数字农业分析精选(九篇)

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第1篇：数字农业分析范文

其中，推进农业大数据发展应用是一个重要方向，是建设农业农村现代化、实施乡村振兴战略的有力抓手。必须紧跟大数据时代步伐，抓紧推动农业大数据建设，以此牵引农业农村信息化发展，抢占农业农村现代化的制高点，推动我国从农业大国走向农业强国。

深刻认识加快推进农业大数据发展应用的重要性和紧迫性

农业农村信息化发展取得显著进展 但面临诸多新形势新问题

当前，信息革命已经从数字化、网络化进入到以数据深度挖掘与融合应用为特征的智慧化阶段。大数据发展日新月异，引领了社会生产新变革，创造了人类生活新空间，拓展了国家治理新领域，极大提高了人类认识世界、改造世界的能力，深刻改变着全球经济格局、利益格局、安全格局，已经成为引领创新、驱动转型的先导力量，是世界主要大国的国家战略重点和优先发展方向。

我国大数据发展和应用已取得显著成效，与世界发达国家的差距明显缩小，成为全球第二大数字经济体。据统计，2016年，我国数字经济总量达到22.58万亿元，占GDP的比重达30.3%，成为经济增长的新动能。经过20多年的快速发展，我国互联网从无到有、从小到大、由弱到强。截至2017年6月，我国网民规模达到7.51亿，互联网普及率达54.3%，超过世界平均水平4.6个百分点。

在这一时代背景下，我国农业农村信息化发展取得显著进展。农业电子商务迅猛发展，农产品电子商务网络零售总额高速增长，2016年达到1589亿元；信息进村入户工程经过3年试点，目前已进入整省推进的新阶段，到2017年底，或建成益农信息社超过8万个；农业物联网区域试验示范扩大到9个省份，相继推出了426项农业物联网新产品、新技术和新模式；农业部制定印发了推进农业农村大数据发展的实施意见，组织对8个农产品单品种大数据进行试点，遴选认定了38项农业农村大数据实践案例；已经认定三批共210家全国农业农村信息化示范基地；推进政务信息资源和网站整合的力度亦前所未有。更为可喜的是，一些互联网、大数据企业纷纷进军农业农村这片蓝海。这些都为农业大数据的发展应用探索了路子，奠定了基础。

还要看到，我国农业大数据发展应用正面临诸多新形势、新问题。我国农业农村信息化与发达国家和其他行业相比，总体上仍相对落后，尤其是农业大数据发展应用还处于起步阶段。

具体来看，农业大数据科技创新尚处于“跟跑”阶段，自主创新能力还很薄弱，核心技术和关键设备主要依赖进口；农业数据资源最为丰富，但目前远未得到充分挖掘和应用，数据资源体系亟待加快构建和完善；在数据资源的共享开放和开发利用上，普遍存在不愿、不想、不敢共享开放的问题，主动开放让社会主体进行二次开发应用的体制机制还存在很多障碍；大数据与现代农业发展、农村社会治理融合度不高，对优化配置资源要素、推进农业供给侧结构性改革的潜力还远未挖掘，对提升农村社会治理能力的作用还远未发挥；对农业数据安全的认识有待深化，农业网络安全防护体系亟待强化和完善；网络传播和信息服务在打破农民封闭意识、提升农民素质、增强农民信息化应用技能等方面的作用，还需进一步释放。

准确把握农业大数据的发展内涵

数据是新型生产要素和社会财富 是国家重要的基础性战略资源

截至目前，大数据还没有一个统一、准确、权威的定义，但国际上已经达成了基本共识。从定义内涵看，麦肯锡认为，大数据是指规模超过现有数据库工具获取、存储、管理和分析能力的数据集，并同时强调并不是超过某个特定数量级的数据集才是大数据；美国国家标准与技术研究院认为，大数据是指具备海量、高速、多样、可变等特征的多维数据集，需要通过可伸缩的体系结构实现高效的存储、处理和分析；我国《促进大数据发展行动纲要》认为，大数据是以容量大、类型多、存取速度快、应用价值高为主要特征的数据集合，正快速发展为对数量巨大、来源分散、格式多样的数据进行采集、存储和关联分析，从中发现新知识、创造新价值、提升新能力的新一代信息技术和服务业态。

从发展进程看，大数据是互联网延伸及物联网、移动互联网、云计算等现代信息技术低成本化驱动的自然现象。从应用方式看，大数据正在创新甚至颠覆传统统计方法，由过去的随机样本变为全体数据，由精确求解变为近似求解，由因果关系变为关联关系。应用超前于理论。从运用价值看，大数据是认识复杂系统的新思维新手段，是促进经济转型增长的新引擎，是提升国家综合能力和保障国家安全的新利器，是提升政府治理能力的新途径。大数据的核心功能在于预测。从战略意义看，数据是新型生产要素和社会财富，具有取之不尽、用之不竭、越用越有价值的特性。

大数据已成为国家重要的基础性战略资源，是新的基础设施。工业时代的“铁公机”带来的是“乘数效应”，而大数据带来的将是“幂数效应”，对适应把握引领经济发展新常态、推进供给侧结构性改革、建设现代化经济体系、实现国家治理体系和治理能力现代化具有极其重要的意义。

明确推进农业大数据发展应用的重点任务

加强基础设施建设 构建农业数字资源体系 加大科技创新和成果转化应用力度 强化政务信息资源整合落地 提升网络安全保障能力。

农业大数据建设是一个系统工程，是一项长期而艰巨的任务。对此，既要做好顶层设计，又要坚持问题导向，以应用成效为检验标准，找准切入点。当前，结合农业大数据发展应用的现状和需求，应当主要抓好以下几项重点任务。

一是加强大数据基础设施建设。要加强农业大数据的“云”“网”“端”基础设施建设，既包括国家农业大数据平台、重要信息系统等软件基础设施建设，也包括互联网、物联网等网络基础设施建设，还包括安装在田间地头的传感设备、移动终端等硬件基础设施建设。

二是加快构建农业数字资源体系。全面提升数据采集、传输、存储、处理、利用、安全保障等能力，加强农业大数据标准化体系建设，加快形成跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的农业数字资源体系。现在最基础、最关键的是要解决没有数据这个最大“短板”。

三是加大农业大数据科技创新和成果转化应用力度。推动有关部门、科研教学单位加强农业大数据学科建设、重点实验室建设和重大科技攻关，积极争取将农业大数据发展应用纳入数字农业工程项目和现代农业产业技术体系。要与有关科研教学单位、大数据企业合作，启动开展数据挖掘、深度学习、关联分析、管理与处理等农业大数据核心关键技术开发应用，推出系列农业大数据产品，创新完善农业大数据推广和服务方式。

