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关键词:数字化;农业装备;现状;发展思考;措施;建议
“数字农业”是由美国科学院、工程院两院院士在1997年正式提出,它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。数字农业主要包括农业物联网、农业大数据、精准农业和智慧农业四个方面。我国于2019年在《数字乡村发展战略纲要》中就提出“推动农业装备智能化”,要求促进新一代信息技术与农业装备制造业结合,研制推广农业智能装备;鼓励农机装备行业发展工业互联网,提升农业装备智能化水平;推动信息化与农业装备、农机作业服务和农机管理融合应用。数字化农业装备的发展对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。
1发展情况
兰溪市和东阳市是金华市探索和推进数字化农业装备应用的先行者。兰溪市农机管理站于2017年在“兰溪市农业信息中心数字农机信息系统”开设了“北斗农机作业精细化管理平台”子系统,分别在46台拖拉机、13台插秧机、34台收割机共计93台大型农机具上安装北斗数字终端,实现农机作业数据采集、数据分析和精细化管理等功能。扶持政策明确规定,以“北斗农机作业精细化管理平台”收集的数据为依据,推行农机作业环节补贴,按作业服务面积,水稻机插补贴750元/hm2,油菜机收补贴600元/hm2。东阳市农机管理站也于2017年应用“北斗终端”解决农机作业服务监管问题,实现对所有132台水稻插秧机机插服务的作业轨迹、作业面积、作业地块、作业时间、作业图片等信息的监管,农户、乡镇和市级农业管理部门都可以在手机微信端或电脑端点击查看所有的情况。除了上述先行者外,全市各地都在努力尝试农机化和数字化、信息化的结合。如金东区金华绿盛源果蔬专业合作社于2019年安装了一套智能物联网管理系统,配置了光照度传感器、土壤温湿度传感器、土壤养分含量传感器和环境温湿度传感器,主要用于设施大棚内的环境控制和作物生长管理。
2发展思考
2.1推进种植业信息化
发展数字农情,建设数字田园,推动智能感知、智能分析、智能控制技术与装备在大田种植和设施园艺上的集成应用,建设环境控制、水肥药精准施用、精准种植、农机智能作业与调度监控、智能分等分级决策系统,推进种植业生产经营智能管理。
2.2推进畜牧业智能化
推进畜禽圈舍通风温控、空气过滤、环境感知等设备智能化改造,集成应用电子识别、精准上料、畜禽粪污处理等数字化设备。
2.3推进渔业智慧化
推进水体环境实时监控、饵料精准投喂、病害监测预警、循环水装备控制、网箱自动升降控制、无人机巡航等数字技术装备的普及应用,发展数字渔场。
3问题分析
3.1投入成本大
数字农业的发展离不开智能控制设备、传感设备和软件系统的支撑,设备一次性投入成本相对较高,少则几万元,多则几十万元,还不包括运行成本,对于一般中小规模的农业经营者来说是一笔不小的投入。而作为农业经营者首先考虑的是成本核算,投入和产出的快速对比,使得经营者在经营规模不足和经营能力较弱的情况下,就不愿意考虑对这些设备的投入,只有在政策扶持和生产现实需要的情况下才会考虑投入。如金东区金华绿盛源果蔬专业合作社在相关政策的扶持下,于2019年底一次性投入49万元安装了这套环境控制和作物生长管理的智能物联网管理系统。
3.2应用要求高
数字农业装备的应用离不开操作分析人员的专业知识和素质,真正要达到数字农业装备应用的良好效果,必须具备专业知识和数字农业装备的应用能力。而目前大部分农业经营者缺乏此方面的专业背景,返乡创业的大学生绝对数量还不多,一些农二代也缺乏相应的专业知识等。如在调研金华绿盛源果蔬专业合作社时,合作社负责人就表示应用还不熟练,虽然操作还容易,但对于数据结果应用还有一定难度。
4措施与建议
4.1政策推动
以全市各地出台的农机化扶持政策为基础,加大数字农业装备应用和示范的政策及资金扶持力度,提高资金扶持比例,降低农业经营者的投入成本,提高应用的积极性和主动性。同时还可以结合全市“机器换人”示范基地创建工作,推动数字农业装备及技术的示范与应用,实现以点带面,扩大影响力。
4.2合理布局
依据金华市主导产业发展要求,根据全市各地现代农业及特色产业发展情况,可以对数字农业装备发展进行合理布局,以实现有效推动数字农业及装备技术的快速发展。具体建议如下。(1)粮食:全市地域,重点推广水稻生产智能农机装备(北斗数字终端应用系统、无人驾驶高速插秧机、自动控制的耕整地机械装备、可控施肥装备等)、无人机智能控制技术(无人机播种、施肥、喷药装备)等。(2)茶叶:武义县、磐安县、东阳市等区域,重点推广茶叶智能生产与加工装备(如智能耕整地机械装备等)、无人机植保技术与装备、水肥药精准施用数字化控制装备等。(3)蔬果:浦江葡萄、金东草毒、兰溪杨梅、永康方山柿等特色产业,重点推广水肥药精准施用数字化控制装备、设施农业环境数字化控制装备、智能控制栽植与收获机械等。(4)食用菌/中药材:磐安县、武义县、东阳市等区域,重点推广食用菌/中药材智能生产与加工装备、设施农业环境数字化控制装备等。(5)畜禽水产:金东区、兰溪市、婺城区、武义县等区域,重点推广畜禽养殖环境智能装备,精准上料、畜禽粪污处理等数字化设备;推广水产养殖水体环境实时监控、智能控制饵料精准投喂、病害监测预警、循环水装备控制等数字技术装备。
1.1构建了强力支撑、多级联动的组织体系一是建立了从自治区到村级的“五级”联动信息服务体系;二是建立了一支熟悉农业和计算机网络知识,能胜任信息筛选和的6000多人的农村信息员队伍;三是构建了农业主管部门、涉农企业、电信运营商“三位一体”的涉农信息服务合作基本框架。1.2构建了“龙头”带动、纵横交融的基础网络构建了以广西农业信息网为龙头,协同广西水产畜牧兽医信息网、广西农垦信息网、农机化信息网、农业区划网、三农科技服务网等门户和专业网站,连结全区150多个市(县)涉农子网站的基础信息网络。以广西农业信息网为龙头的广西农业网站群每年涉农信息50多万条,广西农产品贸易网网上促销成交累计914.29万t、成交金额232.35亿元,实现涉农信息资源的有效共享。政务外网和政务内网实现了上接农业部,下连全区各市(县)农业局,横向与自治区政府各有关厅局互联互通。1.3构建了“进村入户”、结构多元的服务模式为进一步丰富农业农村信息化服务体系的内涵,广西以“三电合一”模式为基础,充分利用电话和广播电视“村村通”网络宽带进农村的建设成果,开辟了12316热线、农技110、农讯通、新农通、甜蜜通、网站手机版、网络电视等信息“进村入户”的有效服务通道,成功探索了多元“三农”信息服务实践模式,有效实现了农业信息服务。1.4构建了智能互动、高效管理的应用系统2003年以来,广西农业厅、科技厅、农垦局、水产畜牧兽医局、农业机械化管理中心等涉农部门成功开发应用了测土配方施肥系统、农村科技信息服务系统、糖厂综合农务管理信息系统、海洋渔业安全救助信息系统、农机购置补贴管理系统等30多个农牧渔业产业运行保障系统,及种养产业电脑农业专家系统等系列智能化支持系统,开发了农业信息基础数据等多个农业数据库,完善由构件库、知识库、模型库、数据库四大部分组成的农业专家系统(吴华瑞等,2003),开启了现代信息技术在农业政务、生产经营及市场流通等方面的应用新阶段。1.5构建了安全稳定、综合运行的应用平台2012年3月建成并投入使用的金农工程一期项目,构建了一个安全、稳定的农业综合运行平台。该项目覆盖了广西区本级、14个市、106个县(区)和300个乡(镇),实现了省部级数据交换、共享和良性互动,并通过对县级平台、乡(镇)信息服务站、农产品质量安全监测点、农产品价格信息采集点的建设,进一步扩大了农业信息站点的覆盖面,为农业行政管理、政府决策提供及时、有效的农业生产数据。
2制约因素
