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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 .
1发展概况
从1993要1994年美国首先提出精准农业思想以来，精准农业在应用中逐步取得了巨大的发展，到如今精准农业已经成为农业可持续发展的重要途径。中国自古以来就是世界农业大国，但同时又是一个农业水平相对落后的国家。因而我国在多个会议上就此问题进了探讨，为农业发展提供技术、资金、政策支持。2017年野两会冶关于农业热点问题有很多讨论院发展高效农业促精准扶贫、建议建立全国范围农业大数据平台、农业大数据捍卫舌尖上的安全等，可以看出国家对于农业态度的转变，更加注重互联网与农业的结合以及食品安全健康。我国在精准农业方面的发展目前主要关注于效率的提高，本文主要关注质量提升问题。果树农药喷洒是农业生产中较为重要的一个环节。通过无人机进行数据捕捉采集，再进行数字图像处理，并依靠后台数据库进行分析可以获得更精确、更全面的数据，从而获得更准确的喷洒方式，从而解决我国农业发展面临的环境资源问题，走可持续的农业发展道路。同时，更精准的农药喷洒量可以减少农药对人体健康的危害，实现绿色农业、绿色中国[1-3]。
2研究方法
2.1数据挖掘
利用统计软件R在济南超算中心平台下，对数据进行高效准确的挖掘。主要基于关于果树疾病研究的权威书籍、文献，挖掘患病果树树叶图像，治疗各种果树疾病的农药种类及用量等的相关记载。
2.2数据库构建
利用已经拥有的果树疾病研究的权威书籍、文献以及其他合作院校所提供的数据资料等有效研究资料建立数据库，包括各种患病果树的树叶图像，各种果树疾病治疗所需的农药种类及用量。根据这些参数，利用统计软件R在济南超算中心平台下，根据已经挖掘出地准确数据进行数据分析、计算得到最佳结果，实现农业的经济、绿色发展。当获得一张患病树叶图像时，可以根据图像数据分析，搜索到该树的患病种类、患病程度、所需喷洒的农药种类、所需农药喷洒量以及所需农药喷洒浓度等。数据库的建立工作是长期的，需要及时更新最新的农药种类，最大程度上地保证搜索得到的农药最适宜、对环境污染最小、对水果的质量影响最小，保证水果是绿色健康的。因此，要及时将最新数据导入数据库，详细搜集患病果树的树叶图像，各种果树疾病治疗所需的农药种类及用量，不断完善数据库，使分析结果更加准确。
2.3数据捕捉
采集利用无人机对目标果树或目标范围内的果树进行图像的采集，并将采集的数据传送至系统后台。
2.4数字图像处理
将无人机采集的图像进行数字图像处理，提取有用信息，利用数据库已有数据分析该树的患病种类、患病程度。
2.5结果
得出将数字图像处理得出的信息利用大数据分析，得出该树的患病种类、患病程度、需喷洒的各种农药种类选择、所需农药喷洒量以及最适宜喷洒浓度。
3研究过程精准
农业是当今世界农业发展新潮流。本项目是基于大数据与数字图像处理的精准农药的定量分析研究，致力于建造一个野因树而异冶精确农药喷洒量的绿色经济农业大数据分析系统。该系统研究过程主要包括利用无人机对图像进行捕捉传递；对传递回的信息进行数字图像处理分析；以济南超算为后端对完成数据挖掘、分析；得出最适宜的农药喷洒浓度和喷洒量渊图1冤。
4成效
4.1经济
因树而异，根据1株果树或1片区域内果树的患病程度不同，确定最适宜的农药种类排名，相应给出最适宜的农药喷洒量和喷洒浓度。这样更有利于果树的生长，降低了农药的使用量，减少了农民的投入成本，降低了农民的经济负担，提高了农民的收益[4]。
4.2绿色
农药使用量的不断增加，不仅有技术层面和从农人员的原因，也有农药质量参差不齐的原因，通过提高农药质量、控制农药喷洒量可以缓解日益严峻的农药过度使用问题。农药的过度使用，会污染大气、水环境，造成土壤板结，同时还会增强病菌、害虫对农药的抗药性。适宜喷洒农药会减少环境污染，营造更绿色的环境，使农业生产可持续化。利用大数据及信息科学技术改造和装备实现绿色农业产业科技化，进而实现经济与绿色健康的相互促进[5]。
4.3健康