第2篇：数字农业分析范文

    (一)农业高新技术及其应用分类众所周知,传统农业由于技术停滞而发展缓慢。农业高新技术产业的发展顺应时代要求,通过多渠道增加农业高科技投入,促进农业增长。农业高新技术可以划分为农业生物技术、农业信息技术、现代农业资源与环境工程技术等三大类。农业高新技术的领域范畴比较广,产业应用层面较多。自20世纪90年代以来,我国为了推动农业高新技术产业的发展,重点培养和发展了一批农业高新技术产业示范区,其典型代表为陕西杨凌农业高新技术产业示范区,通过体制改革和技术创(二)农业生物技术20世纪以来,世界生物技术取得了突飞猛进的发展:70年代DNA分子水平的基因拼接及重组,90年代之后人类基因组序列“工作框架图谱”的完成。改革开放之后,我国农业生物技术研究水平在发展中国家处于领先地位,某些优势领域已经能够与国际发达国家同步发展、自主创新。例如,重要农艺性状基因的克隆与基因功能研究、生物技术育种、动物克隆及转基因动物技术、动植物生物反应器研究、生物农药、生物饲料、生物肥料、重组工程疫苗、转基因安全性评价技术研究等。在“十一五”期间,我国培育的主要农作物新品种有2600多个,良种覆盖率达95%以上,农作物耕种收综合机械化水平达52%,农业科技进步贡献率达52%。此外,国家政策大力支持农业生物技术研究,2011年12月31日《农业科技发展“十二五”规划》的,以及2012年1月29日科学技术部印发的《高新技术产业化及其环境建设“十二五”专项规划》,都提出了明确的发展方向。(三)农业信息技术从全球的视角来看,农业信息技术的使用始于20世纪60年代,经历了由简单向综合、由低级向高级、由单机到网络化的发展过程。目前,欧美等发达国家的农业信息技术应用已进入产业化发展阶段,各类信息技术和相关产品已经在农业生产各类经营管理中广泛应用。例如,美国的农业生产中有82%的土壤采样使用GIS,74%用GIS制图,38%收割机带测产器,61%采用产量分析系统,90%采用精确农业技术。我国自20世纪80年代引进农业信息化之后,农业信息化发展非常迅速,取得了众多农业信息化成果,某些领域已达到国际先进水平。当前,随着物联网时代的到来,智能农业成为物联网重点领域应用示范工程之一。农业信息化依托物联网,其整体水平迅速提升。(四)现代农业资源与环境工程技术在现代农业资源与环境工程技术方面,农业工程技术是通过运用现代技术成果、工业生产方式、工程建设手段和工程管理方法将农业生物技术、农艺措施、农业生产过程和农业经营管理紧密结合,利用先进适用的技术装备,形成农业的标准化作业、专业化生产和产业化经营,以促进农业现代化发展。以水资源利用效率为例,当前我国水资源利用效率比较低,水资源浪费严重,主要在于我国对水资源的利用属于粗放低效利用,加上现有的农业资源管理体制已经不能适应市场经济发展对农业资源利用和保护的要求。因此,需要提高水资源利用效率,建立节水型社会,实现水资源利用的可持续性。总之,我国农业高新技术产业发展已经取得了一定的进步,但仍然处于初期发展阶段,因此需要引入新的动力,促进我国农业高新技术产业发展,而这一新的动力则为风险投资。

    二、我国农业高新技术产业的风险投资

    (一)我国农业高新技术产业风险投资的现状当前,我国的宏观经济仍然表现出良好态势,我国农业在未来10-15年之内都将保持长期稳定成长,农业行业“抗周期性”强、投资风险小,而且具有很大的劳动力成本优势[13]。早在1999年我国政府就明确指出要培育适合于高新技术产业发展的资本市场,建立风险投资机制。同时,对农业高新技术产业的发展,在税收、贷款、土地使用费、土地租赁费及其他费用方面给予外资各种优惠条件。经过多年的发展,我国的风险投资公司逐渐发展并积累经验,这使风险投资进入农业高新技术产业有了良好基础。截至2011年底,我国创业风险投资机构累计投资项目数9978项,较2010年增加1285项,增长14.8%。其中,投资高新技术企业项目数5940项,占比59.5%。我国创业风险投资机构累计投资金额2036.6亿元,较2010年增长36.6%。其中,投资高新技术企业金额1038.6亿元,占比51.0%①。可见,风险投资对高新技术企业的投资强度不断加大。2006年5月,国际知名的红杉资本首度进军农业领域,向福建利农集团投资500万美元。随后,风险投资进军农业领域并不断深入。据统计,自2006年至2011年上半年,我国农业领域已经披露的投资案例累积达到114起,其中披露了金额的104起涉及投资金额17.6亿美元②。2006年之后,我国风险投资领域已扩展至农机生产与销售,环保农药,花卉、林业、有机农产品种植,农、牧、渔产品深加工等其他更广泛的领域。风险投资的投资方向集中于农业产品改良、农副产品深度加工、规模化养殖、农产品及农需品连锁经营、循环经济型农庄等。2011年我国创业风险投资机构投资行业(按项目数统计)前五大行业依次为新能源与环保产业、软件和信息服务业、计算机和通信设备制造业、其他行业、其他制造业,合计占比59.9%。我国创业风险投资业的投资行业集中度略有下调,行业领域不断细分,投资重点仍以制造业为主体,主要聚焦于高新技术产业,对战略性新兴产业领域的投资依然是行业热点,但相对比重略有下降。与其他行业风险投资相比(见表2),农业风险投资项目数仍然相对较少,所占比例也表现出较大的变动。农业风险投资项目所占比重从2004年的3.8%下降到2007年的1.2%,随后上升到2011年的5.85%。农业风险投资相对较少,主要根源于农业高新技术产业发展水平不高。农业科技投入严重不足和农业高新技术产业化过程中资金供给主体缺位,成为制约农业科技开发和转化的关键因素之一。(二)我国农业高新技术产业风险投资存在的问题1.政府对农业高新技术产业风险投资的支持力度不足。Pereira研究发现,美国政府投资对私人投资产生了挤入效应,其中政府投资用于工业设备和运输设备时对私人投资的挤入效应尤其明显。刘忠敏等人的研究也表明,无论是从长期还是短期看我国政府投资都“挤入”了私人投资。可见,政府在吸引和刺激私人投资参与农业科技活动中的作用不容忽视。目前,我国政府对农业科研的投资非常少,农业科研经费占国家科研经费的比例较低,远低于世界平均水平。政府对农业高新技术产业风险投资的支持不足,对私人风险资本介入的带动作用较小。此外,我国政府没有提供有效的制度吸引民间资金参与,退出机制不完善,限制了风险资本的流动性,造成风险投资资金供给不足。2.农业高新技术产业风险投资机制不健全。我国农业高新技术产业风险投资机制不健全,直接影响农业高新技术产业的风险投资项目。张雨认为,受高新技术成果本身的复杂性、开发推广转化能力的局限性、外部环境的不确定性等因素影响,农业科技成果转化过程存在技术风险、转化风险、配套风险和市场风险等多种风险,农业科技成果转化的风险投资机制不健全。此外,我国风险投资的退出机制也不健全。据统计,风险投资退出方式包括公开上市(IPO)、出售、清算等。其中,IPO由于具有较高收益而成为风险投资的最佳退出方式。目前,我国资本市场主要服务于国有大中型企业,难以顾及中小及民营企业,农业高新技术企业大多是中小型企业,很难满足公开上市的种种条件。缺乏良好的风险投资退出渠道,在相当程度上限制了风险投资在农业高新技术产业的发展。3.农业企业制度及运行机制无法满足风险投资的要求。现代企业制度强调产权清晰、权责明确、政企分开、管理科学,因而企业需要建立良好的经营制度、分配制度、风险规避机制等。风险投资对农业高新技术产业的要求非常高,发达国家农业产业链的发展水平非常高,但我国农业整体的产业化还不够发达,且企业规模较小,没有具备完整的产业链,从种植到加工,再到渠道和品牌,无法实现对产品的完全控制,以保证产品安全。我国农业企业制度尚未完善,运行机制也不够健全,加上风险投资的特殊性,农业高新技术产业发展仍处于初级阶段,高素质的既熟悉农业高新技术产业又熟悉农村金融的复合型农业风险投资管理人才非常缺乏,远未能达到风险投资的要求。4.农业高新技术产业发展步伐相对较慢。2007年,我国对农林水事务的财政支出占国家整个财政支出的比重仅为6.84%,2011年这一比例达到9.08%①。然而,我国农业高新技术产业发展步伐相对缓慢,究其原因:一方面,我国农业科技成果转化率仍然较低,每年评出的省部级农业科技成果转化率只有30%-40%,获奖农业科技成果的平均转化率为53.5%,真正形成规模的不到20%。另一方面,我国农业科技经费投入不足。目前,我国农业科研经费主要是靠政府财政拨款,农业科研经费增长的速度赶不上农业经济增长速度。由此反观,以科技进步推动农业发展,促进农业高新技术产业发展步伐,有利于风险投资进入农业领域。

