韓靜瑤

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的越來越發(fā)達(dá)和普及化，在信息技術(shù)極大地改善了人類的生產(chǎn)與生活的同時對于各行各業(yè)的發(fā)展都起到了積極的推動作用。我國是一個農(nóng)業(yè)超級大國，但從整體來看，我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式相比發(fā)達(dá)國家還比較落后，如果不加以整治這將會制約了我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。伴隨著我國的新農(nóng)村新經(jīng)濟建設(shè)，推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展成為了如今的首要任務(wù)。在這一背景下，通過運用計算機信息技術(shù)領(lǐng)域等相關(guān)知識，將會更有利于我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)變，從而提升我國農(nóng)業(yè)的整體生產(chǎn)水平，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文意在學(xué)習(xí)了解科學(xué)的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用現(xiàn)狀，通過對具體應(yīng)用實例的分析，總結(jié)其中的寶貴經(jīng)驗，利于日后對于我國信息化農(nóng)業(yè)的更好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)生產(chǎn);現(xiàn)代化;計算機信息技術(shù)

中圖分類號：S-3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190730004

緒論

近年來，以計算機科學(xué)為中心的信息技術(shù)在中國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得了顯著的進步，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化也在蓬勃發(fā)展。隨著信息技術(shù)的擴展和發(fā)展，計算機信息技術(shù)的迅速進步，信息科學(xué)的猛烈勢頭，也為我國的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展帶來了機遇和挑戰(zhàn)[1]。如今世界上的發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)正在全面啟動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，所以作為發(fā)展中國家的我們也不能落后，農(nóng)業(yè)信息化早己成為當(dāng)今農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵和標(biāo)桿[2]，

它也將成為我國21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向，將成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)國家的主要力量結(jié)構(gòu)，并且占據(jù)著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主導(dǎo)地位和未來。

1 我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是將現(xiàn)代技術(shù)裝備起來的，結(jié)合我國國情及發(fā)展情況，我國的農(nóng)業(yè)科學(xué)家和專家提出了“可持續(xù)農(nóng)業(yè)”的觀點[3]。農(nóng)業(yè)是國家經(jīng)濟的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展將直接關(guān)系到社會經(jīng)濟的發(fā)展[4]。

自20世紀(jì)以來，在國家政策的鼓勵，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展[5]，農(nóng)業(yè)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施建也穩(wěn)步提升，為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展和建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)[6]。與此同時，我國的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展還存在一些問題。

1.1 農(nóng)民商業(yè)化意識不強

目前，在我國大多數(shù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者中，尤其是普通農(nóng)民這類人群，多為知識薄弱者。對交易形式、商業(yè)知識缺乏了解和認(rèn)識，而且通常只會盲目地跟隨當(dāng)前的市場形式，這往往會導(dǎo)致供應(yīng)過剩[7]。而我國是一個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，對于農(nóng)產(chǎn)品銷售問題乃是重中之重，然而當(dāng)前的形式很可能會導(dǎo)致一個國家的生產(chǎn)和銷售鏈出現(xiàn)問題。不能即時反饋市場的動態(tài)信息，不適應(yīng)當(dāng)前市場的發(fā)展。另外，有時候農(nóng)業(yè)廠家很難找到較好的銷售渠道，導(dǎo)致銷售停滯不前[8]。

1.2 保障機制投入不夠

在中國，農(nóng)業(yè)加工的持續(xù)性模式尚未完全形成，流通市場的主要是基本產(chǎn)品和初級產(chǎn)品，附加值并沒有得到完全發(fā)揮。所以提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，增加產(chǎn)品多樣性和市場競爭的附加值是我們當(dāng)前需要進行的必要任務(wù)。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)品市場的唯一性可以通過建立良好的產(chǎn)品形象和客戶滿意度來實現(xiàn)[9]。

各級政府要把重點真正的放在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施和發(fā)展農(nóng)村社會企業(yè)、國家教育事業(yè)、農(nóng)村文化和固定投資等各方面，提高農(nóng)村政府的收入。牢記“三農(nóng)”機制，并施行，讓投資穩(wěn)定增長，積極調(diào)整財政支出，調(diào)整固定資產(chǎn)的投資結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及貸款投放的結(jié)構(gòu)，每年對于農(nóng)業(yè)中心的投資應(yīng)適應(yīng)市場的需求，盡快創(chuàng)造出穩(wěn)定的農(nóng)村建設(shè)的資金來源[10]。

2 農(nóng)業(yè)信息技術(shù)

我國目前農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容為：我國農(nóng)業(yè)信息的骨架結(jié)構(gòu)主要是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)為主體地位，與3S技術(shù) （GPS、GIS、RS）、專家系統(tǒng)（ES）相結(jié)合，決策支持系統(tǒng)技術(shù)（DSS）作為平臺將它們?nèi)窟B接，實現(xiàn)其整體的操作功能[11]。

