū)域布局;有利于解決人畜混居、相互交叉感染問題;有利于減少與外界接觸,減少傳染病的預防發(fā)生;有利于改善農民的生活環(huán)境,保護人們的身體健康;有利于改善畜禽養(yǎng)殖環(huán)境和生產性能的發(fā)揮;有利于提高畜禽的品質;有利于先進技術和設備的推廣和生產效率的提高;有利于畜禽生產的宏觀管理和相互之間的協(xié)調,從而促進畜禽業(yè)迅速發(fā)展,提高養(yǎng)殖者的經濟效益[29]。同時,利用計算機控制實現(xiàn)自動補料、補水和補光等作業(yè),節(jié)約勞動力。另外,通過多媒體模擬,可以在最適宜時期擴大生產,在市場行情最佳時銷售,從而獲得最大利潤[30]。

廣泛應用現(xiàn)代信息技術,促進農業(yè)和農村經濟結構調整,增強農業(yè)的市場競爭力,發(fā)展農村經濟,建設現(xiàn)代農業(yè),增加農民收入,加速農村現(xiàn)代化進程,促進農業(yè)生產過程實現(xiàn)自動化和高效益化;通過計算機對來自于農業(yè)生產系統(tǒng)中的信息進行及時采集和處理,根據處理結果迅速地去控制系統(tǒng)中的某些設備、裝置或環(huán)境,從而實現(xiàn)農業(yè)生產過程中的自動檢測、記錄、統(tǒng)計、監(jiān)視、報警和自動啟停等,實現(xiàn)農業(yè)自動化生產和對自然環(huán)境的實時監(jiān)測[4,23]。傳統(tǒng)的農業(yè)生產方式得以改造,農業(yè)生產效率將大幅度提高,生產成本下降;加快新品種選育,提高病蟲害預測、預報和防止水平,減少損失,增加產出,獲得更大的效益,這將提高人類對自然的認知能力,最大限度地控制和利用水、土、氣等自然資源,減少農業(yè)生產的不穩(wěn)定性[29]。科學指導農業(yè)生產管理,增加農副產品產量,提高農產品質量,降低農業(yè)生產成本,提高經濟效益;實現(xiàn)科學化管理,提高對農業(yè)和農村經濟發(fā)展的政策決策水平,最大限度避免自然災害對農業(yè)造成的損失。

6結束語

推動農牧業(yè)信息化有利于實現(xiàn)農牧業(yè)生產的全面自動化及數(shù)字化;有利于降低農業(yè)生產的成本,提高農業(yè)生產的效率;有利于農牧業(yè)生產的集中管理,有利于降低傳統(tǒng)農業(yè)靠天吃飯的不穩(wěn)定性;有利于減少農產品市場波動,提高農業(yè)市場流通效率,從而增加農業(yè)生產的經濟效益。

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數(shù)字農業(yè)方向范文第3篇

關鍵詞：數(shù)字農業(yè)；農業(yè)機械；發(fā)展；問題；策略

如今，隨著科學技術發(fā)展，農業(yè)不再是單純利用勞力進行的項目，利用各項高新科技可以省時省力的進行農業(yè)勞作，越來越具有信息化氣息和數(shù)字特征。同時農業(yè)機械的發(fā)展也處于一個十字交叉口，只有發(fā)展高質高效的農業(yè)機械，才能夠將數(shù)字農業(yè)進一步推動發(fā)展。

