发布时间:2024-01-17 14:41:55
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇数字农业的发展,期待它们能激发您的灵感。
如今,随着科学技术发展,农业不再是单纯利用劳力进行的项目,利用各项高新科技可以省时省力的进行农业劳作,越来越具有信息化气息和数字特征。同时农业机械的发展也处于一个十字交叉口,只有发展高质高效的农业机械,才能够将数字农业进一步推动发展。
1 数字农业发展概述
数字农业作为一个新兴的理念,是在1997年的时候由美国开始运用,具体来说,数字农业指的是一种新型的、具有集约化和信息化特征的农业技术,主要依靠的是地学空间和信息技术支撑。数字农业是一个整体概念,它将与计算技术有关的相关技术――如遥感技术、地理信息系统技术、GPS技术、实时监控技术、网络信息化技术等,和一些传统的农业技术――如地理学技术、植物学科、气候土壤学科等进行科学合理的结合,这样一来,工作人员就可以在人机界面上观察各种农作物的生长状态,监测影响农作物生长的气候、空气湿度、温度、土壤状况等条件,并将这些因素的变化及时进行统计,与农作物生长的相关状况进行对比,可以定期获取一些信息,比如农作物的生长发育状况、遭受病虫害的情况、农作物对水肥状况的适应程度等,这样就可以解放大量的劳动力,同时比人工更加精密和及时,能够合理利用和分配农业资源,进一步降低农作物的生产成本,还可以改善整体生态环境,同时提高农作物的质量和产量等。
2 农业机械的发展概述
农业机械指的是在农作物进行耕种收割以及相关劳作时所使用的各种机械设备的总称。农业机械的分类较多,具体来说有农用动力机械――比如现在在我国农村被大量使用的拖拉机(用来拉动犁耙等)、电动机、水轮机等;农田建设机械――农田建设机械是用来进行土地平整工作、开挖沟渠、开凿水井等重要事务的机械,比较常见的包括平地机、铲运机、种植施肥机收割机等等。另外,最为广义的农业机械还包括了一类:农村副业机械――如林业机械、渔业机械等与农作物关系不大的机械设备。
农业机械被运用的历史很早,早在原始社会,人们就会使用简单的农具。我国成立初期,运用最多的是畜力农具,即利用畜力和机械的结合进行较为迅捷的农作工作,使用最为广泛的如步犁、畜力拉力播种机、拉力收割机以及南方常见的水车等。到上世纪50年代后期,我国开始了规模化的农机具制造,其中最为典型的农机局是拖拉机。直至现在,现代化的农具使用越来越广泛,在科技和机械设备的发展下,农业机械设备已经迈向了智能化、自动化和整体化的方向,极大的解放了劳动力,不仅加快了农作速度,更可以进行以前不能够尝试的劳作,发展了农作物的类型,在一定程度上推进了农业的发展。
3 数字农业和农业机械发展的趋势
3.1 便于农业资源调查和粮食安全在数字化农业发展中,先进的信息系统是不可忽视的因素。在利用遥感技术以及GIS、GPS等技术的前提下,我国的粮食监管部门可以及时进行各个地方农业资源的调查,在利用卫星设想等技术对我国农业资源进行信息收集和分析之后,可以减少人力的浪费,同时能够取得第一手信息,不受虚假消息的影响和人力传递笑死的误差影响。在西方较为发达的国家如美国、欧盟等,自三四十年前就开始使用遥感监测运行系统从,从经验可以看出,这些技术确实为这些国家的农业环境调查和粮食安全预警起到了非常重要的作用。
3.2 进行科学的农作物估产 估产指的是根据农作物的长势和气候条件估计或预测单位面积的产量。在原先落后的生产力条件下,我国的估产工作都是运用人力来完成的,具体的方法是:最基层的管理人员走到田间地头询问当地的民众近些年的具体亩产量,然后管理人员运用咨询来的消息进行整合和分析,再加上查找当地粮管所的记录等等,整理出一份统计报表。
3.3 农业机械继续向着自动化方向发展 在当下,信息技术运用于农业机械主要包括以下几个方面:首先是加强在农业机械使用操作过程中监控功能、通信功能和控制功能等,这是改进机械的技术性能;其次,农业机械的作用不仅仅是实现人力的解放,它还要顾及周边环境的影响,在使用农业机械的过程中,尽量少的进行能源耗费,实现环境友好合作,减少土壤水质农作物等的污染;最后是实现农业精密仪器的批量化、产量化、规范化生产使用:只有将这些给农作物生产带来极大便利的机械进行统一规格的生产,才能够降低生产成本、被大力大范围使用,继而推进机械的进一步发展。
关键词 数字地球;农业;环境
中图分类号P208 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)47-0102-01
在信息爆炸的今天,我们总是容易被铺天盖地的信息所掩埋,总是容易迷失在浩瀚的信息海洋里,因此我们正竭力在寻求一种更好的方式来管理信息,也许数字地球正是我们期待的答案,它不仅能有效的管理信息,还能在一定程度上提高生活质量、促进经济发展和社会进步。
数字地球是当前一种最新的管理信息的概念,它能把地球上人类掌握的各种信息用地理信息这一纽带有机地串联起来,装载到因特网上,从而真正实现信息全球化。它以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础,从多个角度对地球进行多尺度、多种类、多时空的三维描述[1]。在经济全球化的今天,数字地球使信息摆脱了以往种种媒介的束缚,切实实现了信息的共享,其多维的空间数据特性也使人们改变了以往对信息单一的理解,使人们得到的信息变得更加丰富多彩。
借助数字地球,我们可以获得的不仅是高分辨率的地球卫星影像和数字化的地图,还有关于社会、经济、文化、人口等多方面的信息,利用这些数据我们可以在政治、经济、文化、教育、军事、农业等广泛领域解决诸多问题,例如资源的可持续利用、环境规划、灾害预报、环境监控、环境保护等。于此同时,数字地球的便利所带来的社会效益、经济效益和环境效益也是不可估量的[2]。
伴随着数字地球宣告全球信息时代的开始,我国也开始对数字地球有了初步设想,如环境示范模型、灾害示范模型、农业示范模型和长江三峡示范模型等。随着中国综合国力的不断增强,数字地球在这里全速运转已经指日可待。
我国作为一个资源大国和农业大国,发展数字地球在农业环境领域的应用是十分可取的,这主要基于以下三点原因。
首先,这是数字地球应用研究发展的必然。随着数字地球研究的不断深入,许多学者开始研究如何将这一集当今高科技于一体的技术应用于不同领域,如应用到城市规划、管理建设中的“数字城市”,应用到国家对区域规划、管理中的“数字省区”等[2]。因此将这一技术应用到与国民生存、国家发展密切相关的农业环境领域是一个必然,一旦这一技术能得到很好的运用,将有力推动我国加快转变农业领域粗放式的生产经营模式,有利于培养生产经营者的现代管理素质,从而使农业的可持续发展和环境的有效保护变得更加科学、有序和高效。
其次,这是国民生活水平提高、社会经济发展的客观需要。农业是国民生存的基本物质保证,随着生活水平的提高和人口的增长,粗放式的农业产出和低品质的农产品已经不再能满足人们的需求,同时,在社会发展的过程中,环境受到的来自各方面的污染破坏也日益加剧,如化肥、农药、生长调节剂和饲料添加剂的不合理施用已经对土壤造成了严重的污染。因此如何进行最优的土地利用和施肥管理来确保农作物的优产高产,并使土地保持良好的肥力状况已成为当今农业发展过程中所面临的一大难题,而正是数字地球可以很好地帮助我们解决这些问题,借助它可以将低投入高产出的精准农业提升到一个新台阶,也可以帮助环境友好型的有机农业实现更好的实时监控等。
最后,这还取决于农业环境自身的特点。农业环境相对于其他环境而言其生态结构比较简单,因而具有易破坏性,同时对于我们这样一个人口大国来说其又具有稀缺性。然而这样一个既易破坏又稀缺的资源却与国民健康息息相关,所以必须在最优地利用土地资源的基础上,尽量减少农业生产对环境的破坏以及规划管理上的失误,而这些我们都可以借助数字地球来解决,从而达到统筹规划、协调发展的目标。
尽管数字地球的运用可以给我们带来诸多好处,但仍不能忽视的是数字地球在我国的发展和推广还面临着一些问题。
一方面,我国的相关技术及产业发展相对落后。首先是由于缺乏对数字地球科学的认识,因而对数字地球相关技术的开发和投入很不足,从而导致数字地球在我国的运用还停留在初始了解阶段。目前,在我国农业环境领域,大多都还采用很原始的粗放式的管理模式,不论是生产者还是管理者往往只注重追求短期效益,而不愿意一次性高投入,继而在后期得到长久和高效的回报,这造成我国的农业资源存在很大程度上的浪费,而农业上的面源污染也日趋严峻。所以发展数字地球在农业环境领域的应用十分必要,是走可持续发展农业的客观需求。
另一方面,相关政策法规与社会化服务体系缺乏。这也是导致相关产业技术发展落后的一个重要原因。目前,虽然我国已经出台了发展高新农业、走可持续发展农业的相关政策法规,但一些实质性、可操作性的政策措施尚未能很好建立或者执行,并且与政策相对应的资金投入或者扶持力度还不够,一些专门从事农业领域高新技术研发的龙头企业未能很好地运作起来,这使得农业生产者和管理者即便有利用新技术发展农业、改善农业环境的想法,也难以获得很好的技术培训和相关支持。
农业是国之根本,随着国家对农业领域越来越多的重视,上述问题将逐步得到解决,因而数字地球在农业环境领域的发展是难以预测的,伴随着其研究的不断深入和相关技术的不断完善,它一定能够更好地帮助我国管理现有的农业资源、进行环境监测和评价,为农业发展提供科学有效的帮助。
参考文献
【关键词】中国;农业发展;资源环境;约束
中图分类号:F323.0文献标识码:A
一、前言
近年来随着我国经济的快速发展,我国的农业发展迅速,但是资源环境的约束也是越来越突出。在新的条件下,我们必须加强对其的研究,找到相应的解决措施,只有这样我国的农业才能得到更好的发展。
二、中国农业发展的成就
