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数字农业是在“数字地球”的大背景下孕育而生的。1998年1月，美国首次提出“数字地球”的概念，并宣布要在2002年完成“数字美国”建设的战略任务。1998年6月，我国提出了发展“数字中国”的战略，很快召开了”数字地球”、“数字中国”的学术研讨会，探讨发展“数字中国”的战略思路，从而开始了“数字中国”伟大工程建设。为实施“数字中国”战略，2003年3月，科学技术部组织召开了数字农业与农村信息化发展战略研讨会，就发展数字农业进行了探讨。所谓数字农业，就是在“数字地球”规范框架下，用现代数字技术装备起来的现代农业。具体地讲，就是利用数字化技术对农业(种植业、畜牧业、水产业、林业等)生产和管理的全过程进行数字化和可视化表达、设计、控制与管理，用数字信息流代替农业活动中的物质流、能量流，实现数字信息流调控整个农业活动的全过程，使农业真正按照其内在的客观规律、按照人类所需求的目标和方向快速发展。目前，我国正值创建数字农业的起步阶段，认真研究数字农业，加快实施数字农业行动具有十分重大的现实意义和历史意义。现根据我国农业发展的现实情况，就如何发展数字农业的问题提出一些看法。
以“数字中国”为整体性基础建好我国数字农业技术体系
“‘数字农业”是“数字中国”的重要组成部分，创建“数字农业”首先要以整体性“数字中国”为基础和指导，建成一套完整的数字农业技术体系，应具体抓好以下几方面工作：
1．确立创建数字农业技术体系的目标，正确指导数字农业行动。其目标就是使农业的所有环节过程全面数字化，即农业的生产资料供给过程、装备物资生产供给过程、农业生产过程、运营过程、产品加工过程、商务贸易过程等环节全面实现数字化。
2．研究设置数字农业技术体系框架，科学有效地实施数字农业行动。其技术体系框架是：(1)数字农业技术体系框架的总体描述，可从基础层、决策层、应用层3个方面进行描述；(2)生产资料和装备材料供应过程数字化工程技术；(3)生产过程数字化工程技术；(4)产品加工过程数字化工程技术；(5)商务贸易过程数字化工程技术。
3．分析、透视和确定数字农业技术体系的主要技术特征，其中包括：信息获取的自动化、信息分析处理的智能化、信息传播的网络化、多项信息技术运用的集成与整合化、实施过程的定量化。
4．必须大力加强和发展实施数字农业行动的高科技支持技术，即遥感技术、遥测技术、全球定位系统技术、地理信息系统技术、空间决策支持技术、管理信息系统技术、虚拟现实技术、智能决策技术、计算机图形与数据通信技术、网络抽样技术、作物模拟模型技术、可控的自动化农机技术等，只有这样才能有效、正确、快速创建和发展数字农业。同时，数字农业是现代信息技术与农业科学技术相结合的产物，因此，发展数字农业必须依靠这两个科学技术来解决“数字农业”的关键技术，诸如农业数据信息提取技术、农业数据信息分析技术、农业数据信息整理加工技术、农业数据信息集成与整合技术、农业数据信息标准技术等。
5．建立与数字农业技术体系相匹配的信息服务系统。一是构建农业数据共享大平台。运用现代数字和信息技术，整合、集成、开发世界各国、国内务部门及各单位的农业数据资源，形成跨部门、跨地区、跨学科、跨领域、多层次、多方面、海量的国家农业数据信息共享服务体系。二是加强并扩大数字信息网络建设，建立“多网合一”的信息服务体系，以网络实际应用为核心，整合和集成互联网、公共电话网、无线寻呼网、广播电视网(含有线网)、卫星网等多种方式的信息服务系统，形成系统的、整体的、综合的农业信息服务体系，实施智能型、高效率信息服务。三是大力建设农业信息数据库，搞好综合集成，加速发展农业信息资源工作。特别是要建成一批具有相当规模的、实用的、能定期更新的农业信息基础数据库、核心数据库和农业科技数据中心群。四是建立全国农情巡视和诊断网络系统，开展数字化推送技术服务和宏观战略研究。
