數字農業

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數字農業(Digital Agriculture)

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什麼是數字農業

  數字農業是指運用數字地球技術,包括各種解析度的遙感、遙測技術全球定位系統電腦網路技術、地理信息技術等高新技術與農業相結合的農業模式。[1]

數字農業的特點

  數字農業將遙感、地理信息系統全球定位系統電腦技術、通訊和網路技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機地結合起來,實現在農業生產過程中對農作物、土壤從巨集觀到微觀的實時監測,以實現對農作物生長、發育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環境進行定期信息獲取,生成動態空間信息系統;對農業生產中的現象、過程進行模擬,達到合理利用農業資源,降低生產成本,改善生態環境,提供農作物產品和質量的目的。它具有如下幾個特點:

  數字農業資料庫中存儲的數字具有多源、多維、時態性和海量的特點。數據的多源是指數據來源多種多樣,數據格式也不盡相同,可以是遙感、圖形、聲音、視頻和文本數據等。數據高達五維,其中空間立體三維的時空數據必然導致資料庫中的數據是大規模的、海量的。數字農業要在大量的時空數據基礎上,對農業某一自然現象或生產、經營過程進行模擬模擬和虛似現實。例如,土壤中殘留農藥的模擬和農作物生產的虛擬現實,農業自然災害及農產品市場流通的虛擬現實等。

數字農業的數字化要求

  數字農業要求農業各結構要素(包括種植業、林業、畜牧業漁業加工業等) 與各種過程( 生物、環境、技術、經濟) 全面數字化、農業信息技術最廣泛地應用於農業以及農業各部門(生產、科研、教育行政流通服務等) 的全面數字化與網路化管理。其中,農業生產過程的全面數字化是數字農業的首要內容,它包括農業生產系統的農業生物、技術、環境及社會經濟要素的數字化與各種農業過程的數字化。[2]

  1.“數字農業”要求對農業各個方面(包括種植業、畜牧業水產業、林業)的各種過程(生物的、環境的、經濟的)全面實現數字化,就是說,各種農業過程都要應用二進位的數字(0,1)以及數學模型加以表達。

  2.“數字農業”要求各種農業信息技術最廣泛地應用於農業。

  3.“數字農業”要求在農業的各個部門(生產、科研、教育行政流通服務等)全面地實現數字化與網路化管理。

  以上三個內容是密切聯繫的。沒有農業過程的數字化,就不可能有信息技術的全面應用;沒有信息技術的全面應用,也就不可能實現農業管理的全面數字化。可以預期,“數字農業”的發展必將使農業實現更高的效率,農產品達到更高的質量,使農業更好地滿足人們生活不斷增長的需求。同時,又使農業環境得到更有效的保護,實現農業符合現代化要求的可持續發展

數字農業的七個系統

  事實上“數字農業”是一個學術性很強的綜合概念。近幾年來,與“數字農業”技術體系有關的理論基礎與應用技術研究已經成為主要發達國家發展農業高新技術的側重點,成為極其活躍的領域。專業研究表明,數字農業作為一個複雜的巨系統,由7個子系統構成:全球定位系統;農田信息採集系統;農田遙感監測系統;農田地理信息系統;農業專家決策支持系統;自動化農機系統和農場網路管理系統。數字農業的根本目的是以最少的或最節省的投入,獲得最高的經濟收益和最佳的環境效益

  它是在信息技術、生物工程技術、自動監控、農藝與農機技術等一系列高新技術基礎上發展起來的現代新型農業,即在農業生產過程中應用一切先進的技術(與農業有關),形成精準選種、精準播種、精 準施肥、精準灌溉、動態監控、機械收割以及採後處理的“鏈條”,以實現最佳投入/產出比,同時能夠保護生態環境。

參考文獻

  1. 姚峰,劉軍梅.數字農業——21世紀的新型農業模式.中學地理教學參考.2001年Z1期.
  2. 曹巨集鑫,趙鎖勞,葛道闊等.農業模型與數字農業發展探討[J].江蘇農業學報,2012.28(5):1181-1188.
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Gaoshan2013,连晓雾,方小莉,Mis铭,Lin.

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