在食品健康日益受到关注的今天，精准喷洒农药可减少因过度喷洒造成的农产品质量下降，严格控制农药喷洒量及喷洒浓度更有益于人类健康。过度使用农药不仅会危害人类健康，还会破坏生态平衡，造成野生生物和畜禽中毒等。因此，适宜的农药喷洒量与喷洒浓度会大大减小对人类和动物健康的威胁。
4.4高效
提高农业生产效率以缓解我国人口不断增多所带来的粮食生产压力，同时无人机的使用节约了人力资源，进一步实现了农业机械化、信息化。在我国农田集中处，研究、应用并推广适合的精准农业，实施恰当的农药喷洒技术，对提高农产品产量和质量具有重要意义。
2互联网对农业发展的促进作用
当今社会是一个信息时代，互联网无处不在，通过计算机和科技研发技术等手段来分析农业生产中的问题，通过计算机控制作业设备，不仅节约了劳动力，而且能够精化作业效率。互联网技术可以快速准确地记录各种植物的光照时间、适应温度及生长过程记录等信息，可以通过计算机互联网信息中心来分析农作物的生长状况，若发现问题能够及时补救，如缺水了可以及时灌溉，从而使整个农业生产过程能够信息化、数字化、智能化，通过在耕地、播种、施肥、疾病预防、收割、存储、育种和销售等环节的应用来提高农业经济效率。互联网促进传统农业转型，应使传统农业向信息化农业方面转型，确保能够在农业生产中做到精细播种、精细管理、精细收获再加工，要充分利用现代科技来优化农业生产作业，从而节约时间和成本，使效益最大化，信息化和机械化的最主要目的是方便于农业生产作业，能够使农业生产科学有效地进行，通过提高农业生产机械化来提高农业生产效率。互联网技术是农民生产可靠的依据，是现代农业发展的需求，借助互联网平台提供的数据信息，在育种、栽培、施肥、灌溉等多个环节按照严格的标准进行，既实现了传统农业的改革，也促成了农业生产的标准化，有助于提高土地生产率、劳动生产率、资源利用率、投入产出率。
3互联网在现代农业中的应用
3.1在农业生产设备中的应用
互联网在农业生产设备中的应用，主要体现在机械自动化方面，如GPS应用于大型机械中，能够使机械自动驾驶、自动播种施肥、自动喷药整个过程一次完成，既节约生产时间也节约生产成本。在农业灌溉方面，通过对农田土壤水分采集数据的分析来看，把数据反馈到灌溉系统中，实现灌溉实时化、标准化、智能化、可控化，这既保证了农作物的生长需水量，也节约了用水。在农田管理方面主要是发挥监控作用，通过监控能够随时随地地查看作物生长状况，依托地面自动气象观测站、数字化天气雷达、病虫害数据录入系统及病虫害数据管理测报专家系统，实现病虫害及自然灾害监测与预防的智能化，以便发现问题或病害能够及时处理[1]。
3.2在农业生产管理中的应用
互联网在农业生产管理方面的应用，主要是利用互联网建立农村服务网络平台，这个平台能够使资源共享和信息共享，可以通过计算机网络来查看哪个季节适合种植什么样的农作物，也可以查看农作物在生产过程中需要注意的事项等，也可以随时查看农产品生产资料和销售方面的实时情况，可以在网上对农产品进行买卖交易，既快捷有方便[2]。
3.3在土地管理中的应用
随着我国经济与社会的发展，土地管理所涉及的内容越来越多，为实现土地管理标准化和科学化，必须建立高科技的土地管理方式。而只有现在的互联网技术能够满足现在土地管理的需求，互联网技术可以给土地管理提供准确的数据，在土地管理过程中可以利用这些数据来实现土地管理现代化，建立林地管理信息系统，其中最主要的是防火和防洪，互联网技术能够实现对森林和土地的实时监控，利用庞大的计算机数据库来结合实际的地形地貌，在发生火灾和洪灾时能够及时有效地进行控制治理，实现及时管理、有效预防的效果[3]。
4结语
互联网的应用是未来我国农业发展的主要方向，农业经济的发展离不开互联网技术的大力支持，利用现代信息化的大数据和互联网技术来分析农业发展前景，加快农业经济快速发展和发展模式改革。因此，应共同研讨如何运用最先进的互联网思维、互联网技术改造和提升传统农业，创建一个全新的现代农业发展格局。
参考文献
[1]钱晟磊.论计算机网络对社会发展的影响[J].市场周刊（研究版），2005（S1）：79-81.
