浙江省農業信息與裝備前沿技術及其產業的發展戰略研究

戴燕玉 方豪 宣將

摘要 ? ?根據當前農業信息裝備前沿技術及其產業發展的研究現狀，針對當前農業信息裝備前沿技術及其產業發展中存在的問題，提出了相應的戰略思路，指出發展重點，提出相關保障和政策建議。

關鍵詞 ? ?農業信息與裝備;前沿技術;產業;發展戰略;浙江省

中圖分類號 ? ?S-1 ? ? ? ? 文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）18-0226-03 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract ? ?In view of the current problems in agricultural information and equipment frontier technology and its industrial development，according to the current research on agricultural information and equipment frontier technology and its industrial development，this paper proposed its relevant strategy for development in Zhejiang Province.It also pointed out its development priorities and put forward relevant safeguards and policy recommendations.

Key words ? ?agricultural information and equipment;frontier technology;industry;development strategy;Zhejiang Province

1 ? ?國內外農業信息與裝備前沿技術

1.1 ? ?先進農業傳感器技術

國外先進的傳感器技術引入了各種先進的傳感方法，已經改變了原有的人工檢測和識別模式。植物生命信息檢測的方法將朝著數字化、精細化、快速化的方向發展。環境信息的快速檢測與評價以及評價結果在植物生長管理研究中的直接應用，也是環境信息傳感技術的關鍵領域。我國先進農業傳感器技術主要包括生命信息傳感器技術與環境信息傳感器技術2個方面。

1.2 ? ?精準作業技術與智能裝備

從國際精準農業智能化裝備技術發展情況來看，自動變量施肥呈現上升勢頭;多養分混合配置與變量施肥技術的結合是發展趨勢。從精準農業的未來發展來看，能夠實現農田信息快速獲取的機載田間信息采集技術、保證農機具實現精準作業的精準作業導航與控制技術、實現變量作業的決策模型與處方生成技術以及智能化的精準實施技術裝備成為精準作業技術與智能裝備領域研究的主要方向[1]。

1.3 ? ?農業智能機器人

農業機器人將不僅根據作業對象的外形特征進行任務規劃，還將作物的生長狀態等生理信息也作為任務規劃的重要依據。

1.4 ? ?農業物聯網技術與裝備

農業物聯網的前沿研究方向可以根據其應用領域劃分為以下4個部分：用于資源的精細監測和調度的農業物聯網技術、用于生態環境的監測和管理的農業物聯網技術、用于生產過程精細管理的農業物聯網技術、用于農產品的安全質量溯源的農業物聯網技術。

1.5 ? ?農業信息服務技術

遙感信息技術和各個農業應用領域的結合正在向更深層次發展。農業信息資源與增值服務向海量高效處理和個性服務發展，農業專用軟件系統技術、綜合服務系統應用范圍已相當普遍。我國開展了面向農村社會管理與服務的綜合信息服務平臺的研發。在移動服務終端的研發方面，國內相繼提出了“維納斯計劃”和“女媧計劃”，農業信息產業發展規模不斷擴大，我國農業信息服務用戶群體日趨穩定，農業信息產業發展基礎網絡平臺初具規模，農業專業軟件產業應用市場容量大幅增加。

2 ? ?浙江省農業信息與裝備前沿技術及其產業的發展現狀

2.1 ? ?數字農業信息采集設備的研發

自“十一五”以來，在國家“863”和省科技計劃項目的支持下，浙江省高校科研單位和有關企業相繼研發了一批實用儀器。基于多種無線傳輸技術的“數字農田”“數字果園”等智能環境監測和控制系統也得到了開發與應用[1-2]。

2.2 ? ?基層農村綜合信息服務終端設備的研發與應用

利用浙江省農村已有的網絡基礎設施，研究開發符合農村實際需要的、便捷高效的信息化服務平臺和應用系統，構建現代農村信息服務體系，開發智能化、便攜式、低成本的信息服務終端，開展技術培訓和信息服務，解決了城鄉“數字鴻溝”和農村信息化“最后一公里”問題，促進信息進村入戶和基層政府對信息的整合與綜合分析利用。

2.3 ? ?各類農業軟件系統的開發與應用

包括農村基層管理與農業技術服務培訓軟件，數字農業基礎數據庫和平臺研究開發，面向農業企業和農產品安全管理軟件開發。這類軟件主要包括農業企業質量控制軟件、農產品安全管理與溯源系統等。

2.4 ? ?基于“3S”技術的農業資源綜合管理

利用遙感、GIS和GPS技術進行農業資源大面積動態監測、科學評價和輔助管理是數字農業的重要內容。浙扛省在農業遙感與信息技術領域一直位于全國前列，特別是在利用衛星技術監測主要農作物面積和長勢的研究方面先后取得了多項國家和省部級科技進步獎。