从实际出发确定数字农业发展的重点
根据世界各国发展“数字农业”的情况和经验，结合我国农业发展的现实情况，笔者认为，我国发展数字农业的重点应放在以下几方面：
1．以精准农业为切入点，发展数字农业。
实施精准农业是发展数字农业的核心部分，是推进数字农业行动的最佳切入点，是21世纪农业信息化和农业现代化发展的重要方向。20世纪90年代中期以来，精准农业被誉为”信息时代作物生产管理技术思想的革命”，在发达国家得到了快速的发展。精准农业主要运用现代数字技术、信息技术、农业高新技术，并将其三者科学地结合在一起，为农业生产提供科学管理决策，以达到作物生产预期的技术经济效益和目标。精准农业的功效在于高效利用农业资源，降本增效，提高生产率，创造粮食的安全生产，实施农业的可持续发展。我国尚处于探索“精准农业”实践的起步阶段，因此，我们必须抓紧研究、实践、发展和实施精准农业(包括精准植物、精准畜牧业、精准水产业、精准林业)生产，创造数字农业高新技术，以改造和提升农业传统产业技术，推进农业跨越发展。
2．开展虚拟植物研究，为数字农业发展奠定坚实基础。
虚拟植物，是实施数字农业的基础，而虚拟植物建模则是数字农业发展中的核心与关键技术。从20世纪60年代起，我国就开始进行植物生长的模拟研究。目前，我国所研制的虚拟植物模型已能够很好地实现对植物地上部分形态结构的模拟，以达到高产高效的目的。但是，还不能够精确地虚拟作物随环境条件变化而改变的生长状况。因此，要使虚拟植物模型能够很好地满足农业生产领域的新需求，还必须解决一些关键性的技术问题，如植物与环境相互作用关系的定量化与模拟机制、根系的虚拟等。我国必须通过加快发展数字农业、高新技术，有效地解决这一难题。 ’3．推进我国农业机械装备技术数字化，创造世界一流的机械化生产新水平。
我国要创建数字化农业、现代化农业，都需要有现代化的农业机械装备作为基础。同时，我国要创造现代化的农业机械装备生产，进行数字农业高新技术革命，用当代数字化、信息化的高新技术来改造和提升传统农业机械装备生产，加速数字化进程，以创造出更先进的、具有世界一流水平的数字化农业机械装备生产。这样，才能真正生产出提升、增强、扩大农业生产力的现代化机械装备，更好地装备农业，不断提高农业的生产技术水平、生产力水平和经济效益，创造出高效安全的数字化、现代化农业生产体系；
4．建立数字农业物质资料供给系统，全面提高农业资源利用效率。
发展农业生产，搞好物质资料的供给是进行农业生产的首要任务和必要条件。我们这里所讲的物质资料供给是指狭义的物质资料，即指农业生产过程中所需并消耗的那部分物质资料，包括种子、饲料、肥料、农药、燃料、水利、电力等农用物质资料和农业用地、耕地、草原、森林、水域、天气、环境等农业资源。物质资料的供给是发展农业生产的重要环节。我国实施数字农业行动，就必须首先对农业物质资料供给过程实行数字化，创造并建立起农业物质资料供给的数字化高新技术系统，才能高效实施农业物质资料的合理供给、合理配置、合理流动，更好地满足数字化现代农业的新需要。
5．用数字化推进农产晶加工产业化，开辟农业发展的更广阔前景。
中国农业一条新的出路，就是大力发展和推进农产品加工产业化。要大力发展和推进农产品加工产业化，最根本、最有效的方法就是实施数字农业战略，用数字化高新技术推进农产品加工产业化生产，为农业发展开辟出更广阔、更远大的前景。为加速我国农产品加工产业数字化进程，一要建立国内外农产品加工产业化动态数据库，从中汲取国内外先进经验；二要发展农产品加工产业化数字工程技术，使农产品加工产业化、全过程数字化；三要创建农产品供、产、销一体化组织形式和农产品加工产业链；四要建立农产品加工产业化的科研管理信息系统和综合开发管理信息系统。
6．创建数字化农业市场体系，开辟国内与国际数字商贸广阔领域。