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：
关键词：
农业信息化；农业技术；效率
1实现农业信息化的过程
实现农业信息化的过程如下：
1）农业信息基础设施建设。该过程中，要建设信息网络农业信息基础设施，并对农业信息资源进行开发和建设；
2）对农业信息技术集成系统进行开发和应用。主要包括构建农业信息系统模型、集成信息系统开发以及实现农业信息技术产业化等；
3）信息农业阶段。实现农业基础设施装备信息化、农业技术操作全面自动化和农业经营管理网络化。
2农业信息化对农业技术效率的促进作用
2.1提高农业市场信息传播范围及速度
可将农业市场信息细化为农产品市场信息和农业生产资料信息。对各农产品信息具备清晰地认识和了解，明确市场需求，继而依据潜在需求，进行农产品生产及开发，避免生产销售过程中过于盲目。在该过程中，实现农业产值增加，使农业生产技术效率不断提高。对各类农业生产资料市场信息具备清晰地认识和了解之后，有助于农户和企业优选性价比高的农资产品，实现农业生产成本控制，减少不必要的资金浪费，提高农业生产技术效率，对我国农业发展起到推进作用[1]。
2.2有助于政府政策信息推广
传统农业发展背景下，农户一般通过村广播或村集体会议，对国家农业政策具备初步认识，信息传播速度慢，甚至出现失真情况。近年来，网络信息化背景下，可将国家最新农业政策传达到农村，使每个农户都能够对其具备清晰的认知，无论是信息传播速度，还是准确率，都有所提升。而农业生产者依据具体政策，结合区域性因素及市场需求等，对农业生产方式和结构等进行科学调整，使农业生产更加合理，实现农业生产技术效率的提高，为区域性农业发展提供助力。
2.3提高农业技术信息的传播范围和速度
采用现代生产技术，使病虫害防治及灌溉工作更加科学、合理，从而使农业生产技术效率得到根本性提高。传统生产观念的制约，及信息手段落后，增加了农业技术信息的推广及应用难度。而受制于发展水平，我国农业科技成果转化率比较低，难以满足农业信息化要求。借助现代信息技术优势，在农村实现农业技术信息传递，从根本上提升新技术的推广和应用速度，使我国整体农业技术生产效率及水平不断提高。
2.4提高农业生产技术效率
在农业生产中，应用以现代信息技术为背景的农田信息管理系统、墒情监测系统和遥感系统等数字农业技术，能实时监测农作物和土壤，对农作物生长发育情况、病虫害问题、水肥状况及外部环境信息等具备清晰的认知和了解，使信息系统更具动态性和空间性，以有效模拟农业生产现象及过程。在农业生产中，对各项资源进行优化配置，实现生产成本控制，并改善生态环境，从根本上提高农作物的品质和产量，为人们供应高质量农产品。数字农业技术有助于农业生产技术效率的提高，使农业生产朝向集约化方向发展[2]。
2.5提高农业人员科技文化水平
农业工作人员和农民的素质及技术水平，直接关乎农业生产技术效率。农业信息化背景下，加大科技文化知识传播力度，对农民进行培训，以提高其综合素质及农业生产水平。并确保农业工作人员具备很高的专业技能水平，真正服务于农业生产[3]。采用该种方式，能够使他们对信息和市场进行更好地把握和应用，提高劳动生产率，并促进农业生产技术效率的提升。
3结束语
综上所述，农业信息化以其独特的优势，促进了农业技术效率的提升。而农业信息化对农业技术效率的作用受区域因素影响，政府和相关部门要依据我国各地区农业发展背景及要求，对其进行合理应用，降低农业生产成本，提高农产品质量和粮食产量，最大程度上保障农业生产效益，为我国农业发展及农产品开发提供广阔的市场竞争空间。
参考文献：
[1]何锋，李俊杰.我国农业信息化对农业技术效率的促进作用研究[J].农业网络信息，2014(8)：5-11.
1.前言
农业空间管治是强调控制和协调，对农业地域空间资源的计划性配置的新理念川。跨人21世纪，国家正在建设信息高速公路、构筑数字农业。农业空间管治面临着发展的机遇和挑战。一方面，数字农业可为农业空间管治提供多元、分散、网络型和多样性的农业管理和控制决策支持信息流，利用数字农业信息高速公路网络构建农业管治决策支持系统，实现科学化的最佳决策。对现代农业这一规模庞大、结构复杂、功能综合的自然与系统施行科学管理，对农业问题做出全面、准确地分析和评价，对农业未来发展进行科学、合理的推断与预测，使其协调可持续发展，并对农业空间管治决策进行科学论证。另一方面，经济的网络化、全球化，使农业空间格局发生变化，农业构造单元的活动已不再局限于本物理空间。若不采取新的农业空间管治模式，即没有数字化、网络化信息平台支持，农业空间管治就会失控失调。
农业空间管治是以农业空间资源分配为核心，将经济、社会、生态等可持续发展，以及资本、土地、劳动力、技术、信息、知识等生产要素，在虚拟四维时空中的数字化实现。数字农业空间管治可为政府部门和非组织管治决策提供多要素、多层次、多时态的农业自然、生产、社会与经济信息，使其能更好、更有效地实现农业空间管治目标。
数字农业空间管治信息是农业空间管治最基本和最重要的数据组成部分。农业空间管治所涉及的信息须按一定的标准和规范置于统一管理之下，使农业空间管治工作有一个规范标准化的高质量数据基础。信息数据质量的好坏，直接影响着空间管治分析评价与决策结果的可靠程度和空间管治目标的真正实现。对于农业空间管治，由于其操作对象具体，功能目标明确，应用范围集中于农业区域，空间信息的尺度变化较大，数据质量对应用结果的影响非常明显，在数据质量方面的要求也就更高。因此，在数字农业空间管治研究中，信息数据质量体系研究是一项十分重要的基础研究工作。
2数字农业空间管治信息数据质量的影响因素
数字农业空间管治信息数据主要有图形数据和属性数据两大类。图形数据包括基础数据和专题数据，如土地测量数据、地图数据和遥感图像数据等。这些数据的各种数据源都带有一定的误差因素，并将之引人数字农业空间管治信息管理的数据库中。另外，数据源在时间精度(即现势性)和数据空间范围与数据内容方面，若不能满足农业空间管治应用的需要，也会严重影响农业信息数据应用的质量。
