数字农业调研范文1
[关键词] 数字农家书屋 现状 个性化
[中图分类号] TP311.52 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2013）05-0237-01
一、引言
数字农家书屋建设的高潮也带动了学术研究的繁荣。目前在学术界已有对贵州省数字农家书屋的一些专业性研究，例如温箐笛[1]采用基于eEP的文本分类算法对海量数字图书资源进行分类，准确率达80%以上。张宁[2]对数字农家书屋中的农业书目资源进行了网络化研究。贾永[3]采用基于本体的思想建构了数字农家书屋的自动应答模块。随着数字农家书屋的建设和农民群众对文化需求的日益增长，各行政村对于数字农家书屋的认知，使用，管理等方面存在差异化表现。为了后续新建数字农家书屋项目的实施及现有数字化平台的后期维护更新，贵州财经大学数字农家书屋项目组对各行政村进行了电话回访。针对当前贵州在数字农家书屋项目发展中存在的种种问题进行整理，并提出了相应的对策分析。
二、贵州数字农家书屋发展现状
1.调研内容及方式
对农家书屋和数字农家书屋的认知，现有图书资源及数字农家书屋网站设计的建议。关于数字农家书屋的管理现状，统计汇总以便后期项目的实施和维护。掌握各行政村对数字农家书屋的使用情况及对培训的需求分析。了解农民群众对数字农家书屋未来发展的建议。更新当地图书资源，处理现场技术问题，为数字农家书屋项目进行现场技术服务。根据调研结果，总结并分析现状的原因，提出后期项目实施的思路。基于以上调研内容对各行政村的数字农家书屋项目负责人进行电话回访。
2.电话回访数字农家书屋项目统计汇总
2.1电话调查问卷回收率分布
此次电话调查问卷回访总计500份，回收问卷269份，回收率53.8%。部分问卷未收回的主要原因是电话停机或者空号；被采访人拒接或者忙碌；被采访人不知详情或者已调离岗位，均以在问卷原稿中分别列出未回收的原因，以下汇总分布均基于所回收的269份问卷。
2.2数字农家书屋设置地点分布
本次调查发现，数字农家书屋大部分设置于村委会办公室和村文化活动中心，其中位于村委会办公室80.3%，农家书屋房价内4.5%，学校内3.3%，村干部家中2.2%，其他地点9.7%。
2.3数字农家书屋基本条件统计
电脑和打印机均配置的占到受访总数的81.4%。电脑为数字农家书屋专用的占到受访总数的76.8%，其余情况用作远程教育和日常办公。数字农家书屋能保证上网的占到受访总数的62.3%。上网经费属于村自筹经费的占到受访总数的72.4%，其余为文化局，乡政府承担。数字农家书屋管理人员人数为1至2人的占到受访总数的93.8%，其中有62.2%的人经过培训。管理人员的文化程度分布为，初中占31.90%，高中占48.20%，大学及以上占16.00%。
2.4数字农家书屋使用情况
本村居民可以自由使用数字农家书屋的占到受访总数的73.6%，其余在使用上条件受限。使用频率高的书屋占8.40%，频率中等的占17.60%，频率低的69.90%。知道在线和离线阅读方式的占到受访总数的51.2%。知道本地有1万册图书的占到受访总数的20.1%。了解数字农家书屋网站的占到受访总数的18.5%。数字农家书屋有管理措施的占到受访总数的87.7%。数字农家书屋有专人上门安装软件的占到受访总数的47.8%。
本次调研汇总了受访者反映的开放性建议有多增加养殖，种植，财经，机械类的图书；改善网络条件，增加电脑，打印机；对于电脑的使用技能的培训应当增加；应通过电视等的渠道加大推广数字农家书屋，或做个讲座等；增加报纸杂志等资源的投放；图书的内容应当加以更新。
三、贵州省数字农家书屋的问题及对策
1.数字农家书屋的现存问题
电子图书资源的配置不够合理，没有充分结合当地农民的差异化需求，且实时更新较差。部分书屋的管理人员缺乏图书情报知识，对于农家书屋的数字化平台使用不够熟练，欠缺基本的信息检索技能，缺少对管理人员的专项报酬。部分地区的数字农家书屋专用机无法保证专机专用，缺少配套的打印机。缺乏长效机制保证上网经费的投入，地方资金投入不足。很多农村地区的青壮年外出务工，留守读者多为老人和小孩，缺乏足够的读书兴趣。
农家书屋数字化平台缺乏针对每位读者的个性化推荐服务，数据挖掘技术应用不足，缺少基于移动通信网环境下应用的阅读平台。一些偏远村落架设有线光缆的难度和成本都较大，难以保证多媒体数字资源的使用带宽。
2.数字农家书屋可持续发展的对策
根据受访者反馈的信息，建议加大书屋管理人员的技能培训。书屋管理者对于数字农家书屋充分发挥效用起着至关重要的作用。管理人员除了提升自身的基本检索之外，更要有工作的激情，管理的思维，宣传的手段，做好农民群众书屋的导读员。各级地方政府加大专项财政支持，经费是数字农家书屋可持续发展的血液，可用于后续图书的购置、管理、系统升级维护，同时建立长效培训机制。加大数字农家书屋的宣传力度，提升读者兴趣。
来自易观国际的最新报告显示，Android因为其开源的特性，市场占有率持续强劲增长[4]，亟待研究基于移动互联网的数字农家书屋个性化推荐，以适应不同地区、不同读者的个性化阅读需求。在移动个性化推荐技术中，融入上下文信息的协同过滤可以有效的提高推荐精度。随着移动通信的发展，未来4G牌照的发放，将会有更多满足数字农家书屋的多媒体资源的投放。