农业在我国国民经济中占有重要的基础地位,因此,正确认识和处理农业、农村和农民问题,始终是国家兴旺发达的根本问题。20世纪末,我国农业进入新的发展阶段,强有力推进了农业生产力的发展,农业形势一直保持旺盛势头。农业综合生产能力显著提高。自1999年,中国粮食生产能力已稳定在5亿吨以上,成为世界最大产粮国,畜产品和水产品产量每年都以超过10%的速度增长。目前,中国人均粮食、棉花、油料蔬菜、肉类、禽蛋、水产品产量,已达到或超过世界平均水平。非农产业发展迅速。目前,中国国内生产总值的1/3、财政收入的1/4、创汇的1/3、工业增加值的1/2、农村社会增加值的2/3、农民收入的1/3来自乡镇企业。农民生活水平显著改善。与此同时,精神文明和民主法制建设也取得明显进步。农村建立了村民代表会议制度和村务、财务公开制度,村委会选举已形成比较系统的规范,村民代表会议制度正在逐步普及。全国农村从总体上进入了由温饱向小康迈进的阶段。农业国际合作与交往发展迅速。自改革开放以来,中国引进了大量农作物和畜禽良种、种苗以及大批农业科技成果来发展我国的农业。同时,中国农业科技的国际交往也发展迅速,中国已与80多个国家有了农业交往,与40多个国家建立了密切的联系。同时中国还同13个国际农业研究中心有密切的关系,并积极开展了双边合作。
三、农业发展中的资源环境问题
1、农产品产地环境受到污染
近年来,由于工矿企业排放的“三废”,以及农业生产中大量使用的化肥、农药和农膜,导致我国部分农产品产地环境受到污染,尤其是大中城市郊区的农产品产地、工矿企业区周边的农产品产地、污水灌溉区的环境污染严重。
(1)农田土壤污染
目前,我国农产品产地土壤污染的总体形势较为严峻。据不完全调查,全国受污染的耕地约有1000万公顷,污水灌溉污染耕地216.7万公顷,固体废弃物堆存占地和毁田13.3万公顷,合计约占耕地总面积的1/10以上,其中多数集中在经济较发达的地区。
(2)农用灌溉水污染
我国农田有效灌溉面积仅5.59×107公顷,即只有约43%的耕地依靠灌溉水,而57%的耕地仍主要依靠降水。灌溉水质量对产地环境的影响是一个渐变的过程,如果从产地环境角度分析,目前真正受水污染影响的区域估计在20%左右,其中影响较严重的区域约占5%,受污染威胁面积约为6.50×106公顷。
(3)农区大气污染
由于部分地区大量燃煤,以及焚烧大量的农作物秸秆,导致农区大气污染。据估算,我国大气污染农田面积约533万公顷,占全国总耕地面积的5.6%,仅淮河流域因农田大气污染累计损失就超过1.7亿元。
2、耕地资源减少
耕地是农作物生长的基地,是农业生产首要的必不可少的物质条件。有效的保护耕地,是实现农业可持续发展的根本要求。然而,随着城市的不断扩张、城市化进程的加快,以及水土流失的加剧,我国耕地面积呈逐年减少趋势。《2008年国土资源公报》显示,2008年全国耕地总面积18.2574亿亩,较2007年净减少29万亩,减幅0.016%。其中建设占用耕地287.4万亩;生态退耕11.40万亩;灾毁耕地37.2万亩;因农业结构调整减少耕地37.40万亩;以上四项共减少耕地373.35万亩。同期,全国土地整理复垦开发补充耕地344.4万亩。
3、农业水资源短缺
水是农业生存和发展的命脉,是农业发展不可缺少的宝贵资源。当前,我国农业水资源短缺形势日趋严峻。首先,人均占有量少。我国水资源总量虽然不少,但人均水资源的占有量仅为世界平均水平的1/4。全国年缺水量近400亿立方米,约有3亿农村人口喝不上达标饮用水;农田受旱面积年均达200万公顷。其次,用水浪费严重。近年来,我国年供水量大约为5500亿吨,而农业用水量约占总量的70%,其中农田灌溉用水占农业用水的90%左右。据资料显示,我国农业用水灌溉定额普遍偏高,实际达到平均每亩灌水450立方米~500立方米,超出实际需水量的1倍左右,有的地方甚至超出2倍以上。据统计,中国农业灌溉水的利用率不到50%,1立方米水只能生产0.85公斤粮食,远低于2公斤以上的世界发达国家水平。
四、中国农业发展的资源约束
1、具有刚性约束特点的农业自然资源:耕地资源与水资源。
从一国拥有的自然资源禀赋看,无论是土地资源、林木资源、水利资源,还是矿藏资源,中国的资源基础储量都比较丰富,但人均占有水平较低,大多数资源都低于世界平均水平。农业生产所必需的耕地资源与水资源也不例外。中国人口约占世界总人口的21%,但耕地面积仅占世界的7%。从水资源拥有量看,中国平均每年可更新的淡水资源量为2.812万亿立方米,占世界约42.75万亿立方米可更新淡水资源的6.6%,可以说,中国的水资源与耕地资源存在同样的不利条件。水资源对农业生产的重要性可通过灌溉对粮食安全的影响来体现,因为中国75%的粮食作物生长在灌溉土地。对中国而言,相对较少的耕地资源和水资源是其农业发展固有的不利条件。除自然资源在国家间不均等分配的固有资源禀赋约束外,国内的城市和工业扩张都需要地理空间和水资源,进一步强化了农业生产的自然资源约束。随着经济的发展和城镇化、工业化、现代化的快速推进,农业与非农产业、农村与城镇在耕地和水资源等自然资源方面的竞争将日益激烈。由于农业比较利益低、农业对地方财政收入的贡献低于非农产业,在与非农产业和城镇的耕地和水资源争夺战中,农业和农村的弱势地位逐渐凸显,进而导致农业生产的耕地面积减少、耕地质量下降、水资源短缺的约束不断强化。
2、具有逐利性和软约束的农业社会资源:资金、劳动力与国际市场
与耕地和水资源的自然资源属性不同,资金和劳动力属于农业社会资源,而且流动性相对较强,其流动性约束是一种软约束。由于受到的是流动性软约束,资金和劳动力就有激励通过流动去寻求更高的投资回报率。总体而言,我国当前仍然是农业部门资金流向非农业部门,素质较高的农业劳动力流向非农产业。农村资金方面。2010年,农村投资的增幅仍低于城镇投资增幅4.8个百分点,农村投资在全社会固定资产投资中的比重进一步下降到13.2%。1995年以来,农村固定资产投资增长了14.43倍(按现价计),城镇固定资产投资增长比农村固定资产投资增长高出约1倍。近年来,财政支农资金稳定增长,农业补贴规模继续扩大,农村金融服务有所改善。据中国人民银行统计,2010年末,主要金融机构及农村合作金融机构、城市信用社、村镇银行和小贷公司等农村贷款余额9.8万亿元,同比增长31.5%,高出同期各项贷款增速11.9个百分点;农户贷款余额2.6万亿元,同比增长29.4%;农林牧渔业贷款余额2.3万亿元,同比增长18.3%。但不可否认是农村民间资本仍向着投资回报率高的二、三产业转移,且各类金融机构或多或少地扮演着“抽水机”角色,农村农业资本依然缺乏,农民贷款仍困难。农村劳动力方面。农业从业人员继续减少,结构性矛盾显现。随着工业化和城镇化的推进,大量有文化的青壮年农村劳动力转移到城镇就业,农业从业人员数量和所占比重呈下降趋势。由于乡村人口基数大,目前乡村劳动力总量依然过剩,劳动力转移就业的压力还较大,但是结构发生了明显变化,农业青壮年劳动力短缺、农忙季节性短缺、区域性短缺问题开始显现,农村劳动力进入总量过剩和结构性短缺并存阶段。在全社会从业人员中,乡村从业人员总数和所占比重逐年下降。
3、具有边际报酬递减约束的农业现入要素:化肥和农药
现入要素的使用对农业发展,尤其是农作物增产的作用巨大,但仍然逃不出边际报酬递减规律。我国农业生产中的化肥使用效果已表现出相当明显的边际报酬递减现象。从不同农业生产资料来看,产品畜价格、机械化农具价格和农药价格相对比较稳定,饲料(2010年价格上涨8.3%)、农用机油(2010年价格上涨10.3%)和农业生产服务价格(2010年价格上涨10.3%)上涨明显,但是化肥价格持续下降。2010年,化肥价格在2009年下降6.3%的基础上进一步下降了1.4%,化肥使用可能已经到了极限。以农业生产中的氮肥使用效果为例。从国际比较看,中国氮肥施用量是美国的3倍、是法国的1.5倍、是德国的1.6倍,单位农田的氮肥施用量远远高于世界发达国家的用量。尽管粮食作物增产与氮肥施用量增加高度相关,但随着氮肥的大量使用,氮肥的肥效快速下降,其直接表现为氮肥促进粮食产量增加的效率下降。有研究指出,随着氮肥施用量的增加,水稻产量渐增,但增势减缓,到最高产量后,继续增加氮肥施用量,产量转而下降且肥料成本增加引发净收入减少。有专家分析认为长期过量使用化肥造成耕地贫化、土地板结和水土流失是氮肥肥效迅速下降的主要原因。在化肥施用技术没有取得重大突破之前,农民维持单位土地产出量就需要施用更多化肥,似乎陷入了“施用化肥—土地贫化—施用更多化肥—土地更加贫化”的恶性循环。农药的使用也没能避开边际报酬递减规律。多年来,我国粮食不断增产的重要原因就是化肥、农药等要素投入的增加,导致我国农业生产中的化肥、农药投入水平已经相当高。过量使用化肥会产生负面效应,同样,过量使用农药也有类似的结果。有学者利用多元线性回归方程,以1996~2008年省际时间序列数据为样本,对我国的农业实际生产情况进行了量化分析,结果表明农药使用量对粮食产量的回归系数在-10.664到0.978之间,变化不大,说明粮食产量几乎不受农药使用量的影响(张立超、翟印礼,2010)。贾卫国(2010)在江苏省12个城市的农化用品投入效率进行分析后,得出1/3的城市已处于农化用品投入规模过大、规模收益递减阶段的结果。此外,相关研究也表明,减少农药使用量并不影响农作物产量。按经济学的理论,在技术水平不变的条件下,增加要素投入所带来的边际报酬是一个先增后减的过程,而实践也表明,化肥和农药的投入使用也是遵这一规律。
4、能够突破资源边际报酬递减规律的农业科学技术
在农业科技方面,据农业部测算,2010年农业科技贡献率达52%,良种覆盖率达96%以上,种子统供率达到66%,粮食作物专业化统防统治率达12%,农业机械化水平达到52%。即便如此,我国农业科技含量低、科技创新能力不足、科技成果转化率低却是当前农业科技发展的现状。总体来说,科技进步在农业增长中的贡献率比发达国家低20~40个百分点。我国农业科技推广体系薄弱,推广能力不足,技术到户率不高,现实科技的潜力发挥不足,例如每年大约有6000项农业科技成果诞生,但只有不到1/3被利用。大型农机作业推广应用水平不高,导致土壤板结和质量下降,降低了土壤保水能力和化肥利用率,影响农产品产量和质量。农业用水约占社会用水的2/3,但农业用水效率仅及发达国家的一半左右。
