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数字农业关键技术发展的国际经验

日期:2020-08-23 09:13 

  数字农业是今世农业的紧急繁荣偏向之一,是通过高新工夫的操纵告竣农业因素、农业历程和农业料理的可视化外达、数字化安排和消息化料理。数字农业繁荣基于以今世化消息工夫为厉重局部的症结工夫正在农业全历程中的集成操纵。正在稠密工夫中,数字农业以遥感体例(RS)、地舆消息体例(GIS)和环球定位体例(GPS)组成的“3S”工夫为根源和中枢,告竣对农业的数字化临盆和智能化料理。跟着消息化过程的加快,大数据、物联网、云筹划和人工智能正在农业规模取得平凡操纵,席卷元数据料理、虚拟实际、自愿化和智能化、机械人等高新消息工夫成为激动数字农业另日繁荣的紧急症结工夫。

  编者按:数字经济是经济高质地繁荣的新引擎,数字财产化、财产数字化为中邦城乡繁荣带来新的机会。正在我邦城乡统一繁荣的紧急需求下,若何让数字经济成为繁荣新动能和新的经济增加点,是新时间后台下的紧急议题。探究数字经济鼓动城乡统一繁荣的机制、效应与计谋,将为助推都邑转型、乡下强盛和城乡统一繁荣供给新途途。

  数字农业是今世农业的紧急繁荣偏向之一,是通过高新工夫的操纵告竣农业因素、农业历程和农业料理的可视化外达、数字化安排和消息化料理。数字农业繁荣基于以今世化消息工夫为厉重局部的症结工夫正在农业全历程中的集成操纵。正在稠密工夫中,数字农业以遥感体例(RS)、地舆消息体例(GIS)和环球定位体例(GPS)组成的“3S”工夫为根源和中枢,告竣对农业的数字化临盆和智能化料理。跟着消息化过程的加快,大数据、物联网、云筹划和人工智能正在农业规模取得平凡操纵,席卷元数据料理、虚拟实际、自愿化和智能化、机械人等高新消息工夫成为激动数字农业另日繁荣的紧急症结工夫。

  我邦数字农业起步较晚,但近年来繁荣较速,并正在症结工夫研发与操纵上获得了必然生效。自1994年我邦初度提出精准农业的切磋操纵、1999年提出“数字地球”繁荣策略后,数字农业着手跟着邦外里数字切磋的兴盛而慢慢繁荣。跟着大数据策略身分的抬高和操纵鸿沟扩充,数字农业症结工夫进入以农业大数据、农业物联网和农业人工智能工夫为中枢的新繁荣阶段。

  邦度科技部从2011年起设立“村庄与农业消息化科技繁荣”中心专项,布置农业物联网工夫、数字农业工夫、农业精准功课工夫等7项数字农业工夫相干的中心义务。2015年,农业部宣告《合于胀动农业村庄大数据繁荣的实行看法》,从数据云平台创设与共享等方面指出了农业大数据繁荣和操纵的根源和中心规模。2017年,农业部正式设立“数字农业”专项,展开庞大症结工夫研发,我邦数字农业症结工夫正在消息打扮备、数据库装备、设备数字化和智能打扮备、专家体例装备等方面获得了打破性发展。2019年农业村庄部正在宇宙确立了6个全财产链大数据试点装备项目,操纵大数据和人工智能的症结工夫胀动农业数字化繁荣。

  美邦完整的农业财产根源和数字工夫系统鼓动农业繁荣。美邦数字农业繁荣创设正在农业临盆高度专业化、范畴化、企业化的根源上,依然修成了完整的今世农业工夫操纵与料理体例。自20世纪90年代起,美邦已着手操纵数字农业工夫,席卷操纵遥感工夫对作物孕育历程实行检测和预告、正在大型农机上装置GPS修立、操纵GIS照料和理解农业数据等,对大田作物实行临盆前、中、后期的所有监测与料理。正在21世纪初依然告竣“3S”工夫、智能刻板体例和筹划机搜集体例正在大农场中的归纳操纵,智能刻板依然进入商品化阶段。如John Deere公司的“绿色之星”精准农业体例,基于物联网工夫与“3S”工夫搭修的新型精准农业料理体例,用以实行精密农作、农机料理、农艺料理和准备料理,可绘制农场产量的“数字舆图”,正在刻板化临盆大农场中的墟市占据率到达了65%以上。正在大数据、物联网等数字工夫飞速繁荣的助推下,美邦数字农业工夫已与农业临盆的产前、产中、产后变成密切相接,操纵规模掩盖从作物孕育的微观监测到宏观农业经济理解。其它,美邦也已变成完整的工夫效劳构制搜集,美邦效劳类企业与公益性效劳机构可为谋划主体供给较为完整的工夫效劳,比如美邦农业工夫效劳构制(FSA)为农人供给丰厚的消息。