1 數(shù)字農業(yè)發(fā)展概述

數(shù)字農業(yè)作為一個新興的理念，是在1997年的時候由美國開始運用，具體來說，數(shù)字農業(yè)指的是一種新型的、具有集約化和信息化特征的農業(yè)技術，主要依靠的是地學空間和信息技術支撐。數(shù)字農業(yè)是一個整體概念，它將與計算技術有關的相關技術――如遙感技術、地理信息系統(tǒng)技術、GPS技術、實時監(jiān)控技術、網絡信息化技術等，和一些傳統(tǒng)的農業(yè)技術――如地理學技術、植物學科、氣候土壤學科等進行科學合理的結合，這樣一來，工作人員就可以在人機界面上觀察各種農作物的生長狀態(tài)，監(jiān)測影響農作物生長的氣候、空氣濕度、溫度、土壤狀況等條件，并將這些因素的變化及時進行統(tǒng)計，與農作物生長的相關狀況進行對比，可以定期獲取一些信息，比如農作物的生長發(fā)育狀況、遭受病蟲害的情況、農作物對水肥狀況的適應程度等，這樣就可以解放大量的勞動力，同時比人工更加精密和及時，能夠合理利用和分配農業(yè)資源，進一步降低農作物的生產成本，還可以改善整體生態(tài)環(huán)境，同時提高農作物的質量和產量等。

2 農業(yè)機械的發(fā)展概述

農業(yè)機械指的是在農作物進行耕種收割以及相關勞作時所使用的各種機械設備的總稱。農業(yè)機械的分類較多，具體來說有農用動力機械――比如現(xiàn)在在我國農村被大量使用的拖拉機（用來拉動犁耙等）、電動機、水輪機等；農田建設機械――農田建設機械是用來進行土地平整工作、開挖溝渠、開鑿水井等重要事務的機械，比較常見的包括平地機、鏟運機、種植施肥機收割機等等。另外，最為廣義的農業(yè)機械還包括了一類：農村副業(yè)機械――如林業(yè)機械、漁業(yè)機械等與農作物關系不大的機械設備。

農業(yè)機械被運用的歷史很早，早在原始社會，人們就會使用簡單的農具。我國成立初期，運用最多的是畜力農具，即利用畜力和機械的結合進行較為迅捷的農作工作，使用最為廣泛的如步犁、畜力拉力播種機、拉力收割機以及南方常見的水車等。到上世紀50年代后期，我國開始了規(guī)模化的農機具制造，其中最為典型的農機局是拖拉機。直至現(xiàn)在，現(xiàn)代化的農具使用越來越廣泛，在科技和機械設備的發(fā)展下，農業(yè)機械設備已經邁向了智能化、自動化和整體化的方向，極大的解放了勞動力，不僅加快了農作速度，更可以進行以前不能夠嘗試的勞作，發(fā)展了農作物的類型，在一定程度上推進了農業(yè)的發(fā)展。

3 數(shù)字農業(yè)和農業(yè)機械發(fā)展的趨勢

3.1 便于農業(yè)資源調查和糧食安全在數(shù)字化農業(yè)發(fā)展中，先進的信息系統(tǒng)是不可忽視的因素。在利用遙感技術以及GIS、GPS等技術的前提下，我國的糧食監(jiān)管部門可以及時進行各個地方農業(yè)資源的調查，在利用衛(wèi)星設想等技術對我國農業(yè)資源進行信息收集和分析之后，可以減少人力的浪費，同時能夠取得第一手信息，不受虛假消息的影響和人力傳遞笑死的誤差影響。在西方較為發(fā)達的國家如美國、歐盟等，自三四十年前就開始使用遙感監(jiān)測運行系統(tǒng)從，從經驗可以看出，這些技術確實為這些國家的農業(yè)環(huán)境調查和糧食安全預警起到了非常重要的作用。

3.2 進行科學的農作物估產 估產指的是根據農作物的長勢和氣候條件估計或預測單位面積的產量。在原先落后的生產力條件下，我國的估產工作都是運用人力來完成的，具體的方法是：最基層的管理人員走到田間地頭詢問當?shù)氐拿癖娊┠甑木唧w畝產量，然后管理人員運用咨詢來的消息進行整合和分析，再加上查找當?shù)丶Z管所的記錄等等，整理出一份統(tǒng)計報表。