2.1对信息化支撑现代农业发展的认识不到位虽然广西农业信息化建设启动较早,但仍有不少领导干部对信息技术发展及其应用缺乏基本了解,片面地理解农业信息化建设只是拉网线、配电脑、建网站、发信息等技术工作,而对信息资源、信息主体、信息服务、信息法制等信息化建设诸多重要因素缺乏足够认识,信息化建设得不到应有的重视。2.2资金投入不足,受益面较窄多年来,广西虽然较早提出农业信息化发展设想,但真正列入财政投入计划的较少。以广西农业系统为例,2003~2012年广西区本级农业信息化投入仅9200多万元,其中互联网专线租金、视频会议系统及设备维护等基本运维费就占了4600多万,市、县农业系统投入也仅有3800多万元。由于投入少,经费缺乏,目前77个县级农业网站中有近半无法正常运行,“三电合一”、“12316三农热线”无法正常发挥后续作用,农业信息服务的覆盖面和受益面过窄,农业信息在农业生产及管理中的重要作用未能得到很好发挥。2.3农业信息化机构设置不健全,信息专业人才缺乏广西各地农业信息化机构设置不健全,全区14个市农业局(农委)中,仅有4个市设置信息中心,普遍存在人员流动大、身兼数职等现象,技术人才缺失严重影响了信息员队伍建设,导致掌握的信息资源时效性差、可利用率低。2.4政府引导作用发挥不强,社会力量参与积极性不高广西农业信息化建设受部门职能分工的限制,各自为政、重复建设、“信息孤岛”等现象严重,制约了农业信息的合理利用。此外,由于农业信息化建设投资大、收益慢,同时缺少政府部门的统一领导和长期规划,社会资金和各类企业参与积极性不高,进一步制约了农业信息化的深入推进和快速发展。
3发展思路
3.1大力推进农业生产经营信息化积极推进全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感系统等现代信息技术在现代农业生产中的应用,提高现代农业生产设施装备的数字化、智能化水平。利用GIS、3G、4G无线传输等技术,建设集遥感信息、农田土地信息、地籍信息及农作物种植信息,具有综合信息处理能力的广西大宗农作物信息化管理平台,辅以智能分析和规划、查询展示和数据自动分类存储等系统。引导种养企业、生产基地、农业示范园区等积极应用物联网技术,提高生产环境监测能力及智能分析判断与决策能力,确保精准施肥、精准投料、精准预警防控,提高农业生产经营信息化水平。同时,加快建立自动化土壤墒情监测信息系统,建立健全自治区、市、县3级土壤墒情监测网络体系,对农田墒情相关数据进行采集、汇总、分析和决策,全面提升广西土肥监测效率和服务能力,推进土肥信息化建设。开发广西植保有害生物监控信息系统和农作物病虫害远程诊疗系统,建立植物检疫情监测和防控、农作物种苗检疫信息数字化管理体系,提高疫情监测、预警、阻截、防控的服务能力。3.2切实提升农业生产指挥及应急调度能力进一步提升广西农业生产管理各领域的行业监管能力,推进农业行业行政审批和公共服务事项在线办理,实现农业应急、远程会商、指挥决策、预测分析等多方协同功能,确保与广西区应急平台的数据共享与指挥协同,为广西农业生产防灾、减灾提供可靠的信息化管理保障。3.3努力提升市场信息应用与服务能力建立农产品产销价格监测点,加强纵横协调,对大宗鲜活农产品生产、收购价格、流向等产销信息进行收集、监测及深度对比分析,实时预判预警、把握大宗鲜活农产品产销走势,定期市场分析报告,提出未来产业发展对策。同时,要加强广西农产品供求联盟与全国农产品供求信息一站通系统的对接。此外,要建设并完善农产品进出口贸易、国际市场价格及产业损害等监测预警系统,开发包括国际农产品贸易规则、市场价格、相关税费政策、贸易相关国家的检验检疫标准及程序等信息资源,为政府职能部门决策服务。3.4加快完善农产品质量安全监管体系建设探索建立农产品产地准出、二维码包装标识、索证索票等信息化监管机制,加快推进广西农产品质量安全监测、监管、预警信息系统建设;建立农药化肥、农机及种子产品信息管理系统,协同涉农企业实现农产品基地、品种的电子化档案管理及质量安全信息控制、跟踪和追溯;建立农药化肥及种子交易信息管理系统,推进农资监管信息化,提升广西农产品质量安全信息化综合监管能力和水平(张玉香,2005)。3.5不断提高农村经营管理信息化水平优化农村经营管理,重点建设农村集体“三资”管理服务、土地确权登记管理服务、耕地流转管理服务等监管系统,推动信息技术在农业生产各领域的广泛应用,引领农业产业升级。启动农民专业合作社网络信息平台建设工作,推动广西农民专业合作社信息数字化、管理流程化及产品销售电子化,帮助农民专业合作社、家庭农场提升现代化经营水平,拓宽网上销售渠道,规避市场风险。结合农民负担监督管理、村级公益事业建设“一事一议”财政奖补、国家强农惠农政策落实,建立减轻农民负担或国家强农惠农监督管理信息服务平台,增强涉农政务信息的透明性。3.6不断推进农业科技创新与信息化推广应用充分利用信息技术新成果,加强农业行政部门与农业科研院所、农业高等院校的交流与合作,加快推进现代农业科研手段信息化;建立健全激励机制,鼓励和加强农业适用信息技术的研发和产品的自主创新;建立农业技术推广信息化服务平台,快速实现科研部门新技术、新品种、新工艺、新方法等的转化和应用。3.7积极探索农业电子商务发展模式加强广西农业信息网、广西农产品贸易网及全区14个市级农产品市场信息子站点、109个县级农产品市场信息采集点的建设。优化市、县级农产品市场行情信息、供求信息及相关动态信息等的为农服务功能,提升与农业部“一站通”对接效能,实现农产品供求信息全国大覆盖、大联播。联合淘宝、天猫、京东等大型电商企业开展农产品电子商务业务,支持涉农企业、农民专业合作社、家庭农场、种养大户开展在线交易,逐步创建快速、便捷的新型农产品流通方式。3.8强化农业信息资源综合开发利用对各类应用系统和数据进行整合,建立以农业云计算平台和农业资源核心数据库为基础的广西农业大数据管理中心,实现跨平台、跨网络的存储共享和数据融合。加强农业信息需求调研,突出信息的地域性、实用性,使农业信息资源的采集、开发具有针对性,突出地方特色(顾君等,2013)。建立规范的信息网络体系,充分调动各级农业部门力量,加大信息员队伍建设,提高信息洞察和捕捉能力,提升信息资源的采集、整理及开发利用能力,为涉农企业、农民专业合作社、种养大户及广大用户提供专业、权威的综合信息。
4保障措施
调研组先后深入到省12316热线平台、电子商务运营中心、短信平台、省农业信息化综合平台;长春市农业信息中心、长春广泽乳业公司、双阳区三农综合信息服务平台、双阳区奢岭街道双胜村信息服务站;四平市伊通县智慧农业数据采集点、县农业和畜牧业管理局等地实地调研。
多年来,省农委一直把农业信息化作为现代农业的重要支撑和引领,加强顶层设计,从资金、项目和人才上,全力支持和推进农业农村信息化建设。2013年,我省农业信息服务和农业电子商务被农业部认定为全国农业信息示范基地,同时,我省农业信息化工作经验连续多年在全国农业工作会议、全国农业信息化工作会议上进行交流。按照省委、省政府提出的包括“智慧型农业”在内的“六型农业”发展新要求,从2013年开始,省农委谋划了智慧农业建设示范项目,以推进智能化生产和数字化管理、实现农业和物联网融合发展为主攻方向,目前已建成吉林省智慧农业综合服务平台、开发了玉米和水稻两个产业物联网技术服务系统,建成玉米和水稻物联网应用示范点4处,同时启动了设施蔬菜产业物联网技术服务系统建设,在建玉米、水稻和设施蔬菜物联网应用示范点26个。目前,可通过微机、平台大屏幕、手机等实现对上述产业的农情监控、生产信息管理、产品溯源等,并对示范点15项数据指标进行自动化采集、分析应用和预警处理。
调研组详细听取了省、市和县(区)、企业等有关负责人关于农业信息化情况的汇报,并观看田间测土配方施肥实时视频,就智慧农业信息怎样、怎样利用好智慧农业、如何得到市场认可、如何提高老百姓的认知度等方面问题与相关部门人员进行了探讨。调研组还走进伊通智慧农业数据采集点现场观看测土配方施肥手机信息服务现场演示,并拨打12582农业信息人工服务台进行土地定位,了解农田相关知识。
调研组对我省农业信息化发展工作所取得的成绩给予了充分肯定,并指出,农村信息化具有前瞻性,要积极推进农业信息化建设,充分利用和整合涉农信息资源,没有农村信息化就没办法实现农业现代化。
专家简介:李道亮,中国农业大学信息与电气工程学院教授,博士生导师,主要研究农业先进传感与智能信息处理。北京市农业物联网工程技术研究中心主任,中国青年科技奖获得者,科技部中青年科技领军人才,全国优秀科技工作者,教育部新世纪人才。国际信息处理联合会农业信息处理分会主席,国家农村信息化指导组专家,农业部十二五、十三五全国农业信息化规划起草牵头人,获省部级科技一、二等奖6项,授权国家发明专利21项,发表SCI/EI论文200余篇。
我国正处于工业化、信息化、城镇化、农业现代化迅速推进的时期,社会经济发展和信息技术发展日新月异,一方面新型农业经营主体正逐步走向农业信息化舞台,另一方面农业信息化应用主体发育不成熟,亟需新型农业经营主体示范带动,农业信息化作为现代农业发展的重要支撑、重要体现和重要内容,明确农业信息化的新任务,对于推进现代农业,促进四化同步意义重大。
