农业数字化技术范例6篇

农业数字化技术范文1

随着数字化进程的加快，机械设计方面摒弃了传统的图纸设计模式，应用数字技术，利用CAD软件进行机械制图，既提高了设计效率，也节省了成本。本文主要探讨数字化技术在农业机械设计中的应用。这对我国农业发展具有十分重要的意义。

关键词：

数字化；机械设计技术；农业机械

目前，我国各大企业之间的竞争越来越激烈。各企业想要在如此激烈的竞争市场中占有一席之地，必须要不断提高自身产品的功能、性质以及质量等，特别是一些新型机械的使用，一定要做好售后问题。当下正是信息时代，企业可以充分利用信息技术解决好所遇到的问题。结合机械设计中数字化技术的应用，本文探讨在农业生产活动中应用数字化设计技术的优势。

1数字化机械设计技术

数字化机械设计技术是指将计算机技术应用于机械产品设计领域，通过基于产品描述的数字化平台，建立数字化产品模型，并将其应用到产品开发过程中，以达到减少或避免使用实物模型的一种产品开发技术。它更加注重加强机械的生存率，不同程度上节省了资源，提高了生产效率和生产质量。

2数字化设计技术应用的特点

2.1产品定义模型的统一

在传统设计技术应用过程中，同一类产品有时也需要采用不同的设计模式，无疑加大了设计技术的难度。同时，在转换各模块过程中，也容易丢失一些数据。应用数字化设计技术，则可以完全解决这个问题。数字化设计不但是一种单一形式的数字化产品模式，而且也是一种基础设计。数字化设计技术可以结合每个模式的特征，不断完善自身的不足。

2.2并行设计的实现

设计产品中，应该根据产品的设计要求，每个小组可以负责产品设计中的一部分，最终组合成一个完整的数字化设计模型。这样既可以提高工作效率，也能保证产品的质量。

2.3不依赖实物模型

数字化设计技术需要运用计算机进行模拟计算和仿真技术。在这个过程中，它将一些设计不合理、不科学的因素去掉，从而制造出一个实物模型。应用数字化设计技术不但可以节省设计成本，而且也能大大提高设计效率。

3研究现代数字设计技术的发展趋势

在我国与开发设计有关的理论中，通常包括着大量的论述。其中，Beitz和Pah1是最有影响力的两个理论。在这方面的理论中，他们指出机械设计包括的四个阶段，分别是设计任务、设计概念、设计技术、设计作业。这四个阶段循序渐进，紧密相关、缺一不可。华东理工大学周慧君教授将这四个阶段细致划分成规划、设计方案、具体设计、改进设备四个阶段。结合上述内容可见，国外注重产品的概念性设计，而我国注重产品的结构形式设计。简单来讲，其他国家更多是追求设计构造，而我国则是注重从产品使用中可能会遇到的问题出发展开设计。因此，我国更加重视产品的实用性。我国与国外在机械设计本质上可能有不同之处，但在开发机械设计上都是结合计算机辅助设计软件CAD展开的一系列设计和改造。CAD技术研发出来后，被广泛应用于我国的各行各业，解决了很多工作者在工作中无法解决的问题。不但提高了工作效率，而且也节省了材料成本，节省了人力资源，并进一步促使机械设计应用更为广泛。

4农业机械设计过程中数字化设计的实际应用

4.1应用虚拟技术

在农业生产活动中应用数字化设计技术，不但可以满足农业机械设计的多方面需求，而且也能加强农业生产活动的工作效率。数字化设计技术中的虚拟技术，也就是运用计算机图形系统、形式多样的控制设备、计算机三维设计技术等，使设计图像更加形象和逼真。在农业机械设计中，应用虚拟图像技术，既可以完善传统设计中的不足，也能精确设计一些复杂多变的结构部位。另外，运用声音定位系统和虚拟图像技术，也能使农业机械设计更加简单化。因此，在农业机械设计过程中，要充分利用虚拟技术，简单模拟机械运动的各个过程，完整分析相应的力学系统，从而确保设计的可行性。