3.3 農業(yè)機械繼續(xù)向著自動化方向發(fā)展 在當下，信息技術運用于農業(yè)機械主要包括以下幾個方面：首先是加強在農業(yè)機械使用操作過程中監(jiān)控功能、通信功能和控制功能等，這是改進機械的技術性能；其次，農業(yè)機械的作用不僅僅是實現(xiàn)人力的解放，它還要顧及周邊環(huán)境的影響，在使用農業(yè)機械的過程中，盡量少的進行能源耗費，實現(xiàn)環(huán)境友好合作，減少土壤水質農作物等的污染；最后是實現(xiàn)農業(yè)精密儀器的批量化、產量化、規(guī)范化生產使用：只有將這些給農作物生產帶來極大便利的機械進行統(tǒng)一規(guī)格的生產，才能夠降低生產成本、被大力大范圍使用，繼而推進機械的進一步發(fā)展。

數(shù)字農業(yè)方向范文第4篇

關鍵詞：數(shù)字化；設計技術；機械設計；應用分析

在這個經濟迅速發(fā)展的時代，經濟效益和社會效益是企業(yè)發(fā)展的根本目標，企業(yè)發(fā)展尤為重視效益問題。為創(chuàng)造企業(yè)經濟利益，機械設計技術是企業(yè)降低生產成本、提高現(xiàn)代機械設備的安全性與穩(wěn)定性方面不可忽視的重要措施。在進行機械設計工作時，適當?shù)牟扇?shù)字化技術能夠實現(xiàn)設計技術的突破性進展，使得機械設備運行的安全性與可靠性得到大大的加強，另一方面也可以提高機械的工作效率，使得企業(yè)實現(xiàn)經濟效益與社會效益的雙收。數(shù)字化設計技術是信息科技時代重要的科學技術之一，它目前在機械設計方面的應用受到人們廣泛的關注，雖然暫時在于機械設計工作的融合也出現(xiàn)了一些亟待解決的問題，但是隨著科技人員工作經驗的增加以及研究的深入，相信在未來數(shù)字化技術在機械設計方面的應用會達到爐火純青的地步。

1簡要介紹數(shù)字化設計技術

在黨和政府的政策指導下，我國的科技創(chuàng)新力度不斷加大幅度，機械設備在科學技術的支持下發(fā)生了翻天覆地的變化，大型化、自動化、高精度化的機械設備不斷涌現(xiàn)。數(shù)字化設計技術的出現(xiàn)，使得機械設備更加如虎添翼，設備結構復雜化，但是機械的生產規(guī)模和運行效率也更加的高效。

1.1數(shù)字化設計技術的內涵分析

數(shù)字化設計技術是指將計算機技術應用于產品設計領域，屬于計算機設計技術的一種輔助。它最開始是以計算機輔助設計，即CAD的形式顯現(xiàn)出來的，在科技水平不斷提升的帶動下，數(shù)字化設計技術越來越成熟，它在越來越多的行業(yè)受到人們的歡迎，在機械設計方面的優(yōu)勢更為明顯。以前設計師在進行機械相關的設計工作時都離不開實物模型的幫助，但是在數(shù)字化設計技術出現(xiàn)之后，它可以利用計算機技術建立數(shù)字化的模型，從而降低實物模型的使用頻率，提高了工作效率。

1.2數(shù)字化設計技術特征分析

數(shù)字化設計技術最為重要的特征就是產品的定義模型較為統(tǒng)一。任何一個產品都有生命周期，如開發(fā)期、成長期、成熟期、衰退期等等，數(shù)字化設計技術對于產品的每個生命周期都有相關的設計，都是統(tǒng)一運行的。這種統(tǒng)一的設計模式大大降低了產品設計的繁瑣程度，使得產品設計流程更為簡單化。因為傳統(tǒng)的設計模式會針對處于不同生命周期的產品采取不同的設計方法，使得產品設計變得復雜，而且也容易丟失數(shù)據。另外，數(shù)字化設計技術可以實現(xiàn)并行設計。傳統(tǒng)的產品設計講究的是設計的切合性，產品的生產制造程序與包裝維修程序需要達到高度的一致性，因此同一產品的設計基本上都是由同一設計團隊完成。因此，傳統(tǒng)的設計方法對于設計師的依賴性較強，一旦設計團隊出現(xiàn)分裂問題，則產品的設計鏈條很容易受到影響，從而產品的質量也難以保證。但是數(shù)字化的設計技術可以實現(xiàn)并行設計，簡單而言，就是多個設計團隊可以在同一時間內，在不同的地方，共同設計某一產品。這樣一來，不僅僅是提高了機械的生產效率，另一方面也能夠大大的縮短相關產品的生產周期，降低了運行成本。