一、新形势下农业信息化的主要任务
(一)加快推进农业生产过程信息化,创建智慧农业生产体系
1. 加快推进种植业信息化
推广基于环境感知、实时监测、自动控制的设施农业环境智能监测控制系统,提高设施园艺环境控制的数字化、精准化和自动化水平。开展农情监测、精准施肥、智能灌溉、病虫草害监测与防治等方面的信息化示范,实现种植业生产全程信息化监管与应用,提升农业生产信息化、标准化水平,提高现代农业生产设施装备的数字化、智能化水平,发展精准农业。
2. 加快推进养殖业信息化
在国家畜禽水产示范场,开展基于个体生长特征监测的饲料自动配置、精准饲喂,基于个体生理信息实时监测的疾病诊断和面向群体养殖的疫情预测预报,推进畜禽养殖信息化。以推动池塘标准化改造和建设为重点,加快环境实时监控、饲料精准投放、智能循环水处理等专业信息化设备的推广与普及,构建精准化运行、科学化管理、智能化控制的水产养殖业。
(二)大力发展农产品电子商务,推进新型经营主体经营网络化
1. 大力发展农产品电子商务
积极开展电子商务试点,探索农产品电子商务运行模式和相关支持政策,逐步建立健全农产品电子商务标准规范体系,培育一批农业电子商务平台。鼓励和引导大型电商企业开展农产品电子商务业务,支持涉农企业、农民专业合作社发展在线交易,积极协调有关部门完善农村物流、金融、仓储体系、商务流通体系和市场体系。
2. 提升农业企业经营信息化水平
鼓励农业企业加强农产品原料采购、经营管理,质量控制、营销配送等环节信息化建设,推动龙头企业生产的高效化和集约化。鼓励农产品流通企业进行信息化改造,建立覆盖龙头企业、农产品批发市场、农民专业合作社和农户的市场信息网络,形成横向相连、纵向贯通的农村市场信息服务渠道,推进小农户与大市场的有效对接。
3. 开展农民专业合作社信息化示范
面向大中型农民专业合作社,逐步推广农民专业合作社信息管理系统,实现农民专业合作社的会员管理、财务管理、资源管理、办公自动化及成员培训管理,提升农民专业合作社综合能力和竞争力,降低运营成本。依托农民专业合作社网络服务平台,围绕农资购买、产品销售、农机作业、加工储运等重要环节,推动农民专业合作社开展品牌宣传、标准生产、统一包装和网上购销,实现生产在社、营销在网、业务交流、资源共享。
(三)进一步强化农业政务信息化建设,提高农业部门行政效能
1. 推进农业资源管理信息化建设
建设国家农业云计算中心,构建基于空间地理信息的国家耕地、草原和可养水面数量、质量、权属等农业自然资源和生态环境基础信息数据库体系;强化农业行业发展和监管信息资源的采集、整理及开发利用;鼓励和引导社会力量积极开展区域性、专业性涉农信息资源建设,不断健全涉农信息资源建设体系,丰富信息资源内容。
2. 加强农业行业管理信息化建设
进一步推动种植业、畜牧兽医、渔业、农机、农垦、乡企、农产品及投入品质量监管等各行业领域生产调度、行政执法及应急指挥等信息系统开发和建设,全面提升各级农业部门行业监管能力。推进国家农情(包括农、牧、渔、垦、机)管理信息化建设,对农业各行业进行动态监测、趋势预测,提高农业主管部门在生产决策、优化资源配置、指挥调度、上下协同、信息反馈等方面的能力和水平。大力推进农村集体资源管理信息化建设。建立农产品加工业监测分析和预警服务平台,促进农产品加工业健康发展。
3. 加快农产品质量安全监管信息化建设
完善农产品质量安全追溯制度,推进国家农产品质量安全追溯管理信息平台建设,开发全国农产品质量安全追溯管理信息系统。加快建设全国农产品质量安全监测、监管、预警信息系统,实行分区监控、上下联动。加快推进农机安全监理信息化建设。
4. 完善农业应急指挥信息化建设
建立并加强农业病虫害、重大动植物疫情疫病、重大自然灾害等应急指挥系统,建设上下协同、运转高效、调度灵敏的国家农业综合指挥调度平台,推进视频会议系统延伸至县级农业部门,加快应急指挥信息化步骤。
(四)切实完善农业农村综合信息服务体系,推进信息进村入户
1. 打造全国农业综合信息服务云平台
进一步完善全国语音平台体系、信息资源体系和门户网站体系;探索将农技推广、兽医、农产品质监、农业综合执法、农村三资管理、村务公开等与农民生产生活及切身利益密切相关的行业管理系统植入12316服务体系;推广12316虚拟信息服务系统进驻产业化龙头企业、农民专业合作社等新型农业生产经营主体,有效满足其对外加强信息交流、对内强化成员管理需求。
2. 完善信息服务站点和农村信息员队伍建设
依托村委会、农村党员远程教育站点、新型农业经营主体、农资经销店、电信服务代办点等现有场所和设施,按照有场所、有人员、有设备、有宽带、有网页、有可持续运营能力的“六有”标准认定或新建村级信息服务站。加强农村信息员队伍建设,充分发挥农村信息员贴近农村、了解农业的优势,有针对性地满足农民信息需求。
3. 探索信息服务长效机制
充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,同时更好发挥政府作用。探索市场主体投资农业信息服务。鼓励村委会与各类企业合作或合资筹建村级信息服务站,采用市场化方式运营,实现社会共建和市场运行。
(五)全面夯实农业信息化基础,助力农业信息化健康有序发展
1. 推进农业信息化基础设施建设
积极推进光纤进入专业大户、家庭农场、农民专业合作社等新型农业经营主体,全面提高宽带普及率和接入带宽。在国家统筹布局新一代移动通信网、下一代互联网、数字广播电视网、卫星通信等信息化设施建设的背景下,探索政府补贴与优惠政策,推进农业信息化基础设施建设。
2. 加大涉农信息资源开发和利用力度
建立和完善涉农信息资源标准,开展涉农信息资源目录体系建设,健全涉农信息资源数据库体系。面向“三农”需求,开发实用的各类涉农信息资源,切实解决农业农村信息服务“最初一公里”问题。探索并完善涉农信息共建共享机制,逐步实现跨部门、跨区域涉农信息系统的数据互通、资源共享和业务协同,避免形成新的信息孤岛。
3. 加强工作体系建设
加强市场信息体系建设,积极与有关部门沟通协调,强化工作力量。加强各级农业部门信息中心条件建设,更好地为农业行政管理及信息化推进提供技术和服务支撑。充分利用各类培训资源,强化对农业行政管理人员、农业生产经营主体、农村信息员及农民的培训力度,不断提高应用主体的信息素养。
4. 大力发展农业信息化产业
立足于自主可控原则,加强核心技术研发,加快农业适用信息技术、产品和装备研发及示范推广,加强创新队伍培养。支持鼓励涉农企业及科研院所加快研发功能简单、操作容易、价格低廉、稳定性高、维护方便的信息技术产品设备和产品。鼓励成立农业信息化等领域的产业联盟,以企业为主体,推进农业信息化产业创新和成果转化。
二、新形势下推进农业信息化的对策与建议
(一)坚持需求导向,摸清农民信息需求
深入分析和把握新形势下的农民特点,吃透民情、把握民意、顺应民心,充分满足农民的各种信息需求,是推进农业信息化建设的出发点和落脚点。因此,在推进农业信息化建设时,要注重调研,切实以农业发展和农民需求为导向,充分发挥信息技术优势,优先解决农业农村经济发展中的热点、难点尤其是人民群众关心的问题,突出应用,务求实效。
(二)加大投入力度,落实专项工程
研究建立农业信息化支持政策体系,引导和吸引社会资金投入农业信息化建设,完善以政府投入为引导、市场运作为主体的投入机制,按照“基础性信息服务由政府投入,专业性信息服务引导社会投入”的原则,多渠道争取和筹集建设资金。设立财政专项经费,用于开展信息系统运维、标准体系建设、典型示范、安全防护及信息资源建设等工作。
(三)积极探索信息补贴政策,促进推广应用
目前我国已进入“工业反哺农业,城市支持农村”的阶段,农机、良种、家电等补贴政策的实施对刺激农村经济发展、促进农民增收效果显著,开展农业信息补贴必将大大推进农业信息化,建议国家和地方开展农业信息补贴试点工作。
加快基础建设
“吉林省是国家重要的粮食主产区和商品粮基地,巩固农业的基础地位、振兴吉林老工业基地,发展现代农业是重中之重。推进农业信息化建设,构建创新型信息服务体系,是发展现代农业、繁荣农村经济的重要途径。” 吉林省信息产业厅厅长毛健博士如此评论农业信息化在吉林省的重要性。
众所周知,吉林省地处东北,农村的基础信息网络相对落后,信息相对闭塞,发展现代农业面临着“数字鸿沟”的挑战。毛健认为,做好农村信息化基础设施建设至关重要,要做好如电视网、广播网和计算机互联网“三网合一”工程、远程党员教育卫星网络和“村村通”工程等等。这些工程能够解决农村“最后一公里”接入问题,实现城乡之间的信息传递互动,使城乡居民共享各种科技知识和市场信息。不仅如此,还能够有效缩小“数字鸿沟”,引导农民改变传统的生产生活方式,与城市居民共享现代社会文明的成果,促进农村市场开拓和城乡协调发展。