四、总结
随着全球信息化的发展，农家书屋的数字化平台的发展显得相对滞后。主要表现在平台中电子图书的更新缓慢，不能充分迎合不同地区不同农民的阅读需求，经费投入不足，缺乏长效培训机制，管理水平落后，未能充分挖掘读者兴趣。鉴于以上问题，本文提出了调研后的政策性和技术性的建议，提升读者的阅读兴趣，最大限度的发挥数字农家书屋的文化传播效用，努力消除城乡数字鸿沟。
参考文献
数字农业调研范文2
论文摘要:本文探讨了数字农业空间管治信息质量指标。提出数字农业空间管治起源于农业发展中土地结构的更新改造，任何一项农业更新改造规划与实施，都需要对更新项目进行空间准人审批和空间管制决策评价。基于对农业更新改造的评价，建立了空间准入评价与空间管制决策指标体系。通过分析影响数据质量的因素，构建数字农业空间管治质量指标体系。
1.前言
农业空间管治是强调控制和协调，对农业地域空间资源的计划性配置的新理念川。跨人21世纪，国家正在建设信息高速公路、构筑数字农业。农业空间管治面临着发展的机遇和挑战。一方面，数字农业可为农业空间管治提供多元、分散、网络型和多样性的农业管理和控制决策支持信息流，利用数字农业信息高速公路网络构建农业管治决策支持系统，实现科学化的最佳决策。对现代农业这一规模庞大、结构复杂、功能综合的自然与系统施行科学管理，对农业问题做出全面、准确地分析和评价，对农业未来发展进行科学、合理的推断与预测，使其协调可持续发展，并对农业空间管治决策进行科学论证。另一方面，经济的网络化、全球化，使农业空间格局发生变化，农业构造单元的活动已不再局限于本物理空间。若不采取新的农业空间管治模式，即没有数字化、网络化信息平台支持，农业空间管治就会失控失调。
农业空间管治是以农业空间资源分配为核心，将经济、社会、生态等可持续发展，以及资本、土地、劳动力、技术、信息、知识等生产要素，在虚拟四维时空中的数字化实现。数字农业空间管治可为政府部门和非组织管治决策提供多要素、多层次、多时态的农业自然、生产、社会与经济信息，使其能更好、更有效地实现农业空间管治目标。
数字农业空间管治信息是农业空间管治最基本和最重要的数据组成部分。农业空间管治所涉及的信息须按一定的标准和规范置于统一管理之下，使农业空间管治工作有一个规范标准化的高质量数据基础。信息数据质量的好坏，直接影响着空间管治分析评价与决策结果的可靠程度和空间管治目标的真正实现。对于农业空间管治，由于其操作对象具体，功能目标明确，应用范围集中于农业区域，空间信息的尺度变化较大，数据质量对应用结果的影响非常明显，在数据质量方面的要求也就更高。因此，在数字农业空间管治研究中，信息数据质量体系研究是一项十分重要的基础研究工作。
2数字农业空间管治信息数据质量的影响因素
数字农业空间管治信息数据主要有图形数据和属性数据两大类。图形数据包括基础数据和专题数据，如土地测量数据、地图数据和遥感图像数据等。这些数据的各种数据源都带有一定的误差因素，并将之引人数字农业空间管治信息管理的数据库中。另外，数据源在时间精度(即现势性)和数据空间范围与数据内容方面，若不能满足农业空间管治应用的需要，也会严重影响农业信息数据应用的质量。
数字农业空间管治信息数据的质量问题，实际上是伴随着数据的采集、处理与应用过程而产生并表现出来的。第一个阶段是空间管治信息数据的采集和保存;第二个阶段是数字农业空间管治信息系统数据库的建立，包括数字化、数据录人和必要的数据转换、数据处理;第三个阶段则是在数字农业空间管治决策支持信息系统中对数据的操作、分析评价和决策。每一个阶段都包含前一个阶段所带来的原有误差，并增加了本阶段所引人的新的误差因素。因而，数据质量的影响因素可以数据获取和应用过程的这三个阶段为线索来考查。
(1)数字城市空间管治数据源影响数据质量的因素
数字农业空间管治的数据源，通常包括外业测量、勘丈、调查记录的数字化数据、图纸、图像和文档材料等。数字农业空间管治数据源的质量问题，包括这些数据源的采集和生成过程中产生的误差，如测量中由测量方法、仪器及人员操作带来的误差，遥感的系统误差及干扰误差，文档材料在社会调查和统计时产生的误差，地图本身固有的误差(包括数学基础的展绘、编绘、清绘、制图综合、地图复制以及套色误差)，遥感解译过程中产生的定位和分类误差等等，以及数据源在保存过程中产生的误差，如图纸变形误差等。
(2)数字农业空间管治决策支持数据库建立中对数据质量产生影响的因素
根据目前的技术方法和设备条件限制，数字农业空间管治决策支持信息系统所采用的数据源，主要还是来自土地利用规划图、外业测量和调查、统计资料等。这类数据源，必须经过数字化和数据录人以及二者之间的连接配准，也许还要经过一定的格式转换，才能进人空间管治决策支持系统，成为数字农业空间管治决策支持信息系统数据库中的原始数据。