创建数字化农业市场体系，是我国当前实施数字农业行动、大力发展农业的迫切需要，也是全国农民的强烈愿望和迫切要求。为此，应组建有关数字化农业市场方面的数字化网络：国内外农业市场动态数据库和中国数字化农业市场信息网，开辟数字化农业市场全天候、全方位为全国农业服务的大平台；国内外农业市场商贸交易网，开展网上农业商贸交易活动；数字农业市场化法规网，有效地规范、约束、管理数字化农业市场，特别是国内与国际数字商贸交易活动。此外，还要建立数字农业市场化监测技术体系，主要检查网上各种商贸交易活动的正确性、合法性及各种交易物品的质量，监督违法活动，识别各种假冒伪劣产品，创建安全可靠的数字化农业市场。
以“数字中国”为整体性基础建好我国数字农业技术体系
“‘数字农业”是“数字中国”的重要组成部分，创建“数字农业”首先要以整体性“数字中国”为基础和指导，建成一套完整的数字农业技术体系，应具体抓好以下几方面工作：
1．确立创建数字农业技术体系的目标，正确指导数字农业行动。其目标就是使农业的所有环节过程全面数字化，即农业的生产资料供给过程、装备物资生产供给过程、农业生产过程、运营过程、产品加工过程、商务贸易过程等环节全面实现数字化。
2．研究设置数字农业技术体系框架，科学有效地实施数字农业行动。其技术体系框架是：(1)数字农业技术体系框架的总体描述，可从基础层、决策层、应用层3个方面进行描述；(2)生产资料和装备材料供应过程数字化工程技术；(3)生产过程数字化工程技术；(4)产品加工过程数字化工程技术；(5)商务贸易过程数字化工程技术。
3．分析、透视和确定数字农业技术体系的主要技术特征，其中包括：信息获取的自动化、信息分析处理的智能化、信息传播的网络化、多项信息技术运用的集成与整合化、实施过程的定量化。
4．必须大力加强和发展实施数字农业行动的高科技支持技术，即遥感技术、遥测技术、全球定位系统技术、地理信息系统技术、空间决策支持技术、管理信息系统技术、虚拟现实技术、智能决策技术、计算机图形与数据通信技术、网络抽样技术、作物模拟模型技术、可控的自动化农机技术等，只有这样才能有效、正确、快速创建和发展数字农业。同时，数字农业是现代信息技术与农业科学技术相结合的产物，因此，发展数字农业必须依靠这两个科学技术来解决“数字农业”的关键技术，诸如农业数据信息提取技术、农业数据信息分析技术、农业数据信息整理加工技术、农业数据信息集成与整合技术、农业数据信息标准技术等。
5．建立与数字农业技术体系相匹配的信息服务系统。一是构建农业数据共享大平台。运用现代数字和信息技术，整合、集成、开发世界各国、国内务部门及各单位的农业数据资源，形成跨部门、跨地区、跨学科、跨领域、多层次、多方面、海量的国家农业数据信息共享服务体系。二是加强并扩大数字信息网络建设，建立“多网合一”的信息服务体系，以网络实际应用为核心，整合和集成互联网、公共电话网、无线寻呼网、广播电视网(含有线网)、卫星网等多种方式的信息服务系统，形成系统的、整体的、综合的农业信息服务体系，实施智能型、高效率信息服务。三是大力建设农业信息数据库，搞好综合集成，加速发展农业信息资源工作。特别是要建成一批具有相当规模的、实用的、能定期更新的农业信息基础数据库、核心数据库和农业科技数据中心群。四是建立全国农情巡视和诊断网络系统，开展数字化推送技术服务和宏观战略研究。
从实际出发确定数字农业发展的重点
根据世界各国发展“数字农业”的情况和经验，结合我国农业发展的现实情况，笔者认为，我国发展数字农业的重点应放在以下几方面：
1．以精准农业为切入点，发展数字农业。