毛健谈到吉林省农业信息化的下一步工作重点时说: “吉林省要继续推进乡村宽带网络建设,扩大互联网业务服务范围。抓好农业信息网络建设,扩大农业信息网络服务范围,逐步形成覆盖县、乡镇、村、农业龙头企业、合作经济组织、批发市场、生产经营大户的农业信息服务体系。大力实施农村中小学现代远程教育工程和‘校校通’工程,进一步完善远程教育网络,建立保障农村教育信息化设施应用与维护的长效运行机制。利用农村党员远程教育网络,为农村党员干部教育、农业实用技术培训和农村文化建设服务。”
实际上,他所说的这些内容,都是从基础建设的角度出发的,只有加强和完善农业信息基础设施建设,才能满足农村经济发展、农业生产经营和农民生活的需求。
建立信息服务体系
有了良好的基础建设网络平台,就需要考虑在这个平台之上,如何建立起一套良好的服务体系,更好地为“三农”服务。
吉林省的做法是建立面向各级政府和广大农民的信息服务体系。这套服务体系发挥的作用是: 能够更好地为农民提供及时有效的政策、科技、市场就业等方面的信息,帮助农民科学决策、提高生产经营水平,拓宽市场渠道,实现增产增收; 引进先进的生产技术和管理经验,增加农民收入。
毛健认为,推进农业信息化建设的关键之一是培养农业和农村信息化人才。他说: “要根据农业发展的实际需求,有针对性地抓好不同层次的人员培训,突出抓好农村信息员队伍和农业信息技术应用人才队伍的培训; 通过多种渠道培养信息技术高级人才和信息化复合型人才; 引导鼓励涉农信息技术企业和社会培训机构开展面向农村的信息技术培训; 制定吸引高层次农业和农村信息化专业人才的优惠政策,建立人才培养和激励机制。”
目前,吉林省构建了省、市、县、乡、村五级联建联动信息服务组织网络,培育了农业信息服务管理队伍和技术队伍,培训农村信息员1.5万余人。同时,全省3231个县、乡两级农技推广机构、18个农业科研机构、10所农业院校、70所省地县三级农业广播电视学校、343个乡镇农民科技教育培训站、3900个农民合作经济组织及一些农业产业化龙头企业,都根据自身优势和发展需求,不同形式、不同程度地开展了信息服务。
培植现代农企特色
虽然吉林省是国家重要的粮食主产区和商品粮基地,但农业生产还是以一家一户为主要经营方式,普遍存在着农业经营规模小而分散,农业生产成本高且质量难以有效控制的问题。在这种情况下,就必须利用现代信息技术手段对农业生产的全过程进行有效控制,实行标准化生产、精准化投入、科学化筛选贮藏和加工,降低农业生产成本,提高农产品质量,培植起具有特色的现代农业,提高农产品在国内与国际市场的竞争力。
毛健介绍: “在发展现代农业方面,我们注重对涉农企业和农业种养大户进行信息技术改造,坚持以信息化带动产业化的发展方向,培植具有我省特色的现代农业。农产品深加工龙头企业的发展直接关系到广大农户种养殖的规模和水平,搞好这些企业的信息化建设,将会带动广大农民学习和应用农业信息技术进行科学生产和管理。”
例如,长春皓月清真肉业公司建立了屠宰线等计算机自动化控制系统,开发了生产管理等信息系统,在提高企业的管理水平、加快业务流程、降低成本、增加效益等方面取得了显著成效; 吉林华正公司建立了企业管理信息系统,实现了生猪屠宰、生产、库存、成本管理以及企业与供应商、用户间信息的高度集成。
另外,吉林省积极发挥省内科研机构的力量为现代农业服务,吉林农业大学信息技术学院通过大规模现代农业数字化技术应用研究与开发项目(863计划),建立了数据采集与分析系统、DGPS(差分全球定位系统)田间定点取样、遥感技术的估产和动态监测、基础数据的数据规范和标准接口,实现了GPS(全球定位系统)、GIS(地理信息系统)、RS(遥感技术)、ES(专家系统)技术与智能农机设备的配套集成。这些信息化手段的应用,为农业生产增收节支做出了贡献。
“开展农业龙头企业的综合信息管理系统建设示范工程,一方面指导农户科学种植,预防农作物病虫害和传染性疾病的发生,保证农民能够生产出符合质量标准的产品,实现增产增收; 另一方面,农户大量的种植信息与企业的管理信息系统相连接,将有利于企业正确决策和科学管理,并使企业与农户、市场这两端连接起来,提高企业的市场竞争力。所以,要积极引导和支持农业龙头企业的信息化,发展农业规模化经营,进而对农业信息化建设起到带动作用。”毛健说。
链接
基础建设效果显著
吉林省已有708个行政村、404个50户以上自然村,实现了广播电视“村村通”。全省广播、电视网络覆盖范围不断扩大,广电系统光缆已连通9个市州和41个县(市),总长14108公里,广播电视综合覆盖率达到96.7%。有线电视用户为211万户,正在建设的数字电视服务平台具有覆盖全省千万户级用户的能力。农村党员干部现代远程教育试点工程已经取得阶段性成果,分别在长春、吉林、延边等试点地区建成终端接收站点3610个,乡镇、村建点率达到100%,并将省“文化信息共享工程”以及党校、科技、教育、农业等农业信息资源,统一纳入到远程教育资源库,实现了资源共享。
摘要:提出市、县基层农业网站建设在网站设计、网站内容、表现形式、功能利用等方面,要符合农民的行为特点和科技文化素质需求,讲究实际,重在效用,并探讨农业网站建设标准化和科技应用信息化等问题。
关键词:农业;信息化;网站建设;前景探讨。
网站建设是指在因特网上,根据一定的规则,使用网络技术工具制作用于展示特定内容的相关网页的集合。人们可以通过网页浏览器访问网站,获取自己需要的信息或者享受网络服务,也可以通过网站来自己想要公开的资讯或者提供相关的网络服务。利用Internet建立农业信息网站,农民可以随时、随地、及时、快捷地获取各类农业信息。
随着计算机与网络技术的快速发展,丽水市的农业网站应运而生,市、县农业部门相继建立网站。几年来,丽水各地边摸索边实践,不断改进与创新,网站为全市现代农业发展发挥了较好作用。网站建设涉及网站设计、网页内容、实现方式、网络技术、网站应用、网站管理等诸多方面,是一项系统工程。作者以丽水农业信息网为例,试图从一个侧面就市、县基层区域农业网站建设及应用方面进行探讨。
1建设现状。
丽水农业信息网(lsnj110.gov.cn)是在丽水农技110建设的基础上发展创立的。
2001年,丽水市农技110信息服务体系建设,作为农村“三个代表”学教活动中提出来的一项为民办实事的农业工程,受到丽水市委、市政府主要领导的高度重视;3月在缙云县先行试点,取得经验;7月,市委、市政府召开专题现场会,推广缙云做法,提出市、县、乡(镇)三级联动的工作方案;丽水市所辖9县191个乡(镇)先后建立起农业信息服务组织,开通农技110热线电话,配置电脑等硬件设备,初步形成了市、县、乡(镇)上下联动的农技110信息服务体系框架,县级先后建立农业信息网站。为丰富农业网站信息内容,满足现代农业发展和农民对信息的需求,市、县农业网站多次进行改版扩面,使栏目设计增添细化,分类设置科学合理,查找使用方便快捷,功能应用拓展提升。网站设有政务办事类、政策法规类、科技教育类、产业市场类、农业宣传类等30个大栏目、100多个子栏目。主要搜集和农业产业政策法规、农产品市场供求和农业生产资料等农业、农村经济信息;提供种植业、养殖业、农副产品加工业等先进实用科学技术;解答与指导种(养)业和农产品营销中遇到的难点、疑点、热点信息问题;开展农村科技远程教育和农技培训、热线咨询;组织农业企业、合作组织、农产品基地等新型经营主体及丽水名特优农产品网上推荐与宣传。丽水农业网站初步建成农业技术资源库、农业政策规章资源库、农产品市场信息库、丽水名特优农产品库、丽水农业经营主体信息库、农业资讯库等,形成与国家农业部、浙江省农业厅及其所辖各县(市、区)农业信息网和其他相关农业专业网联结贯通的农业网站群,可达到一站登录,多站辐射的目的。网站信息量不断扩大,浏览率高,丽水农业信息网年访问量达600万人次以上,日浏览量在丽水市政府门户网站排名中基本位居第一。
2建设思路。
网站是信息服务和对外交流的窗口。农业经营的主体是农民,农民是农业网络信息服务的最终接受者。市、县基层农业网站建设应立足农村和农业实际,在网站设计、网页内容、表现形式、功能利用等方面,既要满足农业信息化建设的需要,又要符合农民的行为特点和科技文化素质需求,讲究实际,重在效用。在信息时代,基层农业网站建设应成为农业部门创新农业管理和服务农业的一个有效载体。