数字农业空间管治信息数据的质量问题，实际上是伴随着数据的采集、处理与应用过程而产生并表现出来的。第一个阶段是空间管治信息数据的采集和保存;第二个阶段是数字农业空间管治信息系统数据库的建立，包括数字化、数据录人和必要的数据转换、数据处理;第三个阶段则是在数字农业空间管治决策支持信息系统中对数据的操作、分析评价和决策。每一个阶段都包含前一个阶段所带来的原有误差，并增加了本阶段所引人的新的误差因素。因而，数据质量的影响因素可以数据获取和应用过程的这三个阶段为线索来考查。
(1)数字城市空间管治数据源影响数据质量的因素
数字农业空间管治的数据源，通常包括外业测量、勘丈、调查记录的数字化数据、图纸、图像和文档材料等。数字农业空间管治数据源的质量问题，包括这些数据源的采集和生成过程中产生的误差，如测量中由测量方法、仪器及人员操作带来的误差，遥感的系统误差及干扰误差，文档材料在社会调查和统计时产生的误差，地图本身固有的误差(包括数学基础的展绘、编绘、清绘、制图综合、地图复制以及套色误差)，遥感解译过程中产生的定位和分类误差等等，以及数据源在保存过程中产生的误差，如图纸变形误差等。
(2)数字农业空间管治决策支持数据库建立中对数据质量产生影响的因素
根据目前的技术方法和设备条件限制，数字农业空间管治决策支持信息系统所采用的数据源，主要还是来自土地利用规划图、外业测量和调查、统计资料等。这类数据源，必须经过数字化和数据录人以及二者之间的连接配准，也许还要经过一定的格式转换，才能进人空间管治决策支持系统，成为数字农业空间管治决策支持信息系统数据库中的原始数据。
这一部分数据质量问题，包括决策支持信息系统数据获取、数字化和数据录人以及数据格式转换所引起的质量问题。影响这部分数据质量的因素主要在于数字化采集仪器的精度、数字化方法以及数字化操作精度、统计数据录人中的差错等。这类数据质量问题相对比较简单，影响因素容易发现，可控制程度相对较高。
(3)数字农业空间管治分析和处理过程产生的数据质量问题
在数字农业空间管治评价和决策过程中，运用农业空间管治决策支持信息系统分析和处理，可能影响其数据质量问题的因素包括计算、拓扑、叠加。这一部分的数据质量问题，是由数字农业空间管治决策支持系统的分析和处理过程引人的问题比较复杂，影响因素较隐蔽，产生的误差也比较难估计。
3数字农业空间管治信息的质量指标
3.1数字农业空间管治评价与决策指标体系
数字农业空间管治是一项起源于农业发展中土地结构的更新改造活动，促进农业可持续发展的工作。从任何一项农业更新改造规划开始，到更新方案实施，农业空间管治都需要依据国家的各种法规对更新项目进行空间准人审批和空间管制决策评价。从规划控制的系统结构来看，评价对农业更新改造有着十分重要的意义。
(1)农业空间管治评价类型与结构。根据农业空间管治评价对象和方法的不同，农业空间管治的评价可分为三种不同的类型:
现状评价:分析和评价土地利用、农业生产结构和环境质量优劣程序，确定现状综合评定值。对现状息信进行评价是农业更新规划控制的起点。一方面，总体上根据现状评价的结果在整个农业区划范围内界定更新的对象，排列土地结构更新的先后次序。另一方面，针对具体更新区域的不良因素进行罚分评价，为下一步制定更新目标提供充分的现状信息。
空间准人评价:针对农业发展目标，评判农业更新改造项目对现状的改进程度，确定更新方案的综合评定值，是确立正确的土地利用规划目标所依靠的有力手段，它不仅可以对单一的目标进行评价，以确定它是否符合农业区划建设，社会、经济、环境发展的原则和农业更新的实际需要，而且可以对多种土地利用方案和目标进行比较和优选，从中选出最为合理的方案和目标。
空间管制评价:评价土地利用规划目标的实现程度，确定更新后的综合评定值，是对于更新以后的土地利用所进行的检测。它一方面对前一阶段的土地利用规划目标进行检验，另一方面为下一步的土地利用规划控制提供新的决策信息。
其评价体系主要由两大部分构成，即评价指标体系和评价方法体系。指标体系是整个评价程序的框架和基础，也是建立科学的评价方法的必要前提。因此，我们有必要建立一套较为完善的农业空间管治评价指标体系，使农业空间管治的评价在内容上趋于客观和全面.在结构上趋于系统和严密，使得农业空间管治的决策更为科学和合理。
(2)农业空间管治评价指标体系的建立
影响因素分析:影响农业空间管治的因素很多，诸如国家对国土资源开发利用、耕地保护、建设社会主义新农村的农业政策，国家的经济实力，农业的整体结构和功能，社会对土地利用规划更新的期望值，以及更新区域的社会物质条件等等。其中，对农业空间管治最具直接影响的因素是土地结构更新区域的物质和社会状况，农业的社会物质条件所包含的内容极为丰富，既包括土地结构、建筑建造、农业基本设施、道路交通等，也包括社会组织、历史文化、人文景观、农民收人等经济文化因素。它是土地结构更新地区农民生活质量和农业现代化的尺度和标志，也是农业土地结构更新评价指标的原始素材。因此，需要根据国家现行的各类相关法规和规程规范，全面综合地考虑农业空间管治的各种影响因素，建立评价指标体系。评价指标体系:根据其不同内容将其分为两大类。即空间准人评价体系和空间管制评价体系。
评价体系均以统一标准的位置(坐标)、高程、面积三种几何物理量作为评价指标。无缝镶嵌于数字农业空间管治信息分类体系中。图1为空间准人评价指标体系之一:农业生产控制评价指标体系。
3. 2数字农业空间管治信息数据质量指标确定
数据质量指标是农业空间管治数据质量控制的重要依据。根据对数据误差来源、性质、类型和大小以及产生的原因的分析。提出数据质量控制指标确定思路。
首先，数据质量是一个相对的概念，甚至衡量数据质量的标准也会随具体应用的特点和要求而变化。其次，数据质量本身具有不确定性，除了可度量的空间和属性误差外，许多质量因素是很不明显或是很难确定的。因此，数据质量问题中，有可以减小甚至消除的误差，也有很难检测和控制的因素。本文研究数字农业空间管治信息的数据质量控制，先仅针对其中可度量和可控制的质量问题而言，主要集中在数据源的信息采集、数字化处理和过程部分。数据质量不确定性另设专题研究。例如土地使用与管理单项空间管治数据质量指标确定，土地资源调查质量指标确定如图2所示。
根据上述确定的空间管治信息质量分类指标，可将空间管治信息质量分类指标归纳统计于表1.