4.2实现产品设计和产品制造的协同

产品设计与产品制造之间有着密切的联系。在现代农业机械设计过程中，充分利用数字化设计技术，可以保障产品设计与产品制造之间的协同性。结合计算机虚拟技术加强农业机械设计技能技术，并结合相应的协同理念，在设计农业机械中有效减少设计成本、缩短设计周期、提高设计的工作质量，同时优化和整合设计方案。可见，确保农业机械设计与制造之间的协同性，加强设计结构的精确性、科学性，可有效解决传统农业机械设计一直解决不了的问题。

4.3注重创新型设计

从农业机械设计层面上讲，必须要重视创新设计。在农业机械设计过程中，要充分运用数字化技术，加强设计的合理性、有效性。但是，也应该注意，设计中也会涌现出很多新问题。要及时解决好这些问题，就必须要将“创新性”贯穿于设计的始终。在应用新技术过程中，要重视创新设计理念，运用数字化设计技术，全面改进优化新技术，并结合创新性设计理论，进一步推进农业机械设计技术的可持续发展。

5结语

随着机械生产更新速度的加快，数字化技术在人们生活中所发挥的作用越来越大，应用领域范围也越来越广泛，成为日常生活不可缺少的一部分。但是，对于机械设计来讲，在数字化技术应用下，现代机械设计可以通过利用各种新型的技术和软件进行大量的生产和修整，不但提高了生产效率，而且也确保了生产质量，完善了传统机械设计中的不足。

作者：毛暖思 单位：广东省海洋工程职业技术学校

参考文献

农业数字化技术范文2

论文摘要阐述数字农业的概念及其作用，指出数字农业建设中存在的问题，包括农业信息化水平低、信息化意识及利用信息能力不强、管理和标准化工作有待进一步加强等，并对数字农业的建设进行了展望和设想。

在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。

1对数字农业的认识

数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展[1]。

有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。

事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用[3]。

2存在的问题

2.1农业信息化水平较低

收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。

2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。2.3农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。

2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据[2]。

3建设数字农业的基本设想

随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等

方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。

3.1整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。

3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、部级类似的信息系统进行交互式查询等。

3.3强化对科研、管理等的服务工作

通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

4参考文献

[1]蒋建科.“数字农业”带动农业现代化[J].农资科技，2003（5）：41.

[2]薛领，雪燕.数字农业与我国农业空间信息网格（Grid）技术的发展[J].农业网络信息，2004（4）：4-7.

[3]曹宏鑫，王家利，郑宏伟.发展“数字农业”推动农村信息化[J].农业网络信息，2004（1）：17-20.

农业数字化技术范文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。

    参考文献:

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农业数字化技术范文4

关键词：数字化；农业装备；现状；发展思考；措施；建议

“数字农业”是由美国科学院、工程院两院院士在1997年正式提出，它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。数字农业主要包括农业物联网、农业大数据、精准农业和智慧农业四个方面。我国于2019年在《数字乡村发展战略纲要》中就提出“推动农业装备智能化”，要求促进新一代信息技术与农业装备制造业结合，研制推广农业智能装备；鼓励农机装备行业发展工业互联网，提升农业装备智能化水平；推动信息化与农业装备、农机作业服务和农机管理融合应用。数字化农业装备的发展对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。

1发展情况

兰溪市和东阳市是金华市探索和推进数字化农业装备应用的先行者。兰溪市农机管理站于2017年在“兰溪市农业信息中心数字农机信息系统”开设了“北斗农机作业精细化管理平台”子系统，分别在46台拖拉机、13台插秧机、34台收割机共计93台大型农机具上安装北斗数字终端，实现农机作业数据采集、数据分析和精细化管理等功能。扶持政策明确规定，以“北斗农机作业精细化管理平台”收集的数据为依据，推行农机作业环节补贴，按作业服务面积，水稻机插补贴750元/hm2，油菜机收补贴600元/hm2。东阳市农机管理站也于2017年应用“北斗终端”解决农机作业服务监管问题，实现对所有132台水稻插秧机机插服务的作业轨迹、作业面积、作业地块、作业时间、作业图片等信息的监管，农户、乡镇和市级农业管理部门都可以在手机微信端或电脑端点击查看所有的情况。除了上述先行者外，全市各地都在努力尝试农机化和数字化、信息化的结合。如金东区金华绿盛源果蔬专业合作社于2019年安装了一套智能物联网管理系统，配置了光照度传感器、土壤温湿度传感器、土壤养分含量传感器和环境温湿度传感器，主要用于设施大棚内的环境控制和作物生长管理。