第3篇：数字农业分析范文

关键词：农业机械自动化；技术要点；优化措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.214

0 引言

所谓农业机械自动化技术，指的是将控制论、计算机技术、液气压技术等应用到农业机械的设计当中，使农业机械可以独立完成田间耕作。随着科学技术的不断发展以及为了响应政府高效农业的号召，我国农业正逐步朝着机械自动化的方向发展。农业机械的自动化，不仅能够使劳动的生产效率得到提高，还能减轻农民的劳动强度，并且提高劳动舒适度，在一定程度上缓解农村劳动力短缺的问题。在科技高速发展的今天，世界各国都加大了对农业机械自动化技术的研究。很多科研成果已经从实验室走向了实用阶段。

1 农业机械自动化对农村建设的意义

对社会主义新农村进行建设，是我国构建社会主义和谐社会的基本要求。社会主义的和谐与广大农村地区的和谐是不可分割的。虽然从整体上看，社会主义新农村处于较为稳定和谐的状态，但不可否认的是，社会主义新农村的建设也存在着一定的问题。其中，最主要的问题是农民收入过低。因此，我国要大力推行农业机械自动化建设，为减轻农民的劳动强度、提高农民的经济收入提供保障。

2 农业机械的分类

通常来说，农业机械是由动力设备和与之配套的农机器具组成的。这两者之间主要是以牵引悬挂或者是半悬挂的方式进行连接。也有的农业机械将这两者制造成一个统一的整体。动力设备和与之配套的农机器具这两者在耕作的过程中，互相配合，缺一不可。

3 农业机械自动化发展中存在的问题

我国农业机械技术在发展的过程中，并不是一帆风顺的，而是遇到了很多问题。首先，我国大型农业自动化机械在推广的过程中难度较大。很多农民没有意识到机械化生产的重要性，导致了他们不愿意在农业生产的机械方面进行投入，最终造成了我国大型农业自动化机械供大于求的尴尬。第二，我国的农业机械制造水平较低。与西方国家相比，我国农业机械制造的起步较晚，在很多方面，科技水平还不够成熟。第三，我国对农业机械自动化技术的研究缺乏足够的动力。我国大型农业机械的制造企业，以及科院院所存在着资金不足、科研环境较差的问题。对农业机械进行设计，不仅需要耗费大量的时间和精力，还需要一定的技术条件作为依托。我国大部分科研院所和农业机械制造企业，由于资金不足，并没有完成对实验室的配套建O，使得科研人员在进行工作时困难重重，这一现状也严重影响了科研人员的工作积极性。第四，自动化技术在农业机械的应用中还处于起步阶段。对自动化技术的应用，需要很高的科技水平作为依托，但是我国科技基础薄弱的现实，使自动化技术的应用变得困难。

4 农业机械自动化技术要点及优化应用措施

4.1 实现计算机技术应用于农业生产

计算机视觉技术，作为新时期重点研究和应用性广泛的新科技，很多西方国家先后展开了对计算机视觉技术的研究。计算机视觉技术在农产品质量的鉴定方面，以及在记录农产品生长的信息等方面有着十分重要的作用。英国对计算机视觉技术的应用进行了首次尝试，利用该技术研制了专业性的采蘑菇机器人。采蘑菇机器人在采蘑菇的过程中，不仅能够对蘑菇的位置进行精准的定位，而且能够对所采的蘑菇进行合理化的分类。受到英国的影响和启发，我国国内也开始尝试在农业机械自动化技术中，加入计算机控制技术的内容。但是由于我国的经济技术发展还不够成熟，要实现对计算机视觉技术的应用，还需要科学家们进行努力。

4.2 实现农业施肥和灌溉技术的自动化

我国水资源总量虽然比较大，但是人均资源占有量却很小，而且我国水资源分配的不够合理，使得我国水资源长期处于短缺的状态。要促进农业的发展，充足的水资源是必要的条件。在保证农业生产用水的同时，保证对水资源的节约，是我国农业发展过程中必须要面对的问题。农业自动化灌溉技术的应用可以很好地解决这一问题。所谓农业自动化灌溉技术，是把传感器与电子计算机进行有机结合，把农作物生长过程中对环境的需求及对用水量的需求，通过软件的形式加以呈现，从而避免水资源的浪费。对农业施肥技术来说也是如此，实现农业施肥和灌溉技术的自动化，是节约水资源、降低农业生产成本、避免浪费以及保护环境的必然选择。

4.3 实现农业的精准化

农业精准化是指将我国的传统农业与农业机械自动化技术相结合，实现农业生产管理的科技化。精准农业是未来农业发展的主要方向之一。农业生产自动化，是一项以计算机网络和控制器等为基础的技术。我国对精准农业的研究，已经取得了一定的科技成果。世界上第一台观测农业气象的自动化仪器，已经在我国郑州气象站开始投入使用。农业气象观测仪，可以对农业生产的小环境进行合理化监测，并且通过网络把监测到的信息及时反映给当地农业部门。

总之，在经济全球化进程不断加快和城市化进程高速发展的今天，给各个行业带来机遇的同时，也带来了挑战。为了在经济发展的大潮中处于不败的地位，加强科技创新是一项必不可少的选择，同时也是长远发展的根本要求。对于农业产业而言，为了使我国农业能够更好更快的发展，政府要提高对农业机械自动化技术研究的投入，并将新的科技成果不断应用到农业生产中。作为科技工作者要努力钻研农业机械自动化技术，并且要对农业机械自动化技术的应用措施进行优化，从而实现农业的智能化时代，创造出我国农科发展的新道路。

参考文献：

[1]刘洋.我国农业机械自动化应用现状和推进模式探讨[J].化工中间体，2015（11）：11-19.

第4篇：数字农业分析范文

1对数字农业的认识

数字农业（digitalagriculture）就是用数字化技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。其本质是把信息技术作为农业生产力要素，将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业，通过计算机、地学空间、网络通讯、电子工程技术与农业的融合，在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制，使农业按照人类的需求目标发展。

有的学者认为[2]，数字农业是“数字地球”在农业领域的延伸。正如“数字地球”的概念一样，数字农业这一概念体现了数据和技术的综合集成。数字农业可以有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。

事实上数字农业是一个学术性很强的综合概念。近年来，与数字农业技术体系有关的理论基础和应用技术研究，已经成为主要发达国家发展高新技术农业的侧重点，成为极其活跃的科技创新领域。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治、开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用。

2存在的问题

2.1农业信息化水平较低

收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业土壤系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需作出很多努力。

2.2农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的需求。

2.3农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来。

2.4农业信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理信息系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据。

3建设数字农业的基本设想

随着经济社会的快速发展和科技进步，台州在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化信息采集及其处理等方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果[4，5]，提出建设台州数字农业的基本设想，就是要在台州已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的台州农业地理信息系统，构建直观形象的农业信息管理与辅助决策视频体系，实现农业信息的现代化综合管理、分析、共享和，彻底改造台州传统的农业管理模式，全面提升台州农业工作的信息化和现代化水平。

3.1整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完善、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。

3.2信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。

第5篇：数字农业分析范文

摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ

英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

1“数字农业”的内涵…………………………………………………………1

2国外“数字农业”关键技术发展与应用……………………………………………1

2.1美国………………………………………………………………………………………1

2.2英国………………………………………………………………………………………2

2.3德国………………………………………………………………………………………2

3我国发展“数字农业”的紧迫性…………………………………………………2

4“数字农业”的发展趋势………………………………………………………………3

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现…………………………………………………3

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛……………………………………………………3

4.3农业多元化公共服务将更加完善………………………………………………………4

5 “数字农业”的实践策略……………………………………………………………4

5.1实现农业农村业务数字化和可视化……………………………………………………4

5.2推动数字农业技术创新…………………………………………………………………5

5.3提高农业农村经营管理数字化水平…………………………………………………5

结语…………………………………………………………………………………………6

致谢………………………………………………………………………………………7

参考文献……………………………………………………………………………………8

摘 要

数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。

关键词：数字农业；农业信息化；发展策略

Abstract

Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.

Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy

浅析“数字农业”发展趋势与策略

1“数字农业”的内涵

“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前，学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业，精确农业，“ Internet + 农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化，在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用，代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用，并且不断的提高现代农业产业的数字化水平，支持农村战略的实施。

2国外“数字农业”关键技术发展与应用

2.1美国

美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上，已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起，美国已开始应用数字农业技术，包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装GPS设备、应用GIS处理和分析农业数据等，对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3S”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用，智能机械已经进入商品化阶段。如JohnDeere公司的“绿色之星”精准农业系统，基于物联网技术与“3S”技术搭建的新型精准农业管理系统，用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理，可绘制农场产量的“数字地图”，在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65％以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下，美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接，应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外，美国也已形成完善的技术服务组织网络，美国服务类企业与公益机构可为经营主体提供较为完善的技术服务，例如美国农业技术服务组织（FSA）为农民提供丰富的信息。

2.2英国

英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备，互联网、4G信号已实现基本覆盖。在此基础上，精准农业技术得以实现在农业的全方位应用，如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等；英国Massey Ferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统，借助传感识别技术和GPS技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案；智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统，能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业，同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》，提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业，从而提升农业生产效率，如借助GateKeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、LELY挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。

2.3德国

德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下，德国积极发展高水平数字农业，在农业生产高度机械化的基础上，建立完善的计算机支持和辅助决策系统，提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发，并由大型企业牵头，如德国拜耳公司投资2 亿欧元支持数字农业布局，已在60多个国家提供数字化解决方案，并旗下Xarvio品牌推广数字农业，通过XarvioScouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息，帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商CLAAS集团结合第四代移动通信技术和传感器技术，实现收割过程的全面自动化。

3我国发展“数字农业”的紧迫性

今年虽然受到疫情影响，但我国大部分农产品仍然是一个“大年”，怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题，把农货顺利卖出去，让农民实现丰产又丰收？加速数字农业发展是不二法门。

农业长期保持着传统形态，技术进步一直较慢，特别是进入信息化时代后，农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起，越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术，实现了智能化、数字化重塑，生产率大幅度提高。2019 年，我国服务业、工业数字经济渗透率分别为 37.8%、19.5%，但农业只有 8.2%，数字化改造的空间很大，需尽快赶上信息社会的发展步伐。

农业数字化转型是农业现代化的必然选择，也是破解目前农业难题的一剂良方，瞄准这个主攻方向，无疑将为农业高质量发展提供新动能，给予农民更多获得感。对广大农民来讲，农产品销售难的问题最头疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说，农业数字化水平滞后，农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然，加快技术与传统农业的融合，打造数字农业，对产业链进行全方位的数字化改造，使得传统农业脱胎换骨，插上科技的翅膀腾飞，已成为农业发展新趋势。

4“数字农业”的发展趋势

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实

物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平，实现了整个农业生产过程的数字化控制，实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中，重点是如何精确控制生产环节，例如育苗，播种，施肥，灌溉和病虫害防治。当前，荷兰，日本，以色列和其他国家正在使用大数据，人工智能和信息技术来促进数字化，精确化和智能化作物种植的发展。

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛

电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如，美国著名的新鲜食品电子商务公司LocalHarvest是一个平台，该平台整合了有机农业的上下游，并连接了中小型农场和消费者。LocalHarvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统，使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品，例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下，可以快速送到消费者家中，从而大大提高农产品物流的效率和质量。

值得欣喜的是，近年来，全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源，重构产业链，培植人才，发力促进农产品上行。以河北省为例，近年来积极引入农业电商龙头企业，与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作，持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域，合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到，利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源，将需求传导给供给端，有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下，传统农业的“痛点”也得到有效解决，进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。

随着电商农产品销量的快速增长，广大农民亦受益匪浅，农业生产模式发生重大变化，以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流，精准种植、数字营销提升了农民收入水平，促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区，数字农业重塑产业链，帮助贫困户掌握技术、融入市场，实现了造血扶贫。实践证明，此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如，拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定，荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至 2019 年底，拼多多平台直连的农业生产者超过 1200 万人，累计带贫人数超百万。

4.3农业多元化公共服务将更加完善

通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务，农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展，在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。

5 “数字农业”的实践策略

5.1实现农业农村业务数字化和可视化

加快建立涵盖农业资源，农村产业，生产管理，产品质量，农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据，获取耕地资源，渔业水资源，粮食生产功能区，现代化农业园区，特色农产品优势区，特色鲜明的农业村庄，生产经营实体，村庄分布等数据。地图存储在数据库中，使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统，现场定点监控系统，集成的遥感信息，无人机观测和地面传感器网络，可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布，重大自然灾害和其他动态空间图，形成了一个一体化的全域地理信息图，为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。

5.2推动数字农业技术创新

创新，始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴，离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资，随着农业新业态新模式竞相涌现，数字经济发展红利惠及三农必将更加给力，而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用，促进数字农业领域的“产学研”合作，并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发，精确操作和智能决策的数字化管理，智能设备的变量修改和应用，农产品的灵活处理，区块链等技术，3S 加速，智能识别，模型仿真，智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用，了解数字农业技术标准和规范体系的建立，数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。

5.3 提高农业农村经营管理数字化水平

当前，就中国电子政务项目的发展而言，农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时，这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此，有必要进一步扩大移动互联网技术，云计算，大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用，并通过建立灵活，便捷，高效，透明的农业生产经营管理体系，为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开，政府公共关系，信息服务，办公室工作等方面，充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能，提高了园艺，畜牧，水产品，田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求，以提高劳动生产率，研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械，并进一步促进农业“机器换人”。

结 语

数字农业的发展实现了对农业生产的自动，精确控制，智能和科学管理，提高了农业的可控性，降低了生产成本，并减少了环境污染，使农业向精准，环保和可持续的方向发展。此外，农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素，可以简化交易联系，提高交易效率，降低成本，消除农民对库存余额的担忧，并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制，内容的选择空间也越来越广，这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。

致 谢

在这篇论文的撰写过程中，我遇到了很多的困难和障碍，但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助，不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识，让我非常感动，在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!

同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者，本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友不吝批评与指教。

参考文献

[1] 周清波 , 吴文斌 , 宋茜 . 数字农业研究现状和发展趋势分析 [J].中国农业信息 ,2019,30(01), 第 5-13 页 .

[2] 施威 , 曹成铭 .“互联网 + 农业产业链”创新机制与路径研究 [J].理论探讨 ,2019(06), 第 110-114 页 .