这一部分数据质量问题，包括决策支持信息系统数据获取、数字化和数据录人以及数据格式转换所引起的质量问题。影响这部分数据质量的因素主要在于数字化采集仪器的精度、数字化方法以及数字化操作精度、统计数据录人中的差错等。这类数据质量问题相对比较简单，影响因素容易发现，可控制程度相对较高。
(3)数字农业空间管治分析和处理过程产生的数据质量问题
在数字农业空间管治评价和决策过程中，运用农业空间管治决策支持信息系统分析和处理，可能影响其数据质量问题的因素包括计算、拓扑、叠加。这一部分的数据质量问题，是由数字农业空间管治决策支持系统的分析和处理过程引人的问题比较复杂，影响因素较隐蔽，产生的误差也比较难估计。
3数字农业空间管治信息的质量指标
3.1数字农业空间管治评价与决策指标体系
数字农业空间管治是一项起源于农业发展中土地结构的更新改造活动，促进农业可持续发展的工作。从任何一项农业更新改造规划开始，到更新方案实施，农业空间管治都需要依据国家的各种法规对更新项目进行空间准人审批和空间管制决策评价。从规划控制的系统结构来看，评价对农业更新改造有着十分重要的意义。
(1)农业空间管治评价类型与结构。根据农业空间管治评价对象和方法的不同，农业空间管治的评价可分为三种不同的类型:
现状评价:分析和评价土地利用、农业生产结构和环境质量优劣程序，确定现状综合评定值。对现状息信进行评价是农业更新规划控制的起点。一方面，总体上根据现状评价的结果在整个农业区划范围内界定更新的对象，排列土地结构更新的先后次序。另一方面，针对具体更新区域的不良因素进行罚分评价，为下一步制定更新目标提供充分的现状信息。
空间准人评价:针对农业发展目标，评判农业更新改造项目对现状的改进程度，确定更新方案的综合评定值，是确立正确的土地利用规划目标所依靠的有力手段，它不仅可以对单一的目标进行评价，以确定它是否符合农业区划建设，社会、经济、环境发展的原则和农业更新的实际需要，而且可以对多种土地利用方案和目标进行比较和优选，从中选出最为合理的方案和目标。
空间管制评价:评价土地利用规划目标的实现程度，确定更新后的综合评定值，是对于更新以后的土地利用所进行的检测。它一方面对前一阶段的土地利用规划目标进行检验，另一方面为下一步的土地利用规划控制提供新的决策信息。
其评价体系主要由两大部分构成，即评价指标体系和评价方法体系。指标体系是整个评价程序的框架和基础，也是建立科学的评价方法的必要前提。因此，我们有必要建立一套较为完善的农业空间管治评价指标体系，使农业空间管治的评价在内容上趋于客观和全面.在结构上趋于系统和严密，使得农业空间管治的决策更为科学和合理。
(2)农业空间管治评价指标体系的建立
影响因素分析:影响农业空间管治的因素很多，诸如国家对国土资源开发利用、耕地保护、建设社会主义新农村的农业政策，国家的经济实力，农业的整体结构和功能，社会对土地利用规划更新的期望值，以及更新区域的社会物质条件等等。其中，对农业空间管治最具直接影响的因素是土地结构更新区域的物质和社会状况，农业的社会物质条件所包含的内容极为丰富，既包括土地结构、建筑建造、农业基本设施、道路交通等，也包括社会组织、历史文化、人文景观、农民收人等经济文化因素。它是土地结构更新地区农民生活质量和农业现代化的尺度和标志，也是农业土地结构更新评价指标的原始素材。因此，需要根据国家现行的各类相关法规和规程规范，全面综合地考虑农业空间管治的各种影响因素，建立评价指标体系。评价指标体系:根据其不同内容将其分为两大类。即空间准人评价体系和空间管制评价体系。
评价体系均以统一标准的位置(坐标)、高程、面积三种几何物理量作为评价指标。无缝镶嵌于数字农业空间管治信息分类体系中。图1为空间准人评价指标体系之一:农业生产控制评价指标体系。
3. 2数字农业空间管治信息数据质量指标确定
数据质量指标是农业空间管治数据质量控制的重要依据。根据对数据误差来源、性质、类型和大小以及产生的原因的分析。提出数据质量控制指标确定思路。
首先，数据质量是一个相对的概念，甚至衡量数据质量的标准也会随具体应用的特点和要求而变化。其次，数据质量本身具有不确定性，除了可度量的空间和属性误差外，许多质量因素是很不明显或是很难确定的。因此，数据质量问题中，有可以减小甚至消除的误差，也有很难检测和控制的因素。本文研究数字农业空间管治信息的数据质量控制，先仅针对其中可度量和可控制的质量问题而言，主要集中在数据源的信息采集、数字化处理和过程部分。数据质量不确定性另设专题研究。例如土地使用与管理单项空间管治数据质量指标确定，土地资源调查质量指标确定如图2所示。
根据上述确定的空间管治信息质量分类指标，可将空间管治信息质量分类指标归纳统计于表1.
从表1可确定出数字农业空间管治各种信息质量需求及数据采集所适宜的必要精度、方法与等级。
数字农业调研范文3
关键词:农牧业信息化;发展现状;发展趋势
0引言
进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。
农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。
1农牧业信息化的概念
1.1信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。
1.2农业信息化
农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。
梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。
农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5,9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。
农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3S”技术(即地理信息系统GIS、全球定位系统GPS和遥感技术RS)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5,10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,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。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。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1,11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。
根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,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、网络通讯和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]。
笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3S”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。
1.3畜牧业信息化
畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。
畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。
笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3S”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。
2农牧业信息化的发展状况
2.1国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。
农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。
美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有:1975年,美国内布拉斯加大学创建了AGNET联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的AGRICOLA;信息研究系统CRIS可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。
美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。
早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。
德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。
荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统Porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养Velos管理系统[17]。
目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3S”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15,18]。
2.2国内发展状况
20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。
表1我国农业信息化发展阶段
阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(EDP)、大型数据库的建立和MIS系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透.
