淺談茂縣農業數字化系統建設與發展

蔡 宇

(四川省茂縣農業畜牧和水務局，四川 茂縣 623200)

數字農業于1997年由美國科學院、工程院兩院士正式提出，指在地學空間和信息技術支撐下的集約化和信息化的農業技術。習總書記也在十九大作出的重大決策部署中強調：實施鄉村振興戰略，是新時代做好“三農”工作的總抓手?；ヂ摼W的普及正在逐漸改變著中國農村，“互聯網+”如何促進農業發展，將是未來農業工作的重點方向。

探索數字農業并不是沿海發達大城市的專利，就因為經濟、產業、專業技術人員的落后與不足，才需要提前探索，尋找屬于自己地區的一套支持農業發展、服務農技推廣的農業數字化體系。所謂“工欲善其事必先利其器”，只有借助互聯網大數據時代優勢，掌握最新、最先進的技術手段和工作能力，才能使農業專業技術人員在開展農業工作戰線中得心應手、事半功倍。

1 基本情況

1.1 產業發展現狀

茂縣隸屬于阿壩藏族羌族自治州，位于四川盆地向川西高原過渡的高山峽谷地帶，東西長116.62km，南北寬93.73km，幅員面積3903.28km2。全縣轄21個鄉鎮、147個村、419個組，擁有農業耕地面積6400.4hm2，農作物播種面積達到15285.6hm2，其中糧食作物9057.2hm2、水果4887.33hm2、蔬菜4563.47hm2。本縣主要廣泛種植的農作物有小麥、玉米、土豆、油菜、應季蔬菜、蘋果、李子、櫻桃、枇杷、葡萄等幾十余種。其中茂縣李、甜櫻桃、蘋果在全國享有不錯的口碑和聲譽。

1.2 產業發展存在的問題

由于地理、氣候條件約束和經濟發展制約，茂縣農業發展一直受到“三小一薄”，即：“小規模、小市場、小品牌，新科技技術薄弱”的發展瓶頸制約。茂縣地廣人稀、土地分布不連片，近70%以上的土地分布在高半山地區，土壤養分流失加之干旱少雨，造成茂縣本地農產品產量和品質一直很難有所提高。近10年來茂縣人民政府在中央和省州的大力支持下積極開展農業產業提升、特色基地示范帶動建設、農業產業品牌建設等多項任務并取得了一定的成效。縣農業部門借助災后重建、基地強縣和精準扶貧工作的開展大力推進農業產業和農民實用技術培訓工作。但在開展業務工作中也存在一定的現實困難，具體體現在小規模：產業連片不集中，集中推廣和指導困難，各個片區氣候、灌溉、土壤等條件不一，要準確掌握每個小片區的各項數據是每一名農業工作者的大難題；小市場：山區產業品質和產量相比于平原地區九牛一毛，應季農產品成熟后往往隨大市場價格波動，難以形成自身價格優勢，再加上交通運輸和供應鏈拉長，抬高了中間價格，往往在外地市場難有競爭優勢；小品牌：雖然在互聯網和數字化飛速發展的時代，茂縣的農產品品牌仍然處于被動發展當中，政府投入資金收效甚微，老百姓沒有知識面和意愿以及經濟實力打造品牌，本地特色產品如茂縣甜櫻桃、茂縣李、枇杷等還停留在以州帶動、以縣推動、農戶被動的局面，知名度、品牌質量口碑困難前行的時期；“三小”固然是制約本地農業產業發展的根本，新科技技術薄弱才是決定農業產業規?；?、品質化提升的源頭。所以抓住源頭有的放矢，著手探索發展農業互聯網、數字化、物聯體系等農業新科技新技術，才能跟上現代農業產業步伐。

1.3 農業數字化發展必要性

截止2017年底統計，茂縣農業系統現有專業技術人員47人，而因為單位內部工作分工不同，常年在農村一線工作的專業技術人員不足30人。這30名專業技術人員除了日常的黨政工作、學習培訓、項目建設、重點任務外，還要承擔全縣21個鄉鎮、147個村、419個組覆蓋耕地面積6400.6hm2的產業信息掌握、分析、產業發展規劃、農業生產技術指導。而這將是一個龐大的系統工程和數據收集掌握過程，如果只依賴鄉鎮、村一級的“估算”上報，數據偏差將會越來越大，對農業生產指導、產業發展規劃造成不少的困難。更何況要開展農業生產指導、技術支持還必須掌握土壤、大氣、降雨、海拔等多方面多行業的專業數據，不是光靠一部分人段時間能夠完成的。所以發展茂縣農業數字化系統建設勢在必行。