2數(shù)字化設計技術在機械設計中的應用分析

近幾年，我國機械制造引進很多的國外先進的技術、管理方式和裝備，尤其是進入21世紀以后，對數(shù)字化設計技術的充分使用使得機械的裝備水平得到很大的改善。這樣才能達到提升機械設備的安全性和穩(wěn)定性、降低生產成本的目的，間接地為企業(yè)創(chuàng)造出更多的經濟利益。

2.1數(shù)字化設計技術在農業(yè)機械設計中的應用

我國的農業(yè)發(fā)展歷史悠久，隨著經濟水平的不斷提高，農業(yè)種植與收割也不斷地由手工化向機械化轉變。農機設備朝著一體化、高速化、微電子化的方向發(fā)展，設備的操作也越來越容易，同時農業(yè)機械的設計也越來越數(shù)字化。近年來，數(shù)字化設計技術常常應用于農業(yè)機械設計工作，農業(yè)機械設計人員在進行機械設計工作時，會借助計算機，運用計算機技術來生成部分輔的設計，或者是利用計算機的預測功能來預測產品的性能，經過不斷的虛擬運作，不斷地調試，從而設計出最優(yōu)的農業(yè)機械。另外，農業(yè)機械設計人員還可以根據不同地域的地形、地貌以及農作物特征來模擬出農業(yè)機械運作的效果，經過修正與開發(fā)階段，可以設計出符合各地區(qū)農業(yè)生產特色的農業(yè)機械，從而開發(fā)出其他的子功能，進而明確各部分子功能之間的關系。

2.2數(shù)字化設計技術在汽車控制系統(tǒng)設計中的應用

設計配電時，汽車機械的可靠性和負荷容量的需求是不可以忽視的，在利用數(shù)字化設計技術時一定要注意到這兩個方面的參數(shù)。數(shù)字化設計技術的節(jié)能設計在各個方面都對人們產生著很大的影響，在設計的過程中，我們也應該考慮到節(jié)能減排的因素，要實現(xiàn)最有設計，使得資源的利用達到最大化，要盡可能的避免對環(huán)境的污染。因此對自動化技術在汽車機械控制系統(tǒng)中等的節(jié)能設計必須進行更加深入地研究，這樣不僅為節(jié)能環(huán)保做出了巨大貢獻，還可以為企業(yè)帶來經濟收益，促進技術的發(fā)展和創(chuàng)新。

3結語

科學技術的進步造就數(shù)字化設計技術，而數(shù)字化設計技術在發(fā)展與完善的過程當中，也帶動科學技術進一步的發(fā)展，二者相互影響，相互促進。在實際發(fā)展中，工作人員應該不斷地提升原有的工作效率，將產品的質量控制到位。數(shù)字化設計技術是新發(fā)展起來的學科，它與工業(yè)方面的生產以及人們的生活都有密切的關系。數(shù)字化設計技術無疑是現(xiàn)階段機械設計工作最得力的助手，企業(yè)因該合理的配置資源，積極的引進先進的數(shù)字化設計技術。

