淺談數(shù)字農(nóng)業(yè)

馬 麗

（云南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息與宣傳中心，云南昆明 650224）

當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入一個數(shù)字化的時代，以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的第四次工業(yè)革命蓬勃興起，一場更大范圍、更深層次的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革已展開。數(shù)字化、智能化將是未來10年發(fā)展的主旋律，大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等將會與各行各業(yè)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的價值，數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在改變著人們的生活。21世紀(jì)的今天，尤其是近10年整個世界都在提數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念。什么是數(shù)字農(nóng)業(yè)呢？

一、數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念

數(shù)字農(nóng)業(yè)是1997年由美國科學(xué)院、工程院2院士正式提出。數(shù)字農(nóng)業(yè)是指將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機(jī)技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)等高新技術(shù)與地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來，實現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對農(nóng)作物、土壤從宏觀到微觀的實時監(jiān)測，以實現(xiàn)對農(nóng)作物生長、發(fā)育、病蟲害、水肥以及相應(yīng)的環(huán)境進(jìn)行定期信息獲取，生成動態(tài)空間信息系統(tǒng)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象和過程進(jìn)行模擬，達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量的目的。數(shù)字農(nóng)業(yè)主要包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)4個部分。

二、國內(nèi)外數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程

（一）國外計算機(jī)及信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展

大致經(jīng)歷了五個階段：

1.第一階段。20世紀(jì)50～60年代，農(nóng)業(yè)應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的科學(xué)計算，促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技的定量化。

2.第二階段。20世紀(jì)70年代，農(nóng)業(yè)應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)處理農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫。

3.第三階段。20世紀(jì)80年代，以農(nóng)業(yè)知識工程、專家系統(tǒng)的研究為重點(diǎn)。

4.第四階段。20世紀(jì)90年代，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的研究與開發(fā)。

5. 第五階段。21世紀(jì)，采用標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，實施三維農(nóng)業(yè)信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)連接新階段。

（二）國內(nèi)數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展

我國數(shù)字農(nóng)業(yè)較國外起步較晚，早期發(fā)展以政府政策引導(dǎo)和資金支持為主。1990年，國家科技部推出“863”計劃，支持計算機(jī)研究“農(nóng)業(yè)智能應(yīng)用系統(tǒng)”。1998年“七五”期間，國家領(lǐng)導(dǎo)人在中國科學(xué)院和中國工程院院士大會上提出了發(fā)展“數(shù)字中國”的戰(zhàn)略。隨后“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的探索與研究在我國全面展開。2003年國家“863”計劃將“大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用研究與開發(fā)”列為重大科技專項進(jìn)行研究，并取得階段性成果。從2013年開始，國家農(nóng)業(yè)部在天津、上海、安徽3省市率先開展了物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗工程，對采集農(nóng)業(yè)實時數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面進(jìn)行了探索。2015年，隨著大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略地位提高，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也成為新的焦點(diǎn)，2015年底，農(nóng)業(yè)部發(fā)布《農(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)發(fā)展的實施意見》，國家為“農(nóng)業(yè)+大數(shù)據(jù)”的發(fā)展應(yīng)用指明了方向。2017年，農(nóng)業(yè)部正式設(shè)立“數(shù)字農(nóng)業(yè)”專項，加快了我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、數(shù)字化的發(fā)展進(jìn)程。2019年發(fā)布《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2019-2025年）》，對新時期推進(jìn)數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村建設(shè)的總體思路、發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)作出明確部署，是指導(dǎo)新時期數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村建設(shè)的行動指南。

三、取得的成果和存在的問題

（一）數(shù)字農(nóng)業(yè)取得的成果

我國農(nóng)業(yè)信息技術(shù)經(jīng)過近30年的發(fā)展，已初步形成了包括農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云計算、農(nóng)業(yè)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人智能識別與控制、農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)與裝備、全自動智能化動植物工廠等技術(shù)的智能化農(nóng)業(yè)技術(shù)體系。在農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)、動植物數(shù)字化虛擬設(shè)計技術(shù)、農(nóng)業(yè)問題遠(yuǎn)程診斷、嵌入式手持農(nóng)業(yè)信息技術(shù)產(chǎn)品、溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)、數(shù)字化農(nóng)業(yè)宏觀監(jiān)測系統(tǒng)等方面的研究應(yīng)用都取得了重要的階段性成果。通過不同類型地區(qū)應(yīng)用示范，初步形成了全國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)框架和數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)體系、應(yīng)用體系和運(yùn)行管理體系，促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。