1重要意义
1.1能为我国粮食自给自足和粮食安全性提供精确的数据
为了使获得的农业数据真实可靠并且具有全面性，需要对我国农业科技开展基础性长期性数据监测工作，从而促进我国农业更快地发展，为国家的相关重要决策提供数据支持。在这个过程中，需要工作人员对影响我国粮食安全的所有要素和数据都进行采集，并进行科学保存和系统分析，以保证国家能够在第一时间掌握我国农业发展现状，并能以这些数据为依托制定出更符合农业发展特点的宏观决策。此外，做好农业科技基础性长期性数据监测工作也能够同时解决农业环境、消耗资源、粮食产量、农业发展等重要问题，在此基础上才能建立起一套完善的、科学的、能够准确跟踪并掌握我国粮食安全问题的机制[1-2]。这不仅方便对收集来的信息进行整理、分析以及深入研究工作，还能对未来农业的发展起到预警和预测的作用。
1.2有效促进农业发展、科学技术进步以及科学理论创新
从目前农业发展情况来看，我国农业发展受到了一定阻碍。究其原因是随着人们生活水平的提高，人们对资源的需求也越来越大，但随之而来的生态环境恶化问题也对农业发展造成了不良影响。目前，农业发展过程面临的主要问题是环境污染严重、土地质量下降以及地下水存量不足等问题，要解决这些问题就必须应用综合集成技术，该技术整体性较强的特点有助于农业技术的整体提升。同时还应该了解到，农业科学的试验性很强，因而就需要通过长时间的系统动态监测来对农业生产过程中的关键要素进行全面掌握。这样不仅对农业发展有着极大的促进作用，还对探索自然规律、人们的日常生活对自然界的影响以及在多种观测数据的基础上构建模型有着较大的帮助。
1.3全面促进农业科技的资源集成
随着科学技术的不断发展，人们逐渐认识到科技基础性工作的重要作用，其对于科学技术的革命和突破有着关键作用。在此前提下，农业科技研究和创新也在朝着社会化、网络化和全球化的方向发展，从而使相关的服务和数据资源建设全面迈入数字化时代。在现代农业发展过程中应用单项技术对生物、信息和工程技术进行了科技创新，并使其呈现集成化的发展态势。现代农业的科技创新，离不开大量基础数据的收集以及分析整理，这就需要依靠系统的长期性监测数据的支持，从而为农业科学技术创新打下良好基础。
2现状
科技基础性长期性数据监测工作无论是对于发达国家还是对于发展中国家都有着重要意义，科学技术创新离不开科技基础性长期性数据监测工作，这对于农业科技创新来说也同样适用。我国的专家学者们也基于此工作为农业科技发展以及创新而努力，并取得了重大突破。在农业科技基础性长期性数据监测工作的要求下，我国先后在20世纪60要70年代建成了包括湖南祁阳、山西寿阳以及山东德州在内的多个环境科学实验站，并在“七五”期间投资近700万元建成数据标本库，从而组建了土壤肥力监测网络，对全国进行农业数据的监测和整理分析。编制了国家农业科学数据中心观测监测指标清单及标准规范，这些规范在作为后续观测工作的依据的同时也形成了完整的工作体系，不仅在多个方面（如生态环境数据研究、土地质量数据分析等）取得了积极的进展，也使我国农业基础性长期性的科技工作进入了系统化、全面化以及深入化的新阶段。
3存在的问题
3.1规划不充分
传统的农业数据监测通常是将其并到某一个科技项目中执行，在这个过程中由于数据监测工作不是作为独立工作存在，因而对农学数据监测工作的规划就不够充分，从国家的角度来看缺乏长远规划。再加上我国农业科研机构众多，各部门之间缺少相互协调机制，这就使当前的农业数据监测工作缺乏系统设计，继而在某些重要的学科领域有空白现象产生。
3.2各监测部门缺乏共用共享机制，监测网络尚未形成
由于各农业科研机构各自为战，严重缺乏合作和互动，这就使各机构不能进行数据互通并实现数据共享。同时还要注意的是，各监测机构没有统一的管理规范，在工作过程中没有工作依据，共享方式落后，严重阻碍了学科之间的交叉和渗透，从而影响研究成果的产出。
3.3对数据缺乏系统分析及正确的处理应用
虽然目前我国通过长期对各区域进行监测取得了大量的农业科研数据，但还缺少一个能将科学数据进行二次开发的平台，这也是提升我国农业发展水平的关键。
3.4经费投入不足，科技创新能力不足
目前，我国对于数据监测工作的投资机制还不完善，这就使监测研究工作的系统性和长期性受到严重影响。同时，由于经费不足，相关设备比较落后，限制了各机构的科技创新能力，影响了农业科技的发展速度。
4建议
4.1农业大数据前沿基础研究
各科研机构应对农业大数据的特点进行分析，对数据密集型的知识理论进行深入探究，并在结合当前对于农业科技技术的需求前提下，开展对于农业大数据的复杂性研究，从而更快地构建出复杂性模型，以促进农业科技水平的发展[3]。
4.2完善农业大数据的标准规范