五、展望未来的农业发展
1、农业政策的核心目标应当从实现食品的自供给安全,转变为改善农户的生计状况许多经济学者的研究证明,农产品产量的提高对农民收入的增长贡献甚微,因此,在粮食总产品连续3年保持增产(总产超过4.9亿t,2007年粮食总产量预计突破5亿t)的今天,如何在政府层面上保证农产品供给数量上的安全,同时实现农民实际收入的显著提高,是新农村建设中的一大难点。现在,中国处于一个开放的环境中,正视国际农产品市场应有的作用,应当是使农产品供给安全得以有效实现的一条重要途径。
2、应当尊重农民的意愿,保护并发扬农民的生产积极性长期以来,中国农业科技政策体系与农户生计目标相脱离,忽略了农民的自主意识,应当集中力量发掘传统农业的精华和乡土智慧,发挥农户的生产积极性。就像舒尔茨说过的一样:“在自己土地上的普通农民,具有超过来自富国的仅仅懂得经济学的专家的优势。他熟悉他的小块土地和当地气候,而且他能预期他的辛勤劳动将取得怎样的成功,而所谓的专家却一无所知。”事实上,农业产出增长的源泉,往往产生于最好的现有技术的扩散,而不是某一实验室新技术的发明,英国的农业革命、美国的土壤保持运动亦如是。
3、农业新技术的开发和扩散应能促进农民的充分就业中国农业自然资源的人口承载力业已不堪重负,而长期以来中国推广的农业技术却是以资本、土地密集型为导向的,不仅没有利用好最广大的劳动力资源,反而使得贫富差距不断加大。为求得可持续的经济和社会福利,必须把生态学原则结合到以农村充分就业为中心的战略之中,开发“生态技术”使农民能够就地“自我雇佣”,旨在促进农村的充分就业,并开创一系列的增值增收活动。
促进农牧业发展是实施乡村振兴战略的重要内容,农牧业企业是农牧业发展的重要载体,但当前农牧业企业受可抵押资产不足、生产规模小、融资渠道窄等影响,面临融资难、融资贵的问题,严重束缚农牧业发展手脚。
一、面临的问题
一是融资难,企业发展难。银行为防范金融风险,对农牧业企业的贷款条件审核严格,当前大多数农牧业企业条件状况不佳,一方面市场风险较大、固定资产少,可抵押资产不足;另一方面企业融资能力有限、盈利周期长、资金回笼慢,如期还贷压力大,这两方面的因素使许多农牧业企业面临不符合贷款条件或贷款额度不足的问题,难以保证进一步运营发展。
二是融资贵,企业壮大难。受审批条件限制等因素影响,许多农牧业企业的主要贷款来源于当地农村商业银行或信用社,月利息为7厘至8厘,地方商业银行由于运营成本等因素,借给企业的贷款月息至少要核定在6厘以上,否则农村银行业无法生存,导致融资成本较高。当前农产品市场趋势不佳,农牧业企业盈利空间被大大压缩,甚至出现亏损,利息负担凸显,造成企业壮大十分困难。
三是融资险,企业生存难。众多农牧业企业由于信息不对称、缺乏信息交流平台等原因,使许多投资者顾虑重重,加之企业向银行贷款困难,部分企业就只好向民间借贷,承担高利贷,风险更大,这类企业面临着更严峻的生存困难。
二、对策建议
一是加大对龙头企业的政策支持力度。针对符合条件的农牧业龙头企业,政府给予办理金融部门认可的土地证或养殖、种植用地确权登记证,使农牧业龙头企业可以把确权登记证作为贷款抵押物,方便办理符合法律规定的抵押手续,缓解企业融资难、融资成本高的问题。
二是充分发挥财政资金的导向作用。设立农牧业企业担保补偿金,实行贴息、以奖代补政策,撬动金融机构发放贷款,实现防范“补贴腐败”、农牧业企业发展资金增加、银行放贷更有积极性等多赢局面。加大支农再贷款力度,监管部门严格要求地方金融机构扩大支农贷款规模和比例,防止金融机构抽走地方储蓄资金用于非农贷款。
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 .
关键词:县级数字农业系统建设总体构想
农业现代化是相对于传统农业而言的,其实质体现了当代科学技术在农业上的综合应用,它是一个历史的和动态的概念。在经历了原始农业、传统农业、工业化农业(石油农业或机械化农业)后,农业正在进入以知识高度密集为主要特点的知识农业发展阶段。近些年来,随着现代科学技术的迅速发展,世界上兴起了以生物技术和信息技术为主导的新的农业科技革命浪潮,新型的农业模式――“数字农业”应运而生。
一、数字农业在世界及我国的发展
1998年1月31日,美国副总统阿尔.戈尔在加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球:21世纪人类认识地球的方式”的演讲,提出“数字地球”(DigitalEarth)的概念,“数字地球”很快成为世界各国21世纪的发展战略。“数字农业”(DigitalAgriculture)是“数字地球”的组成部分,是“数字地球”的子系统。依据“数字地球”的概念和含义,“数字农业”是指在数字地球的框架下,以有关标准和规范为指导,以“3S”技术(即,GPS技术,全球卫星定位系统;GIS技术,地理信息系统;RS技术,遥感技术)为支撑,运用计算机网络技术、通讯技术,使数据获取自动化,解决海量数据的存储与分析问题,实现农业数据的网络化,农业预测决策的智能化,最终实现农业的信息化。数字农业同时也叫信息农业、智能农业、精细农业和虚拟空间农业。海湾战争后,卫星定位系统(GPS)技术的民用化,促使它在国民经济许多领域的应用研究迅速发展,推动了“数字农业”技术体系的广泛实践。1993年,美国开始试行数字农业模式。1993-1994年,数字农业首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验。结果用GPS技术指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右,而且减少了化肥施用总量,经济效益大大提高。数字农业的试验成功,使得其技术思想得到了广泛发展。目前,美国20%的耕地、80%的大农场都已实行这种模式,数字农业必将得到普及和发展。1996年,北美约19%的300公顷以上的规模化农场已经利用GPS技术,目前北美已有2000台谷物康拜因安装有产量传感器。近些年来,欧美等若干国家已开始对玉米、甜菜、土豆、甘蔗、棉花等联合收割机进行产量计量传感的研究,以处方图读入装置的可自动选择种子类型、按处方调节播量的小麦精密播种机、自动施肥施药机、可控喷水量的喷灌机等,均有商品化生产。与智能化农业机械配套的GPS定位系统,可用于农田土壤、苗情、病虫、草害的信息采集和操作,通过电子传感器和GPS装在联合收割机上的仪器,在整个收获季节,可以不断地记录下几乎每平方米面积的产量及其它信息。GIS用于数据存贮、分析、处理和表达地理空间属性数据的计算机软件平台,主要作用于土地管理、土壤成份、土层厚度、土壤中氮磷钾有机肥含量、当地历年来的气温、降雨、雷灾及大风风速等,以及作物苗情、病虫草害的发生发展趋势、作物产量的空间分布等方面的空间信息数据库和进行空间信息的各种处理,为建立作物栽培管理的辅助决策支持系统,投入产出分析模拟模型和智能化专家系统,作出诊断,提出科学处方,指导科学调控制作。
进入90年代以来,信息技术的飞速发展,真正使农业产业产生新的变革。我国农业在过去的20多年时间里,有了很大的发展。但是,与国外发达国家农业相比,还有很大的差距,而且差距是全方面的,主要问题是:目前我国农业生产投入大、产出少,科技含量低,资源的利用率和转化率偏低。据统计,国外发达国家农业产量的提高,83.3%依靠科技投入,只有16.7%依靠耕地面积的扩张。因此,解决我国农业存在的问题,必须依靠科技进步,新型的现代农业取代传统农业已成必然之势。我国对数字农业的认识尚处于启蒙阶段,但政府对此已予以高度重视。1998年6月1日,主席在接见出席中科院第九次和中国工程院第四次院士大会时,提出了发展“数字中国”的战略。1999年12月,数字地球国际会议在我国召开,作为数字地球的主要应用领域之一的数字农业,成为大会讨论的主要内容。我国也已经在新疆和北京分别建立了用GPS技术和遥感技术控制农业机械操作的试验地。尽管在实现数字农业模式方面还有许多基础工作要做,需要大量投入,但进入实质性阶段,应该为时不远。数字农业反映了农业现代化的大趋势,它必将成为21世纪农业的崭新模式。
二、县级数字农业系统建设的必要性
县级农业在全省乃至全国有着重要的地位,起着特殊的作用。县级数字农业系统建设,可以使农业各个方面(包括种植业、畜牧业、林业)的各种过程(生物的、环境的、经济的)基本实现数字化;各种农业信息技术广泛地应用于农业;在农业的各个部门(生产、科研、教育、行政、流通、服务等)基本实现数字化与网络化管理。黑龙江省庆安县是全国绿色食品之乡、国家级生态示范区、全国商品粮基地县和国家A级绿色食品水稻生产基地。现以庆安县数字农业系统建设的必要性为例,来说明县级数字农业系统建设是必需的和重要的。这样,不仅可以促进县级农业信息化的发展,而且,也可以对全省乃至全国农业信息化的发展起到示范、引导和推进作用。
(一)提高农业生产技术水平的需要
我们现在的农业生产技术还相对落后,农业品种繁杂,优良品种普及率不高,农业生产技术还主要停留在经验型阶段,农业先进技术的推广应用速度不快,传统的农业生产方式还制约着农业的发展。实现数字农业,可以使各种农业科学技术与专家经验通过网络系统,直接传播到农民的千家万户,各种现代化的种植、自动化的灌溉、科学化的施肥、智能化的温室以及现代化的养殖、现代化的育林系统,将在县级逐步普及,从而加快提高县级农业生产技术水平。
(二)加快农业生物技术应用的需要
农业生物技术是现代农业中增加产量、提高品质的重要手段,而县级农业生物技术的应用还十分有限,以农业生物技术促农业发展和加速发展的潜力还非常巨大。只有实现数字农业,才能把农业生物技术信息与农业的发展紧密地结合起来,进而加大县级农业生物技术的应用范围。
(三)增强农民科学文化素质的需要