2.1网站设计与编排具可操作性。
网站版式设计要通过文字和图形的空间组合,表达出和诣与美。多页面站点的编排设计要求把页面之间的有机联系反映出来,特别要处理好页面之间和页面内秩序与内容的关系。服务农村的基层农业网站设计要做到图案形象,寓意简明、美观大方,栏目归类合理,表述直接明了,浏览点击操作容易。丽水农业网站设计一般由主办方根据当地农业实际,先行提出设计初步方案,进行栏目策划,确定主栏目和子栏目;然后递交网站开发公司通过网络技术工具进行版面设计与编排;做到农业部门与网站开发单位的无缝对接,使之产生叠加效应,保证了网站建设的实用性与可操作性。
2.2网站形式与内容相统一。
丽水市农业生产类型复杂多样,农民群体素质千差万别,为保证农业信息传递的有效性,网站信息内容应以服务“三农”为宗旨,尽最大努力满足山区农民对不同层次信息的需求。就农业科技信息而言,丽水农业信息网站将其细分粮油豆杂、瓜菜栽培、茶叶技术、果树栽培、食药用菌、花卉园艺、竹笋生产、药材栽培、畜禽养殖、农业机械、生物技术、病虫防治、其他等20类,分别以农业科技、生产规程、种子种苗、农村教育、网上课堂、视频点播等不同栏目形式储存,将丰富的信息内容和多样的组织形式构成统一的页面结构。网站尽可能运用对比与调和,对称与平衡,节奏与韵律的方式,产生美感。恰到好处地加入一些富有动感的文字、图案,甚至采用夸张的手法来表现内容,达到较为理想的效果。
2.3网站特色与功能呈多样化。
网站建设的内在要求是要具有良好的功能,能吸引浏览者的注意力。丽水市、县农业网站在建设过程中,针对当前网站普遍存在着信息分散的现象,设立网上课堂,应用多媒体技术,制作课件,开展远程教育。组织具有丰富经验的当地农业专家,选择主要作(动)物生产类型,以品种(种类)单体为样本进行种养技术讲解。课件体现4大特点。可操作性。内容既有农业理论基础知识,又有较强的当地生产实践经验,通俗易懂。求先进性。实用技术符合农业标准生产规程,植入生物、物理及生态技术等新成果。强系统性。从产地环境选择到主栽品种介绍、育苗嫁接、栽种方法、肥水管理、整形修剪、保花保果、成熟采收、保鲜贮运等各个环节,形成组装配套技术或种(养)模式。
具欣赏性。集文字、图片于一体,既讲究实效,又美观大方,吸引观看。网站集合丽水全市农业专家,并与浙江省农技110专家库相链接,形成阵容强大的农业专家咨询系统,供农民朋友选择。网站应用超链接和设立较强搜索引擎,友情链接广泛,丽水农业信息网现有超链接网站80多家,可达到一站登录,多站辐射目的,提高了农民上网的效果。建立的高级搜索功能,可按属性、按文本,分栏目、分时间等不同方式快速搜索到站点内容。网站与农民信箱、农技110热线电话有机结合,多样化服务功能可满足丽水市山区不同农业信息条件、不同农民素质群体的多样需求。
2.4网站信息产品体现应用价值。
网站信息资源的实质是产品,所提供的信息应体现应用价值。信息资源库是网站建设的基础,是构成农业信息化的内在条件。丽水农业网站就科技信息资源库建设来说,既注重农业科技先进性,又强调实用性和山区农民的应用能力,广泛采集、加工、各类农业科技信息,内容包括种、养、加(加工、包装、保鲜、贮运)各个方面。网站的市场信息能针对丽水市农业主导产业发展实际,突出蔬菜、水干果、食用菌、茶叶、竹笋、畜禽、药材等优势农产品,重点采集全国、浙江省市场需求动态信息,开展市场分析,引导农民发展效益农业。网站及时搜集丽水产地市场信息,进行科学处理,准确,开展乡村区域农产品供求信息预测预报和网上营销,并与浙江农业信息网“市场价格行情”平台互联互通,及时传递农产品价格信息与市场行情。网站的农业资讯以大农业、大市场观念指导服务丽水农业,及时采集宏观经济信息、行业信息、科技资讯等,让农民接受政策指导,关注农业发展规划,了解农业工作重点,知晓农业科技新动态。
3前景探讨。
基层农业网站面对农村,直接服务于农业生产,服务于农民,网站所提供的信息产品质量和信息使用价值,是基层农业网站生存的根本。发展现代农业,迫切要求推广应用农业信息技术,推进科技应用信息化,提高农业生产设施装备的数字化、智能化水平,这是农业网站建设的重要内容和有别于其他涉农网站的主要特征。
3.1推进网站建设标准化,资源共享。
农业信息资源的共享成为当前农业信息化工作中的重点内容,提高信息共享率其重要途径就是要推进网站建设标准化。农业网站信息标准化包括农业信息术语标准,农业信息分类与编码标准,农业信息技术标准和农业信息管理标准。市、县农业信息网要建立信息共建共享机制,通过整合,实现“一站,各站共享”的目标。要制定出一套农业网站建设、运行维护、数据管理等方面统一的标准和规范,充分实现公共数据信息在网络上的共享、广大用户之间良好的沟通交流。农业生产具有较强的地域性和季节性,网站对收集到的各类农业信息要进行科学处理、精心加工、规范,保证信息的有效性。对信息的采集、处理、,要十分注重质量、时效、实用,对所有上传信息,都要进行逐一审核,注明来源,要求对真实性负责,严防误导。字体、字号、排列、照片都有规范要求。2009年,丽水市组织制定了《丽水农业系统(县级)网站评测指标方案(试行)》,在网站设计、信息公开、信息维护、网站管理等方面制订出47项测评指标,促进了县级农业网站的建设和信息产品质量及信息使用价值的提升。
3.2推行网站农户信息化,建用并举。
信息化的关键在于应用,应用才能出成效。信息化是一个不断发展的过程,也是一个应用的过程。基层农业网站建设要推进农户信息化,通过让农户参与信息化活动,使信息渗透到农户生产、经营、消费、学习等各个具体环节,从而极大地提高农户生产效率和生活水平,进而推动农村经济社会的发展。农户信息化强调的是增强农民对信息的接收、分析和运用能力。基层农业网站要在收集各类信息资源的同时,注重农业信息的分析整理和二次开发,为农民提供及时、准确、使用性高的信息。信息是高科技产品,网站建设在信息应用上力求根据当地农业生产实际和农民的文化科技能力,注重通俗易懂,讲究效用。对于科技期刊中的化肥与农药代号、计量单位等应转换成中文表述,方便农民使用。丽水山区由于农业生产经营规模偏小,以及受环境、经济条件等多种因素的制约,农民对信息化的认知度不高。要加强对农民信息培训,增强农民的信息意识,提高农民信息获取、信息应用和信息反馈的能力,培育并创造农户的信息需求。要加强农村信息服务点的建设,农村信息服务点是连接市、县农业基层网站和农户之间的桥梁,在目前山区多数农户并不富裕且经营规模小而分散的条件下,单纯追求农户的信息设备建设不现实也不经济。要按照农业部“八个一”的标准建成一批村级信息服务点,起到以一带十的作用,为逐步推进农户信息化创造条件。
3.3推广网站服务特色化,提升水平。
作为农业推广部门的市、县农业网站首要任务就是以信息化推进现代农业发展,网站所提供的信息产品和服务要具有鲜明特色。所谓农业信息化指的是在农业领域充分利用信息技术方法、手段和最新成果的过程。其基本内涵包括:一是农业科技应用信息化。如作物栽培技术、畜禽养殖技术、农副产品加工技术等等,利用信息技术快捷、方便的特点,改变传统的农业技术推广方法和手段,提高农技推广的速率。同时,要利用信息技术传播转化最新科技成果,改革农业耕作制度和种养方式,增加产量,改善品质,降低成本,提高效益。利用计算机智能化管理田间生产,如推广诊断施肥、精量播种、温(湿)度调控等。要积极推广应用作物生长、畜禽水产养殖、节水灌溉等农业智能系统,提高农业生产设施装备的数字化、智能化水平。二是农业管理信息化。包括农业自然灾害和重大动植物疫情预警、防控,农产品安全和质量管理、农业投入品与市场流通管理、农业资源环境管理、农业工作部署、农业统计等农业生产管理过程的信息化,以及农村经营管理、农民生活消费的信息化。要加快建立重大动植物疫情监测和应急处理信息系统,动物标识及疫病可追溯信息系统,饲料安全管理信息系统,推行健康养殖方式。开发应用农产品和农业生产资料质量安全监管信息系统,利用信息化手段提升质量安全监管能力。加快农业应急信息系统建设,提高农业自然灾害和重大动植物病虫害的预测、预报和预警水平。探索全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感系统、自动控制系统、射频识别系统等技术在农业生产经营中的应用,发展精准农业。鼓励农村农业电子商务实践,逐步构建农业产加销信息一体化服务体系,改造提升传统农村市场服务业。
参考文献:
[1]黄端祥,张瑛,廖小丽。对山区农技110运行模式的探讨[J]。浙江农业科学,2003(增):217-218.