2.5 ? ?數字林業基礎數據建設與系統開發

①數據標準與數據交換標準建設。完善森林資源基礎管理、林地管理、林木采伐、木材運輸、森林防災、造林更新等方面的數據標準，開展了相互之間的信息聯動、管理互動機制研究，形成了元數據庫框架。②完成了林業數據庫建設。③開發了覆蓋林業主要環節和內容的軟硬件系統，開發了林權信息管理系統、林木采伐、流通信息管理系統、征占林地管理系統、森林資源、生態公益林管理系統、動植物檢疫與監測系統、行政許可綜合管理系統、營造林管理系統、森林防災聯動監管系統、種子種苗管理系統等多個軟件產品[3]。

3 ? ?存在的問題

一是缺乏從信息作為生產力的第一要素的高度進行系統組織、設計和系統研究，研究力量和研究目標分散，數字化技術對農業進行系統表達、設計、控制、管理和經營的革命性作用遠遠沒有發揮出來。二是對數字農業技術體系的理解存在偏差，有些強調把農業生物信息學、農作物生長模擬模型等微小尺度的研究作為數字農業的核心，有些只把宏觀的水、土、氣等環境資源要素的遙感監測和可視化、數字化作為數字農業技術進行研究，忽視了農業生產本身具有品種的多樣性、生產的分散性、時空的變異性、災害的突發性等，沒有把握數字農業的全局，不能真正發揮現代信息技術改造傳統農業產業的獨特優勢。三是缺乏具有帶動全局性和戰略性的重大技術、重大產品和重大系統，目前已有的研究成果相當一部分是把信息技術作為外圍輔助的手段，提供表層的信息服務，數字化技術沒有作為本質要素真正參與到農業生產、管理、科研和推廣各個環節中。四是缺乏兼具綜合農學知識、動植物生理生化、計算機數學、計算機軟件、網絡信息、社會經濟的數字農業技術系統分析、開發人才和學科帶頭人，不能準確把握研究的全局和研究方向[4-5]。五是還沒有在省級平臺整合相關力量來組建數字農業和農業信息技術的工程中心或技術示范基地，阻礙了數字農業技術研究應用的快速發展。

4 ? ?發展戰略

4.1 ? ?戰略思路

“十三五”及今后一段時期，浙江農業信息與裝備前沿技術及其產業發展的基本思路為遵循“有限目標、突出重點，分步實施、穩妥推進，立足浙江、適用實用”的指導方針，優先選擇對浙江省農業未來發展有重大影響和重大應用前景的技術為突破口和切入點，在統一的技術標準指導下，對農業信息與裝備前沿技術進行研究與產品開發，通過系統集成，構建農業信息與裝備技術平臺，初步形成浙江省農業信息與裝備技術框架。研發一批適用可靠的農業信息技術軟硬件產品，扶持若干家從事農業信息與裝備技術產業的企業，重點培育先進農業傳感器技術、精準作業技術與智能裝備、農業機器人技術、農業物聯網技術與裝備和農業信息服務技術等方面為基本架構的現代農業信息與裝備技術產業[2]。

4.2 ? ?戰略目標

一是研究和開發符合國際標準和浙江省實際的標準化數字農業與農業信息采集技術，建立浙江省農業信息資源基礎數據庫和網絡化資源信息中心。二是逐步構建和完善覆蓋浙江省主要農作物、畜牧水產養殖動物的生物生長以及病蟲害發生流行規律的數字模型，實現浙江省主要農作物、畜牧水產養殖動物及病蟲害防控數字模擬和設計。三是建立以地面平臺、航空平臺和航天平臺為基礎，以“3S”技術為支撐、立體交叉的農業數字化監測體系。四是開發具有自主知識產權，能適應不同層次、不同類型需求的農業信息技術軟、硬件產品，構建浙江省數字農業與農業信息技術平臺。五是通過農業信息技術的集成和應用示范，建立新農村數字化信息服務網絡。六是以森林資源監測與保護為重點提高監管水平、以提升服務能力為根本以林農增收和可持續發展為目標初步實現林業信息服務網絡化、林業資源和森林資源資產監管數字化、林業生產過程管理精確化、林業裝備智能化和虛擬化。