农民科学文化素质对农业的发展至关重要。但是,县级农民的科学文化素质还普遍不高,不能适应现代农业发展的要求。实现数字农业,通过网络的信息传递,农民将终身地接受最先进地科学文化教育和农业技术教育,必将加快提高县级广大农民的科学文化素质。
(四)促进农业向优质、高产、高效发展的需要
发展“两高一优”农业是市场经济的客观要求,县级各种农产品虽然单产不低,但农产品的品质普遍不高,直接影响农产品在国内外市场竞争的能力和农民的收益。实现数字农业,可以使农民通过先进的信息手段,运用先进生产模式,促进“两高一优”农业的发展。
(五)加大产加销一体的农业产业化步伐的需要
农业与工业不同,它既受自然规律的影响,又受市场规律的制约,属于弱质产业。农民一家一户的生产经营,规模小、风险大、效益差,很难形成主导产业和主导产品,很难形成区域优势。只有走销、种养加、贸工农、农科教一体化经营服务的农业产业化之路,才是农业走出弱质产业的根本途径。实现数字农业,各种农产品加工、保鲜、储藏都将得到电子信息技术的武装,提高自动化的程度;电子商务的应用,必将扩大县级农产品的国内外市场,广大农民将直接与国内外市场建立联系,了解国内外的市场动向,以便对农业的生产与销售做出相应的决策。
(六)保持农业可持续发展的需要
农业的可持续发展决定着人类的生存与发展。县级生态环境还存在着诸多不如人意的问题。实现数字农业,依靠宏观农业模型与宏观决策系统的支持,使县级的农业发展与农业环境资源治理协调统一;农业遥感技术和地理信息系统与农业模型的结合,将使县级对农业环境资源的动态监测工作更为完善;依托网络技术和数据库技术,及时正确地掌握农业环境资源数据,及时地制定和调整政策与对策,使县级农业沿着最合理的方向可持续发展。
(七)加速县级农业与世界农业接轨的需要
入世以后,我国的农业发展受世界农业的影响和制约,这是一个非常现实而又十分紧迫的问题,解决这一问题的关键在于实现数字农业,利用现代信息网络手段,应用最先进的农业技术,提高农产品质量,加强农产品竞争力,使农业技术,农产品质量和价格与世界接轨。
总之,建立数字农业系统,实现数字农业,必将使县级农业面貌得到极大的改观,农业会从一种低水平的依靠经验为主的产业,转变为一种高水平的依靠高新技术的产业,实现传统农业向现代农业的转变。
三、县级数字农业系统建设的总体构想
数字农业是发展现代化农业的大趋势,是一个挑战性的国家目标,是一项巨大的不间断的系统工程。抓好县级数字农业系统建设,将对全省乃至全国发展数字农业起到示范、引导和推进作用。县级数字农业系统建设的技术创新点,在于技术应用上的创新,在于系统管理上的创新,在于运行机制上的创新。
数字农业系统建设的着眼点应该是农业因素和过程的基本数字化,农业运行机制的基本数字化,农业信息技术全面应用的普及化。
数字农业系统建设的立足点应该是利用五年左右的时间,构建县级数字农业系统基本框架。重点是搞好五大系统建设,即农业数据库系统建设、农业控制系统建设、农业监测预测系统建设、农业决策支持系统建设和农业网络信息系统建设。
(一)构建农业数据库系统
农业数据库系统建设,主要侧重于三个方面,即农业生物数据库、农业环境资源数据库和农业经济数据库。农业数据库的建立,是数字农业的最基础工作。在建设过程中,遵循项目设计的规范化,坚持完备性、扩充性和实用性原则,充分保证数据一致性和完整性。在农业生物数据库方面,对各种农作物、畜禽水产生物、食用菌藻生物建立其品种、品系和近缘生物的数据库;各种农业病菌、农业昆虫、农业微生物建立其分类体系,特性特征、生态类型、生理小种的数据库。在农业环境资源数据库方面,建立尽可能完备的气候气象数据库、详尽的土壤资源数据库、水资源数据库和农业环境数据库。在农业经济数据库方面,建立比较完备的人口、土地、耕地,各种作物面积和产量,各种畜禽生物的数量,农民收入、农民消费、农民就业和乡镇财政等数据库。
(二)构建农业控制系统
农业控制系统建设,主要侧重于两个方面,即农业自动化和精确农业。农业自动化是将环境监测、数据采集、数据分析、数据传送与环境控制的软件和设施相结合的整套系统。精确农业由于播种、施肥、灌溉、用药等操作在用量上更为精确,因此,可以达到优质、高产、高效,并且将对环境污染减轻到最低的程度。在农业自动化方面,对粮食、蔬菜、畜禽产品的保鲜、储藏实施自动化技术;对温室大棚进行自动化控制。并且,把自动化技术应用于微生物发酵、农业菌藻生物的培育和农产品加工。在精确农业方面,应用现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术,进行精确播种、精确施肥、精确灌溉、精确用药和精确收获。
(三)构建农业监测预测系统
运用地理信息系统(GIS)与遥感技术(RS),对农业环境资源进行监测和预测。地理信息系统是将系统科学、信息科学、计算机的数据采集、处理和分析模型,数据库技术与计算机图像技术密切结合起来的综合性技术。遥感技术是将空间技术、传感器技术、通讯技术与计算机技术相结合的综合性技术。地理信息系统与遥感技术的结合应用,将使农业资源环境的监测与预测得到根本性的改观。农业监测预测系统建设,主要侧重于五个方面
(1)农业土地、耕地、土壤、森林、草原、水面等各种农业资源的探测、评价与动态监测。
(2)各种农业灾害(洪涝、干旱、风暴、病虫害等)的实时监测与预测。
(3)各种农业作物面积与产量的监测与预测。
(4)农业环境(大气、土壤等)污染的监测与预测。
(5)各种农业作物、畜禽、水产,经济林木的地区适应性分布的研究,为农业产业结构调整提供依据。完成以上任务,需要与各种相应的农业模型相结合。
(四)构建农业决策支持系统
农业决策支持系统是应用各种专门的计算机软件,帮助对农业中的各种问题进行决策。农业决策支持系统建设,主要侧重于四个方面:(1)农业规划系统(PS)∶应用运筹学中的各种数学规划方法(如:线性规划,非线性规划,动态规划,整数规划,决策论等),对农业问题进行决策。
(2)农业专家系统(ES)∶应用专家经验的计算机软件,解决一些主要依靠专家经验进行决策的农业问题。
(3)农业模拟决策系统(SDS)∶将农业模拟与决策相联系,主要采用二种方法:其一,通过计算机的模拟性试验;其二,将模拟与专家系统相结合,这种方法与单纯的专家系统相比,其机理性较强,但在决策中还是要受到专家经验的局限。
(4)农业模拟优化决策系统(SODS)∶将农业过程的模拟与农业的优化原理相结合,在此基础上,做出各种农业决策的完整软件系统。SODS在农业生产指导上,既有很强的应用性,又有很强的通用性。同时,它还有预测的功能,可以提高农业生产的预见性。
(五)构建农业网络信息咨询系统
农业网络信息与咨询系统是向社会公众提供服务的窗口,包括部分业务数据、图形图像数据以及多媒体数据等。农业网络信息与咨询系统建设,主要侧重于硬、软件两个方面建设。就硬件建设而言,数字农业系统建设的各种信息都需要计算机网络荷载,这就需要建设好中心交互平台。就软件建设而言,数字农业系统建设需要搞好各类信息的处理,建设各种数据库,以满足各有关部门及用户的需要,这就需要建设好数字处理中心。搞好中心交互平台建设,中心交互平台是“数字农业”心脏,纵向上与国家、省、市 “数字农业”平台链接,下与各乡镇(林场)平台链接,通过乡镇(林场)平台与村及农户(包括林业生产点、养殖场)联网;横向与农、林、水、畜、机、气象等涉农部门局域网平台链接。搞好数字处理中心建设,数字处理中心是“数字农业”的“数字原料”集散地或贮存库,它把农业的各种原始数据,通过数字处理中心收集、整理、加工后,根据需要,分门别类的贮存于各种数据仓库。同时,它又把接收国家、省、市的需要再加工的各种信息,也贮存于数据仓库,供领导决策和涉农部门提取和使用。各有关系统加工后的“数字产品”和决策系统的信息,通过数字处理中心及时给用户,并在各种数据仓库中历史留存。
以上数字农业的五大系统建设,构成县级数字农业系统建设的基本框架。在其系统建设中,以数据库系统建设为基础,以控制系统建设为手段,以监测预测系统建设为工具,以决策支持系统建设为目标,以网络信息系统建设为窗口,重点突出中心互动平台建设。要在有代表性的重点乡镇,实行数字农业系统建设的试点工作。
参考文献:
[1]彭鹏,谢炳庚,侯伊林. 湖南师范大学.关于“数字农业”.农业现代化研究2000.4
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。
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。
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。
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、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。
关键词:数字化设计技术;农业机械设计;应用
近年来,信息技术发展十分迅速。伴随着信息技术研究的深入与推广应用,由此衍生出了数字化设计技术,同样在社会各行业中得到广泛应用,并发挥了巨大的作用,为社会进一步发展作出了突出贡献。就数字化设计技术在农业机械设计中的应用而言,一定程度上实现了农业机械设计的标准化与前沿化发展。然而技术的发展是必然的,就农业机械设计中应用数字化设计技术进行更深层次的剖析十分重要,这对推动农业机械设计的进步与发展具有十分重要的现实意义。本文主要以数字化设计技术与农业机械设计为主线,分3部分进行论述,主要目的在于促进农业机械设计中数字化设计技术应用价值提升。
1数字化设计技术相关内容概述
1.1数字化设计技术概念
所谓“数字化设计技术”,是指在计算机数字化技术发展到一定程度的背景下,用于辅助设计领域的部分工作[1]。就当前大家所了解的数字化设计技术而言,涉及众多技术,核心处理技术主要有数字压缩、数字编码以及数字调制等。伴随着信息技术与计算机技术的不断深入应用与发展,数字化设计技术也得到了长足发展,逐步建立了一个以计算机为基础框架的模型,现如今在社会众多领域当中得到了广泛应用[2]。