2发展思考

2.1推进种植业信息化

发展数字农情，建设数字田园，推动智能感知、智能分析、智能控制技术与装备在大田种植和设施园艺上的集成应用，建设环境控制、水肥药精准施用、精准种植、农机智能作业与调度监控、智能分等分级决策系统，推进种植业生产经营智能管理。

2.2推进畜牧业智能化

推进畜禽圈舍通风温控、空气过滤、环境感知等设备智能化改造，集成应用电子识别、精准上料、畜禽粪污处理等数字化设备。

2.3推进渔业智慧化

推进水体环境实时监控、饵料精准投喂、病害监测预警、循环水装备控制、网箱自动升降控制、无人机巡航等数字技术装备的普及应用，发展数字渔场。

3问题分析

3.1投入成本大

数字农业的发展离不开智能控制设备、传感设备和软件系统的支撑，设备一次性投入成本相对较高，少则几万元，多则几十万元，还不包括运行成本，对于一般中小规模的农业经营者来说是一笔不小的投入。而作为农业经营者首先考虑的是成本核算，投入和产出的快速对比，使得经营者在经营规模不足和经营能力较弱的情况下，就不愿意考虑对这些设备的投入，只有在政策扶持和生产现实需要的情况下才会考虑投入。如金东区金华绿盛源果蔬专业合作社在相关政策的扶持下，于2019年底一次性投入49万元安装了这套环境控制和作物生长管理的智能物联网管理系统。

3.2应用要求高

数字农业装备的应用离不开操作分析人员的专业知识和素质，真正要达到数字农业装备应用的良好效果，必须具备专业知识和数字农业装备的应用能力。而目前大部分农业经营者缺乏此方面的专业背景，返乡创业的大学生绝对数量还不多，一些农二代也缺乏相应的专业知识等。如在调研金华绿盛源果蔬专业合作社时，合作社负责人就表示应用还不熟练，虽然操作还容易，但对于数据结果应用还有一定难度。

4措施与建议

4.1政策推动

以全市各地出台的农机化扶持政策为基础，加大数字农业装备应用和示范的政策及资金扶持力度，提高资金扶持比例，降低农业经营者的投入成本，提高应用的积极性和主动性。同时还可以结合全市“机器换人”示范基地创建工作，推动数字农业装备及技术的示范与应用，实现以点带面，扩大影响力。

4.2合理布局

依据金华市主导产业发展要求，根据全市各地现代农业及特色产业发展情况，可以对数字农业装备发展进行合理布局，以实现有效推动数字农业及装备技术的快速发展。具体建议如下。（1）粮食：全市地域，重点推广水稻生产智能农机装备（北斗数字终端应用系统、无人驾驶高速插秧机、自动控制的耕整地机械装备、可控施肥装备等）、无人机智能控制技术（无人机播种、施肥、喷药装备）等。（2）茶叶：武义县、磐安县、东阳市等区域，重点推广茶叶智能生产与加工装备（如智能耕整地机械装备等）、无人机植保技术与装备、水肥药精准施用数字化控制装备等。（3）蔬果：浦江葡萄、金东草毒、兰溪杨梅、永康方山柿等特色产业，重点推广水肥药精准施用数字化控制装备、设施农业环境数字化控制装备、智能控制栽植与收获机械等。（4）食用菌/中药材：磐安县、武义县、东阳市等区域，重点推广食用菌/中药材智能生产与加工装备、设施农业环境数字化控制装备等。（5）畜禽水产：金东区、兰溪市、婺城区、武义县等区域，重点推广畜禽养殖环境智能装备，精准上料、畜禽粪污处理等数字化设备；推广水产养殖水体环境实时监控、智能控制饵料精准投喂、病害监测预警、循环水装备控制等数字技术装备。