[2]张蕾,陈超,展进涛。农户农业技术信息的获取渠道与需求状况分析:基于13个粮食主产省份411个县的抽样调查。
关键词:云计算技术 农业信息化
中图分类号:TQ222文献标识码: A
一、云计算与物联网
云计算与物联网的结合有单中心-多终端、多中心-大量终端和信息、应用分层处理-海量终端3种模式。单中心-多终端模式应用于范围较小的区域,如某一高速路段的车流监控。物联网终端获得的数据和信息由云中心统一进行存储和处理后,提供给使用者统一的操作或查看界面。多中心-大量终端模式适用于区域跨度大的企业和单位,如跨国集团各分公司的生产流程监控、产品质量跟踪等。信息、应用分层处理-海量终端模式针对用户范围广、信息及数据种类多、安全性要求高等特征打造,可以根据客户的要求进行资源的合理分配。
把温室、果园、鸡舍等农业动植物生产的环境信息、生物体信息、农机设备设施信息和生产管理信息等实时地连入网络,特别是在无线条件下连接网络,可以方便地实现对动植物的管理,提高生产效益和产品质量。典型的应用如野外无线上网、移动视频诊断和无线温室监控等。担负实时监测功能的传感设备将产生海量的数据,需要更方便快捷的传输条件和更加智能的计算分析与处理能力,因此云计算对于农业物联网有着低成本、高效率的网络支持,存储支持,分析支持和服务支持的优势。
云计算将无线通信技术中的GSM、CDMA、SCD-MA等高端通信基础所进行的通信连接,采用软件方法进行了优化,使得通信应用领域延伸到了无线视频会议系统、无线远程交互平台等,大量的多媒体数据负载及负载均衡服务器同样需要云计算的技术支撑。如农业专家远程视频诊断系统将所在地的作物图片、视频、音频和温湿度等参数上传到专家诊断平台服务器,专家通过查看农作物的病虫害样本图像,即可于千里之外进行现场诊断和指导。因此农业物联网需要农业云计算的计算支撑,需要无线宽带的通道支撑,而无线宽带应用同时又需要云计算的存储支撑和计算支撑。
二、现代农业中云计算技术应用模式与前景
云计算是信息技术的一种,云计算技术是结合于其他信息技术共同应用于现代农业领域的,相对于其他技术其应用模式主要是网络系统、跨地域跨部门、大数据量、服务形式多样、服务效用可计算为主要特征,既具有独特的个性同时又与其他信息技术应用是密切联系的。根据云计算体系实现模型与应用结构,归纳总结了现代农业中云计算的应用模型,如图所示。
现代农业中云计算应用模型
现代农业中云计算技术应用模型为三个圈,核心圈是用户,主要指农民以及涉及农业生产、经营和管理的各个企业、组织和集体等农业用户。中间是云平台,为用户提供云计算服务的支持层;最外层是基础层,为云计算服务提供基本的软件、硬件、终端设备和网络运营服务等。
三、物联网技术在农业生产过程中应用模式与前景
基于物联网的农业信息化最终目标是使农业走向可持续发展的道路,而农业的可持续发展实际上包含几个方面。
1、提高农业生产效率
提高农业的生产效率是我国农业可持续发展的第一目标。其基本思想是:在相同的条件下,以尽量少的投入获得同样的产出,或者以同样的投入获得尽量多的产出,并能为农户带来更多的收益;其核心在于农业各项资源的高效利用。基于物联网的农业信息化一个重要的特征就是将诸如物联网技术在内的各种信息科学技术注入到农业中,应用在农业生产的产前、产中和产后。这样一方面会有效地加强农产品市场价格、供求、技术等各类信息的采集、处理和,疏通信息传播渠道,减少流通环节的同时还可以节约交易费用;另一方面,还可以增强广大农民获取信息和应用信息的能力,为农民提供及时有效的政策、科技、市场等方面的信息,帮助农民科学决策,提高生产经营能力,最终提高农业的生产效率。
2、增加农民收入
增加农民收入是我国农业可持续发展的第二目标。提高农民收入是可持续发展的一个必要条件,一般来说只有当农业可持续发展能够提高农民的收入时,农民才会比较容易接受这一理念,进而农业可持续发展的实现才会有坚实的微观基础。
政府就已经将“提高我国农业生产者的收入”载入《农业法》中,成为政府工作的一个重要的目标。然而目前仍然有很多因素制约着农民收入的增长,其中比较重要的一个因素就是农作物产量比较低、农业结构不合理。一方面,由于我国正处于由传统农业向现代农业转型阶段,农作物仍然属于“靠天收入”的模式,近几年由于生态环境的破坏,自然灾害不时发生,所以农业产量比较低。另一方面,由于信息的不对称性,农民在决策种植作物的时候往往根据自己的经验或者从众心理,导致种植的作物不能与市场需求有效对接,这就造成农作物种植结构不合理,导致接下来的销售环节遇到困难,最终制约了农民收入的增加。基于物联网的农业信息化可以有效地解决农作物产量低和农产品结构不合理的问题,因此可以有效地提高农民的收入,最终实现农业的可持续发展。
3、合理利用资源,保护环境
合理利用农业资源,保护农业发展环境,是我国农业可持续发展的第三个目标。其基本要求是:农业的发展不能以对资源与环境的破坏为代价,如果破坏不可避免,那么就要将破坏减少到最低限度。其主要内容有两个方面:一是农业自然资源的合理利用;二是环境污染的防治。由于我国人均资源拥有量与世界平均水平差距很大,因此合理利用自然资源,加强环境保护就显得尤为重要,特别是对耕地资源与农业生态环境的合理利用与保护,更应该引起高度的重视。
在我国,耕地资源紧缺已经成为我国农业可持续发展的桎梏,亟待解决。随着人口增长以及消费水平提高所引起的增量需求就需要通过提高单位面积的产量予以满足,而单位面积的产量提高就需要先进的科学技术的投入,基于物联网的农业信息化在一定程度上可以解决这一问题。
4、农业生产信息支持服务;采用信息技术对农业生产的过程进行信息支持服务,典型的应用包括:①农业专家系统,如当前我国己经建设完成并逐步推广试用的的砂疆黑土小麦施肥专家系统、水稻病虫害诊治专家系统,小麦、玉米、桑蚕品种选育专家系统,农业气象预报专家系统等;②农业信息远程支援技术,是以专家在线、知识库和类似案例分析等形式为农民或涉农单位等提供网络化的、远程技术支持服务;重点是解决农民在农业生产过程中存在的疑难问题,如择种、病虫害防治、农药使用、农田管理等;③农业装备数字化建模技术,根据农业装备数字化设计中虚拟装配、虚拟样机及人机工程学设计与评价等技术要求,以拖拉机、联合收割机和大型喷灌机等典型农业装备为主,建立结构、参数和功能模型库,研究共性零部件和整机虚拟建模技术;研究数字化三维模型设计方法、共性关键零部件有限元分析的规范化力学模型设计方法、动态工程模型设计方法、人机界面几何建模和动态建模方法,为农业装备产品虚拟设计、虚拟试验和虚拟人机工程学设计与评价提供支撑条件。
5、无论是从农业发展的理论层面还是从实践层面来看,基于物联网的农业信息化最终的发展目标都是使农业走上可持续发展之路,而这一目标的实现分为三个层面,第一个层面是提高农业生产效率,第二个层面是增加农民收入,第三个层面是合理利用自然资源、保护环境。在基于物联网的农业信息化发展模式构建中,无论是战略模式构建,还是服务模式和技术模式的构建都要时刻以农业的可持续发展为目标,注重经济、社会和环境的协调发展。
结语:
本文分析了云计算和物联网技术的在现代农业中应用的可行性。分析了云计算和物联网技术应用对现代农业发展带来的技术进步、经济利益和社会影响的效益。努力为我国农业贡献力量。
参考文献:
[1 ]段辉娜.信息技术在农业产业化经营中应用的对策研究[D].河北农业大学,2004.