1.2数字化设计技术特点
数字化设计技术在实践应用中,彰显了众多特点,总结起来,主要包括以下几个方面:首先,一个统一化产品定义模型,在社会众多领域当中能够得到更加广泛的应用,并且有着巨大的、潜在的应用空间;其次,数字化设计技术可实现并行设计,能够实现多小组同时作业,在一定程度上,可以大大提高工作效率[3];再次,基于统一化模型,设计质量也有相应的保障;最后,设计可以实现虚拟仿真处理,主要是利用计算机技术来实现,避免了传统设计对实物模型依赖程度高的弊端,相比传统设计而言,具有明显的优势,具体表现在工作效率与成本2个方面。
2农业机械设计中数字化设计技术应用现状分析
在数字化设计技术推广应用之前,设计主要是满足设计对象的一些具体要求,在局部优化或者整体优化方面,并没有重点考虑,导致无法实现总体设计优化。数字化设计技术的应用,主要是在产品设计过程中,注重CAD、CAE等多类处理技术的应用,使得产品设计周期影响因素发生巨大改变,从而达到各项要求,例如设计质量、设计成本等。与此同时,为保障后期维护工作的便捷,设计会重视总体设计的优化。就农业机械而言,具有种类繁多、市场需求量大等特点,在具体设计中,主要是在传统设计理念的支撑下,采用一些传统的设计工艺,造成整体设计水平低下,然而数字化设计技术具有一定的先进性,基于农业机械设计现状,无形中为数字化设计技术的应用提供了巨大的空间。纵观当前数字化设计技术的应用,尤其是在农业机械设计中的应用,有效促进了农业机械设计效率与质量的提升,然而在实际应用中,相关设计人员还需要高度重视一些注意事项,包括农业机械设计特点,同时对数字化设计技术的特点引起高度重视,确保两者的兼容性,以此有效提升农业机械设计的总体水平。农业机械设计特点众多,概括起来,主要包括以下2个方面:首先,从结构方面而言,结构类型较多且较为复杂;其次,从功能角度而言,功能多样,操作较为方便、简单。就前者而言,以播种机为例,在具体的设计过程中,设计人员通常需要重视的仅有2项,一是农作物的品种,二是农艺特点。根据上述2项要求,播种机便可以大致分为条播种机、穴播种机以及精密播种机等,在此基础上,结合工作原理加以区分,播种机又可以分为2大类,分别是机械式与气力式。基于此,农业机械种类繁杂。就后者而言,为满足播种的各项需求,即使农业机械型号不同,在功能方面也没有本质差异。
3农业机械设计中数字化设计技术应用前景
数字化设计技术在农业机械设计中的应用,具有十分重要的现实意义。伴随着各项技术的进一步发展,有必要对数字化设计技术的应用前景进行更深层次的剖析。对其应用前景进行论述,具体内容如下:(1)农业机械设计中引入虚拟技术。虚拟技术在农业机械设计中的应用,最大优势在于有效解决复杂结构设计问题,具体操作:借助声音定位技术以及三维成像技术实现仿真处理,在计算机上完成结构设计,以此简化设计,有效降低设计难度。另外,虚拟技术的应用,可以真实再现机械运动过程,并且可以在虚拟的情况下,借助计算机进行机械运动的力学分析,以此有效提升农业机械设计的可行性与质量。(2)实现产品设计以及制造的协同性,主要是注重两者的协调,才能保障农业机械设计质量。然而传统设计在设计与制造2个方面,存在严重的脱节问题。因此,在今后的设计中,设计人员需要高度重视农业机械产品设计与制造的协同化,并且落实到具体的设计工作中,以此实现农业机械设计优化、降低成本以及周期缩减等目的。关键工作是落实数字化设计技术的集成式应用,恰当运用这一技术,能够实现设计效果的最优化。(3)重视技术的创新。21世纪是知识时代,也是一个创新时代。一项技术是否能可持续发展,关键在于技术是否能够与时俱进、不断创新。数字化设计技术也需要不断创新,才能满足农业机械设计的各项实时要求。随着时间推移,农业机械设计将会不断衍生出新问题,数字化设计技术的应用将会面临诸多挑战。基于这一认识,为满足农业机械设计的可行性与前沿性,实现数字化设计技术的创新显然具有十分重要的现实意义。与此同时,农业机械设计必然朝着高标准方向发展,这无形中对数字化设计技术提出了更高的要求。数字化设计技术的创新,注重理念与技术的同时创新,以新理念推动技术的深入研究与实践,以此推动技术的发展,切实使设计水平得到有效提升。
关键词 数字化技术;农业机械;生产力
中图分类号TH16 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)92-0074-02
随着科技的进步和国家对高效农业的支持,我国的农业生产正在想着“数字化”、“精确化”发展。数字农业的快速发展,将大大地提高我国的农业生产力,将有效地实行精确化、远程化操作,这也会彻底地改变传统农业的生产模式,在不就的未来,我们面对的将是以信息化、智能化的农业机械装备来作业的生态。
我国的农业机械化的水平完全不能够适应建设和发展农业产业的具体要求。尤其是农业机械化的技术条件,技术运用能力和技术科研能力。这些都是制约农业发展的重要因素。随着信息化科技化的到来,我们面临着又是新一轮的机遇和挑战。农业产业结构的调整,经济发达地区开始重视和扶持农业生产,加大资金投入和农业机械化的普及。这都为我国农业机械化的发展增加了一把熊熊烈火。数字化技术在农业机械中的运用将极大的将农业机械推向另一个农业发展的新顶峰。下面笔者就来结合自己对数字化技术在农业机械中的应用理解来谈一下自己的看法,希望能起到抛砖引玉的效果。
1就当今农业机械设计的特点进行分析探讨
传统型的农业机械设计根深蒂固,如果不积极地应对当今的发展潮流,我国的农业机械只会停滞不前的。因此就要是时候抓住机会,迎接挑战积极发展。这样才能将农业发展提上日程,将农业产品优化,提高农业产品的质量,解放生产力,提高企业的效益。
1)农业机械产品结构单一,复杂程度小。一般的农业播种机都是由简单的轴轮,机件,传动系统,开沟器和镇压器等基本的零件组成。虽然不同性能的播种机有差别,但是基本的机器结构是大同小异的。这样就非常有利于数字模块化的设计。这种播种机器的结构也非常适用于数字参数的设计;
2)农业机械产品结构类型繁多。例如播种机的运用。在不同的农耕地中农作物的不同就不能之运用一台机器,而是需要根据不同作物的特点,设计出符合农作物播种的机器。通过这些特点,就发明出了很多类型的播种机。例如有精密的播种机,条播机和穴播机等特种机器。还有按工作原理而分类的播种机和按作业量而分类的播种机。就此看来,农业机械以播种机为例的机械种类还是相当多的;
3)农业机械产品受农产品成熟季节的不同,农业机械的试验也就会随着季节的变化而变得不同。这就需要在研究农业机械的同时,充分考虑农作物的季节性,调整科研时间,有效地降低科研成本。
2剖析农业机械中的数字化技术
1)数字化技术指的是用多媒体计算机技术及网络实现产品的科研和开发的一种新型信息化的技术。就是利用计算机和网络的有利环境,对产品进行设计,分析和研发。建立一个产品模型,通过对产品模型的不断分析检验,达到产品最终的最优化;
2)数字化技术在农业机械中的应用,极大地提高了农业机械的开发水平和科研时间,还降低了研究成本和研究所花费的时间等。运用数字化的技术,还能使我国农业机械产品设计更加现代化和自动化。在设计的同时,还可以增加企业间的技术交流和技术能力,取长补短,积极吸取先进的数字化技术知识,提高整体的数字化知识水平,增加企业竞争力,还增进同企业间的团结协作精神。
3数字化技术的具体应用
1)计算机作为数字化技术应用的重要工具,对数字化的阐述是很重要的。通过对计算机的操作,最大化的将数字技术运用起来。其中,CAD/CAPP/CAM/CAE分别是计算机的辅助设计,计算机辅助工艺设计,计算机辅助制造和计算机辅助工程的英文缩写。这些技术是现代计算机技术的核心。他们的不同作用为产品的设计和研发具有重要意义;
2)可以将产品设计过程需要的用的知识资源进行综合,融入到CAD中去。将计算机的辅助设计作为开发的重要工具。设计出产品知识中的设计原理,设计经验和设计手册。帮助了解产品的基本信息和合理运用;
3)虚拟设计和创造。通过对产品的初步设计,就可以开始综合知识和资源,建立基础模型。利用建立模型,分析研讨,仿真实验等虚拟技术对产品进行完善。在连接网络的前提下,可以和业内人士一起交流讨论。通过模型来评估产品的综合实用性。在产品的功能,性能上加以研究,达到产品的最优化。对产品的设计,加工,质检都能够进一步的调节和掌控;
4)概念化设计就是在设计产品的过程的早期阶段,有一个清晰地设计结构和产品的基本模式。也就是说,在产品设计的时候,要将产品的需求到运用进行一个总结化的分析。从产品的功能设计,产品的原理设计和布局设计等方面进行一个基础性的规划。在产品设计的过程中,将人的具体构思加入到产品的设计中去也是很重要的。比如对产品色彩的选择等人性化方面进行合理添加。把设计员的创造性思维和审美与产品设计相结合,是产品更具有创新性;
5)绿色环保设计。它是针对资源的优化和能源的节约,防止污染的一项新型的绿色环保设计。主要就是应对在研发产品的过程中,对于产品资源的优化,对于污染的防止和对于资源循环利用废物的处理等设计。因此在进行产品设计的同时,还是要以绿色环保为主,这样才符合可持续发展的战略。
总而言之,随着社会的进步,信息化的普及。我国对数字化技术也有了一定的了解和一定的发展。虽然对比其他产业领域,我国农业发展相对来说有些落后。但是有些发达地区早已经开始了数字化的农业机械设计,并且也取得了很大的成效。这就说明数字化技术在我国农业机械中还是具有很广阔的发展前景的。
参考文献
[1]孙筠,王志民.传感器技术在机电一体化系统中的应用及其发展[J].湖北教育学院学报,2006(8)
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、国家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.