农业数字化技术范文5

关键词：农业机械化工程；人才培养；教学资源；数字样机

Digital prototyping for teaching resources of agricultural mechanization engineering

Yang Xin, Li Jianping, Feng Xiaojing, Liu Junfeng

Agricultural university of Hebei, Baoding, 071001, China

Abstract: The technology connotation and the development principle of the digital prototype instructional resource were put forward through digital prototyping method. The digital prototype models of the typical components, mechanisms and machines were founded with the digital prototyping for the agricultural mechanization engineering instructional resource, and the various forms of simulation teaching based on these digital prototype models were carried out such as mechanical structure learning, the mechanism motion analysis, and the working principle demo.

Key words: agricultural mechanization engineering; talent cultivating; teaching resources; digital prototyping

我校省级重点学科农业机械化工程，多年来一直坚持“非实习不能得真谛，非实验不能探精微”的教学理念，取得了很好的教学成果[1-3]。但在知识经济和科学技术飞速发展的今天，农业生产作业方式正向保护性耕作、精准作业、设施栽培等现代化作业方式转变，农机装备也随之向高效、精细、节能和可持续的方向发展。未来若干年，是传统的农业机械化工程逐步向现代农业机械化工程提升的关键时期，农业机械化工程学科不仅要发展外延，更要着重向内涵拓展，培养高质量人才，出高水平成果[4]。考虑新形势下农业机械化工程教学的服务面向，以提高教学水平为主，不增加教育成本，开发高质量的农业机械化工程数字样机教学资源，构建农业机械化工程实验实习教学网络平台，已成为农业机械化工程教育信息化和现代化的迫切需要。

1 数字样机教学资源技术内涵与开发原则

1.1 数字样机教学资源技术内涵

数字样机开发(Digital Prototyping)是把一个创意变成一个可以向客户推销的数字化产品原型的全过程，是科学研究中新产品设计开发的一种现代化技术手段。利用数字样机开发技术可使得概念设计、工程设计、制造、销售和市场部门在产品制造之前虚拟地体验完整的产品[5]。工业造型师、设计工程师和制造工程师使用数字样机技术在整个产品开发过程中对产品进行设计、优化、验证和可视化。市场人员可以使用数字样机技术在产品制造之前创建产品的真实感，渲染和在实景环境中的动画模拟。目前，数字样机技术在机械、电子、航空、汽车、动力工程等诸多领域得到了广泛的应用。

数字样机教学资源是指利用数字样机开发技术对教学资源进行处理，可以在多媒体计算机及网络环境下运行的多媒体数字化教学材料。按处理的对象划分，数字样机教学资源可分为典型零部件、典型机构和典型样机等；按信息的呈现方式划分，数字样机教学资源可分为数字化图像、投影、视频以及网上教学资源等。与传统的教学资源相比，数字样机教学资源有开发技术数字化、处理方式多媒体化、信息传输网络化等特点。数字样机教学资源是一种动态的教学素材库，基于数字样机教学资源可以在不同教学单元间和教学平台上共享数字样机模型数据。

1.2 数字样机教学资源开发原则

开发数字样机教学资源应遵循教学性、科学性、开放性、通用性、层次性的原则。

(1)教学性原则：数字样机开发技术本属于科学研究中新产品设计开发手段，将其用于教学资源的设计开发中，与科研产品开发有着本质的区别。科研产品开发的目的是得到市场需求的新型产品，满足人们对产品的功能需求，而数字样机教学资源应能满足教与学的需求。

(2)科学性原则：数字样机教学资源应能正确反映科学知识原理和现代科学技术，所构建的样机模型应该尽量按实际设备进行1:1建模，按实际工作原理进行运动、动力仿真参数设置。

(3)开放性原则：数字样机教学资源应确保在任何时候、任何地方、任何师生都可以将自己的数字样机作品纳入其中，可以通过网络论坛设置不同身份的会员机制，给每一位使用者(教师、学生等)提供提交建议、上传作品的许可认证接口，尤其是对学生提交的课程设计、毕业设计成果进行审核认定，及时充实和更新教学资源库。