关键词:县级数字农业系统建设总体构想
农业现代化是相对于传统农业而言的,其实质体现了当代科学技术在农业上的综合应用,它是一个历史的和动态的概念。在经历了原始农业、传统农业、工业化农业(石油农业或机械化农业)后,农业正在进入以知识高度密集为主要特点的知识农业发展阶段。近些年来,随着现代科学技术的迅速发展,世界上兴起了以生物技术和信息技术为主导的新的农业科技革命浪潮,新型的农业模式――“数字农业”应运而生。
一、数字农业在世界及我国的发展
1998年1月31日,美国副总统阿尔.戈尔在加利福尼亚科学中心发表了题为“数字地球:21世纪人类认识地球的方式”的演讲,提出“数字地球”(DigitalEarth)的概念,“数字地球”很快成为世界各国21世纪的发展战略。“数字农业”(DigitalAgriculture)是“数字地球”的组成部分,是“数字地球”的子系统。依据“数字地球”的概念和含义,“数字农业”是指在数字地球的框架下,以有关标准和规范为指导,以“3S”技术(即,GPS技术,全球卫星定位系统;GIS技术,地理信息系统;RS技术,遥感技术)为支撑,运用计算机网络技术、通讯技术,使数据获取自动化,解决海量数据的存储与分析问题,实现农业数据的网络化,农业预测决策的智能化,最终实现农业的信息化。数字农业同时也叫信息农业、智能农业、精细农业和虚拟空间农业。海湾战争后,卫星定位系统(GPS)技术的民用化,促使它在国民经济许多领域的应用研究迅速发展,推动了“数字农业”技术体系的广泛实践。1993年,美国开始试行数字农业模式。1993-1994年,数字农业首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验。结果用GPS技术指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右,而且减少了化肥施用总量,经济效益大大提高。数字农业的试验成功,使得其技术思想得到了广泛发展。目前,美国20%的耕地、80%的大农场都已实行这种模式,数字农业必将得到普及和发展。1996年,北美约19%的300公顷以上的规模化农场已经利用GPS技术,目前北美已有2000台谷物康拜因安装有产量传感器。近些年来,欧美等若干国家已开始对玉米、甜菜、土豆、甘蔗、棉花等联合收割机进行产量计量传感的研究,以处方图读入装置的可自动选择种子类型、按处方调节播量的小麦精密播种机、自动施肥施药机、可控喷水量的喷灌机等,均有商品化生产。与智能化农业机械配套的GPS定位系统,可用于农田土壤、苗情、病虫、草害的信息采集和操作,通过电子传感器和GPS装在联合收割机上的仪器,在整个收获季节,可以不断地记录下几乎每平方米面积的产量及其它信息。GIS用于数据存贮、分析、处理和表达地理空间属性数据的计算机软件平台,主要作用于土地管理、土壤成份、土层厚度、土壤中氮磷钾有机肥含量、当地历年来的气温、降雨、雷灾及大风风速等,以及作物苗情、病虫草害的发生发展趋势、作物产量的空间分布等方面的空间信息数据库和进行空间信息的各种处理,为建立作物栽培管理的辅助决策支持系统,投入产出分析模拟模型和智能化专家系统,作出诊断,提出科学处方,指导科学调控制作。
进入90年代以来,信息技术的飞速发展,真正使农业产业产生新的变革。我国农业在过去的20多年时间里,有了很大的发展。但是,与国外发达国家农业相比,还有很大的差距,而且差距是全方面的,主要问题是:目前我国农业生产投入大、产出少,科技含量低,资源的利用率和转化率偏低。据统计,国外发达国家农业产量的提高,83.3%依靠科技投入,只有16.7%依靠耕地面积的扩张。因此,解决我国农业存在的问题,必须依靠科技进步,新型的现代农业取代传统农业已成必然之势。我国对数字农业的认识尚处于启蒙阶段,但政府对此已予以高度重视。1998年6月1日,主席在接见出席中科院第九次和中国工程院第四次院士大会时,提出了发展“数字中国”的战略。1999年12月,数字地球国际会议在我国召开,作为数字地球的主要应用领域之一的数字农业,成为大会讨论的主要内容。我国也已经在新疆和北京分别建立了用GPS技术和遥感技术控制农业机械操作的试验地。尽管在实现数字农业模式方面还有许多基础工作要做,需要大量投入,但进入实质性阶段,应该为时不远。数字农业反映了农业现代化的大趋势,它必将成为21世纪农业的崭新模式。
二、县级数字农业系统建设的必要性
县级农业在全省乃至全国有着重要的地位,起着特殊的作用。县级数字农业系统建设,可以使农业各个方面(包括种植业、畜牧业、林业)的各种过程(生物的、环境的、经济的)基本实现数字化;各种农业信息技术广泛地应用于农业;在农业的各个部门(生产、科研、教育、行政、流通、服务等)基本实现数字化与网络化管理。黑龙江省庆安县是全国绿色食品之乡、国家级生态示范区、全国商品粮基地县和国家A级绿色食品水稻生产基地。现以庆安县数字农业系统建设的必要性为例,来说明县级数字农业系统建设是必需的和重要的。这样,不仅可以促进县级农业信息化的发展,而且,也可以对全省乃至全国农业信息化的发展起到示范、引导和推进作用。
(一)提高农业生产技术水平的需要
我们现在的农业生产技术还相对落后,农业品种繁杂,优良品种普及率不高,农业生产技术还主要停留在经验型阶段,农业先进技术的推广应用速度不快,传统的农业生产方式还制约着农业的发展。实现数字农业,可以使各种农业科学技术与专家经验通过网络系统,直接传播到农民的千家万户,各种现代化的种植、自动化的灌溉、科学化的施肥、智能化的温室以及现代化的养殖、现代化的育林系统,将在县级逐步普及,从而加快提高县级农业生产技术水平。
(二)加快农业生物技术应用的需要
农业生物技术是现代农业中增加产量、提高品质的重要手段,而县级农业生物技术的应用还十分有限,以农业生物技术促农业发展和加速发展的潜力还非常巨大。只有实现数字农业,才能把农业生物技术信息与农业的发展紧密地结合起来,进而加大县级农业生物技术的应用范围。
(三)增强农民科学文化素质的需要
农民科学文化素质对农业的发展至关重要。但是,县级农民的科学文化素质还普遍不高,不能适应现代农业发展的要求。实现数字农业,通过网络的信息传递,农民将终身地接受最先进地科学文化教育和农业技术教育,必将加快提高县级广大农民的科学文化素质。
(四)促进农业向优质、高产、高效发展的需要
发展“两高一优”农业是市场经济的客观要求,县级各种农产品虽然单产不低,但农产品的品质普遍不高,直接影响农产品在国内外市场竞争的能力和农民的收益。实现数字农业,可以使农民通过先进的信息手段,运用先进生产模式,促进“两高一优”农业的发展。
(五)加大产加销一体的农业产业化步伐的需要
农业与工业不同,它既受自然规律的影响,又受市场规律的制约,属于弱质产业。农民一家一户的生产经营,规模小、风险大、效益差,很难形成主导产业和主导产品,很难形成区域优势。只有走销、种养加、贸工农、农科教一体化经营服务的农业产业化之路,才是农业走出弱质产业的根本途径。实现数字农业,各种农产品加工、保鲜、储藏都将得到电子信息技术的武装,提高自动化的程度;电子商务的应用,必将扩大县级农产品的国内外市场,广大农民将直接与国内外市场建立联系,了解国内外的市场动向,以便对农业的生产与销售做出相应的决策。
(六)保持农业可持续发展的需要
农业的可持续发展决定着人类的生存与发展。县级生态环境还存在着诸多不如人意的问题。实现数字农业,依靠宏观农业模型与宏观决策系统的支持,使县级的农业发展与农业环境资源治理协调统一;农业遥感技术和地理信息系统与农业模型的结合,将使县级对农业环境资源的动态监测工作更为完善;依托网络技术和数据库技术,及时正确地掌握农业环境资源数据,及时地制定和调整政策与对策,使县级农业沿着最合理的方向可持续发展。
(七)加速县级农业与世界农业接轨的需要
入世以后,我国的农业发展受世界农业的影响和制约,这是一个非常现实而又十分紧迫的问题,解决这一问题的关键在于实现数字农业,利用现代信息网络手段,应用最先进的农业技术,提高农产品质量,加强农产品竞争力,使农业技术,农产品质量和价格与世界接轨。
总之,建立数字农业系统,实现数字农业,必将使县级农业面貌得到极大的改观,农业会从一种低水平的依靠经验为主的产业,转变为一种高水平的依靠高新技术的产业,实现传统农业向现代农业的转变。
三、县级数字农业系统建设的总体构想
数字农业是发展现代化农业的大趋势,是一个挑战性的国家目标,是一项巨大的不间断的系统工程。抓好县级数字农业系统建设,将对全省乃至全国发展数字农业起到示范、引导和推进作用。县级数字农业系统建设的技术创新点,在于技术应用上的创新,在于系统管理上的创新,在于运行机制上的创新。
数字农业系统建设的着眼点应该是农业因素和过程的基本数字化,农业运行机制的基本数字化,农业信息技术全面应用的普及化。
数字农业系统建设的立足点应该是利用五年左右的时间,构建县级数字农业系统基本框架。重点是搞好五大系统建设,即农业数据库系统建设、农业控制系统建设、农业监测预测系统建设、农业决策支持系统建设和农业网络信息系统建设。