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[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:农业机械设计;数字化设计技术;现代化
农业机械产品具有种类多、结构复杂、易操作等特点,我国是农业大国,农业机械具有非常广阔的市场潜力。然而,受到传统设计理念与设计工艺的影响,我国机械产品的整体设计水平偏低,数字化设计技术的应用,颠覆了农业机械的传统设计模式,极大地提升了农业机械设计的效率与质量,尤其是CAD、CAE等技术,更是改变了产品的生命周期,实现了对农业机械设备整体设计的优化。
1数字化设计技术的内涵与优势
1.1数字化设计技术的内涵
数字化设计技术指的是一种将声音、图文转化为数据,之后再转化成二进制代码,经过计算机进行信息传递与处理的技术。在信息化时代,数字化设计技术逐渐演变成为依靠计算机进行辅助的新型设计技术,故计算机是数字化设计的基础,也是核心。从另一个角度来说,数字化设计技术,即以计算机为核心构建数字化模型,再通过数字化平台展开产品研发的一种技术,数字化技术最明显的特点即不需要实物模型。
1.2数字化设计技术的优势
(1)数字化设计技术视为一种产品定义模型,其可以在各行业领域发挥作用,且具有较大的发展空间;(2)数字化设计技术可进行仿真模拟处理,不需要实物模型,因而可有效降低设计成本;(3)相比传统产品设计形式,数字化设计技术依托数字化平台,以计算机为基础,产品设计更具灵活性,不受时间、地点的限制;(4)在数字化设计中,可以采取分工合作模式进行多元设计,将不同板块的设计交由不同小组同步进行设计,整体设计更加系统化,提高了设计效率。
2农业机械设计的特征与现状
农业机械设计的特征主要体现在:第一,我国农作物类型比较丰富,所以农业机械种类繁多,例如播种机就包括条播机、精密播种机、穴播机等多个类型;第二,虽然农业机械种类丰富多样,但大多数功能比较简单,上手难度低,操作也比较便利。目前我国的农业机械设备大部分是由传动系统、机件、镇压器、轴轮等构件组成。这些均为数字化设计技术在农业机械设计中的应用,提供了良好基础与广阔前景。目前,数字化设计已经在国内外农业机械设计中得到了广泛应用,主要应用技术包括CAD、CAE等技术。数字化技术的应用,不仅提高了设计效率,降低了设计成本,而且也极大地缩短了农业机械的设计周期,更便于达到设计要求。而且,为了给农业机械后续维修工作提供便利,在初期设计时,更注重农业机械的整体化设计。随着农业机械化水平的不断提升,农业机械的市场需求增加,产品定制需求增多,而且对产品的品质要求也更加严格。在这一新的商业环境下,农业机械设计更应注重数字化设计技术的应用,必要时进行跨部门合作,更好地展开农业机械产品的设计与制造,为农业生产的规模化、自动化发展,提供保障,为农业经济发展水平的进一步提升,提供内动力。
3数字化设计技术的应用热点
3.1计算机辅助技术
计算机辅助技术简称CAD,以现代设计理念为基础,不仅具有开放性较强的产品设计模式,而且开发程序也具有较强规范性。从数字技术层面来看,CAD技术在概念、任务、技术等层面均有所优化,可以设计更多优秀产品。以CAD技术为核心设计的产品,大部分是以概念设计产品与构型设计产品。其中,概念设计即制定产品设计方案的具体内容,而构型设计即明确具体细节。
3.2虚拟原型技术
虚拟原型技术简称VR是最近5年内数字化设计技术的翘楚,得到了设计领域的重点关注。VR技术是在CAD、CAM、CAE技术的基础上发展而来的,其可以在特有技术基础上,对多方面技术进行全面整合。VR技术可以实现成品信息与基本概念的整合,并从行为、感官以及功能等方面不断对其进行优化。在该技术中,产品设计的整个过程被视为多个不同极端,且逐渐向全生命周期进行转变,以此推动产品设计与生产两个阶段的融合,在很大程度上推动了各行业的发展。
3.3知识工程技术
知识工程技术简称KBE,是现阶段应用率最高,且特色最明显的一种数字化设计技术。KBE技术主要应用在提前预测未来市场技术发展趋势,因而该技术的应用比较依赖新知识内容。同时,KBE技术在信息传递、知识展示等方面,也具有较好的应用效果。而且,还能够单独构建显性、隐性知识统一建模,有利于技术创新的横纵向发展。
4数字化技术在农业机械产品中的具体应用
4.1VR技术的应用
VR技术在农业机械产品设计中的应用,将影音资料、3D影像、多媒体等进行整合,使设计人员可以更好地利用个人想法,创设相应的设计情境,所以应用VR技术,设计人员可以享受身临其境般的设计体验。目前,VR技术主要应用在大型设备的设计中,对设备的特殊性能进行模拟,之后逐步实现设备与功能之间的优化。与此同时,通过其创设的信息反馈平台,能够加速产品的投放,提升产品应用效果,让用户直接了解产品的优势,进而更好地掌握设备应用要点。在国外,应用VR展开农业机械设计的技术有很多种,最具代表性的即可视化技术,该技术以CAD技术为基础,构建功能性模型,再通过模型输入的方式,将其传递到VR环境中,最终实现设备强化。例如,用户可以通过VR头盔显示器,直接对农业机械设备进行操控体验。同时,VR技术在农业设备拆装中也有广泛应用,如小麦联合收获机的各方面功能,均可以通过VR技术展现出来,包括原理展示、内部结构等,让使用者可以进行拆装练习,不断提升自身对机械设备的操控与应用能力。此外,VR-CAD系统在虚拟环境设计中也可以发挥作用,优化农业机械设备的设计模式与功能效果。
4.2农业机械设备产品的创新
数字化设计技术在农业机械设计中的应用,主要体现在农业机械设备产品的创新方面,即利用数字化设计技术对农业机械产品的使用性能、使用效果等进行创新,增强产品的新颖性,并提供给消费者更多选择。目前,在农业机械产品的数字化设计中,主要从该类型农业机械设备的常见使用问题或故障入手,从设计层面针对性地采取改进措施,进而降低故障发生率以及农业生产成本,提升该类型农业机械设备的市场竞争力,扩大市场份额。一般情况下,在利用数字化设计技术对农业机械产品进行创新时,主要从技术分析、材料优选等方面进行。例如,近几年我国研发出了一种新型拖拉机,该拖拉机不同于传统低功率拖拉机,其采用了数字化同步器与动力换挡配合静液压传动系统,具有独立的控制机构与控制面板,不仅更易操作,而且系统更加灵活,功率更高。
4.3协同化优化设计
在当下复杂的市场环境下,农业机械生产不仅涉及市场竞争,而且为了更好地满足消费者个性化的定制需求,必要时还需要进行跨企业合作。所以,农业机械设计中,数字化设计的应用与协同化发展,已经成为农业机械设计与制造企业生存的关键。因此,数字化设计技术在农业机械产品的协同化设计中具有较好的应用效果。为了从海量的技术信息与零件资源中,找到所需要的信息与数据,必须利用数字化技术对搜索技术进行优化,进而实现对所需零件参数与性能的高效率搜索。例如,PTC企业的Web服务器,其中储存了海量的技术型方案,我国的农业机械产品制造企业应借鉴这一做法,以不断地提升数字化设计技术的应用效果。此外,随着环保理念不断深入人心,为了建设环境友好型社会,农业行业也应朝着绿色化方向发展,而数字化技术的应用,极大地促进了农业行业的可持续发展。数字化技术的应用,显著提升了农业机械产品的节能效果,降低了能源损耗,充分发挥了环保能力。
5结语
总而言之,我国农业机械设计的数字化发展还处在探索性阶段,很多理论、方法等还不够成熟。在进入数字化时代后,农业机械设计更应注重数字化设计技术的应用,充分利用数字化设计效率高、成本低、可控性强等优势,持续提升农业机械设计的科学性、高效性,并不断利用数字化设计技术展开农业机械产品设计的创新,以不断促进农业生产的现代化发展,实现农业生产的智能化、规模化,进而推动农业经济发展水平更上一层楼。
参考文献:
[1]马云红,董中辉.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用[J].农业与技术,2019,v.39;No.329(12):47-48.