(4)通用性原则：在相应的技术标准规范下，数字样机教学资源应能适用于不同的教学情境和多种形式的学习，适用于针对不同专业而设置的同门类学科通论类课程，最大限度地共享资源。

(5)层次性原则：数字样机教学资源应实行模块化管理，使学习者通过对不同层次资源的使用和重组，方便进行课程或知识体系的筛选，最大限度地发挥资源的个性化定制潜能。

2 农业机械化工程数字样机教学资源开发

2.1 将现有教学资源进行数字样机建模

将现有的教学资源进行数字样机改造是把现行教学中使用的载体进行数字化改造，形成数字化模型资源。现有教学资源包括两大类：一是教研室和实验室原有成熟的实物教具、机构模型、零部件结构挂图等。二是在课程设计和毕业设计中师生创作的机械机构作品，包括展示型作品、师生交流作品集、教师对学生进行评价的作品等。将这些教学资源进行数字化样机设计，建立虚拟教学模型，主要是三维立体模型的制作和开发。图1所示是根据几种典型农机部件实物教具建立的数字样机模型。

(a)典型零件模型

(b)典型部件模型

图1 实物教具数字样机模型

可以筛选一批典型资源设立学生设计研究计划项目，让学生参与教学资源建设，并借助设计过程提高学生对现代数字化设计软件的应用能力，将学生技能教育融于教学中，并兼顾提升学生从事科研工作的能力，提前熟悉一些主流设计软件的使用方法和操作技能。

2.2 将科研产品数字样机进行教学型转化

在农业机械化工程诸多核心课程教学中，除了加强理论课程的基础知识外，更要体现学科前沿知识，在实践环节中融入最新科研成果，将学科前沿知识带给学生，让学生对专业方向有更好的把握和定位。如今农业机械产品开发已经采用了数字样机开发技术，许多产品生产之前需要借助产品数字样机进行功能和行为的仿真模拟，在产品开发过程中更是借助数字化手段对研究对象反复仿真分析和评价[6-9]。开发完成的产品本身就是很好的教学资源，尤其是一些新机构、新部件的结构原理、动态特性等。图2所示是在科研项目中开发的新型机械装备和核心部件运动仿真分析模型。

(a)果园风送喷雾机 (b)零速投种运动仿真

图2 科研产品数字样机模型

通过多媒体技术把典型科研产品设计和仿真过程进行录制、编辑等，形成用于课程教学的素材。这要求任课教师在参与科研工作的同时捕捉可用于教学的信息，及时收集科研工作中的教学素材，这也有助于科研工作本身的总结和提高。

2.3 将调研产品数据作为数字样机资源补充

调研数据主要包括旧式农具、农民自制农具和新型农机产品等。这些农具或农机产品是目前教材中没有的产品类型，但它们对了解农业机械发展历史和目前农村使用农机的现状有着不可替代的作用。通过学生假期社会实践活动，可以搜集到大量旧式农具、农民自制农具和新型农机产品的数据信息。筛选出比较有代表性的机具产品进行数字样机建模，如图3(a)所示是我国北方农村现存不多的小麦播种开沟农具，这种农具曾在我国小麦播种区域有着广泛的应用，改革开放后逐渐淡出历史舞台。图3(b)所示是目前北方农村玉米播种区域广泛使用的一种勺轮式玉米精量免耕播种施肥联合作业机，适用于对包衣后的优质玉米种子进行精量播种。

(a)播种开沟旧式农具 (b)玉米精量免耕播种机

图3 调研产品数字样机模型

3 数字样机教学资源应用

3.1 农业机械学省级精品课教学应用

农业机械学是我校农业机械化及其自动化专业必修的一门理论和实践紧密结合的课程，2003年已经建设成为省级精品课。我们建立的各种数字样机教学资源在农业机械学省级精品课建设过程中得到了很好的应用。在理论课和实验课教学课件中采用的数字样机模型包括耕整地机械、播种机械、中耕管理机械、收获机械、植保机械等。各种模型素材在各个理论教学单元中以图片、动画等形式体现，其中动画素材与理论教学课件素材占总量的50%以上。尤其是对于结构认知课，学生通过逼真的数字样机模型分解视图和生动的三维动画模拟演示，很快理解了在理论课程中所讲的基础知识。