第6篇：数字农业分析范文

关键词：数字化；设计技术；机械设计；应用分析

在这个经济迅速发展的时代，经济效益和社会效益是企业发展的根本目标，企业发展尤为重视效益问题。为创造企业经济利益，机械设计技术是企业降低生产成本、提高现代机械设备的安全性与稳定性方面不可忽视的重要措施。在进行机械设计工作时，适当的采取数字化技术能够实现设计技术的突破性进展，使得机械设备运行的安全性与可靠性得到大大的加强，另一方面也可以提高机械的工作效率，使得企业实现经济效益与社会效益的双收。数字化设计技术是信息科技时代重要的科学技术之一，它目前在机械设计方面的应用受到人们广泛的关注，虽然暂时在于机械设计工作的融合也出现了一些亟待解决的问题，但是随着科技人员工作经验的增加以及研究的深入，相信在未来数字化技术在机械设计方面的应用会达到炉火纯青的地步。

1简要介绍数字化设计技术

在党和政府的政策指导下，我国的科技创新力度不断加大幅度，机械设备在科学技术的支持下发生了翻天覆地的变化，大型化、自动化、高精度化的机械设备不断涌现。数字化设计技术的出现，使得机械设备更加如虎添翼，设备结构复杂化，但是机械的生产规模和运行效率也更加的高效。

1.1数字化设计技术的内涵分析

数字化设计技术是指将计算机技术应用于产品设计领域，属于计算机设计技术的一种辅助。它最开始是以计算机辅助设计，即CAD的形式显现出来的，在科技水平不断提升的带动下，数字化设计技术越来越成熟，它在越来越多的行业受到人们的欢迎，在机械设计方面的优势更为明显。以前设计师在进行机械相关的设计工作时都离不开实物模型的帮助，但是在数字化设计技术出现之后，它可以利用计算机技术建立数字化的模型，从而降低实物模型的使用频率，提高了工作效率。

1.2数字化设计技术特征分析

数字化设计技术最为重要的特征就是产品的定义模型较为统一。任何一个产品都有生命周期，如开发期、成长期、成熟期、衰退期等等，数字化设计技术对于产品的每个生命周期都有相关的设计，都是统一运行的。这种统一的设计模式大大降低了产品设计的繁琐程度，使得产品设计流程更为简单化。因为传统的设计模式会针对处于不同生命周期的产品采取不同的设计方法，使得产品设计变得复杂，而且也容易丢失数据。另外，数字化设计技术可以实现并行设计。传统的产品设计讲究的是设计的切合性，产品的生产制造程序与包装维修程序需要达到高度的一致性，因此同一产品的设计基本上都是由同一设计团队完成。因此，传统的设计方法对于设计师的依赖性较强，一旦设计团队出现分裂问题，则产品的设计链条很容易受到影响，从而产品的质量也难以保证。但是数字化的设计技术可以实现并行设计，简单而言，就是多个设计团队可以在同一时间内，在不同的地方，共同设计某一产品。这样一来，不仅仅是提高了机械的生产效率，另一方面也能够大大的缩短相关产品的生产周期，降低了运行成本。

2数字化设计技术在机械设计中的应用分析

近几年，我国机械制造引进很多的国外先进的技术、管理方式和装备，尤其是进入21世纪以后，对数字化设计技术的充分使用使得机械的装备水平得到很大的改善。这样才能达到提升机械设备的安全性和稳定性、降低生产成本的目的，间接地为企业创造出更多的经济利益。

2.1数字化设计技术在农业机械设计中的应用

我国的农业发展历史悠久，随着经济水平的不断提高，农业种植与收割也不断地由手工化向机械化转变。农机设备朝着一体化、高速化、微电子化的方向发展，设备的操作也越来越容易，同时农业机械的设计也越来越数字化。近年来，数字化设计技术常常应用于农业机械设计工作，农业机械设计人员在进行机械设计工作时，会借助计算机，运用计算机技术来生成部分辅的设计，或者是利用计算机的预测功能来预测产品的性能，经过不断的虚拟运作，不断地调试，从而设计出最优的农业机械。另外，农业机械设计人员还可以根据不同地域的地形、地貌以及农作物特征来模拟出农业机械运作的效果，经过修正与开发阶段，可以设计出符合各地区农业生产特色的农业机械，从而开发出其他的子功能，进而明确各部分子功能之间的关系。

2.2数字化设计技术在汽车控制系统设计中的应用

设计配电时，汽车机械的可靠性和负荷容量的需求是不可以忽视的，在利用数字化设计技术时一定要注意到这两个方面的参数。数字化设计技术的节能设计在各个方面都对人们产生着很大的影响，在设计的过程中，我们也应该考虑到节能减排的因素，要实现最有设计，使得资源的利用达到最大化，要尽可能的避免对环境的污染。因此对自动化技术在汽车机械控制系统中等的节能设计必须进行更加深入地研究，这样不仅为节能环保做出了巨大贡献，还可以为企业带来经济收益，促进技术的发展和创新。

3结语

科学技术的进步造就数字化设计技术，而数字化设计技术在发展与完善的过程当中，也带动科学技术进一步的发展，二者相互影响，相互促进。在实际发展中，工作人员应该不断地提升原有的工作效率，将产品的质量控制到位。数字化设计技术是新发展起来的学科，它与工业方面的生产以及人们的生活都有密切的关系。数字化设计技术无疑是现阶段机械设计工作最得力的助手，企业因该合理的配置资源，积极的引进先进的数字化设计技术。

作者:高刚毅 单位:荆楚理工学院机械工程学院

参考文献：

[1]阎楚良,杨方飞,张书明.数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].农业机械学报,2004(06).

第7篇：数字农业分析范文

关键词：农业机械设计；数字化设计技术；现代化

农业机械产品具有种类多、结构复杂、易操作等特点，我国是农业大国，农业机械具有非常广阔的市场潜力。然而，受到传统设计理念与设计工艺的影响，我国机械产品的整体设计水平偏低，数字化设计技术的应用，颠覆了农业机械的传统设计模式，极大地提升了农业机械设计的效率与质量，尤其是CAD、CAE等技术，更是改变了产品的生命周期，实现了对农业机械设备整体设计的优化。

1数字化设计技术的内涵与优势

1.1数字化设计技术的内涵

数字化设计技术指的是一种将声音、图文转化为数据，之后再转化成二进制代码，经过计算机进行信息传递与处理的技术。在信息化时代，数字化设计技术逐渐演变成为依靠计算机进行辅助的新型设计技术，故计算机是数字化设计的基础，也是核心。从另一个角度来说，数字化设计技术，即以计算机为核心构建数字化模型，再通过数字化平台展开产品研发的一种技术，数字化技术最明显的特点即不需要实物模型。

1.2数字化设计技术的优势

（1）数字化设计技术视为一种产品定义模型，其可以在各行业领域发挥作用，且具有较大的发展空间；（2）数字化设计技术可进行仿真模拟处理，不需要实物模型，因而可有效降低设计成本；（3）相比传统产品设计形式，数字化设计技术依托数字化平台，以计算机为基础，产品设计更具灵活性，不受时间、地点的限制；（4）在数字化设计中，可以采取分工合作模式进行多元设计，将不同板块的设计交由不同小组同步进行设计，整体设计更加系统化，提高了设计效率。