(一)构建农业数据库系统
农业数据库系统建设,主要侧重于三个方面,即农业生物数据库、农业环境资源数据库和农业经济数据库。农业数据库的建立,是数字农业的最基础工作。在建设过程中,遵循项目设计的规范化,坚持完备性、扩充性和实用性原则,充分保证数据一致性和完整性。在农业生物数据库方面,对各种农作物、畜禽水产生物、食用菌藻生物建立其品种、品系和近缘生物的数据库;各种农业病菌、农业昆虫、农业微生物建立其分类体系,特性特征、生态类型、生理小种的数据库。在农业环境资源数据库方面,建立尽可能完备的气候气象数据库、详尽的土壤资源数据库、水资源数据库和农业环境数据库。在农业经济数据库方面,建立比较完备的人口、土地、耕地,各种作物面积和产量,各种畜禽生物的数量,农民收入、农民消费、农民就业和乡镇财政等数据库。
(二)构建农业控制系统
农业控制系统建设,主要侧重于两个方面,即农业自动化和精确农业。农业自动化是将环境监测、数据采集、数据分析、数据传送与环境控制的软件和设施相结合的整套系统。精确农业由于播种、施肥、灌溉、用药等操作在用量上更为精确,因此,可以达到优质、高产、高效,并且将对环境污染减轻到最低的程度。在农业自动化方面,对粮食、蔬菜、畜禽产品的保鲜、储藏实施自动化技术;对温室大棚进行自动化控制。并且,把自动化技术应用于微生物发酵、农业菌藻生物的培育和农产品加工。在精确农业方面,应用现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术,进行精确播种、精确施肥、精确灌溉、精确用药和精确收获。
(三)构建农业监测预测系统
运用地理信息系统(GIS)与遥感技术(RS),对农业环境资源进行监测和预测。地理信息系统是将系统科学、信息科学、计算机的数据采集、处理和分析模型,数据库技术与计算机图像技术密切结合起来的综合性技术。遥感技术是将空间技术、传感器技术、通讯技术与计算机技术相结合的综合性技术。地理信息系统与遥感技术的结合应用,将使农业资源环境的监测与预测得到根本性的改观。农业监测预测系统建设,主要侧重于五个方面
(1)农业土地、耕地、土壤、森林、草原、水面等各种农业资源的探测、评价与动态监测。
(2)各种农业灾害(洪涝、干旱、风暴、病虫害等)的实时监测与预测。
(3)各种农业作物面积与产量的监测与预测。
(4)农业环境(大气、土壤等)污染的监测与预测。
(5)各种农业作物、畜禽、水产,经济林木的地区适应性分布的研究,为农业产业结构调整提供依据。完成以上任务,需要与各种相应的农业模型相结合。
(四)构建农业决策支持系统
农业决策支持系统是应用各种专门的计算机软件,帮助对农业中的各种问题进行决策。农业决策支持系统建设,主要侧重于四个方面:(1)农业规划系统(PS)∶应用运筹学中的各种数学规划方法(如:线性规划,非线性规划,动态规划,整数规划,决策论等),对农业问题进行决策。
(2)农业专家系统(ES)∶应用专家经验的计算机软件,解决一些主要依靠专家经验进行决策的农业问题。
(3)农业模拟决策系统(SDS)∶将农业模拟与决策相联系,主要采用二种方法:其一,通过计算机的模拟性试验;其二,将模拟与专家系统相结合,这种方法与单纯的专家系统相比,其机理性较强,但在决策中还是要受到专家经验的局限。
(4)农业模拟优化决策系统(SODS)∶将农业过程的模拟与农业的优化原理相结合,在此基础上,做出各种农业决策的完整软件系统。SODS在农业生产指导上,既有很强的应用性,又有很强的通用性。同时,它还有预测的功能,可以提高农业生产的预见性。
(五)构建农业网络信息咨询系统
农业网络信息与咨询系统是向社会公众提供服务的窗口,包括部分业务数据、图形图像数据以及多媒体数据等。农业网络信息与咨询系统建设,主要侧重于硬、软件两个方面建设。就硬件建设而言,数字农业系统建设的各种信息都需要计算机网络荷载,这就需要建设好中心交互平台。就软件建设而言,数字农业系统建设需要搞好各类信息的处理,建设各种数据库,以满足各有关部门及用户的需要,这就需要建设好数字处理中心。搞好中心交互平台建设,中心交互平台是“数字农业”心脏,纵向上与国家、省、市 “数字农业”平台链接,下与各乡镇(林场)平台链接,通过乡镇(林场)平台与村及农户(包括林业生产点、养殖场)联网;横向与农、林、水、畜、机、气象等涉农部门局域网平台链接。搞好数字处理中心建设,数字处理中心是“数字农业”的“数字原料”集散地或贮存库,它把农业的各种原始数据,通过数字处理中心收集、整理、加工后,根据需要,分门别类的贮存于各种数据仓库。同时,它又把接收国家、省、市的需要再加工的各种信息,也贮存于数据仓库,供领导决策和涉农部门提取和使用。各有关系统加工后的“数字产品”和决策系统的信息,通过数字处理中心及时给用户,并在各种数据仓库中历史留存。
以上数字农业的五大系统建设,构成县级数字农业系统建设的基本框架。在其系统建设中,以数据库系统建设为基础,以控制系统建设为手段,以监测预测系统建设为工具,以决策支持系统建设为目标,以网络信息系统建设为窗口,重点突出中心互动平台建设。要在有代表性的重点乡镇,实行数字农业系统建设的试点工作。
参考文献:
[1]彭鹏,谢炳庚,侯伊林. 湖南师范大学.关于“数字农业”.农业现代化研究2000.4
本刊讯 为深入贯彻落实国务院《全国现代农业发展规划(2011-2015年)》,鼓励大中城市郊区率先实现农业现代化的部署,农业部办公厅近日《关于加快发展都市现代农业的意见》。《意见》强调,要不断优化布局结构,开发农业多种功能,加快转变发展方式,促进产业转型升级,提高农业综合效益,争取大中城市郊区率先实现农业现代化。力争通过3-5年的努力,将都市农业建成城市“菜篮子”产品重要供给区、农业现代化示范区、农业先进生产要素聚集区、农业多功能开发样板区、农村改革先行区。
《意见》指出,近年来围绕深化农业结构战略性调整、优化农产品区域布局,农业部先后颁布实施了优势农产品区域布局规划和特色农产品区域布局规划,对于发挥农业比较优势、建设大宗农产品和特色农产品产业带发挥了重要作用。明确都市现代农业的总体思路和重点任务,对加快形成城市郊区与优势农产品生产区、特色农产品生产区良性互动的全国农业生产力布局意义重大。加快发展都市现代农业,有利于保障大中城市有效供给,有利于改善城市生态、人居环境,有利于促进农民乃至市民增收就业,有利于提高“三化”同步发展水平、促进形成城乡经济社会发展一体化新格局。
《意见》明确,今后几年我国发展都市现代农业,有六大重点任务:一要稳定发展粮食生产。粮食生产基础好、产能高的大城市,要稳定面积、提高单产,不断增强粮食综合生产能力;处于粮食优势区域的中等城市,要发挥资源优势,加快新技术推广,提高粮食生产科技水平;一些特大型城市,要加大投入力度,保护优质高标准粮田,稳定粮食产能。二要大力抓好“菜篮子”建设。推动落实“菜篮子”市长负责制,建好“菜园子”,管好“菜摊子”。合理确定“菜篮子”产品生产用地保有数量,特别是对运输保鲜要求较高的叶菜、鲜蛋、鲜奶、水产品、畜产品,要确保现有的自给能力不降低,切实增强城市“菜篮子”产品应急保障能力。三要强化农产品质量安全监管。大力加强农产品质量安全保障能力建设,建立健全产地准出、市场准入制度,抓好产销衔接和联防联控,确保大中城市上市农产品优质安全、消费放心。四要积极发展休闲农业和生态农业。坚持以农业为基础、农民为主体、农村为载体,围绕农业生产过程、农民劳动生活和农村风情风貌,抓好示范基地创建、知名品牌培育、服务体系建设、乡土文化挖掘、精品线路打造等工作,着力培育一批主题鲜明、特色突出的休闲农业示范点和集聚村。五要持续增强辐射带动能力。建设一批高标准、高起点、高水平的农业示范基地或园区,改善基地或园区的基础设施和生产条件,提高服务水平,使基地或园区成为企业孵化、技术研发、成果转化、人才交流的重要平台,更好地带动周边农业发展。六要引领农业生产经营信息化。加快物联网、云计算、新一代移动通信等现代信息技术和装备在都市现代农业中的集成应用和示范,推进都市现代农业生产的数字化、自动化和智能化,加快推进都市现代农业流通领域信息化建设,为城市居民和农业生产者提供信息服务。
《意见》要求,各地要重点从发展“菜篮子”产品生产、完善农业保险制度、健全农业生态补偿机制、促进农业科技创新推广、搞活农产品市场流通、发展休闲生态农业等方面,研究出台有针对性的政策措施,加快健全支持都市现代农业发展的政策体系。要抓紧制定都市现代农业发展专项规划,并积极争取纳入城市发展、土地利用等总体规划,促进都市现代农业协调可持续发展。鼓励各地先行先试、率先发展,争取培育一批能代表都市现代农业发展方向的典型,以带动其他地区发展。农业部将结合推进现代农业示范区建设,选择认定一批基础条件好、发展潜力大、示范引领作用强的都市型现代农业示范区,积极探索推进都市现代农业建设。