[2]薛先斌,高刚毅.现代农业机械中计算机智能化技术的应用与研究[J].南方农机,2020,v.51;No.343(03):62-63.
[3]缪兴龙.浅谈数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].南方农机,2020,v.51;No.361(21):51-52.
关键词:数字农业;创新意识;任务驱动;人才培养
文章编号:1672-5913(2010)08-0011-03
中图分类号:G642
文献标识码:A
数字农业是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、网络技术和自动化等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学和土壤学等基础学科有机地结合起来。实现农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测:对农业生产中的现象、过程进行模拟,以达到合理利用农业资源,降低生产成本,改善生态环境,提高农作物产品质量的目的。由此可见,数字农业具有多学科交叉的特点。
高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造型人才。高等农业院校多学科的环境有利于各学科之间相互渗透和相互融合。在实际生产中许多问题的解决,单靠某一学科知识是难以实现的,这就需要各学科知识的有机结合。因此,在非计算机专业计算机应用基础教学中开展数字农业教育,有利于大学生将所学习专业知识与数字农业技术更好的结合,开拓大学生创新意识和发散思维。
1 创新意识和发散思维
创新是指在人类物质文明、精神文明等一切领域,一切层面上淘汰落后的思想、事物,创造先进的、有价值的思想和事物的活动过程。创新意识是指人们根据社会和个体生活发展的需要,引起创造前所未有的事物或观念的动机,并在创造活动中表现出的意向、愿望和设想。它是人类意识活动中的一种积极的、富有成果性的表现形式,是人们进行创造活动的出发点和内在动力,是创造性思维和创造力的前提。创新意识主要特征在于:①新颖性;②社会历史性;③个体差异性。创新意识的培养和开发是培养创造人才的起点,只有注重创新意识的培养,才能为成为创造人才打下良好的基础。
发散思维是指根据已有信息,从不同角度、不同方向思考问题,从多方面寻求多样性答案的一种思维形式,是创新思维的核心。传统教学中“重求同,忽视求异,重集中思维训练,忽视发散思维训练”。所以,必须克服单纯传授知识的倾向,注重顺向思维、逆向思维、多向思维的训练,培养学生思维的深刻性、批判性和创新性。具体来讲,就是引导学生的思考信息向多种方向扩散,提出各种设想、多种解答。对于农科大学生的培养可以将数字农业技术,与各专业知识紧密结合,这样对大学生创新意识和发散思维的培养有着重要意义。
2 数字农业教育与学生创新意识培养
大力发展数字农业教育、提高学生创新意识,是农业大学可以借鉴的一种新型复合创新人才培养方式。在这个过程中,应明确农业各学科专业人才的培养目标,改革高等农业教育内容和教学方法。结合我校实际情况,对相关专业进行分类,在国家计算机基础教学指导委员会要求的基础上,使数字农业知识融入到各学科中。
(1)农学类。包含:农学、植物保护、园艺、食品科学与工程、食品质量与安全、粮食工程、乳品工程等。重点设置课程内容包括:虚拟植物与虚拟农业、农业数据统计分析,农业专家系统,农业信息化等。
(2)农业经济管理类。包含:工商管理、会计学、农林经济管理、信息管理与信息系统、保险学、国际经济与贸易、农村区域发展等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、农林数据处理技术、农业数据统计分析、农业专家系统,农业信息化等。
(3)资源管理、环境类。包含:农业资源与环境、环境科学、生态学、土地资源管理、资源环境与城乡规划管理等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、农业数据统计分析、“3S”技术等。
(4)农业工程类。包含:机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、农业电气化与自动化、农田水利工程等。重点设置课程内容包括:决策支持系统、“3S”技术、精准农业技术、虚拟农业技术、农业数据统计分析、农业信息化等。
根据以上课程内容设置,培养目标是培养具备博、专结合的,具有创新精神和创新意识的人才。将数字农业教育作为农业大学特色教育可以满足复合型人才培养的要求。当前,大学对学生个性、特别是学生的创造性的培养重视不够,缺乏特色教育,使创新型人才培养失去了一条有效的途径。然而,创新型人才发展的基础在于个性的和谐、全面、自由发展。因此,为了培养创新型人才,大学应建立一个内容广泛的课程体系,实现普通教育与特色专业教育的平衡。避免存在过分专业化的倾向,加强普通教育课程,提高专业特色教育课程的质量和水平。因此,在农业大学开设数字农业特色课程教育,广泛设置跨学科课程、甚至跨学科辅修,可以促进学生综合素质的提高。
3 数字农业教育与学生创新意识培养的对策
高等农业教育要适应数字农业对人才的需求,必须引进新观念,积极探索新型人才培养模式,分析数字农业市场对人才的需求;在教育观念、人才培养目标和培养模式、专业调整、课程体系等方面进行探索、改革与创新;并结合我国的实际,吸收国外的成功经验,建立我国现代化农业教育内容和教育方法体系。具有体现在以下几个方面。
3,1明确高等农业院校的地位
在数字农业建设中,高等农业院校是培养数字农业人才的基地。高等农业院校的首要任务和根本功能是为农村经济建设培养和造就高素质的创造性人才。由于高等农业院校具有多学科的优势,所以它能为农业的发展培养输送大批的农业人才,不仅能适应现在社会发展的需要,还要具有一定的超前意识,特别是能培养出数字农业所需要的高层次人才。
3,2整相关课程设置
按照数字农业的要求,拓宽各专业口径,调整各专业课程设置,增加数字农业所涉及的课程和教学内容。如进一步加强“3s”技术、网络技术、人工智能,数据库原理等课程的教学,鼓励学生跨专业选课。如可以给农科相关专业的学生增设网络技术、人工智能等课程,在现有大学计算机基础上进一步加强计算机应用技术、网络技术等课程的教学,使学生了解社会需求和学科前沿发展方向。
3,3运用数字农业学科特点,激发创新意识
数字农业课程不同于其他学科,是一门理论和实践相结合的基础性课程,具有文化性、应用性、发展性和模块化等特点。学生的创新意识是在对数字农业特点、内容发生兴趣时引发的。因此,教师在备课时尽可能挖掘学科的创新思维因素,在导入新课时尽可能创设学生感兴趣的教学情景,介绍最新的数字农业技术的发展状况,唤起学生的创新意识。
3,4实施任务驱动
培养创新能力,鼓励、指导学生大胆灵活地运用已学知识,解决实际问题是培养学生创新精神与创新能力的有效方法。知识及技能的传授应以完成典型“任务”为主,任务是一堂课的核心,是学生学习知识的外在动力。在设计数字农业教学的时候,应当注意布置与学习内容相应的任务,如为让学生掌握专家系统的创建,可以布置专家系统的基本使用任务,收集某类专家系统的知识等。让学生主动参与到学习活动中来,鼓励学生大胆尝试操作,遇到问题和困难时,要多问、多讨论,发扬团队协作精神。在解决这些实际问题的过程中,可以组织学生开展讨论班,互相交流方法,互相启发思路,以实现解决实际问题与培养创新能力的有机统一。
4 结语
[关键词]农业科技信息;网络化;数字化
现代网络发展的速度十分迅猛,信息的传递也越来越便捷和流畅,所以农业的发展也应该与时俱进,将传统农业技术信息与现代高速发展的互联网相结合起来,运用网络化信息资源来丰富农业科技,并且由于现代数字化网络的兴起,网络消息的传播速度大幅度提升,而对于农业的发展来说信息资源的更新速度是至关重要的,因此想要发展现代化农业科技就必须将其网络化和数字化,以此来保证农业的高速发展。
1建立和完善农业科技信息网络数字化体系
农业发展的重要辅助要素是科学化技术管理,因为科学的农业技术能为农业的发展提供最合理的规划和指导,让管理者在进行农业管理操作时少走弯路,从而使农业更好地发展,所以想要发展好农业就必须先发展农业科技信息技术。[1]现代互联网以及信息数字化的发展越来越快,对现实生活的影响也越来越大,因此农业科技信息技术的发展,要及时发现这一点,找到合适的时机将传统的农业科技技术与现代化网络技术以及数字化信息技术相结合,运用现代科技技术的优势来发展农业,改变传统上的单一化农业信息技术,使农业管理者可以随时利用网络上的丰富信息资源库调取所需要的农业技术资源。另外在农业的发展中,信息资源的传播至关重要,因为管理者需要及时了解大环境的变化,根据大环境的变化来调整对农业的管理,而数字化信息传播技术就能做到信息快速传播这一点,故而管理者应当及时将农业科技信息数字化,并建立和完善农业科技信息网络数字体系,以促进农业的良好发展。以苹果套袋技术为例,苹果套袋是发生在苹果刚刚定果之后,管理者利用苹果袋将幼果进行密封,减少幼果与外界的接触,这样一来就减少了苹果病虫害的发生。但是在对苹果进行套袋时,袋子的不同对苹果保护的程度也就不同,所以这时管理者就可以利用网络信息资源库和数字化信息传播技术,在第一时间得知外界已有的苹果袋子的品种,然后根据网上对每一种袋子的评测数据来进行选择,最终选择出最适合苹果生长的苹果袋。这就是农业科技信息网络数字化体系的优势,利用丰富的网络资源和数字化信息传播技术,在最短的时间内通过大数据对比与筛选,来选择出最优秀的农业技术,促进农业的不断发展。