2农业机械设计的特征与现状

农业机械设计的特征主要体现在：第一，我国农作物类型比较丰富，所以农业机械种类繁多，例如播种机就包括条播机、精密播种机、穴播机等多个类型；第二，虽然农业机械种类丰富多样，但大多数功能比较简单，上手难度低，操作也比较便利。目前我国的农业机械设备大部分是由传动系统、机件、镇压器、轴轮等构件组成。这些均为数字化设计技术在农业机械设计中的应用，提供了良好基础与广阔前景。目前，数字化设计已经在国内外农业机械设计中得到了广泛应用，主要应用技术包括CAD、CAE等技术。数字化技术的应用，不仅提高了设计效率，降低了设计成本，而且也极大地缩短了农业机械的设计周期，更便于达到设计要求。而且，为了给农业机械后续维修工作提供便利，在初期设计时，更注重农业机械的整体化设计。随着农业机械化水平的不断提升，农业机械的市场需求增加，产品定制需求增多，而且对产品的品质要求也更加严格。在这一新的商业环境下，农业机械设计更应注重数字化设计技术的应用，必要时进行跨部门合作，更好地展开农业机械产品的设计与制造，为农业生产的规模化、自动化发展，提供保障，为农业经济发展水平的进一步提升，提供内动力。

3数字化设计技术的应用热点

3.1计算机辅助技术

计算机辅助技术简称CAD，以现代设计理念为基础，不仅具有开放性较强的产品设计模式，而且开发程序也具有较强规范性。从数字技术层面来看，CAD技术在概念、任务、技术等层面均有所优化，可以设计更多优秀产品。以CAD技术为核心设计的产品，大部分是以概念设计产品与构型设计产品。其中，概念设计即制定产品设计方案的具体内容，而构型设计即明确具体细节。

3.2虚拟原型技术

虚拟原型技术简称VR是最近5年内数字化设计技术的翘楚，得到了设计领域的重点关注。VR技术是在CAD、CAM、CAE技术的基础上发展而来的，其可以在特有技术基础上，对多方面技术进行全面整合。VR技术可以实现成品信息与基本概念的整合，并从行为、感官以及功能等方面不断对其进行优化。在该技术中，产品设计的整个过程被视为多个不同极端，且逐渐向全生命周期进行转变，以此推动产品设计与生产两个阶段的融合，在很大程度上推动了各行业的发展。

3.3知识工程技术

知识工程技术简称KBE，是现阶段应用率最高，且特色最明显的一种数字化设计技术。KBE技术主要应用在提前预测未来市场技术发展趋势，因而该技术的应用比较依赖新知识内容。同时，KBE技术在信息传递、知识展示等方面，也具有较好的应用效果。而且，还能够单独构建显性、隐性知识统一建模，有利于技术创新的横纵向发展。

4数字化技术在农业机械产品中的具体应用

4.1VR技术的应用

VR技术在农业机械产品设计中的应用，将影音资料、3D影像、多媒体等进行整合，使设计人员可以更好地利用个人想法，创设相应的设计情境，所以应用VR技术，设计人员可以享受身临其境般的设计体验。目前，VR技术主要应用在大型设备的设计中，对设备的特殊性能进行模拟，之后逐步实现设备与功能之间的优化。与此同时，通过其创设的信息反馈平台，能够加速产品的投放，提升产品应用效果，让用户直接了解产品的优势，进而更好地掌握设备应用要点。在国外，应用VR展开农业机械设计的技术有很多种，最具代表性的即可视化技术，该技术以CAD技术为基础，构建功能性模型，再通过模型输入的方式，将其传递到VR环境中，最终实现设备强化。例如，用户可以通过VR头盔显示器，直接对农业机械设备进行操控体验。同时，VR技术在农业设备拆装中也有广泛应用，如小麦联合收获机的各方面功能，均可以通过VR技术展现出来，包括原理展示、内部结构等，让使用者可以进行拆装练习，不断提升自身对机械设备的操控与应用能力。此外，VR-CAD系统在虚拟环境设计中也可以发挥作用，优化农业机械设备的设计模式与功能效果。

4.2农业机械设备产品的创新

数字化设计技术在农业机械设计中的应用，主要体现在农业机械设备产品的创新方面，即利用数字化设计技术对农业机械产品的使用性能、使用效果等进行创新，增强产品的新颖性，并提供给消费者更多选择。目前，在农业机械产品的数字化设计中，主要从该类型农业机械设备的常见使用问题或故障入手，从设计层面针对性地采取改进措施，进而降低故障发生率以及农业生产成本，提升该类型农业机械设备的市场竞争力，扩大市场份额。一般情况下，在利用数字化设计技术对农业机械产品进行创新时，主要从技术分析、材料优选等方面进行。例如，近几年我国研发出了一种新型拖拉机，该拖拉机不同于传统低功率拖拉机，其采用了数字化同步器与动力换挡配合静液压传动系统，具有独立的控制机构与控制面板，不仅更易操作，而且系统更加灵活，功率更高。

4.3协同化优化设计

在当下复杂的市场环境下，农业机械生产不仅涉及市场竞争，而且为了更好地满足消费者个性化的定制需求，必要时还需要进行跨企业合作。所以，农业机械设计中，数字化设计的应用与协同化发展，已经成为农业机械设计与制造企业生存的关键。因此，数字化设计技术在农业机械产品的协同化设计中具有较好的应用效果。为了从海量的技术信息与零件资源中，找到所需要的信息与数据，必须利用数字化技术对搜索技术进行优化，进而实现对所需零件参数与性能的高效率搜索。例如，PTC企业的Web服务器，其中储存了海量的技术型方案，我国的农业机械产品制造企业应借鉴这一做法，以不断地提升数字化设计技术的应用效果。此外，随着环保理念不断深入人心，为了建设环境友好型社会，农业行业也应朝着绿色化方向发展，而数字化技术的应用，极大地促进了农业行业的可持续发展。数字化技术的应用，显著提升了农业机械产品的节能效果，降低了能源损耗，充分发挥了环保能力。

5结语

总而言之，我国农业机械设计的数字化发展还处在探索性阶段，很多理论、方法等还不够成熟。在进入数字化时代后，农业机械设计更应注重数字化设计技术的应用，充分利用数字化设计效率高、成本低、可控性强等优势，持续提升农业机械设计的科学性、高效性，并不断利用数字化设计技术展开农业机械产品设计的创新，以不断促进农业生产的现代化发展，实现农业生产的智能化、规模化，进而推动农业经济发展水平更上一层楼。

参考文献：

[1]马云红,董中辉.现代设计技术在农业机械工程设计中的应用[J].农业与技术,2019,v.39;No.329(12):47-48.

[2]薛先斌,高刚毅.现代农业机械中计算机智能化技术的应用与研究[J].南方农机,2020,v.51;No.343(03):62-63.

[3]缪兴龙.浅谈数字化设计技术及其在农业机械设计中的应用[J].南方农机,2020,v.51;No.361(21):51-52.

第8篇：数字农业分析范文

关键词：农业机械化工程；人才培养；教学资源；数字样机

Digital prototyping for teaching resources of agricultural mechanization engineering

Yang Xin, Li Jianping, Feng Xiaojing, Liu Junfeng

Agricultural university of Hebei, Baoding, 071001, China

Abstract: The technology connotation and the development principle of the digital prototype instructional resource were put forward through digital prototyping method. The digital prototype models of the typical components, mechanisms and machines were founded with the digital prototyping for the agricultural mechanization engineering instructional resource, and the various forms of simulation teaching based on these digital prototype models were carried out such as mechanical structure learning, the mechanism motion analysis, and the working principle demo.