我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。
中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。
2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(WMS)和棉花生产管理系统(COTMAS)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。
3我国农牧业信息化发展面临的问题
目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。
笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。
4我国农牧业信息化的发展方向
1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。
2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。
3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。
建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。
我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24,26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。
笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。
5我国农牧业信息化的作用
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,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。
作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。
强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(RS)、农业地理信息系统技术(AGIS)以及全球定位系统(GPS)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。
广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4,23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。
6结束语
推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。
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数字农业调研范文4
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－temporal reasoning）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、解放军信息大学、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 (opengis consortium，ogc)提出了简单要素实现规范和地理标记语言( geography markup language，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gml 3.10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，zhang jianting等人[5]提出了一种基于gml的internet地理信息搜索引擎。2003年，zhang chuanrong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(web ontology language, 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zhou q.和fikes r.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web service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web ser－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。
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数字农业调研范文5
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
数字农业调研范文6
一、新疆兵团数字农业的发展概况
（一）基本情况1.数字农业项目有效推动兵团农业信息技术的快速发展。近年来，兵团农业信息技术在国家和兵团数字农业项目的大力支持下，在农业生产上的研发与推广取得显著成果。其中，以石河子大学为主要研发单位，联合中国农机院、中科院遥感所等单位，构建了集播种质量在线监测、水分养分精准管理、农情监测与精准收获于一体的“种、管、收”数字农业关键技术与装备。同时，一批农业物联网技术项目在兵团部分团场开展重点攻关与试点性应用，八师149团2015年获批全国农业物联网应用示范单位，建设了一批节水灌溉、农机制造装配、农产品追溯等物联网示范基地；第八师石河子总场获批了国家农业农村部“兵团国家优质棉数字农业建设试点项目，开展优质棉全程数字技术研发及应用工作；四师获批了“设施农业和大田香料种植数字农业项目”和“可克达拉市创锦牧业有限公司畜禽养殖数字农业示范区项目”。2.数字农业示范基地起到了较好的引领作用。在国家部委和兵团的积极带动下，各师市加强数字农业示范基地建设。其中八师石河子总场作为农业部数字农业建设试点单位，建设优质棉数字农业核心基地1000余亩，相关技术推广应用1.2万亩，2019年棉花亩单产增加15公斤，总产量增加21.3%，增产效果显著；一师建设230亩红枣种植基地物联网示范基地，通过安装的气象环境监控一体机，实时监测红枣种植基地的气象环境参数，同时在红枣种植生产过程中，通过安装视频监控摄像头进行实时监控、掌握农作物红枣的长势情况；四师70团占地1000余亩的250个蔬菜大棚建立物联网系统，同时建设了畜禽养殖数字农业示范基地，从育种研发、种牛生产、牛群饲养、牛奶收集、牛肉深加工到牛肉销售实现了全过程的物联互通，形成了从养殖到销售各环节的数据监测流程，实现育种优良化、养殖精确化、管理高效化、服务及时化。3.数字农业建设工作初见成效。各师市充分发挥农业生产集约化、规模化、机械化程度高的优势，坚持引进吸收与自主创新相结合，大田精准作业智能装备、设施农业智能装备及无人机技术在部分团场的重点应用。大部分师团引入无人机农业服务团队，极大提升了农业植保、农业勘测、农业保险查勘定损等工作效率，减少了人力物力的投入。
（二）亮点工程1.数字农业促进棉花提质增效。第八师石河子总场“兵团国家优质棉数字农业建设试点项目”是2017年农业农村部首批确立的数字农业建设试点项目之一。项目采用农用导航基站和农机北斗自动导航系统，结合物联网和遥感应用技术，建立综合集成应用示范区，从播种到收获对棉花进行精准监测，包括棉花播种前的犁地及土壤深松质量监测系统，种植期间的施肥（对行分层精准施肥机）、滴灌（大田水肥一体化智能滴灌设备）、施药（无人机定点植保），收获时期的棉花产量在线监测设备和残膜回收机具等技术体系，实现了棉花生产全程精准管理，兵团数字农业关键技术的研发，极大地提升了棉花生产规模化管理水平，实现了节本增效，进一步推进了棉花提质增量。2.数字技术提升畜禽养殖现代化水平。八师利用数字农业技术，在奶牛饲喂、发情鉴定和精准配方等方面取得重大突破，运用物联网信息技术和局域网技术，建立了TMR信息管理网络、饲喂技术数据分析的平台，让畜禽饲喂信息化管理更加科学、便捷及高效，减少不必要的损失。基于4G网络，通过手机短信、APP、网页等方式，实现了奶牛智能化发情监测。同时利用近红外技术NIR，对牛场的原料建立数据库FORAGEOVS，定期化验160余种指标，通过嘉吉奥伯特技术，对不同牛场不同生理周期，营养指标进行分析，最终设计好合理科学节约成本的配方。通过三项关键技术的研发与应用，显著地提升了相关师市及兵团畜禽养殖数字化水平。
二、存在问题及困难
（一）数字农业基础薄弱，难以支撑现代农业的产业化兵团数字农业在局部领域取得了一定的进展，但总体上依然呈现数据资源分散，数据获取能力较弱、覆盖率低等问题，重要农产品种植加工产业链大数据、农业农村基础数据资源体系建设均处在赛道的起点。集约化、规模化程度高是兵团农业较其他省区的优势所在，“五统一”的生产取消后，虽然大大激发了兵团职工的生产积极性，但合作社、家庭农场等新型经营主体以及农业组织缺乏与开放型市场对接的能力。金融、科技、服务、销售等产业资源的整合能力均不足，农产品从生产、加工到销售等一系列的一二三产业信息流通缓慢，存在滞后问题。同时，产业协同不足，缺乏高效的数字化平台对接产业生态，直接导致兵团农业产业化进程受阻。产业数字化能力是现代农业建设的重要抓手，产业大数据是全产业链协同发展的数字化基础设施，然而，兵团目前数字化农业的不足在于基础设施薄弱、不完善，难以支撑现代农业的产业化经济发展。
（二）数字农业发展的政策制定不够完善数字农业的重点工作是围绕农业生产经营环节构建数字化基础设施，为促进农业增效和农民增收提供必要的支撑，其建设不可能像数字工业那样大规模复制，因此实施成本高、市场利润低，迫切地需要各项政策的大力扶持。各级农业农村部门应类比农机购置补贴政策，对数字农业技术产品和应用主体给予政策性补贴，减免农村地区互联网接入费用和农民移动通信、数据传输等费用。目前看来，各师市面向农业企业、农民专业合作社、农民的各种相关政策还不完善，关于数字农业政策法规和相关优惠政策不够健全，数字农业建设与数据收集、利用、监管等方面的工作仍需规范，有效的监督和管理机制急需建立，数字农业发展的有关政策、制度建设不够完善导致各师市发展数字农业的动力不足。
（三）数字农业体系建设工作有待提高目前，兵团已基本形成了兵、师、团的信息化管理服务模式，但服务的规范化、标准化程度较低，配套服务体系建设不足，兵团和师一级暂未规划建设统一的农业大数据平台，没有实现涉农数据的统一汇总、加工和分析，无法通过大数据、人工智能等数字化技术提升农业产业效率，局部的农业数字化技术革新没有让基层真正体会到数字化技术为产业带来的价值，导致基层执行效果和配套措施到位程度不够，间接导致了现有数字农业技术的集成应用效果较差，政策性、建议性信息多，种植前预测、收获后销售情况数据少，阻碍了现代农业产业发展。