對于農(nóng)業(yè)信息技術(shù)而言，獲取信息成為整個農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵一步，整合并利用農(nóng)業(yè)資源，環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境保護，防災(zāi)防控，在這些方面我國也取得了不少有價值的寶貴研究經(jīng)驗，為中國農(nóng)業(yè)信息也做出了重要貢獻(xiàn)[12]。

2.1 農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)信息平臺技術(shù)

農(nóng)業(yè)動態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)技術(shù)、信息、交易平臺和發(fā)展基礎(chǔ)的一個綜合體。詳細(xì)的農(nóng)業(yè)知識儲存資料為消費者提供了持續(xù)不斷的視頻監(jiān)控互動，顯示出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程、加工、物流和運輸?shù)乃兄匾h(huán)節(jié)，通過其信息技術(shù)平臺進行生產(chǎn)和運輸，并將生產(chǎn)過程從土地轉(zhuǎn)移到餐桌上的記錄全部一覽無余;還能幫助連鎖機構(gòu)、農(nóng)歷企業(yè)及其他渠道客戶群實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的可持續(xù)優(yōu)良發(fā)展，為中國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息一體化、方便快捷化的現(xiàn)代服務(wù)。

2.2 作物模擬技術(shù)

目前農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的應(yīng)用中，作物模擬技術(shù)是其主要組成部分。該項技術(shù)主要是與植物、科學(xué)技術(shù)、電腦緊密結(jié)合工作，并且基本利用分析總結(jié)作物生長數(shù)據(jù)而抽象處理數(shù)據(jù)，形成相應(yīng)的活動模型[13]。作物模擬技術(shù)不僅可以幫助操作人員快速便捷的觀察農(nóng)作物的生長動態(tài)及進一步的優(yōu)化決策， 同時，該技術(shù)還具有一定的教育作用，可以用于對于后續(xù)的學(xué)生試驗?zāi)M中進行講解，從教育理念上思想上培養(yǎng)“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”的發(fā)展。

小麥栽培的最終決定是采用植物模擬技術(shù)的一個重要例子。由于傳統(tǒng)的小麥植物需要3～5a研究數(shù)據(jù)來測量出一種能夠用于指導(dǎo)的實驗的有效數(shù)據(jù)，這樣做會使小麥的滯后性受到阻礙，而小麥的生長數(shù)據(jù)也不能及時用于實驗[14]。但是作物模擬技術(shù)的出現(xiàn)可以直接利用小麥栽培當(dāng)?shù)氐臍庀蟓h(huán)境資料等進行分析，減少了時間耗損的成本，獲得的所需數(shù)據(jù)不僅是為了確保小麥作物的準(zhǔn)確性，而且優(yōu)化了他們在農(nóng)作物的年調(diào)節(jié)行為，相關(guān)人員還可以使用當(dāng)年的小麥決策來訓(xùn)練其它活動化較強的作物運動調(diào)節(jié)模式[2]。

2.3 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)技術(shù)

農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)是一種新型的計算機技術(shù)，它使用的是集成到信息農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識庫[15]。它的出現(xiàn)不是偶然的，而是必然產(chǎn)生的結(jié)果。專家系統(tǒng)是一個知識平臺，其中包括數(shù)據(jù)庫（反映系統(tǒng)內(nèi)部和外部的狀態(tài)）和程序（作為核心），經(jīng)常會出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)中的有數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫知識、思維機器、解釋部分、知識銀行，這些被稱為專家系統(tǒng)的5個大腦[16]。如圖1所示。

簡單地說，農(nóng)業(yè)專家模擬系統(tǒng)是模仿人的思維模式給出的評估決策力的人工智能知識庫，運用表示、推理、知識獲取等技術(shù)模擬人類的思維[17]，使用它那就相當(dāng)于一個領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)專家的專業(yè)知識、儲備和匯總各種豐富的知識和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的長期技術(shù)，以及積累了許多寶貴經(jīng)驗，并通過各種數(shù)據(jù)參數(shù)和數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)模型等培訓(xùn)，最終建立起各種計算機專家的軟件系統(tǒng)[18]。

對于診斷病蟲害的防治，如果由操作員直接開出病蟲的處方的話，這就要求該操作人員必須具備豐富的專業(yè)植物基礎(chǔ)知識和寶貴的實戰(zhàn)經(jīng)驗，還需要閱讀瀏覽大量資料，這樣做需要耗費大量的人力資源和時間，而且無法及時滿足農(nóng)戶的需要。然而專家系統(tǒng)只需要把這些資料存儲進數(shù)據(jù)庫，編譯成簡單的操作系統(tǒng)，就可以迅速達(dá)到想要的目的，從而讓病蟲害在最佳防治時期得到救治并且得出最佳的方案供用戶參考[19]。

2.4 多媒體技術(shù)與3s技術(shù)

用計算機技術(shù)把文字、聲音、圖像、圖形等多種媒體結(jié)合起來，進行加工處理形成多媒體技術(shù)。這種技術(shù)可以動態(tài)地傳播農(nóng)業(yè)信息，掌握農(nóng)業(yè)技術(shù)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)社會奠定基礎(chǔ)，也有利于農(nóng)業(yè)技術(shù)的迅速普及，提高農(nóng)民文化素質(zhì)[20]。