Key words: agricultural mechanization engineering; talent cultivating; teaching resources; digital prototyping

我校省级重点学科农业机械化工程，多年来一直坚持“非实习不能得真谛，非实验不能探精微”的教学理念，取得了很好的教学成果[1-3]。但在知识经济和科学技术飞速发展的今天，农业生产作业方式正向保护性耕作、精准作业、设施栽培等现代化作业方式转变，农机装备也随之向高效、精细、节能和可持续的方向发展。未来若干年，是传统的农业机械化工程逐步向现代农业机械化工程提升的关键时期，农业机械化工程学科不仅要发展外延，更要着重向内涵拓展，培养高质量人才，出高水平成果[4]。考虑新形势下农业机械化工程教学的服务面向，以提高教学水平为主，不增加教育成本，开发高质量的农业机械化工程数字样机教学资源，构建农业机械化工程实验实习教学网络平台，已成为农业机械化工程教育信息化和现代化的迫切需要。

1 数字样机教学资源技术内涵与开发原则

1.1 数字样机教学资源技术内涵

数字样机开发(Digital Prototyping)是把一个创意变成一个可以向客户推销的数字化产品原型的全过程，是科学研究中新产品设计开发的一种现代化技术手段。利用数字样机开发技术可使得概念设计、工程设计、制造、销售和市场部门在产品制造之前虚拟地体验完整的产品[5]。工业造型师、设计工程师和制造工程师使用数字样机技术在整个产品开发过程中对产品进行设计、优化、验证和可视化。市场人员可以使用数字样机技术在产品制造之前创建产品的真实感，渲染和在实景环境中的动画模拟。目前，数字样机技术在机械、电子、航空、汽车、动力工程等诸多领域得到了广泛的应用。

数字样机教学资源是指利用数字样机开发技术对教学资源进行处理，可以在多媒体计算机及网络环境下运行的多媒体数字化教学材料。按处理的对象划分，数字样机教学资源可分为典型零部件、典型机构和典型样机等；按信息的呈现方式划分，数字样机教学资源可分为数字化图像、投影、视频以及网上教学资源等。与传统的教学资源相比，数字样机教学资源有开发技术数字化、处理方式多媒体化、信息传输网络化等特点。数字样机教学资源是一种动态的教学素材库，基于数字样机教学资源可以在不同教学单元间和教学平台上共享数字样机模型数据。

1.2 数字样机教学资源开发原则

开发数字样机教学资源应遵循教学性、科学性、开放性、通用性、层次性的原则。

(1)教学性原则：数字样机开发技术本属于科学研究中新产品设计开发手段，将其用于教学资源的设计开发中，与科研产品开发有着本质的区别。科研产品开发的目的是得到市场需求的新型产品，满足人们对产品的功能需求，而数字样机教学资源应能满足教与学的需求。

(2)科学性原则：数字样机教学资源应能正确反映科学知识原理和现代科学技术，所构建的样机模型应该尽量按实际设备进行1:1建模，按实际工作原理进行运动、动力仿真参数设置。

(3)开放性原则：数字样机教学资源应确保在任何时候、任何地方、任何师生都可以将自己的数字样机作品纳入其中，可以通过网络论坛设置不同身份的会员机制，给每一位使用者(教师、学生等)提供提交建议、上传作品的许可认证接口，尤其是对学生提交的课程设计、毕业设计成果进行审核认定，及时充实和更新教学资源库。

(4)通用性原则：在相应的技术标准规范下，数字样机教学资源应能适用于不同的教学情境和多种形式的学习，适用于针对不同专业而设置的同门类学科通论类课程，最大限度地共享资源。

(5)层次性原则：数字样机教学资源应实行模块化管理，使学习者通过对不同层次资源的使用和重组，方便进行课程或知识体系的筛选，最大限度地发挥资源的个性化定制潜能。

2 农业机械化工程数字样机教学资源开发

2.1 将现有教学资源进行数字样机建模

将现有的教学资源进行数字样机改造是把现行教学中使用的载体进行数字化改造，形成数字化模型资源。现有教学资源包括两大类：一是教研室和实验室原有成熟的实物教具、机构模型、零部件结构挂图等。二是在课程设计和毕业设计中师生创作的机械机构作品，包括展示型作品、师生交流作品集、教师对学生进行评价的作品等。将这些教学资源进行数字化样机设计，建立虚拟教学模型，主要是三维立体模型的制作和开发。图1所示是根据几种典型农机部件实物教具建立的数字样机模型。

(a)典型零件模型

(b)典型部件模型

图1 实物教具数字样机模型

可以筛选一批典型资源设立学生设计研究计划项目，让学生参与教学资源建设，并借助设计过程提高学生对现代数字化设计软件的应用能力，将学生技能教育融于教学中，并兼顾提升学生从事科研工作的能力，提前熟悉一些主流设计软件的使用方法和操作技能。

2.2 将科研产品数字样机进行教学型转化

在农业机械化工程诸多核心课程教学中，除了加强理论课程的基础知识外，更要体现学科前沿知识，在实践环节中融入最新科研成果，将学科前沿知识带给学生，让学生对专业方向有更好的把握和定位。如今农业机械产品开发已经采用了数字样机开发技术，许多产品生产之前需要借助产品数字样机进行功能和行为的仿真模拟，在产品开发过程中更是借助数字化手段对研究对象反复仿真分析和评价[6-9]。开发完成的产品本身就是很好的教学资源，尤其是一些新机构、新部件的结构原理、动态特性等。图2所示是在科研项目中开发的新型机械装备和核心部件运动仿真分析模型。

(a)果园风送喷雾机 (b)零速投种运动仿真

图2 科研产品数字样机模型

通过多媒体技术把典型科研产品设计和仿真过程进行录制、编辑等，形成用于课程教学的素材。这要求任课教师在参与科研工作的同时捕捉可用于教学的信息，及时收集科研工作中的教学素材，这也有助于科研工作本身的总结和提高。

2.3 将调研产品数据作为数字样机资源补充

调研数据主要包括旧式农具、农民自制农具和新型农机产品等。这些农具或农机产品是目前教材中没有的产品类型，但它们对了解农业机械发展历史和目前农村使用农机的现状有着不可替代的作用。通过学生假期社会实践活动，可以搜集到大量旧式农具、农民自制农具和新型农机产品的数据信息。筛选出比较有代表性的机具产品进行数字样机建模，如图3(a)所示是我国北方农村现存不多的小麦播种开沟农具，这种农具曾在我国小麦播种区域有着广泛的应用，改革开放后逐渐淡出历史舞台。图3(b)所示是目前北方农村玉米播种区域广泛使用的一种勺轮式玉米精量免耕播种施肥联合作业机，适用于对包衣后的优质玉米种子进行精量播种。

(a)播种开沟旧式农具 (b)玉米精量免耕播种机

图3 调研产品数字样机模型

3 数字样机教学资源应用

3.1 农业机械学省级精品课教学应用

农业机械学是我校农业机械化及其自动化专业必修的一门理论和实践紧密结合的课程，2003年已经建设成为省级精品课。我们建立的各种数字样机教学资源在农业机械学省级精品课建设过程中得到了很好的应用。在理论课和实验课教学课件中采用的数字样机模型包括耕整地机械、播种机械、中耕管理机械、收获机械、植保机械等。各种模型素材在各个理论教学单元中以图片、动画等形式体现，其中动画素材与理论教学课件素材占总量的50%以上。尤其是对于结构认知课，学生通过逼真的数字样机模型分解视图和生动的三维动画模拟演示，很快理解了在理论课程中所讲的基础知识。

3.2 “农业机械化工程实验实习教学网”应用

“农业机械化工程实验实习教学网”是河北省重点学科农业机械化工程的重点建设内容之一。该教学网于2009年5月开通试运行，其内容以农业机械化及其自动化本科专业课和业务素质课的实验和实习教学为主体内容，以省级精品课农业机械学的实验和实习教学为核心，兼顾农学、园艺、畜牧、植保等非机化专业的农机化概论、草业机械化、植保机械等选修课程实验教学。学生实名注册为会员后可选择相应内容学习、下载资料、参与师生互动交流等，实现网络教学。图4所示是农业机械化工程实验实习教学网首页，通过链接数字样机教学资源，能够让学生在任何地方学习农业机械基础知识和了解学科发展动态，起到事半功倍的效果。

图4 数字样机教学资源网络教学应用

4 结束语

为适应农业机械化工程学科向内涵拓展，培养高质量人才的时代要求，利用数字样机开发技术建立了大量数字样机模型作为农业机械化工程学科的教学资源。通过将现有教学资源进行数字样机建模、将科研产品数字样机进行教学型转化和将调研产品作为数字样机资源补充的途径，完成了一套比较完善的典型零部件、典型机构和典型样机的数字化模型。并把这些模型应用到了农业机械学等课程教学和“农业机械化实验实习教学网”建设中，开展多种形式的仿真教学和网络教学，为加快农业机械化工程教学由传统模式向现代模式的转变提供了实践性参考。

参考文献

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[3] 冯晓静,刘俊峰,钱东平,等.面向21世纪农业机械化工程实践教学的探讨[J].中国农机化,2007,5:87-88.