（四）资金投入不足，专业技术人才匮乏数字农业工程是包括“3S”技术（遥感、地理信息系统、全球定位系统）、计算机技术、通讯和网络技术、机械化技术等各领域的系统工程，具有特殊的复杂性，对相关工作人员的要求普遍偏高，拥有扎实的综合业务能力是首要条件。高层次信息技术人才资源引进不足，缺乏人力和物力的有效投入等问题长期存在。目前各师市数字农业技术人员专业水平远远不能达到工作的要求，数字农业资金支持力度仍待进一步加强，部分师团农业部门资金相对缺乏，因此数字农业工程建设难以取得很好效果。另外，基于三农领域的现状，如农民普遍知识水平和信用水平不高、涉农主体可抵押物较少、农业发展周期长等因素，社会资本和金融服务通常不愿意介入农业生产等领域，也间接影响了数字农业工程建设的步伐。
（五）师市、团场对信息化建设重视力度不够目前，兵团各相关部门组织对农业信息建设的工作十分重视，但是兵团农业信息化发展依旧存在“上面热、下面冷”的问题，在师市、团场和广大职工层面，由于经营规模较小，受环境、经济条件等多种因素的制约，信息化意识较为淡薄。部分团场领导对农业信息化的重要性认识不够，导致一些团场缺少支撑信息化快速发展的基础硬件，也没有完善的信息采集、处理和体系等软环境。并且团场信息化的建设多集中在个别部门，没有很好地进行普及推广，客观上不利于信息化建设的开展。
三、发展建议
（一）建立健全政策制度加快数字农业项目工程建设的进程，需要认真落实责任、领导、措施三到位。既要整合利用现有资源、开放共享现有信息和开发分析现有数据，又要结合兵团农业发展特点，加快建立健全兵团农业信息化相关优惠政策以及相关政策法规，加强数字农业建设和农业数据收集、整理、利用等过程的规范管理，建立一套高效的监督及管理机制。在引导、鼓励、扶持个人或团体兴办涉农业信息企业方面，创造良好的投资及发展环境，推动数字农业管理服务的社会化和市场化水平。
（二）兵团特色农业信息化模式急需确定寻找适合兵团自身农业生产和发展的数字农业道路，将数字农业建设与兵团自身的地理环境、生产管理模式等特点相结合，切实推进数字农业信息化建设工作发展。迫切需要确定属于兵团自身发展所需的数字农业模式，一方面依托联盟、协会等团体和组织，快速建立包括数据标准、产品标准、准入标准等团体标准，充分利用数字农业的关键技术和优势，认真谋划和推进兵团相关工作。另一方面兼顾兵团现阶段农业发展的特点，实现带有兵团特色的农业信息化跨越式发展。
（三）加强数字农业的统筹规划数字农业要以数据为关键生产要素，面向不同区域、不同品类、生产经营全过程做统筹规划，着力建设基础数据资源体系。整合气象、遥感、农业投入品、生产加工过程、流通追溯等数据资源，全面有效汇集产业链相关基础数据，建设覆盖地上、地表、地下的兵团农业数据资源池，打通农业产业链上下游，构建兵团“农业资源一网平台”，通过“一张图”明确兵团农业相关数据资产，将大幅度提高农业大数据在农业生产管理、分析、建模上的应用水平和效果，实现“天上看、网上管、地上查”的全产业链动态监管，解决农业资源散、乱、差等问题。以数据流带动并吸引创新人才、物质资源、关键技术、资金投入等汇集，形成上下游强强联合或优势互补的产业链以及实现跨行跨业深度融合的数字化生态体系。提高政府信息系统和公共数据相互关联、开放共享的力度，为农业农村生产经营、管理服务等方面全面实现智能化、网络化、高效化、便捷化奠定基础，让数字化成为推动农业农村现代化、实现乡村振兴的驱动引擎和有力保障。
（四）增加数字农业工程建设资金投入为加快信息化发展，整体带动和提升农业农村现代化发展。各级农业农村部门要立足新时代国情农情，进一步解放和发展数字化生产力，应重点支持云计算设施、农业大数据平台、产业互联网等数字农业工程项目的基础设施建设、数字农业的技术研发、数字农业的示范基地建设等项目，同时对农业资金投入结构进行优化改造升级，加大对数字农业相关项目建设的投入经费。要对投入机制进行改善，激励和引导社会各界对数字农业工程建设的投资，建立由政府主导的社会力量参与机制，合理调动现有的龙头企业、农业资源、科研院所、中介组织等社会各界力量，大力推进数字农业建设发展，打造一种以政府主导、部门实施、各种市场主体广泛参与的多元化投入新模式。
（五）强化数字农业专业队伍建设建立并完善培养和引进优秀人才的长效机制，重点加强对提高数字农业发展的高素质创新人才队伍培育。要注重选拔和培养数字农业行业里的技术专干，从科研教学、农业企业的专家、教授和管理部门中筛选人才组建数字农业的专家团队，而生产者和经营者在筛选培养后，均可成为数字农业技术员的“仓库”。再结合学习型机关的建设、农产品经纪人的培训、新型农民培训和阳光工程等工作，通过举办相关专题研讨会及培训班等培训方式，有计划地开展相关培训，成立一支有责任心、高素质、知识扎实的团队，为数字农业发展打下坚实基础，为数字农业建设提供人才支撑。
（六）强化数字农业宣传发动力度广泛利用网络、电视、广播、媒体、报刊、标语等形式加大对数字农业工程建设的宣传力度，加强舆论引导，深化社会各行各业对发展数字农业、现代农业重要性的新认识，带动更多社会力量加大对数字农业工程建设的投入，为数字农业的宣传、理解、发展提供了一个良好的社会推动作用。此外，要加强和引导广大农民去关注、利用农业相关信息的意识和学习能力，拥有使用外界有利信息来解决作物从播种插秧、田间管理、结实收获到销售市场等难题的本领，让广大农民在数字农业建设过程中比以往得到更多的实惠和经济收入，以此调动广大农民的积极性。