作者:高剛毅 單位:荊楚理工學院機械工程學院

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數(shù)字農業(yè)方向范文第5篇

關鍵詞：數(shù)字化；設計；農機；應用

1關于數(shù)字化設計技術

數(shù)字化設計是隨著計算機在各個行業(yè)應用和輔助下而誕生的一門新型技術，因此，數(shù)字化設計技術的核心和發(fā)展，其實是以計算機信息處理技術在數(shù)字領域的升級與應用為依托（如壓縮與編碼）。CAD（計算機輔助設計）就是最早應用在設計與制造行業(yè)中的數(shù)字化技術，而且涵蓋非常廣泛，有效推動了設計技術的應用與升級，也在很大程度上拓寬了數(shù)字化設計技術的應用領域。[1]數(shù)字化設計技術的關鍵是以打造呈現(xiàn)產品形態(tài)的信息平臺為基準，借此生成以計算機為核心的數(shù)字化模型，然后再將其滲透到產品開發(fā)的各個環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)不需要再借助實物模型就可以完成產品開發(fā)的目標。其核心優(yōu)勢主要體現(xiàn)在如下幾個方面。

1.1優(yōu)化設計的實用性與消解缺陷

不同的設計環(huán)節(jié)，會對產品生出不一樣的定義，具有很大的不確定性；而且各個類型的定義模塊在彼此轉化時，非常容易造成數(shù)據的流失。這就造成數(shù)字化設計會形成定義產品的單一模型，但這種單一性會隨著信息密集程度的改變而導致產品模型也隨之發(fā)生轉化，如全信息化模型和集成類產品模型的差別。對數(shù)字化設計而言，這其實是一種有效的技術輔助，從而讓設計更具針對性與有效性。但同時，因為數(shù)字化設計的概念還是過于抽象，所以會在制造環(huán)節(jié)存有不足之處,需要反復修改和測試。這會加大成本的耗損，并拉長了產品上市的時間。為此，需要在制造實物模型之前，先進行大量且有效的仿真分析與測試，不斷消解設計缺陷。

1.2優(yōu)化數(shù)字化設計合作

對于所有的設計工作者而言，一個產品項目的設計與開發(fā)，必須結合不同小組的特色與優(yōu)勢來進行科學化的分工協(xié)作。唯有這樣，才能實現(xiàn)技術優(yōu)勢的全面整合，共同搭建出更加完善和具有可行性的數(shù)字化制造模型，以此提高設計和開發(fā)的效率。

1.3減少對實物模型的依賴

數(shù)字化技術的應用，讓設計越來越脫離了對實物模型的依賴，并且可以通過仿真技術的不斷測試和分析，將設計中存在的缺陷盡可能地剔除，從而達到制作出與設計要求最匹配的實物模型。這將大大縮減產品的開發(fā)成本，提高設計的成功率與效率。

2數(shù)字化設計技術在農業(yè)機械設計中的應用

2.1行業(yè)競爭推動數(shù)字化技術的普及

隨著社會的進步與發(fā)展，農業(yè)機械設計越來越希望讓消費者具備更多的選擇性。因此應用創(chuàng)新和減少故障發(fā)生率，成為優(yōu)化農業(yè)機械產品設計的必經之路。為了降低常見故障的發(fā)生，在設計時就必須采取相應的改進方法，并提前進行仿真推演與測試，一旦驗證了改進方法的有效性，就能將制造與生產環(huán)節(jié)的成本納入可控范圍，極大地增強了企業(yè)在同類農業(yè)機械產品中的競爭力。于是更多的農業(yè)機械制造企業(yè)為了贏得市場，就會加大在設計環(huán)節(jié)的創(chuàng)新投入來獲取消費者的認可。農業(yè)機械行業(yè)采用以數(shù)字化技術為支撐的決策模式，相繼開發(fā)出了知識型數(shù)據庫，進一步加大了整個行業(yè)對數(shù)字化設計技術的應用程度。