3.2 “农业机械化工程实验实习教学网”应用

“农业机械化工程实验实习教学网”是河北省重点学科农业机械化工程的重点建设内容之一。该教学网于2009年5月开通试运行，其内容以农业机械化及其自动化本科专业课和业务素质课的实验和实习教学为主体内容，以省级精品课农业机械学的实验和实习教学为核心，兼顾农学、园艺、畜牧、植保等非机化专业的农机化概论、草业机械化、植保机械等选修课程实验教学。学生实名注册为会员后可选择相应内容学习、下载资料、参与师生互动交流等，实现网络教学。图4所示是农业机械化工程实验实习教学网首页，通过链接数字样机教学资源，能够让学生在任何地方学习农业机械基础知识和了解学科发展动态，起到事半功倍的效果。

图4 数字样机教学资源网络教学应用

4 结束语

为适应农业机械化工程学科向内涵拓展，培养高质量人才的时代要求，利用数字样机开发技术建立了大量数字样机模型作为农业机械化工程学科的教学资源。通过将现有教学资源进行数字样机建模、将科研产品数字样机进行教学型转化和将调研产品作为数字样机资源补充的途径，完成了一套比较完善的典型零部件、典型机构和典型样机的数字化模型。并把这些模型应用到了农业机械学等课程教学和“农业机械化实验实习教学网”建设中，开展多种形式的仿真教学和网络教学，为加快农业机械化工程教学由传统模式向现代模式的转变提供了实践性参考。

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农业数字化技术范文6

关键词：乡村振兴；农业经济；区块链；数字乡村；农产品供应链

1引言

2020年10月29日，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》(以下简称“建议”)指出，“我国发展环境面临深刻复杂变化。当前和今后一个时期，我国发展仍然处于重要战略机遇期，但机遇和挑战都有新的发展变化”。同时，《建议》指出，“坚持把解决好‘三农’问题作为全党工作重中之重，走中国特色社会主义乡村振兴道路，全面实施乡村振兴战略”。促进农村发展，实施乡村振兴战略，亟须通过提升农村经济水平，增强农产品抵御风险能力，以形成稳定农村产业链。2020年的中央一号文件提出，要加强现代农业设施建设，加快现代信息技术在农业领域的应用。区块链自出现后广受人们关注，通俗地讲，它可以作为一个分布式的共享账本，还具有数据库的功能，自身带有一些很好的性质，比如，去中心化、不可篡改等。这些性质确保了区块链内容记载真实可信，使人们更加相信区块链上记载的数据。当区块链与农产品供应链相结合，有效改善了整条农产品供应链的信息不对称的问题，实现各节点的优化，有利于实现农产品的防伪溯源，分配利润公平，助力农村经济发展，实现“大数据农业”。本文立足于数字乡村背景下区块链与农产品供应链的整合这一主题，指出当前对农村经济的发展需求，以及区块链技术与农产品供应链的整合模式描述，指明这一模式对建设数字乡村的帮助。

2农产品供应链现状

国以民为本，民以食为天。粮食安全在当下被提到显著重要的地位，保障粮食供给，减少粮食浪费是我们当前迫切的任务。2021年中央一号文件指出，“农业供给侧结构性改革深入推进，粮食播种面积保持稳定，产量达到1.3万亿斤以上，生猪产业平稳发展，农产品质量和食品安全水平进一步提高，农民收入增长继续快于城镇居民，脱贫攻坚成果持续巩固。”由于耕地的原因，我国的粮食自给率只有91%，剩余不足的部分就要依靠进口来解决。受外部现实因素影响，粮食进口存在一定风险，所以，应将视角转到国内供给上来。目前国内农产品供给与需求之间存在不平衡不匹配的问题。就农产品需求角度讲，随着人们生活水平的提高，人们对生活质量也提出了较高的要求，他们更倾向于挑选绿色、安全、健康、多样的农产品。但就农产品供给角度讲，由于农产品产地仓储保鲜冷链物流设施建设不足等情况，农户为了农产品能够进行远距离运输以及具备更长的新鲜保质期，会采取农药或者其他添加剂对农产品进行二次加工，这些手段均大大提高了农产品自身风险因素。另外，传统的国内农产品供给模式很难适应多变的市场需求。由于农产品种植需要成长期以及种植方法差异化调整，市场上的农产品供给不能够及时满足市场需求变化。随着建设数字乡村之势，运用农产品供应链与区块链结合的方法解决农产品市场所存在的问题，实现农业大发展，促进乡村振兴。