实施精准农业是发展数字农业的核心部分，是推进数字农业行动的最佳切入点，是21世纪农业信息化和农业现代化发展的重要方向。20世纪90年代中期以来，精准农业被誉为”信息时代作物生产管理技术思想的革命”，在发达国家得到了快速的发展。精准农业主要运用现代数字技术、信息技术、农业高新技术，并将其三者科学地结合在一起，为农业生产提供科学管理决策，以达到作物生产预期的技术经济效益和目标。精准农业的功效在于高效利用农业资源，降本增效，提高生产率，创造粮食的安全生产，实施农业的可持续发展。我国尚处于探索“精准农业”实践的起步阶段，因此，我们必须抓紧研究、实践、发展和实施精准农业(包括精准植物、精准畜牧业、精准水产业、精准林业)生产，创造数字农业高新技术，以改造和提升农业传统产业技术，推进农业跨越发展。
2．开展虚拟植物研究，为数字农业发展奠定坚实基础。
虚拟植物，是实施数字农业的基础，而虚拟植物建模则是数字农业发展中的核心与关键技术。从20世纪60年代起，我国就开始进行植物生长的模拟研究。目前，我国所研制的虚拟植物模型已能够很好地实现对植物地上部分形态结构的模拟，以达到高产高效的目的。但是，还不能够精确地虚拟作物随环境条件变化而改变的生长状况。因此，要使虚拟植物模型能够很好地满足农业生产领域的新需求，还必须解决一些关键性的技术问题，如植物与环境相互作用关系的定量化与模拟机制、根系的虚拟等。我国必须通过加快发展数字农业、高新技术，有效地解决这一难题。 ’3．推进我国农业机械装备技术数字化，创造世界一流的机械化生产新水平。
我国要创建数字化农业、现代化农业，都需要有现代化的农业机械装备作为基础。同时，我国要创造现代化的农业机械装备生产，进行数字农业高新技术革命，用当代数字化、信息化的高新技术来改造和提升传统农业机械装备生产，加速数字化进程，以创造出更先进的、具有世界一流水平的数字化农业机械装备生产。这样，才能真正生产出提升、增强、扩大农业生产力的现代化机械装备，更好地装备农业，不断提高农业的生产技术水平、生产力水平和经济效益，创造出高效安全的数字化、现代化农业生产体系；
4．建立数字农业物质资料供给系统，全面提高农业资源利用效率。
发展农业生产，搞好物质资料的供给是进行农业生产的首要任务和必要条件。我们这里所讲的物质资料供给是指狭义的物质资料，即指农业生产过程中所需并消耗的那部分物质资料，包括种子、饲料、肥料、农药、燃料、水利、电力等农用物质资料和农业用地、耕地、草原、森林、水域、天气、环境等农业资源。物质资料的供给是发展农业生产的重要环节。我国实施数字农业行动，就必须首先对农业物质资料供给过程实行数字化，创造并建立起农业物质资料供给的数字化高新技术系统，才能高效实施农业物质资料的合理供给、合理配置、合理流动，更好地满足数字化现代农业的新需要。
5．用数字化推进农产晶加工产业化，开辟农业发展的更广阔前景。
中国农业一条新的出路，就是大力发展和推进农产品加工产业化。要大力发展和推进农产品加工产业化，最根本、最有效的方法就是实施数字农业战略，用数字化高新技术推进农产品加工产业化生产，为农业发展开辟出更广阔、更远大的前景。为加速我国农产品加工产业数字化进程，一要建立国内外农产品加工产业化动态数据库，从中汲取国内外先进经验；二要发展农产品加工产业化数字工程技术，使农产品加工产业化、全过程数字化；三要创建农产品供、产、销一体化组织形式和农产品加工产业链；四要建立农产品加工产业化的科研管理信息系统和综合开发管理信息系统。
6．创建数字化农业市场体系，开辟国内与国际数字商贸广阔领域。
创建数字化农业市场体系，是我国当前实施数字农业行动、大力发展农业的迫切需要，也是全国农民的强烈愿望和迫切要求。为此，应组建有关数字化农业市场方面的数字化网络：国内外农业市场动态数据库和中国数字化农业市场信息网，开辟数字化农业市场全天候、全方位为全国农业服务的大平台；国内外农业市场商贸交易网，开展网上农业商贸交易活动；数字农业市场化法规网，有效地规范、约束、管理数字化农业市场，特别是国内与国际数字商贸交易活动。此外，还要建立数字农业市场化监测技术体系，主要检查网上各种商贸交易活动的正确性、合法性及各种交易物品的质量，监督违法活动，识别各种假冒伪劣产品，创建安全可靠的数字化农业市场。