应根据农业大数据的特点，基于协同方法对网络化农业大数据采集和监测技术进行进一步的完善。针对农业大数据的采集和监测过程的各个环节建立一套科学的管理规范和标准化体系，使工作人员在进行相关工作时有据可依。
4.3农业生物资源的数据构建
工作人员在进行监测工作时，要注意对农作物的品种、畜禽养殖资源以及产品效应进行数据监测并进行进一步的整理分析，全面掌握其变化规律，以全面提升农业生物育种效率。
4.4农业生产要素的数据构建
进行生产要素的数据构建，主要是对农田土壤质量以及农业生产过程中的各个环节进行长期的数据监测。这其中包括使用的肥料和农药种类、田间的水分含量、养殖过程中喂养禽畜的饲料类型以及用过的兽药，在对这些要素的长期观测中应掌握变化规律，为农业生产要素的科学使用打下良好的基础。
4.5农业灾害数据构建
利用先进的信息采集系统将一片土地的土壤类型、肥力等土壤信息，降雨、日照等气象信息，以及农业生产动态等信息收集起来，利用信息分析系统将这些信息进行综合分析处理，决定耕作的种类、方式，在生产过程中使用具有变量施肥、喷药功能的农用机械根据不同地块的情况进行精耕细作，从而有效提高产出、节约投入、减少环境污染———在位于北京市海淀区的国家农业信息化工程技术研究中心，中心精准农业工程技术部主任孟志军为记者描绘了这样一幅与传统农业截然不同的图景，这就是精准农业。
随着信息时代的来临，信息技术的飞速发展改变了人类的生活，这一技术在农业上的应用改变了几千年来传统农业的生产方式，翻开了农业发展的崭新一页。基于“3s”技术即遥感技术（rs）、地理信息系统（gis）、全球定位系统（gps）在农业中的应用，20世纪90年代中期以来，精准农业在美国、日本等发达国家中的实验研究与实践有了快速的发展，被誉为“信息时代作物生产管理技术思想的革命”。
承担这一项目的是一支年轻的队伍，平均年龄33岁，70%具有博士学位，多是有着农学与计算机专业背景的复合型人才，短短的五年时间，项目的研发已经有了实质性进展，他们开发出了收集信息的农田地理信息系统、分析信息的变量农业处方图系统、能进行全自动化操作的变量施肥机、变量喷药机等，目前他们正在打造一个更大的具有综合分析功能的平台系统。
——打造“数字农业”技术体系
事实上，精准农业也好、专家系统也好，还有设施农业、虚拟农业等等，这些基于现代信息技术的农业技术系统，都有一个共同的名字———“数字农业”。
“数字农业”是利用信息技术全面促进农业、农村可持续发展，建设现代化农业重要的科学支撑技术。“数字农业”的内容主要包括农业要素、农业过程及农业管理的数字信息化。
“数字农业”是农业信息化的核心，也是农业信息化的具体表现形式。
“数字农业”正在使人们对科学利用农业资源潜力的认识和作物生产管理观念产生深刻的变革，促进农业科技界突破传统的以单学科研究为主的工作方式，通过多学科的融合和协调，将多种科技成果组装集成，直接为农业生产的持续发展服务。
——以国产化与社会化为目标
“数字农业”是一个具有挑战性的国家目标。几乎所有现存的技术基础，目前都还不足以支撑这样一个战略目标的实现。“数字农业”在国内的发展，一方面是将其作为开展农业高新技术研究的重要方向，另一方面是通过“数字农业”技术体系的研究，从中分解出一系列适用新技术，进行国产化和社会化推广。
作为“数字农业”的核心之一，精准农业的发展正面临着令人振奋的前景。从精准农业示范基地的实施情况看，这一技术可以广泛应用于小麦、玉米等大田作物，对品质要求高的经济作物如烟叶、茶叶等效果也非常明显，可以有效提高产出率，节约肥料使用率，提高产品质量。
然而同所有引进的技术一样，精准农业面临成本过高以及如何本土化的问题，目前基地使用的全球定位系统和联合收割机等设备都由国外进口，价格高达100多万元人民币，只有实现国产化，其成本才能大幅降低，所以，今后精准农业要在关键技术上进行自主知识产权的研发和储备，建立完全的国产化的精准农业信息采集、分析以及应用体系。
新型职业农民和新型农业经营主体的培育问题，从国家到地方政府已经很重视，党的十也特别提出要求。可是“新型职业农民”的概念在社会民众中知名度很低。笔者通过网络进行“你对职业农民是怎样认识的？”的调查，只有2%的人能够正确回答。但是，在“你是否愿意做一名职业农民？”问题回答中，只有3.2%回答“愿意”。歧视务农的世俗传统思想根深蒂固。大量80后、90后远离农村家乡，不选择学习农口专业也不见怪了。如何从思想舆论上重视职业农民，我们的宣传教育部门任重道远。
（二）开放教育职业农民培育制度建设与模式创新有待加强
培育新型职业农民是党的十提出的战略目标。在国内是个新生事物，因此，职业农民培育的研究刚起步，教学、管理模式有待探索。开放教育职业农民培育创新研究缺乏，教学、管理制度缺失、模式落后。