3区块链与农产品供应链的结合

3.1双链整合模式描述。将区块链应用到农产品供应链上，能够使农产品来源可追溯，人们可以通过区块链技术查找购买的农产品从生产到流通到销售的全过程，保障农产品的质量安全。同时，区块链技术不仅只是提供全程可追溯的采购、生产、物流、销售数据，而且还可以把这些数据转化为被社会普遍认可的信用信息，这些信用信息可以为经营者提供必要的信用支持。由于区块链具有电子账本和信息共享的特点，它既可以监督交易的实施，又能够有效避免信息的不对称。只要加以运用，便能够在各个环节上减少浪费，降低成本，从农产品供应链的节点和路径选择上做到优化。3.2双链整合的应用设想。将供应链与区块链进行整合，设计出一个针对农产品的区块链应用软件，以提高信息流的传递速度，使农产品市场更透明即时，促进不同主体积极参与市场的良性竞争。此应用程序包括以下两个系统。3.2.1多点实时上传系统。根据区块链“共享账本”的特点，交易记账可多点上传，由不同主体共同完成。农产品供应链节点繁多，从生产至销售，链条长且分散，不易于统一沟通管理，因此农产品区块链平台将设计不同主体的上传界面，包括农户、专业合作社、批发市场、集贸市场、大型商超等，从而使获取的信息更有针对性与区分性，在同一个系统中，可以查询到产品在不同生产经营环节的流通轨迹。3.2.2即时信息共享系统。根据区块链“信息共享”的特点，区块链各个节点的信息完全一致，且系统内数据能够自动更新，能够即时反映出当下的农产品信息、相关企业信息、流通运输状态等。因此农产品区块链平台将设计使用者的功能界面，包括产品溯源、流通状态、供需信息共享、政策信息分布、资质认证等面向普通消费者，从而使区块链发挥最大效用，惠及更多群众。此外，供应端即生产者也可以通过信息的及时共享，获取市场运营反馈，调整生产策略，避免不必要的损失和浪费。跨部门、跨系统的协调运作，也使得传统农业发挥规模经济，提高合作效率，焕发新的生机。

