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淺談數(shù)字農(nóng)業(yè)

2020-12-15 11:24
云南農(nóng)業(yè) 2020年7期
關(guān)鍵詞:數(shù)字化數(shù)字農(nóng)業(yè)

馬 麗

(云南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息與宣傳中心,云南昆明 650224)

當(dāng)今世界已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)數(shù)字化的時(shí)代,以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征的第四次工業(yè)革命蓬勃興起,一場(chǎng)更大范圍、更深層次的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革已展開(kāi)。數(shù)字化、智能化將是未來(lái)10年發(fā)展的主旋律,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等將會(huì)與各行各業(yè)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生新的價(jià)值,數(shù)字經(jīng)濟(jì)正在改變著人們的生活。21世紀(jì)的今天,尤其是近10年整個(gè)世界都在提數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念。什么是數(shù)字農(nóng)業(yè)呢?

一、數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念

數(shù)字農(nóng)業(yè)是1997年由美國(guó)科學(xué)院、工程院2院士正式提出。數(shù)字農(nóng)業(yè)是指將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等高新技術(shù)與地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)農(nóng)作物、土壤從宏觀到微觀的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)、發(fā)育、病蟲(chóng)害、水肥以及相應(yīng)的環(huán)境進(jìn)行定期信息獲取,生成動(dòng)態(tài)空間信息系統(tǒng),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象和過(guò)程進(jìn)行模擬,達(dá)到合理利用農(nóng)業(yè)資源、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量的目的。數(shù)字農(nóng)業(yè)主要包括農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)4個(gè)部分。

二、國(guó)內(nèi)外數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程

(一)國(guó)外計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展

大致經(jīng)歷了五個(gè)階段:

1.第一階段。20世紀(jì)50~60年代,農(nóng)業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的科學(xué)計(jì)算,促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技的定量化。

2.第二階段。20世紀(jì)70年代,農(nóng)業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù),重點(diǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

3.第三階段。20世紀(jì)80年代,以農(nóng)業(yè)知識(shí)工程、專(zhuān)家系統(tǒng)的研究為重點(diǎn)。

4.第四階段。20世紀(jì)90年代,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),開(kāi)展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的研究與開(kāi)發(fā)。

5. 第五階段。21世紀(jì),采用標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)新技術(shù),實(shí)施三維農(nóng)業(yè)信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)連接新階段。

(二)國(guó)內(nèi)數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展

我國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)較國(guó)外起步較晚,早期發(fā)展以政府政策引導(dǎo)和資金支持為主。1990年,國(guó)家科技部推出“863”計(jì)劃,支持計(jì)算機(jī)研究“農(nóng)業(yè)智能應(yīng)用系統(tǒng)”。1998年“七五”期間,國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人在中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)工程院院士大會(huì)上提出了發(fā)展“數(shù)字中國(guó)”的戰(zhàn)略。隨后“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的探索與研究在我國(guó)全面展開(kāi)。2003年國(guó)家“863”計(jì)劃將“大規(guī)?,F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用研究與開(kāi)發(fā)”列為重大科技專(zhuān)項(xiàng)進(jìn)行研究,并取得階段性成果。從2013年開(kāi)始,國(guó)家農(nóng)業(yè)部在天津、上海、安徽3省市率先開(kāi)展了物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程,對(duì)采集農(nóng)業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面進(jìn)行了探索。2015年,隨著大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略地位提高,農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也成為新的焦點(diǎn),2015年底,農(nóng)業(yè)部發(fā)布《農(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》,國(guó)家為“農(nóng)業(yè)+大數(shù)據(jù)”的發(fā)展應(yīng)用指明了方向。2017年,農(nóng)業(yè)部正式設(shè)立“數(shù)字農(nóng)業(yè)”專(zhuān)項(xiàng),加快了我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、數(shù)字化的發(fā)展進(jìn)程。2019年發(fā)布《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃(2019-2025年)》,對(duì)新時(shí)期推進(jìn)數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村建設(shè)的總體思路、發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)作出明確部署,是指導(dǎo)新時(shí)期數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村建設(shè)的行動(dòng)指南。

三、取得的成果和存在的問(wèn)題

(一)數(shù)字農(nóng)業(yè)取得的成果

我國(guó)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展,已初步形成了包括農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、農(nóng)業(yè)傳感器與物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)機(jī)器人智能識(shí)別與控制、農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)作業(yè)技術(shù)與裝備、全自動(dòng)智能化動(dòng)植物工廠等技術(shù)的智能化農(nóng)業(yè)技術(shù)體系。在農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)、動(dòng)植物數(shù)字化虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)、農(nóng)業(yè)問(wèn)題遠(yuǎn)程診斷、嵌入式手持農(nóng)業(yè)信息技術(shù)產(chǎn)品、溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)、數(shù)字化農(nóng)業(yè)宏觀監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等方面的研究應(yīng)用都取得了重要的階段性成果。通過(guò)不同類(lèi)型地區(qū)應(yīng)用示范,初步形成了全國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)框架和數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)體系、應(yīng)用體系和運(yùn)行管理體系,促進(jìn)了我國(guó)農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。