2 系統建設和應用

2.1 系統構思

2012年初，茂縣部署了“將茂縣建設成為讓都市老百姓放心的蔬菜水果生產基地”的發展戰略，提出了全力發展特色農業產業的具體要求。中國科學院成都生物研究所組織專家開展“茂縣特色農業發展規劃”，力爭能夠形成一個具有科學內涵的、能夠為全縣農業結構調整和產業轉型升級提供具有可操作性方案的特色農業發展規劃。而這一規劃就是建立在組建一套農業數字化查詢系統的基礎上。根據茂縣山地立體農業的現狀，開展全縣土壤類型空間分布、土壤質量與肥力分布、茂縣農業氣候(土壤均溫、有效積溫、光照與降水)的空間分布、主要特色果蔬與中藥材適宜種植區的遙感解譯與數字化成圖等的大數據庫。

圖1 茂縣農業數字化系統操作圖

2.2 系統建設

2013年初該系統正式建設完畢，整套數據庫依托GIS數據采集庫，將全縣收集到的近8G真實數據，結合谷歌地圖遙感技術進行封裝。數據庫包括了全縣21個鄉鎮和149個村寨的名稱邊界接線、農業耕地、海拔、空氣質量氣候、適宜種植品種、土壤成分含量、地區遙感影像7個大類，其中還詳細包括耕地空間分布、土壤類型空間分布、土壤質量空間分布(pH、有機質、氮、磷、鉀等各種養分的系列數據)、茂縣氣溫空間分布、各類積溫分布、降水量空間分布、光照分布等近30個小項；該數字化系統與谷歌地圖遙感技術相機和，采用3S技術、GIS遙感等先進技術對茂縣山地立體農業氣候、土壤類型與質量的空間分布等進行了深入細致的分析，不僅使得全縣特色農業產業規劃與布局更加科學合理，而且對于指導農業生產具有重要參考價值。對茂縣主要果蔬等農產品進行了品質檢測化驗，為發掘茂縣農產品的潛在競爭優勢提供科學依據。規劃制定的茂縣特色農業發展目標明確、發展思路清晰、定位準確、特色鮮明、重點突出，符合茂縣實際，具有一定的科學性和可操作性。規劃文本流暢、圖表清晰，取得了一批高質量的數字化圖件資料，規劃成果對于茂縣特色農業產業化發展具有指導意義。

圖2 結合茂縣農業數字化系統開展的特色農業項目規劃分布

2.3 應用支持

茂縣數字化系統建成后，其龐大的數據庫支撐了全縣特色農業發展的重點建設項目，涉及到5大類、15個重點領域、47個項目的重點建設任務項目數據庫。最終完成了12個章節15萬字100多個圖表的《茂縣特色農業發展規劃》報告。對甜櫻桃、枇杷、羌脆李、蘋果、釀酒葡萄、核桃、花椒、番茄、辣椒、馬鈴薯、大黃等11個重點品種進行了專題規劃。至今，該系統在全縣開展農業災后重建、資源調查、精準扶貧、土地確權、農業產業規劃發展等的數據查詢、項目規劃、發展依據上提供了詳實可靠的數據支持。

3 存在的問題

龐大的數字系統技術也因為種種原因沒有發揮其更大的潛力和作用，主要有五大原因和兩大難題。

3.1 第一大原因

數字化系統當初建設初衷，缺乏長遠規劃和支持，缺乏后續更新、維護和下一步升級完善保障。

3.2 第二大原因

這套數字化系統是2013年建設的，由于資金技術和當時設備所限，相比于日新月異的互聯網數字化發展已漸漸脫節，具體表現在數據庫冗雜、缺乏優化，數據的使用僅限于通過軟件調取查詢，而落后的數據調運機制造成要查詢一個鄉鎮、村的數據往往需要十幾分鐘的加載、定位查詢，缺乏快速查詢與便捷使用的功能。

