数字农业是将信息作为农业出产要素,用现代信息技能对农业对象、环境和全进程进行可视化表达、数字化规划、信息化办理的现代农业。数字农业使信息技能与农业各个环节实现有用融合,对改造传统农业、改变农业出产方式具有重要意义。
数字农业将遥感、地理信息体系、全球定位体系、计算机技能、通讯和网络技能、自动化技能等高新技能与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等根底学科有机地结合起来,实现在农业出产进程中对农作物、土壤从微观到微观的实时监测,以实现对农作物成长、发育情况、病虫害、水肥情况以及相应的环境进行定期信息获取,生成动态空间信息体系,对农业出产中的现象、进程进行模拟,以到达合理利用农业资源,下降出产成本,改进生态环境,提高农作物产品和质量的目的。
数字农业的组成
数字农业是一个集合概念,它首要包含以下4个首要部分:
1.农业物联网(Internet of Things)
农业物联网从本质上讲,是一套数控体系。在一个特定的封闭体系内,以探头、传感器、摄像头等设备为根底的物物相联。它根据已经确定的参数和模型,进行自动化调控和操作。因为需要以硬件设备的投资和联网为根底,因而投资额较大,首要用于设备农业出产进程的办理和操作,也用于农产品的加工、仓储和物流办理。
2.农业大数据(Big Data)
农业大数据是与农业物联网相对应的概念,它是一个数据体系,在开放体系中搜集、鉴别、标识数据,并树立数据库,经过参数、模型和算法来组合和优化多维和海量数据,为出产操作和运营决议计划供给根据,并实现部分自动化操控和操作。因为它是在彻底开放的体系中运作,因而首要用于大田农业的出产和农业全工业链的操作和运营。
3.精准农业(Precision Farming)
精准农业是树立在农机硬件根底上的履行和操作体系。它首要是以农机的单机硬件为根底,配以探测设备和智能化的操控软件,以实现精准操作,变量操控(包含变量播种、变量上肥、变量喷药等),无人驾驶,以及最佳的工作环境和场景适配。精准农业强调的是(单体)设备和设备操作的精准和智能化操控,是硬件+软件。
4.才智农业(Smart Agriculture)
才智农业是树立在经历模型根底之上的专家决议计划体系,其中心是软件体系。才智农业强调的是智能化的决议计划体系,配之以多种多样的硬件设备和设备,是体系+硬件。才智农业的决议计划模型和体系能够在农业物联网和农业大数据领域得到广泛使用。
2016年,谷歌旗下Deep Mind的Alpha Go横空出世,把人工智能为(AI)的决议计划水平提高到一个史无前例的高度,让人们认识到人空智能开展的提速和广阔的远景,也为数字农业的开展注入了强心针。
因为数字农业的开展还处于早期阶段,关于其中心的组成部分以及各个部分的理解还有不少歧义,因而,概念被用错和被相提并论的事情经常发生。
数字农业未来的开展远景尽管十分赋有吸引力,可是因为农业的出产涉及的品类和品种繁多,出产进程漫长和复杂,不可控因素多,变量多,因而数字农业从单点打破到全面进步和使用还需要假以时日。
数字农业的特征
1.农业出产高度专业化、规模化、企业化
美国农业出产的专业化是多层次的,这首要表现在区域专业化、农场专业化和出产工艺专业化。美国大陆划分为几个首要的作物带,每个作物带中最合适一种作物的成长,如闻名的“玉米带”、“奶牛带”等;绝大多数的农场只出产一种作物,进行大规模栽培;而有的农场只出产一种作物的一个品种,或只做一种作物的育种。这样量体裁衣、各有所专,到达了专业化与规模化的很好结合,构成了专业化出产、集约化运营、企业化办理现代工业模式。
2.农业出产体系完善
美国已构成发达的产前、产中、产后严密衔接的农业出产体系,包含农业出产资料的出产和供应,以及农产品的收获后的贮藏、运输、加工和出售等部门。他们分工明确,高效协作,在相关农业法律体系的保护下,农业出产有序而高效。
3.农业教育、科研和推行“三位一体”
美国的农业是由私人运营的,但各级政府积极支持农业科学技能的开展,树立了赋有特征的“三位一体”的农业教育科研和推行体系,农学院一起承当农业教育、科研和推行三项职能,使教学科研和推行严密地结合起来,为农业开展供给强大的技能推动力。
国内数字农业开展现状
近年来,我国数字农业技能得到快速开展,打破了一批数字农业关键技能,开发一批实用的数字农业技能产品,树立了网络化数字农业技能渠道。
例如农业乡村部在陕西省试点的“国家级苹果工业大数据中心”,托普云农为浙江省政府建立的才智农业云渠道都是优秀的数字农业大数据使用案例。
目前,在农业数字信息规范体系、农业信息采集技能、大比例尺的农业空间信息资源数据库、农作物成长模型、动植物数字化虚拟规划技能、农业问题远程确诊、农业专家体系与决议计划支持体系、农业远程教育多媒体信息体系、嵌入式手持农业信息技能产品、温室环境智能操控体系、数字化农业微观监测体系、农业生物信息学方面的研讨使用上,中国企业都取得了重要的阶段性效果,经过不同类型区域使用演示,开始构成了我国数字农业技能框架和数字农业技能体系、使用体系和运行办理体系,促进了我国农业信息化和农业现代化进程。