（三）开放教育职业农民数字化教学资源短缺
适合职业农民教育的开放教育数字化教学资源短缺，甚至是“零”起步。开放教育如何为新型职业农民培育提高优质的学习支持服务已迫在眉睫。
（四）开放教育职业农民培育的实践基地建设和利用有待加强
如何利用开放教育现有的农民大学生实践基地建设和创业基地，为新型职业农民服务，需要从硬件和软件两个方面加以改革。
二、开放教育拓展职业农民培育业务的对策
（一）充分发挥开放教育网络作用，做好职业农民重要意义的宣传
在电大网站开始专栏，广泛宣传职业农民和新型农业经营主体对我国社会发展的重要作用，宣传新型职业农民的优越性和光荣感，特别是要宣传身边“新型职业农民”的成功案例，以榜样的力量吸引社会关注，消除传统轻农思想的影响，鼓励青年一代积极选择农口专业学习。
（二）建立以政府为主导，电大为平台的职业农民培育管理体系
在市（县）政府的统一领导下，建立新型职业农民培育领导小组，统筹各县（区）培育工作。电大作为新型职业农民培育工作的业务指导单位，负责制定指导性培训计划、师资统筹、督导评估、认定组织等工作。各县（区）落实培训单位，负责培训组织、教学管理、档案管理、认定材料申报等工作。
（三）创建适合职业农民特点的管理与教学模式
针对职业农民的特点，坚持“实际、实用、实效”的原则，实事求是，大胆探索，勇于创新，形成组织高效、务实管用、农民欢迎的新型职业农民培育模式。要顺应务农农民学习规律特点和生产生活实际，以方便农民和贴近生产为原则，电大要采用校社融合的模式，就地就近下乡进村办班，充分利用村级组织活动场所以及现代农业示范园区、农业企业、农民合作社、家庭农场等生产基地开展培训；紧密结合农时季节组织培训，理论学习与生产实践交替进行，促进学用结合和学习、生产“两不误”，避免不尊重农民意愿和脱离生产的远距离和走国场的培训。
（四）创建适合新型职业农民的数字化教育资源
一是开发“微课”形式的“通识”与“专业”课程。在“微课”设计的目标上要符合现代农业发展，培育具备良好的职业素养和职业道德，掌握农业生产经营的基本能力和技术，具有高产、优质、高效、安全的生产经营理念，能够从事农业专业化、标准化、规模化和集约化生产经营的新型职业农民的要求。在“微课”设计的内容上，包括农业“通识”与“专业”两个方面。“通识”一般包括现代农业和新型农业生产经营体系、农业政策与法规、农业生产标准化和农产品营销与品牌建设等等。“专业”要分类，一般分类为：蔬菜生产经营专业技术、果树生产经营专业技术、水产生产经营专业技术、茶叶生产经营专业技术和畜牧生产经营专业技术等等。二是创建新型职业农民资格认证考核的无纸化考试模拟试题库。三是在电大网站主页开设新型职业农民培育栏目。包括：农技资料、技术鉴定、三农信息、培训管理等。四是创建丰富的由教师团队统一制作培训辅导视频和农业专业技术讲座的微课视频资源。
在我国2000年的《农业科技发展纲要》中，将数字农业放在农业信息技术的首要位置，引起了人们的普遍关注。本文试图谈谈对数字农业的认识、存在的问题和建设数字农业的基本设想，以供参考。
1对数字农业的认识
数字农业（digital agriculture）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[1]。
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[3]。
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[2]。
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。
3.3强化对科研、管理等的服务工作
通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三维农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。
[中图分类号] S126 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2014)04-0017-01
一、地理信息系统
地理信息系统（GIS）：美国联邦数字地图协调委员会（FIC-CDC）关于GIS的定义及概念框架， FIC-CDC认为GIS是由计算机硬件、计算机软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。
二、精细农业