3.3 第三大原因

數字化系統僅限于單機數據查詢，沒有互聯網開放接口，技術人員脫離服務器就不能進行有效查詢，對于經常在田間地頭開展工作的專業技術人員帶來不便。

3.4 第四大原因

對此套數字系統的應用開發和技術人員利用缺乏積極的認識，并沒有將其作為服務農業發展的科技工具來推廣、使用。

3.5 第五大原因

農業產業逐步在更新換代，地區氣候、土壤、水質等也在變化，而數據庫沒有有效的更新功能，短期還能借鑒參考，多年以后很多數據將失去其指導和參考意義。

3.6 存在的第一個難題

是缺乏政府和農業部門的重視，農業系統缺少專業的互聯網信息化工作部門和專業技術人才，很多人的意識還停留在互聯網數字化農業就是做個網站、建個QQ微信群交流工作的粗淺認識上。缺乏對互聯網數字化大數據服務農業產業、農技推廣的新技術新功能探索上。

3.7 存在的第二個難題

資金投入困難。對于一個國家級貧困縣，當初拿出大量資金建設農業數字化系統已經屬于大膽嘗試，但是在建設之初缺乏了對于未來系統利用、發展、升級的長遠思考和資金投入，就像十月懷胎生下一個健康的孩子卻缺少了后續的營養和教育，這套數字化系統就成了建成時候很強大、很完善，逐步隨著時間推移，逐漸變成一套沉睡的數據庫，確實非常惋惜和浪費。

4 發展建議

(1)首先要解決的就是加強上級部門主管領導的重視和投入力度，必須明確21世紀是互聯網和大數據的時代，農業雖然是基礎行業，但是也離不開與新時代接軌的步伐。要提高本地農業產業品質、產量和知名度，提升農業專業技術人員開展農業產業提升、農業技術推廣的能力，必須重視和發展農業互聯網數字化工作。

(2) 加大開發和資金的投入，以茂縣農業數字化系統為基礎，逐步完善和升級功能，加強后續開發和完善功能相關經費的投入，可以探索與本地農業產業方面的公司、企業和專合組織合作開發的模式，以政府投入為基礎，企業和組織投資建設為輔助，通過后續應用完善帶來便利為回報，分年分步驟逐步解決資金缺乏的問題。

(3) 重視農業互聯網數字化工作，加強人才引進和機構建設。在當今社會，不懂互聯網和數字化工作是不可能開展高效、全面的大數據工作的，農業工作如果依然用腳跑、用嘴講、靠資料宣傳，不但更加耗費人力、財力，取得的效果也會越來越差。現在大部分縣一級的農業部門還沿襲老的編制和機構內設，缺乏專職開展農業互聯網和數字化工作的部門和技術人員，將做個門戶網站、開展QQ微信群工作交流、電子公文交換單一的作為互聯網數字化工作的全部，缺乏重視和基礎建設，更不要談探索和利用新技術的農業數字化系統，此項工作將繼續是作為一項政績任務完成了就“留檔”，不能真正起到應有的推廣和應用效果。

5 進一步思考

(1)要解決數據庫資源優化不足，操作系統繁雜運行和查詢緩慢的問題。可以結合最新的數據庫系統建設標準，運用優化的數據庫軟件進行再編譯、整理，提高數據庫應用的便捷性和時效性。結合最新的地圖遙感技術，提高數據庫使用的準確性和效率性。

(2)要探索通過對接互聯網接口，結合地圖遙感功能，開發APP適時查詢對照系統，讓技術人員能通過辦公電腦、手機互聯網的形式即時查詢所需要的本地最新的農業產業和自然氣候等相關數據。

(3)完善數據庫數據后臺更新模式，根據本地區氣候、環境、耕地使用情況的變化，由后臺專業人員定期更新最新的數據，保證數字化系統的應用時效性。

(4)加強對數字化系統數據的加密和保護功能開發，確保保密數據的安全內部使用不泄密。租用安全、高效的互聯網云服務器，將數字化系統數據庫存放到互聯網上，以加密數據庫的形式對接到內部查詢頁面和APP系統上，避免了單機數據庫的不便捷，也提高了數據庫互聯網應用手段。

(5) 成立縣級農業互聯網數字化系統工作機構，落實有一定互聯網計算機專業知識和工作積極性的專業人員從事數字化系統的維護管理更新，同時也為未來本縣的農業互聯網數字化工作培養技術人才和累積工作經驗。加強專職技術人員的培訓、管理和考核機制。

此文僅建立在個人立場和多年來接觸農業信息化和互聯網大數據工作中總結的一點個人見解和意見。希望未來農業工作更加重視互聯網信息化數字化的利用和推廣，將其作為開展農業提質增效、農民遠程教育、農業技術人員開發便捷工具的重要思想和任務，真正將新時代重任用新時代科技挑起來，對于鄉村振興、農業發展和脫貧攻堅提供騰飛的能源。