2加强建设农业数据资源库
农业技术的良好发展是一个长期累积的过程,以此在不断地对各种农业难题的克服中,才能逐渐探索出最适合农业发展的科学农业技术,但是由于以往的信息技术过于落后的原因,很多农业科技并没有很好地保存下来,最终导致大量农业科技不知所踪,所以在农业技术的发展中建立完善农业技术数据资源库是十分有必要的。另外,传统的农业技术发展很多都是依靠管理者的个人经验进行,所以这在很大程度上就缺少了一定的科学性,尤其是在发生突况时,管理者的个人经验有时并不能对其进行解决,最终只能是导致农作物大面积减产以及死亡,对农业生产造成极大的损失[2]。故而利用现代化网络技术以及数字化技术建立起一个完善的农业数据资源库是十分有必要的,管理者运用现代化网络技术以及数字化信息传播技术,在进行农业技术研发之后,能迅速将这些技术进行文字与视频记录,并上传到网络资源库中,这样一来就能够使每一项农业技术在被研发出来之后不会出现丢失,从而造成不可挽回的损失。以苹果树施肥技术为例,管理者对苹果树进行施肥时,每次施肥的时间和种类都是不同的,俗话说“氮长叶子,磷长杆”,以往很多管理者在苹果即将成熟之时会给苹果树施氮肥,以促进果实和树叶的生长,但是有管理者发现,这个时期对果树施氮肥会造成果实返青的现象发生,所以管理者在研究之后,将传统的氮肥改进成新型复合肥,这样一来既保证了苹果的生长,又不会使苹果在成熟时发生返青现象。之后管理者运用网络技术和数字化传播技术将这项研究发现进行记录,并上传到网络资源库,这样一来就保证了这项技术不会被遗漏,而且上传到网络上之后,也能使其他管理者在第一时间内发现并利用,以保证苹果的良好生长。
3实现网络化农业技术学习
农业技术的发展十分迅速,所以农业管理者应当及时把自己的农业技术进行更新学习,将最新的农业技术学习并运用到农业生产管理中去,以此在利用网络技术发展农业技术的同时,也要加强利用网络技术来发展农业技术教育。[3]现代视频网络的发展日渐良好,所以在发展农业技术教学时,可以将这一技术运用进其中,通过网络视频将农业科学技术制作成网络课程,以供农业管理者进行学习,并且因为网络农业资源非常的丰富,所以管理者在利用网课学习时,也能以丰富的网络农业技术资源为依托,将农业网课与其相结合,从而进行全面系统的学习,提高管理者的农业技术。另外,还可以利用农业网课建立起一个农业管理者之间的交流互动平台,各农业管理者在这个平台中可以进行农业技术学习交流,实时解决一些农业管理中的问题,从而促进各管理者更好地学习农业科学技术。例如发展苹果管理农业技术网络学习平台,系统可以将苹果树管理技术制作成网络视频课程,然后向各大苹果种植管理基地进行推广,让各管理者在网络上通过网课进行学习,在管理者学习的过程中,系统还可以对管理者推荐一些农业资源信息网,让其在学习网课之后可以再结合其他网站上的苹果管理技术进行综合学习,丰富管理者的农业技术知识。另外各管理者在进行苹果管理技术学习时,也可以通过平台上的交流系统,与全国各地的苹果种植管理者进行实时沟通,互相交流学习心得,并且管理者还可以将一些自己平时在进行果树管理时遇到的问题发到交流平台中,集思广益让各管理者一起帮助其解决问题,这样一来管理者不仅能加深对网课学习内容的记忆,还能通过实时交流将所学知识进行现场运用,以促进管理者的学习。
【关键词】:物联网;现代农业;技术;生产
一、物联网技术推广应用的意义
站在农民群众的角度上看,物联网信息技术的使用,为许多农民百姓供应了许多免费学习知识的机会。这种方式不仅仅能够推动物联网技术创新的发展,提高了农民的工作能力水平技术,改善了农村生产技术水平,鼓动农村管理技术的发展。随着时间的推移,物联网技术也在不断地革新,并且获得的经济效益,同时也促进了农业生产发展。农民通过了解物联网上的信息技术之后,农民可以清晰地了解市场状况,根据市场状况进行生产,使农民生产出的产品适应社会的供给需求,以此来扩大农民的收益。再者说来,物联网技术的广泛应用促进了农业的发展增加了农民的收入,提高了人民生活水平和生活质量。物联网技术使农民生产更便捷,也为农民生产提供了科学技术。物联网技术为农村的自然发展情况提供了硬件设施,这种社体有利于农民对信息的了解,和对现代化生产技术的应用。这种硬件措施在很大程度上为农村生态系统的可持续发展提供了必不可少的条件。农民应用物联网技术不仅仅是机械的使用过程,而且物联网技术也为新农村建设提供了必不可少的科学指导,将科学和生态环境联系在一起,在新农村建设过程中,物联网技术的应用也会使农村发展更加可持续,生态建设更加平衡。农村建设可以依靠物联网的技术,可以实现农村发展的阶段性胜利,这种胜利为实现农村的全面发展提供了道路选择和多种途径以及技术上的支持。
二、物联网技术在农业中的应用
在农业资源利用和资源监测方面上,为了更好的建设农业的区域性发展,西方发达国家在土地利用方面利用卫星系统对土地进行监管,在地面接收位置上利用全球定位系统进行定位,达到农业的区域性的建设。最近几年,我国为了实现农业区域的全方位管理,我国运用传感技术结合全球定位体统相结合的方式,利用技术对农业资源进行信息的收集和准确的定位,对农业资源现状进行分析,合理规划,系统管理。现代社会要求农业发展也与之前有些不同。现代农业对技术的要求比重加大不仅仅要了解农田的状态情况,还要将农田信息的归纳整理和卫星定位系统联系在一起,这么做能够更加全面的分析农田的状态,对信息进行系统的收集,并且能够形成空间分布效果图形,情况一目了然,这样才能使生产者做出正确的决定,促使农业朝着正确的方向发展。据调查发现,杭州电子科技大学的湿地数据检测系统的主要功能就是通过搁置在水源进出口处,进行数据的监管,通过对传感器对湿地附近的环境采样收集,将传感信号通过远程设置发送到监管中心,而通过远程设置通过网络进行数据的分析,对数据进行了解和检测,并能够及时检测出影响水资源状况的因素和水污染情况的分析,提供具体的改善方案,具体的实施过程和方法。
(一)农业生态环境的监控
保证国家生态安全,农产品质量提高。资源安全是生态建设中一个重要的组成部分。为了更好地监测农业的生态环境,许多发达国家非常重视环境的监测和保护,以此来促进生态环境的可持续发展。首先,我们应该有先进的技术手段,建设高科技生态监管系统,完善监测网络体制,为农民提供一个覆盖范围广阔的信息平台,为农民提供广泛的信息和知识。其次,国家应该建立或完善相应的法律法规,保护农业生态建设。例如:法国进行了生态环境系统的革新,对生态系统采取信息归纳、传播、管理、公布四个方面。美国在运用科学技术的基础上,利用先进的技术对农作物的各种数据进行分析和了解,了解种植的需求方向,为此来调节植物的生长环境。在我国,晶遥感技术和定位系统相结合与地面监测系统取得联系,这种方式被利用在我国生态环境的监管系统之中,前期主要运用传感技术进行人工信息的监测。人工监测和地面监测系统相结合,这种方式是目前在我国生态环境建设过程中应用较多的方式。在我国多个省市,运用这种技术进行生态环境的监测,来促进生态系统的可持续发展。
(二)现代农业数字化管理
现代化农业是数字化农业的基础。数字化农业包括现代化的农业科学技术、具体的装备设施,信息收纳和农艺系统为基础的,少了其中的任何一个部分数字化农业都是不可能完全实现的。但当这些条件都具备时,农业的数字化仍然需要大量的农业科技人员、农业技术的推广人员和信息收集者、农民的长期努力和奋斗。假如缺少了现代化的农业设备,还仅仅依靠初级的生产工具的话,农业生产受到自然因素极大的限制。如果没有现代化的农业科学技术,农业生产谈不上技术化,也不是数字化的系统所控制。现代农业的信息是将先进的技术和现代农业生产相结合,它是各个阶段都应用先进的技术集合而成的,在各个方面都有信息化技术的研究,这些技术已经成为农业生产管理的关键技术。数字化农业是现代化农业主要表现在在数字化上,同时也不能离开现代生产技术的引导,离不开现代化的农业设备,和现代化的生产技术和信息技术。要想实现农业生产的数据化,就需要符合上面所描述的所有条件,与此同时数字化农业不仅仅是上述条件的简单的相加,而是将它们作为基础进行的综合性系统。数字化农业是现代化农业的重要组成部分之一,没有数字化农业的现代化农业是不完整的、留有缺陷的的现代化农业。数字化农业是现代化农业的精华部分,将现代化农业推向了一个新的阶段,尽管现代化农业不能在短时间内进行全面的实施,但是它的出现为农业现代化提供了模板,在技术等诸多方面也成为现代化农业的标准。所以现代化的农业不能没有数字化农业。
三、结语
提高现代工业装备在农业的使用率,为农业数字化提供物质基础,数字化农业要以现代化的科学技术来武装农业生产水平,从而营造良好的生态环境,为实现用现代信息技术控制农业生产过程和农业生产结果提供物质准备。
【参考文献】
[1]刘渊,杨泽林,赵永军.基于RFID的物联网技术在畜牧业中的应用[J].黑龙江畜牧兽医,2012(16).