2.2在普及中優(yōu)化了虛擬化現(xiàn)實技術

數(shù)字化技術應用的普及和升級，加快了農業(yè)機械產品設計向虛擬化現(xiàn)實技術的轉化，并通過融入和吸收諸如多媒體與3D圖形新形態(tài)，讓設計者在進行產品設計時擁有了更為真實的多維體驗，也讓用戶能對產品的性能有了更具體的視覺感受，極大地優(yōu)化了產品性能和提高了上市成功的概率。特別對于農業(yè)機械這種相對復雜的產品，設計意圖與應用效果之間會存在很大的差距。虛擬化現(xiàn)實技術的出現(xiàn)，不僅有效解決了農業(yè)機械的設計與應用兩個環(huán)節(jié)無法實現(xiàn)無縫對接的難題,而且優(yōu)化了針對農業(yè)機械的設計周期長、內部結構復雜等問題的處理辦法，讓農業(yè)機械的產品性能通過模擬性應用來進行驗證，然后再根據驗證情況著手進行改進。在設計目標完成后，便可讓目標用戶來對產品結構和性能進行模擬應用評估，并從他們口中得到最有效的反饋建議，使產品在上市后就能獲得用戶的極大認可。目前農業(yè)機械設計，首先是借助CAD系統(tǒng)形成模型，再將其導入虛擬環(huán)境中，以此提高設計的可視化程度。其次是利用VR-CAD（虛擬現(xiàn)實-計算機輔助設計）系統(tǒng)幫助設計者在虛擬化的環(huán)境中進行設計。但我國在虛擬化技術層面的研究還處于相對滯后的階段，仍需對更為系統(tǒng)和完善的研究理論與應用方案進行深入探索。

2.3加強數(shù)字化設計的協(xié)同性

農業(yè)機械生產企業(yè)既要參與市場競爭，同時又要實現(xiàn)跨企業(yè)的協(xié)同合作，以滿足客戶越來越個性化的定制需求。因此協(xié)同化設計同樣成為農機企業(yè)生存與發(fā)展的重要經營手段，并可能成為整個行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要方向。為了從浩瀚的技術信息與零件資源中找到有效的資訊，就必須對搜索技術加以優(yōu)化。比如某個服務器存儲了上百萬的零件信息，而且還在不斷成級數(shù)增加。農機企業(yè)在進行新產品設計時，就要對需要的零部件的參數(shù)和性能進行搜索，并且探討怎樣才能匹配到有效的供應商客戶端。隨著數(shù)字化設計技術在農業(yè)機械領域應用影響的不斷擴大，設計者、供應商與制造商之間，必須在設計端就要開展深入的協(xié)同合作，才能借助各自的資源與軟件技術優(yōu)勢，實現(xiàn)新型農業(yè)機械產品的不斷升級，并從設計和制造兩個環(huán)節(jié)不斷提升產品的國際競爭力和生產效率，并確保達到最佳的制造品質。

3農業(yè)機械數(shù)字化設計技術的創(chuàng)新之處

農業(yè)機械本身屬于制造業(yè)的范疇，產品種類齊全且復雜，優(yōu)勢是國內外的市場需求體量非常巨大。近年來，我國企業(yè)將數(shù)字化技術應用于大型農業(yè)機械的研究與開發(fā)，其力度越來越大。通過引進更多的工程技術和仿真技術來對產品性能進行設計和檢測，希望能借此不斷優(yōu)化產品結構和性能。對今后的研發(fā)趨勢應多關注如下幾個重點。

3.1強化產品的創(chuàng)新思維

以往產品創(chuàng)新只是針對少數(shù)用戶，根據他們的需求對產品原有技術做一些優(yōu)化，在局部功能上改善和某些實用操作上升級，進而滿足他們的需求。而今后的農業(yè)機械設計將更加重視產品的原始創(chuàng)意設計，將以克服人們農藝作業(yè)上的困難和滿足人們對生產力提升的需求（含潛在的需求）為創(chuàng)新點，通過對某一需求市場的分析，并在得到評估和確認后進入到技術層面的匹配性論證，然后對具體產品設計中的各種難題逐一篩選與解除，進而切入到制造環(huán)節(jié)各種元件的經濟技術指標的分析、供應商設備和配件的優(yōu)選和確認，以及更細化的加工流程的取舍和確認。