（二）發(fā)展中存在的問題

我國的數(shù)字農(nóng)業(yè)相對于發(fā)達(dá)國家還有一定的差距，在發(fā)展進(jìn)程中存在以下問題：

1.重硬件，輕軟件。大量硬件投入實際上并不能完全解決農(nóng)業(yè)的根本問題。如沒有數(shù)據(jù)和軟件來驅(qū)動的物聯(lián)網(wǎng)，其實是工具，與機(jī)械農(nóng)業(yè)并無本質(zhì)上的差別。

2.有數(shù)據(jù)，但缺乏數(shù)據(jù)運(yùn)營技能。數(shù)據(jù)是數(shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)資源，近年來政府與企業(yè)多在數(shù)據(jù)采集上投入重金，但是缺乏必要的數(shù)據(jù)運(yùn)營技能，對獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制、分析加工和建模應(yīng)用方面的工作相對滯后。

3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)據(jù)資源分散，數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用不夠，整合和共享不充分。雖然農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出“全產(chǎn)業(yè)鏈”的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展路徑，但未能充分激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)的潛力。

4.數(shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不充分。如在城鄉(xiāng)一體化建設(shè)中，推進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、5G等關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度還不夠；傳統(tǒng)的高速寬帶網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施升級改造需要進(jìn)一步加快。

5.產(chǎn)品化能力弱。近年來，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)層出不窮，但對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體的服務(wù)能力普遍不足，產(chǎn)品市場化困難。

6.數(shù)字農(nóng)業(yè)人才短缺突出。很多科技型企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在核心技術(shù)研發(fā)、大數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用等領(lǐng)域的人才儲備不足，自主創(chuàng)新研發(fā)能力較弱。

四、發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的途徑

對于當(dāng)前數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中存在的問題，需采取有針對性措施。

（一）硬件、軟件同等重要，雙管齊下

數(shù)字農(nóng)業(yè)是以數(shù)據(jù)來驅(qū)動機(jī)械實現(xiàn)自動化運(yùn)轉(zhuǎn)和智能化調(diào)節(jié)的，只有打通軟件平臺，方有打開大數(shù)據(jù)、智慧農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)大門的鑰匙。

（二）提升數(shù)據(jù)運(yùn)營技能

數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用是一個雙向互動的過程，只有不斷嘗試?yán)脭?shù)據(jù)產(chǎn)生價值，才能建立有價值的數(shù)據(jù)采集渠道。

（三）構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源體系

加大數(shù)據(jù)開發(fā)利用，整合和共享數(shù)據(jù)資源，上中下游一體，探索農(nóng)業(yè)“全產(chǎn)業(yè)鏈”新模式，加快推進(jìn)農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

（四）加強(qiáng)數(shù)字農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

加大通信網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、5G、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度，加強(qiáng)重大工程設(shè)施建設(shè)，實施國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)中心建設(shè)和天空地一體化觀測體系建設(shè)，提升對數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐能力。

（五）提升產(chǎn)品化能力

農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)只有提升自身產(chǎn)品化能力，持續(xù)打造有生命力的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，提升對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體的服務(wù)能力，才能較好地撬動龐大的農(nóng)業(yè)數(shù)字化市場。

（六）加強(qiáng)數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)

發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)，人才是關(guān)鍵。要積極通過高校、科研院所、研發(fā)中心等大力培養(yǎng)數(shù)字農(nóng)業(yè)專業(yè)化人才，重點(diǎn)突出對人才原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性技術(shù)研發(fā)能力的培養(yǎng)，著力打造一批基礎(chǔ)理論功底深厚、研發(fā)技術(shù)過硬的數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)軍人才和骨干人才，為數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供有力的人才保障和支撐。

五、數(shù)字農(nóng)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期

全球數(shù)字農(nóng)業(yè)時代到來，信息化已成為引領(lǐng)創(chuàng)新和驅(qū)動轉(zhuǎn)型的先導(dǎo)力量。黨的十八大以來，我國數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村建設(shè)取得明顯成效。國家層面已經(jīng)圍繞數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展，研究并出臺了一系列政策，為數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的政策支持和制度保障?！稊?shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2019-2025年）》明確，將數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技攻關(guān)作為國家重大專項和重點(diǎn)研發(fā)計劃的支持重點(diǎn)。當(dāng)前及“十四五”時期是推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。應(yīng)把握發(fā)展機(jī)遇，搭乘“數(shù)字中國”的時代快車，提升數(shù)字化生產(chǎn)力，深化數(shù)字技術(shù)推廣應(yīng)用，加快數(shù)字技術(shù)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的融合，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、科技化、智慧化發(fā)展。