數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念及設(shè)計技術(shù)體系

胡江波

摘 要：數(shù)字農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)階段的發(fā)展目標，也是我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢，該農(nóng)業(yè)可以通過科學技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展，為農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展提供有利的技術(shù)支持，系統(tǒng)全面地規(guī)劃了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，對我國農(nóng)業(yè)起著推動促進的作用，進一步提高了我國農(nóng)業(yè)事業(yè)的進步和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字農(nóng)業(yè)；概念；設(shè)計技術(shù)體系

中圖分類號：S126 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180333039

1 數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念

數(shù)字農(nóng)業(yè)從誕生至今還沒有很長的時間，也沒有進行系統(tǒng)科學的分析和定位，對于數(shù)字農(nóng)業(yè)具有幾種不同的說法，其中最多的說法是：在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中采用科學信息技術(shù)。這個數(shù)字農(nóng)業(yè)的英語叫法為Digital Agriculture[1]。在國外已經(jīng)有部分企業(yè)實行了數(shù)字農(nóng)業(yè)，對于這些企業(yè)來說：數(shù)字農(nóng)業(yè)指的是農(nóng)業(yè)在網(wǎng)絡(luò)和電子設(shè)備上進行各項工作。事實上，數(shù)字農(nóng)業(yè)主要包括以下幾種方面：

通過各式各樣的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，得到關(guān)于農(nóng)業(yè)的各項數(shù)據(jù)信息，從而經(jīng)過全面的分析研究，再運用計算機技術(shù)將農(nóng)業(yè)進行圖像技術(shù)處理，將得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成圖形表達反映出來，最后實現(xiàn)采取處理的理論技術(shù)和方法。

利用先進的科學技術(shù)，比如全球定位系統(tǒng)、計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)等，再結(jié)合與農(nóng)業(yè)有關(guān)的學科，例如生態(tài)學、農(nóng)學和地理學等，在農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)工作中，及時監(jiān)控和檢測農(nóng)產(chǎn)品和土地的實際情況，及時獲取產(chǎn)品的生長情況、水分、環(huán)境條件等信息和數(shù)據(jù)，適時的監(jiān)測和調(diào)整，從而形成農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程和結(jié)果實施模擬仿真，有效減少農(nóng)業(yè)資源的浪費，節(jié)約農(nóng)業(yè)成本，提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。

了解掌握一定的農(nóng)業(yè)知識以及所需的科學技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)字化，收集各種農(nóng)產(chǎn)品的環(huán)境、土地等方面的信息數(shù)據(jù)，建立一個自動數(shù)據(jù)庫。

通過應用數(shù)字地球技術(shù)，比如定位技術(shù)、遙感技術(shù)、計算機技術(shù)等，對這些科學技術(shù)進行有效的結(jié)合，形成一個科學的技術(shù)系統(tǒng)框架。

現(xiàn)在，數(shù)字農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域不僅僅在于農(nóng)業(yè)，還包括了林業(yè)、畜牧業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工、銷售、生產(chǎn)等，對于這些領(lǐng)域范圍還可以進行更細致的劃分。從大范圍來說，數(shù)字農(nóng)業(yè)的內(nèi)容主要有以下5種：農(nóng)業(yè)的資源管理、宏觀管理、生產(chǎn)管理、經(jīng)營和服務(wù)、科研推廣教育。

2 設(shè)計技術(shù)體系

2.1 全球定位技術(shù)

全球定位系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性，平均每秒能提供不同的數(shù)據(jù)定位，是一個及時、全天和不間斷、全面的定位技術(shù)，可以提供客戶精確的、不同維度空間的地理位置和時間數(shù)據(jù)。這項系統(tǒng)技術(shù)不僅僅普遍用在導航定位上，也普遍運用在各個重要關(guān)鍵的領(lǐng)域范疇，比如科學研究、軍事以及國防等，人們的日常生活中更是隨處可見。這種技術(shù)的使用對農(nóng)業(yè)來說，可以有效防止和避免農(nóng)作物被害蟲傷害，以及其他不利的影響，對作物進行實時的監(jiān)控和檢測，針對不同的問題制作出不同功能的農(nóng)業(yè)機械，比如作物收割機、農(nóng)藥噴灑機等等，促進農(nóng)業(yè)的自動化生產(chǎn)。

2.2 地理信息技術(shù)

地理信息技術(shù)是通過將地圖制作成一種有文字和數(shù)字的地圖，利用計算機對地圖進行研究和操作。這個技術(shù)可以進行不同維度空間的信息收集、存儲、分析和傳輸?shù)裙ぷ鳎⑶疫€擁有分析預測空間信息的能力。這種技術(shù)是一種形象直觀明了的科學技術(shù)。在農(nóng)業(yè)中使用地理信息技術(shù)，可以分成以下4個方面：農(nóng)業(yè)管理的輔助決策。通常是通過該信息系統(tǒng)的分析預測的功能，融入到農(nóng)業(yè)的支持系統(tǒng)、專家系統(tǒng)和其他技術(shù)中，從而運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中；農(nóng)業(yè)資源分析；農(nóng)業(yè)資源調(diào)查；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理。

2.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

在最近幾年里，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在生活上的應用非常普遍，這種技術(shù)主要結(jié)合了各項重要的科學技術(shù)而成，比如多媒體技術(shù)、計算機技術(shù)、人體智能和傳感技術(shù)等[2]，例如在農(nóng)業(yè)工作過程中，可以利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)將植物和農(nóng)作物進行模擬，模擬出這些植物的生長過程和發(fā)育情況，以及其他方面的各種情況，做到精準和真實的模擬過程和外形。還可以通過這項技術(shù)，在計算機上創(chuàng)造設(shè)計出許多新的植物和作物，進行培養(yǎng)和發(fā)育，從而培育出新型健康的品種，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，創(chuàng)造出更多具有價值的新品種。

2.4 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)包含了多種先進的科學技術(shù)，比如定位技術(shù)和地理信息技術(shù)等等，已經(jīng)實現(xiàn)了從地面到天上，以及航空的遙感，是一個對各個空間進行檢測的技術(shù)[3]。這種技術(shù)可以快速精確地采集分析數(shù)據(jù)，且具有很好的功能，一般情況下，不會受到外界因素的影響，普遍運用于各個領(lǐng)域，尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)上的應用主要是調(diào)查植物的土壤和水分，植物的評估和檢測，森林預防、作物病蟲害等。

參考文獻

[1]劉偉明.數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念及其技術(shù)體系[J].經(jīng)濟研究導刊，

2009（13）：43-44.

[2]李樹君，方憲法，南國良，等.數(shù)字農(nóng)業(yè)工程技術(shù)體系及其發(fā)展[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2003，34（5）：157-160.

[3]閻楚良，楊方飛.農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計技術(shù)及展望[J].中國工程科學，2006，8（9）：13-18.