4双链整合与数字乡村

中央经济工作会议提出，要大力发展数字经济，加大新型基础设施投资力度。数字经济在全面推进乡村振兴中大有可为。随着历史大变革，技术大发展与大融合，数字乡村的发展产生了新的重大机遇，催生新的农业产业形态与经济格局，助力实现振兴乡村。4.1数字乡村。数字乡村是一个新的概念，它是将网络以及新型数字技术应用到农村的经济发展当中，提高农民的现代信息知识水平，让科学技术以一种新的方式出现在农业生产当中，让科技更好地惠及各方。数字乡村是实现乡村振兴战略的一个重要抓手，也是建设数字中国的重要内容。《数字乡村发展战略纲要》指出，“当下数字农村发展主要形势是：立足新时代国情农情，要将数字乡村作为数字中国建设的重要方面，加快信息化发展，整体带动和提升农业农村现代化发展”。4.2双链整合对建设数字乡村的帮助。农产品供应链建设不够完善很大程度上影响我国农村的发展，农产品销售渠道较为单一，主要依靠实体市场。数字乡村的建设能够为农产品的销售提供网络虚拟市场，扩充农产品销售渠道。但单一互联网销售的背景下，会存在农产品以次充好等现象，降低消费者信心，让消费者不敢买，优质农产品卖不出去。区块链凭借其分布式存储、不可篡改和可追溯等特征，与大数据、物联网等相关技术结合，让农产品质量安全得到保证，能够实现农产品溯源有效；区块链所储存的大量数据，可以为农户或经销商进行分析决策提供基础，降低资源浪费，提高资源使用效率；根据区块链各个节点运行状况，合理分配各环节利益，剔除中间商的交易平台，直接面向销售者，让农户利益得到最大化的实现。通过双链整合这一模式，结合互联网、物联网以及大数据的优势，将消费者个性化需求直接反馈给生产主体，拉动内需，实现定制农业，解放农村数字化生产力，促进农业农村农民发展。4.3双链整合在建设数字乡村中所面临的挑战。区块链与供应链的整合，是信息化前沿领域的新应用，是可以让农业大发展迈向新台阶的重要一步，对于数字乡村也意义重大。经调查研究发现，区块链技术在数字农业领域已经出现一些落地应用，但农业区块链应用普及之路尚远。区块链技术和农业的融合发展仍面临一系列的挑战。农业数字化程度较低，区块链发展“土壤”不充分。数字化是区块链发展的前提，区块链提供了新的数据记录方式，但只有拥有数据才能让数据记录方式发挥作用。目前，农业数字化发展总体滞后，发展过程面临诸多问题和挑战。此外，区块链技术发展尚未成熟，许多技术层面的难题还尚未解决，相关投入成本较大，难以实现大规模应用。“区块链+数字农业”领域复合型人才缺失。当前农村很重要的一个现状就是人才外流，青壮劳动力以及高科技人才外出务工，农业的经营主体大部分是年龄偏大、知识水平有限的群体，他们对互联网技术的了解和应用尚处于较低水平，对区块链等新型数字技术更是了解有限。因此，要实现区块链在数字农业领域的发展，专业的人才储备是关键。区块链在农业领域的应用广度和深度虽有所欠缺，但区块链与农业结合的这一新领域正逐渐受到政府部门的重视。未来，随着农业数字化程度的加深，区块链技术的应用规模、应用场景等将逐步扩大，发展模式也将进一步改变。

5政策意义

2020年5月出台的《中共中央国务院关于新时代推进西部大开发形成新格局的指导意见》指出，要支持先进技术在传统产业的应用与融合，促进产业改造升级，建立完善现代化产业体系。大数据、区块链等新一代数字技术在农业方面加快开发，有助于促进和深化农产品价值链与供应链，提升农产品供应链价值，对于国家加快数字乡村建设，推动乡村振兴具有重大意义。5.1构建区块链农业应用平台。组织科技人才，搭建适宜的区块链平台，帮助农户、经销商以及消费者使用该区块链平台，发挥该平台最大的效益。农户方面，及时准确上传农产品信息，使得农产品能够直接追溯到源头，提高农产品安全性；经销商方面，正确上传农产品销售情况，以及销售价格，及时给农户以反馈，增强农产品供应链活力；消费者方面，可以根据该平台上传的信息，确定农产品质量以及价格等情况，使消费者更加放心，减少购买到以次充好的农产品的情况，有助于扩大内需。5.2应用推广。将储存的数据加以应用，给农户以反馈，引导农户及时调整农产品生产结构，调节供求不匹配，减少资源浪费；该平台不仅可以应用在农产品供应链上，而且还可以与物联网等技术相结合，应用在物流方面，减少物流等因素对农产品质量产生的影响，合理配置物流资源，优化各方利益；该平台与互联网直播带货相结合，凭借平台优势，减少消费者心中顾虑，同时扩大农产品销量，提高农产品知名度。区块链与农产品供应链的结合，将优化农产品供应链，并成为深化农业供给侧结构性改革，促进我国农业发展和推动乡村振兴战略的一个重要领域。实质是通过区块链技术构建自治溯源的封闭体系，实行“区块链+农业”的战略组合，打开“大数据农业”的新大门，对农产品供应链进行深度优化改造，促进农业向信息化、科技化转型，不仅优化农业供给侧，而且也提升了农业运营效率和质量，实现了质的飞跃。

参考文献

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