(二)發(fā)展中存在的問(wèn)題

我國(guó)的數(shù)字農(nóng)業(yè)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距,在發(fā)展進(jìn)程中存在以下問(wèn)題:

1.重硬件,輕軟件。大量硬件投入實(shí)際上并不能完全解決農(nóng)業(yè)的根本問(wèn)題。如沒(méi)有數(shù)據(jù)和軟件來(lái)驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng),其實(shí)是工具,與機(jī)械農(nóng)業(yè)并無(wú)本質(zhì)上的差別。

2.有數(shù)據(jù),但缺乏數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)技能。數(shù)據(jù)是數(shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)資源,近年來(lái)政府與企業(yè)多在數(shù)據(jù)采集上投入重金,但是缺乏必要的數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)技能,對(duì)獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制、分析加工和建模應(yīng)用方面的工作相對(duì)滯后。

3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)據(jù)資源分散,數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用不夠,整合和共享不充分。雖然農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出“全產(chǎn)業(yè)鏈”的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展路徑,但未能充分激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)的潛力。

4.數(shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不充分。如在城鄉(xiāng)一體化建設(shè)中,推進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、5G等關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度還不夠;傳統(tǒng)的高速寬帶網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)改造需要進(jìn)一步加快。

5.產(chǎn)品化能力弱。近年來(lái),農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)層出不窮,但對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體的服務(wù)能力普遍不足,產(chǎn)品市場(chǎng)化困難。

6.數(shù)字農(nóng)業(yè)人才短缺突出。很多科技型企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)在核心技術(shù)研發(fā)、大數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用等領(lǐng)域的人才儲(chǔ)備不足,自主創(chuàng)新研發(fā)能力較弱。

四、發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的途徑

對(duì)于當(dāng)前數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中存在的問(wèn)題,需采取有針對(duì)性措施。

(一)硬件、軟件同等重要,雙管齊下

數(shù)字農(nóng)業(yè)是以數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)和智能化調(diào)節(jié)的,只有打通軟件平臺(tái),方有打開(kāi)大數(shù)據(jù)、智慧農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)大門(mén)的鑰匙。

(二)提升數(shù)據(jù)運(yùn)營(yíng)技能

數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用是一個(gè)雙向互動(dòng)的過(guò)程,只有不斷嘗試?yán)脭?shù)據(jù)產(chǎn)生價(jià)值,才能建立有價(jià)值的數(shù)據(jù)采集渠道。

(三)構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源體系

加大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)利用,整合和共享數(shù)據(jù)資源,上中下游一體,探索農(nóng)業(yè)“全產(chǎn)業(yè)鏈”新模式,加快推進(jìn)農(nóng)村一二三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

(四)加強(qiáng)數(shù)字農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

加大通信網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、5G、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的力度,加強(qiáng)重大工程設(shè)施建設(shè),實(shí)施國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)中心建設(shè)和天空地一體化觀測(cè)體系建設(shè),提升對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐能力。

(五)提升產(chǎn)品化能力

農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)只有提升自身產(chǎn)品化能力,持續(xù)打造有生命力的數(shù)據(jù)產(chǎn)品,提升對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體的服務(wù)能力,才能較好地撬動(dòng)龐大的農(nóng)業(yè)數(shù)字化市場(chǎng)。

(六)加強(qiáng)數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)

發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),人才是關(guān)鍵。要積極通過(guò)高校、科研院所、研發(fā)中心等大力培養(yǎng)數(shù)字農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)化人才,重點(diǎn)突出對(duì)人才原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性技術(shù)研發(fā)能力的培養(yǎng),著力打造一批基礎(chǔ)理論功底深厚、研發(fā)技術(shù)過(guò)硬的數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)軍人才和骨干人才,為數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供有力的人才保障和支撐。

五、數(shù)字農(nóng)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展期

全球數(shù)字農(nóng)業(yè)時(shí)代到來(lái),信息化已成為引領(lǐng)創(chuàng)新和驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)型的先導(dǎo)力量。黨的十八大以來(lái),我國(guó)數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村建設(shè)取得明顯成效。國(guó)家層面已經(jīng)圍繞數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展,研究并出臺(tái)了一系列政策,為數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了前所未有的政策支持和制度保障?!稊?shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃(2019-2025年)》明確,將數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技攻關(guān)作為國(guó)家重大專(zhuān)項(xiàng)和重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持重點(diǎn)。當(dāng)前及“十四五”時(shí)期是推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。應(yīng)把握發(fā)展機(jī)遇,搭乘“數(shù)字中國(guó)”的時(shí)代快車(chē),提升數(shù)字化生產(chǎn)力,深化數(shù)字技術(shù)推廣應(yīng)用,加快數(shù)字技術(shù)與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系的融合,轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、科技化、智慧化發(fā)展。

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