精细农业是综合应用地球空间信息技术、计算机辅助决策技术、农业工程技术等现代高新科技以获得“高产、优质、高效”的现代农业生产模式和技术体系。运用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）、传感器及检测系统、计算机控制器及变量执行设备等信息技术，对大田作物生产实施监控，从而提高农作物的产量和质量，最大限度地保护生态环境，节约资源，保证农业可持续发展。
三、GIS在精细农业方面的应用分析
地理信息系统萌芽于20世纪60年代，我国在80年代开始了这方面的研究和应用。
1.GIS在农业土地地块等级分类中的应用
利用GIS设定农业用地的取样位置，对农业用地的营养成分的抽样采集或者农业用地的年平均产量的数据整理，在Arcmap中借助于SQL语言的编辑筛选功能，从而把收集到的数据进行分类，以达到农业土地地块的分类分级的效果。
2.GIS在农业病虫害防治
在农业病虫害防治方面，主要是利用GIS与GPS、RS的有机结合来实现的，通过全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS）把该区域内的农作物的长势情况以图像数据的方式传输给GIS，通过GIS软件对于图片强大的分析系统，分析出病虫害的传播、迁移、扩散规律和种群分布空间动态以及病虫害的发生和环境关系，对病虫害进行全方位、立体掌握[1]，根据GIS图像数据的颜色值变化趋势从而能够准确的对于农作物的病虫害状况做出判断，适时地采取有效的病虫害防治措施。
3.GIS在农产品估产方面的应用
GIS与GPS、RS相结合，通过遥感技术（GPS）采集清晰的图像信息，全球定位系统（RS）进行精准图像定位，通过数据的采集、存储、分析和输出地面的要素资料，获得实况信息，再利用GIS对于采集到的信息进行高精度提取农作物的种植面积，遥感估产区划，估产产量分布图的生成与输出[2]。在我国，玉米、小麦、水稻等多种农作物已经用到遥感估产。
4.GIS在农产品的运输和销售方面的应用
在GIS中，通过对农产品集聚地和农产品运输道路的分布，利用ArctoolBox，建立消费群体和运输距离的缓冲区以及消费目标领域的地区分布等级，还可以利用ArctoolBox中的叠置分析，添加农产品销售和运输条件限制以及与其他农产品竞争力的权重系数，GIS强大的数据分析功能通过限制条件的叠加可以发生地区颜色的变化，从而可以很直观地分析出农产品的销售最佳途径。
四、国外精细农业发展现状
精细农业首先出现在美国，而法国对于GIS在精细农业方面的应用技术已经相当成熟，尤其是联合收获机产量图生成以及质量测定、施肥机械及电子化植保机械利用GPS和GIS系统进行变量作业已经成为现实[3]。法国在实现精细农业现代化的同时，还经常与其他国家经常进行精细农业这方面的科研和合作交流，在实现精细农业推广方面提供了有效的技术支持。
五、GIS的前景展望
1.“3S” ( RS、GIS、GPS)技术的集成成为一种必然趋势
建立基于“3S”的空间决策支持系统, 实现系统各部分间利用管理实时化、一体化、空间化。例如：利用GPS精确定位系统，在小麦或者玉米的收割过程中，均匀分布产量测试点，收集产量测试点的产量数据，把收集来的数据输入到GIS中与其原有的数据（土壤的PH值、土壤成分表等数据）进行汇总叠加，从而分析出农业用地中各种因素对农作物产量带来的影响，进而及时有效地做出解决方案，提高农产品的单位面积产量。
2.GIS与专家系统（ES）结合组成的智能GIS系统将成为未来解决农业领域空间复杂问题的重要途径。
利用GIS作为有效的交流平台，广泛开展农业专家系统的研究，建立成熟的基于GIS的数据自动采集和数据分析的专家系统和决策支持系统，利用智能型的GIS系统来解决精细农业中复杂难题。
3.GIS系统的发展将促使“3S”系统的快速集成
“3S”系统将为精细农业数据的自动采集、自动分析、自动处理和应用提供决策支持，提高“3S”的集成度，推动精细农业在中国的快速发展。
六、结束语
我国是一个农业大国，人口数量位居世界第一，而人均国土占有面积却很少，精细农业的优势在于既能提高粮食单位面积产量又能减少人力物力，因此精细农业已经成为了当代中国农业发展的必然趋势，而GIS在农业上的应用推动了我国精细农业的发展，只有把GIS和GPS、RS相结合组成的“3S”系统，甚至与专家系统（ES）、决策支持系统相联系应用到精细农业，参与到农业气象服务、农产品估产、采集和销售等领域中，才能实现农业数字化、产量化和规模化，在减少资源投入的同时又保证了农产品的产量和质量。
参考文献
[1]郑宇鸣、李淑斌、肖植文、刘振环 GIS在农业病虫害信息管理中的应用 农机化研究，2011
[2]饶卫民、章家恩、肖红生、胡月明 地理信息系统（GIS）在农业上的应用现状概述 云南地理环境研究，2004