  英邦消息化工夫操纵助推精准农业。消息化工夫激动英邦农业向数字化、智能化、精准化的偏向繁荣。英邦村庄地域消息化根源办法具备,互联网、3G信号已告竣根本掩盖。正在此根源上,精准农业工夫得以告竣正在农业的全方位操纵,如借助遥感工夫实行作物临盆监测与产量预告、农业资源侦察、农业生态境遇评判和灾祸监测等;英邦Massey Ferguson公司研发的“农田之星”消息料理体例,借助传感识别工夫和GPS工夫可以更为精准地实行种植和养殖功课、数据记实理解和拟订管理计划;智能刻板已根本设备卫星定位体例、电脑职掌和软件操纵体例,可以凭据差异处所、差异质地的地块景遇告竣自愿化、精准化、变量化功课,同时可能搜罗作物消息用以制制电子舆图和调解临盆战术。2013年英邦启动《农业工夫策略》,提出了操纵大数据、物联网工夫和智能工夫进一步繁荣精准农业,从而晋升农业临盆作用,如借助GateKeeper专家体例供给辅助决定和农场料理、LELY挤奶机械人等智能化修立正在养殖场中的操纵、自愿感知工夫正在施肥施药刻板上的操纵、二维码工夫正在农产物产销症结的平凡操纵等。

  德邦症结工夫与修立的主动研发与执行。正在欧盟农业联合计谋对数字农业的维持下,德邦主动繁荣高程度数字农业,正在农业临盆高度刻板化的根源上,创设完整的筹划机维持和辅助决定体例,供给数字农业归纳管理计划。德邦加入洪量资金与人力维持数字农业中枢工夫与智能修立研发,并由大型企业牵头,如德邦拜耳公司投资2亿欧元维持数字农业组织,已正在60众个邦度供给数字化管理计划,并公布旗下Xarvio品牌执行数字农业,通过Xarvio Scouring识别体例高效识别和理解作物孕育和病虫害消息,助助农人优化田块孑立料理和农田兼顾优化。具有百年汗青的德邦农业刻板创制商CLAAS集联络合第四代挪动通讯工夫和传感器工夫,告竣收割历程的所有自愿化。

  一是强化农业消息化根源办法装备。目前,我邦村庄大局部地域消息化根源办法装备滞后,数字农业繁荣缺乏根本条款,政府需进一步加大数字农业根源办法装备力度,为数字农业打下硬件根源。其一,改良村庄搜集根源办法条款。加快村庄通讯搜集根源办法装备和升级改制,加快宽带通讯网、挪动互联网、数字电视网的普及,扩充4G和5G搜集的掩盖鸿沟,完整消息终端、工夫产物和效劳提供,荧惑农人运用手机、筹划机等消息化终端。其二,激动村庄根源办法数字化转型。加快激动村庄地域水利、公途、电力、冷链物流、农业临盆加工等根源办法的数字化、智能化转型与装备,加大数字农业所需的无线传感器、无线基站和传输修立等加入,维持守旧农业向数字化、搜集化、智能化偏向实行更动。

  二是鼓动数字农业症结工夫的革新和转化。我邦数字农业中枢症结工夫研发相对滞后,智能修立很大水平仍依赖海外引进,邦产修立正在自助革新研发、体例集成操纵等方面尚有必然差异,政府需加快数字农业症结工夫的革新和转化。其一,加快中枢症结工夫攻合。盘绕数据感知与获取、数据照料与理解、辅助决定与料理效劳等症结症结告竣打破,中心占领“3S”工夫、动植物孕育模子模仿、智能感知与识别、智能决定与职掌等数字农业中枢工夫的统一集成操纵;而且加快胀动北斗卫星导航体例、高分离率对地观测体例正在农业临盆中的操纵;中心维持机灵农业工夫与设备研发,开荒智能化精准功课、传感器和智能终端、农业临盆料理精准职掌等智能设备。其二,完整农业消息资源数据库装备。基于GIS与GPS工夫操纵,安排创设宇宙农业临盆归纳数据库,纳入田块档案、三维地形、卫星影像、农情监测等差异标准数据,创设相应因素的数据轨范,并开荒数据共享料理平台,激动农业根源数据整合共享。其三,以新一代消息工夫激动农业数字化转型。加快执行大数据、云筹划、物联网及人工智能等新一代消息工夫正在农业临盆谋划料理中的行使,外现农业大数据的监测预警用意和优化因素加入组织用意,加快农业数字化转型过程。

  三是激动数字农业工夫系统与农业全财产链统一。数字农业症结工夫的操纵不光限于大田作物临盆症结,而应当扩展到农业临盆的产前、产中、产后的通盘历程,掩盖农资供应、农产物临盆、加工、流畅以及终端发售的全财产链。政府应加快告竣财产链症结症结的数字化转型,通过智能工夫和设备研发胀动临盆谋划症结智能化,通过革新“互联网+”农产物流畅效劳系统告竣流畅症结搜集化,通过农业消息数据库的创设与紧急农产物全财产链大数据装备告竣农业料理数字化,通过“产学研”纠合优化农业科技消息效劳告竣效劳精准化,带头农业村庄整个数字化转型。

  (本文系杭州市软科学切磋项目“科技革新助推数字农业繁荣晋升杭州高程度农业村庄今世化切磋”(20200834M38)、浙江省自然科学基金探究项目“农地流转的公约管辖机制切磋”(LQ20G030017)阶段性成就)