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[5] 吴菌.数字样机真的是老生常谈吗?[J].中国制造业信息化,2007,7:60-62.

[6] Yang Xin, Feng Xiaojing, Liu Junfeng.Virtual Assembly Associative Design and Finite Element Analysis for Digging Spade of Potato Harvester [C]. Proceedings of 2007 International Conference on Agricultural Engineering, 2007: 426-431

[7] Xin Yang, Junfeng Liu, Jin Tong. Virtual Assembling Associative Design for Digging Spade of Potato Harvester [C].International Agricultural Engineering Conference, Bangkok, Thailand, 2005.

第9篇：数字农业分析范文

关键词：农业机械传感器节点应用

中图分类号：TP212.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）11-0066-01

机电一体化是农业机械未来发展的重要趋势，同时也是农业现代化的发展的必然趋势，在机电一体化系统中，传感器处系统之首，其作用相当于机器系统的一个感受器官，能快速、精确地获取信息，是农业机械鉴别能力提升的保证。农业机械中如果缺少这些传感器，那么农业机械中系统状态和对信息精确性，系统的信息处理能力等检测功能就无法实现。改造传统的农业机械离不开传感器，发展现代化的农业机械更需要离不开大量的传感器，由此可见，数字传感器在农业机械方面的应用十分广泛。近年来，拖拉机、收割机、灌溉机等农业机械都安装使用了各种数字传感器，来增加和提高这些农业机械的性能。

1、传感器的研究现状

传感器反应速度快，能实现非接触测量，精度高、分辨力高、可靠性强，能感受被测量的信息，主要应用于作业环境状态稍差的农田中。随着人类探知领域和空间的拓展，电子信息种类日益繁多，信息传递速度日不断加快，相应的数字传感器也将无所不在。但是数字传感器的生产工艺环节比较多，工艺比较复杂，尽管投入大量人力、物力及精力，进行温度、零点、非线性、滞后、蠕变等性能补偿及四角误差调整，现用的补偿技术难以达到高质量要求，普遍存在着生产成本和质量成本一直居高不下的严重问题。电子技术的飞跃进步，单片机的普及推广，数字化传感器将不断变化，在软、硬件技术上采用数字化自动补偿与误差修正技术，高准确度、高精度、高稳定性是传统应变式数字传感器所不能比拟的。各先进工业国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术及其系统生产已成为重要的新兴行业。

2、传感器在农业机械方面的应用

（1）底盘控制用传感器。传感器技术是实现自动控制的关键环节，也是农业一体化系统不可缺少的技术之一，其水平高低在很大程度上影响和决定着系统的功能，其水平越高，农业机械化系统的自动化程度就越高。在一套完整的农业机械系统中，如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测，并转换成传送信号，所需要的用于系统控制的信息就无法获得，进而使整个系统就无法有效的工作。例如：农垦系统引进的国外大功率轮式拖拉机，为了提高机器的实用效率，采用了多种传感器检测技术。在不同系统中，各传感器的作用不同，但工作原理大同小异。近年来，拖拉机、收割机、制米机、灌溉机等农业机械都安装各种传感器，来目的是增加机械的性能。随着电子技术的发展，汽车电子化程度不断提高，通常的机械系统已经难以解决某些与农业机械有关的问题，而被电子控制系统代替。传感器的作用就是根据规定的被测量的大小，定量提供有用的输出信号的部件，亦即传感器把作业量，空气湿度，作业环境等转换成信号的变换器。传感器作为机械的关键部件，它直接影响机械性能的发挥。目前，普通农业机械有10-20只传感器，这些传感器主要分布在发动机控制系统、底盘控制系统和车身控制系统中。这些传感器是整个发动机的核心，利用它们可提高发动机动力性、降低油耗、减少废气、反映故障等，由于其工作在污泥和泥水等恶劣环境中，因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。对于它们的性能指标要求有很多种，其中最关键的是测量精度与可靠性，否则由传感器检测带来的误差最终将导致发动机控制系统失灵或故障。美国研制的自动控制系统的收割机。原理是电子控制器把传感器的输出信号经过滤波后转换成升高、降低或继续保持割台高度的信号，然后驱动电磁阀，使收割台的液压缸做相应的动作，。该系统在割台的两端还各装一个近地传感器，以防割台触地。

（2）数字传感器定位在农业机械中的应用。在农业机械中，高精度GPS定位系统复杂，造价昂贵，不能适合小面积的水田作业；而价格较低的GPS系统定位精度不够，不能适用于水田小面积作业的耕作机械。要想提高传感器的利用率，必须使用数字传感器数字传感器，数字传感器的原理是，在数字补偿在合理的物理模型和数学模型基础上，绘出淮确、可靠的数学模型是保证数字补偿精度的前提。是根据数学模型编制出苘单、实用、有效的补偿计算软仵，存储在微处理嚣芯片中进行备项误差修正与补偿。机械传嚣的模拟输出信号，经A/D变换后进入微处理器时，常混进尖脉冲之类的随机嗓声干扰，必须予以削弱和挖除，称重传感嚣的模拟信号，经A/D变换后转到一系列的数码，必须将其换算带有重纲的数据后才能运算、显示数字采用备种程序来实现零点浑移、增益偏差校淮。

（3）电子式汽车机油压力传感器在农业中的应用。自动导航技术的拖拉机。它的优点是提高生产效率，提高驾驶安全性。机动车导航技术，根据定位传感器类型可以分为全球定位系统导航，机器超声波导航、电缆导航等；根据定位技术原理可以分析绝对定位和相对定位技术。GPS能够提供低频率的绝对定位信息，提供高频率的相对定位信息，合成两种技术能够提高定位准确度和抗干扰性。农业生产中，通常行间作物的行距较小，对于在行间作物，特别带牵引式农具的车辆，在弯曲的行间路径中作业，精确的侧向控制是十分必要的，利用觉激光技术、声纳技术等准确掌握前方道路信息，原理是将整个地块的导航地图输入车辆的计算机中，由GPS严格按照车辆预定行驶路线控制车辆行进。将传感器技术和数学模型融合，使车辆在未知的环境下行驶时，根据前方弯曲道路信息，通过建立数学模型计算拖拉机的行驶距离。

3、传感器技术未来农业机械中的发展方向

（1）向高精度发展：研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快的新型数字传感器技术是确保农业生产自动化的安全性。

（2）向微型化发展：通过使用先进的加工技术实现数字传感器微型化。

（3）及无源化发展：传感器是非电量向电量的转化，工作时离不开电源，开发无源传感器是未来农业机械的发展方向。

参考文献