5 ? ?發展重點與主要內容

5.1 ? ?數字農業信息采集技術與產品研發

一是研發非接觸式、快速、無損地獲取田間、養殖場地環境要素的各類傳感器和數據處理軟件;研發各類田間或養殖場地數據無線傳輸網絡設備。二是數字農業信息處理與智能決策管理。研究建立浙江省農業信息資源共享數據庫和檢索系統;開發專用的農業地理信息系統軟件和模型庫;開發農業智能化決策輔助系統軟件和PDA產品;研發基于3G移動式終端的農業技術咨詢與信息服務插件產品[6-7]。三是農情信息遙感監測與預警。研發面向農情監測與預警的衛星數據處理、數據融合、協同反演和同化關鍵技術;建立基于衛星遙感技術的農田環境監測、主要農作物苗情評價、農林重大災害監測與損失評估、作物種植面積估算與產量預測軟件及業務化運行系統。四是農業產業鏈信息技術集成與應用。開發面向農業產業全過程的信息化集成的關鍵技術與產品，包括支持農產品物流、農業電子商務、農產品安全溯源等涉及農業產供銷整個產業鏈的信息化產品;建立以農業龍頭企業、農業合作社、農業專業協會為主體的信息化示范。

5.2 ? ?林業信息與裝備技術

一是森林資源數字化調查技術與應用。主要內容有：無線野外數據采集儀的開發與應用;無線傳感網絡布局與生態環境監測;森林認證產品物聯網絡系統研究與應用;遙感和視頻數據特征提取與應用。二是林業信息化管理技術與系統。研制集終端信息采集、無線網絡傳輸、后臺信息處理于一體的森林資源調查數據管理系統。三是森林保護與重大災害預警與防控技術。建立覆蓋全省的森林保護監控系統，研究森林火險精準預測預報技術，開發森林質量跟蹤與預警系統。四是森林資源資產數字化管理技術與產品。建立森林資源資產空間與屬性數據庫以及IC卡，包括省、地、縣3級森林資源權屬信息管理系統;基于戶、組和村的森林資源權屬“一卡通”系統研究與應用;基于縣、省2級森林資源與資產交易系統的研究與應用。

5.3 ? ?現代新農村建設信息技術

一是農村資源與資產數字化管理技術。研究基于“3S”技術的農業資源調查與優化配置系統;農村土地資源合理利用與流轉數字化管理;農村特色農產品產地與自然生態資源數字化管理等。二是新農村多網融合技術與低成本信息服務設備。新農村低成本信息服務終端設備研發與應用;新農村多網融合關鍵技術與運行體系建設。三是新農村公共服務與遠程培訓信息技術。開發基層農村政務管理與公開系統;研發農村勞動力轉移就業信息服務平臺;研發新型農民創意培訓軟件與農業遠程多媒體服務系統等。四是新農村規劃與建設信息化支撐技術。研究新農村建設土地利用規劃評價與動態監測技術;村鎮土地利用空間格局和景觀結構動態變化遙感監測;新農村建設與基本農田保護綜合規劃研究等。

5.4 ? ?重點領域信息及裝備技術

一是發展畜牧業與設施農業相關智能農業機器人技術。我國畜牧業方面的農業機器人研究遠遠落后于歐美國家，開發具有自主知識產權的畜牧業機器人，提升浙江省畜牧業的技術競爭力，已成為當務之急。二是發展中型精準作業裝備及其大尺度作業解決方案生產技術。三是發展農作物病害預測監控系統及食品安全控制技術。建立準確有效的病蟲害預測監控系統，加快食品安全檢測技術的發展，開發輕便快速的土壤重金屬、農產品農藥殘留檢測產品。四是發展RFID、云計算相關技術及其產業。RFID產業的健康發展關系到農業物聯網在物流方面應用的成敗，云計算技術能夠為農業物聯網的數據通訊提供高效、靈活的傳輸保障。五是發展公益性農業信息咨詢業務。通過建立農業技術知識、農業市場現狀以及農業氣象條件等信息庫和網站，為廣大農業提供多方位的公益性信息服務，對于浙江省的農業信息化技術普及發展和保障農業生產穩步發展均有重要的現實意義。

6 ? ?對策與建議

在對策制定和實施方面提出如下建議：一是加大研發投入力度;二是建立完善產業科技創新體系;三是完善行業標準和相關政策法規;四是加速產業技術創新戰略聯盟構建;五是加快產業科技創新團隊建設;六是加強企業創新型人才培養與企業研發機構建設。

7 ? ?參考文獻

[1] 陳威，郭書普.中國農業信息化技術發展現狀及存在的問題[J].農業工程學報，2013，29（22）：196-205.

[2] 周國民，邱耘，周義桃.農業信息技術的研究熱點[J].農業網絡信息，2004（6）：4-6.

[3] 朱明.關于中國農業產業化設施農業發展的戰略思考[J].農村實用工程技術（溫室園藝），2004（2）：10-13.

[4] 李道亮.中國農村信息化發展信息報告[M].北京：電子工業出版社，2009.

[5] 劉世洪.中國農村信息化評測理論與方法研究[M].北京：中國農業科學技術出版社，2009.

[6] 王汝林.2008年中國電子商務發展趨勢的研究報告[R].中國信息經濟學會電子商務專業委員會報告，2008.

[7] 趙春江.農村信息化技術[M].北京：中國農業科學技術出版社，2007.