智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，一個最顯著的特征就是利用信息技術(shù)手段控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精確性。GPS、GIS、RS的融合發(fā)展，形成一個強大而完整的系統(tǒng)來收集和處理空間，是快速收集農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的重要手段，也為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了有力的技術(shù)支持[21]。

在精細(xì)的農(nóng)業(yè)中土壤信息主要包括水質(zhì)、氮、磷、鉀、有機物質(zhì)，GPS主要用于確定農(nóng)田地區(qū)土壤信息的位置，然后將不同的有機物質(zhì)和病蟲害的位置分布結(jié)合起來，這些信息有助于灌溉、化肥和噴灑農(nóng)作物。此外，在飛機、播種機、田地里可以安裝一個GPS的原型裝置進行農(nóng)藥位置的精確噴灑。另外，用GPS還可以進行收割，將其安裝在農(nóng)場工具，并設(shè)置導(dǎo)航裝置，因為該設(shè)備的位置坐標(biāo)可以精確地確定，提供三維的位置和精確的時間[22]。為了達(dá)到上述的功能，GPS需要與農(nóng)場機器結(jié)合在一起使用，確定確切的地點、自動導(dǎo)航任務(wù)的位置和測量地形情況。在精確定位位置的功能中，農(nóng)業(yè)機器可以將需要的肥料送到植物需要的地方，并可以將殺蟲劑噴到正確的地方。它不僅有助于增加生產(chǎn)，還有助于減少肥料和殺蟲劑的消耗。

3 集成應(yīng)用案例分析

3.1 農(nóng)業(yè)數(shù)字圖書館

目前，中國最著名的農(nóng)業(yè)數(shù)字圖書館是由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、農(nóng)業(yè)信息研究所建立的農(nóng)業(yè)數(shù)字圖書館[23]。

通過使用多種移動互聯(lián)網(wǎng)和新通信技術(shù)，使用戶更方便的通過計算機或手機終端查詢圖書信息。與此同時，大數(shù)據(jù)技術(shù)也在圖書館中廣泛使用，通過對用戶查詢相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，為各種數(shù)字化農(nóng)業(yè)圖書館的發(fā)展提供更多的支持[24]。

3.2 農(nóng)業(yè)生態(tài)觀光園

憑借坐落在浙江地區(qū)，氣候宜人舒適，照明充足，充沛的降雨、空氣濕度、雨季同步變化，十分適宜作物的生長，這一得天獨厚的地理條件，溫嶺星星曙光生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光園是一個集合生產(chǎn)、游憩休閑、普及教育、旅游生態(tài)、休閑生活的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綜合園區(qū)。

生態(tài)農(nóng)業(yè)觀光園中的大棚柑橘智能化種植是目前比較完備的科技生態(tài)園區(qū)，其園區(qū)技術(shù)內(nèi)容主要涉及有農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)、水肥一體化智能監(jiān)控系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、農(nóng)事管理、物聯(lián)網(wǎng)控制中心、作物模擬技術(shù)等。

3.2.1 傳感器技術(shù)

園區(qū)中的農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)通過溫度和濕度傳感器，可以實時收集溫室環(huán)境數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)上傳到云平臺。當(dāng)環(huán)境參數(shù)異常時，會自動發(fā)送報警信息，系統(tǒng)可以智能開始與風(fēng)扇連接，與加濕器、遮光棚等設(shè)備一起工作。另外，用戶也可以通過網(wǎng)站或手機應(yīng)用對其進行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。

3.2.2 水肥一體化灌溉系統(tǒng)

園區(qū)中的水肥一體化灌溉技術(shù)，是根據(jù)用戶的需求而開發(fā)出來的綜合灌溉系統(tǒng)，其系統(tǒng)可以自動控制灌溉數(shù)量、化肥消耗、化肥濃度、堿性酸度等，該系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅使用了大量的感官技術(shù)，而且在精確灌溉和化肥中使用中與3S技術(shù)具有十分密切協(xié)調(diào)配合，通過傳感器的精準(zhǔn)定位達(dá)到讓每一株作物都能得到養(yǎng)分進行生長[25]。

3.2.3 視頻監(jiān)控子系統(tǒng)

園區(qū)里建立的視頻監(jiān)控子系統(tǒng)，可以讓用戶通過多媒體技術(shù)進行網(wǎng)訪問站或移動應(yīng)用程序的訪問，從而監(jiān)控到整個溫室的環(huán)境。用戶了解生態(tài)柑橘園的情況也可以通過在線終端設(shè)備（如智能手機）訪問視頻系統(tǒng)。正是因為這種視頻監(jiān)控技術(shù)的出現(xiàn)，才讓消費者和園區(qū)管理人員在處理農(nóng)產(chǎn)品和實時監(jiān)控食品安全方面取得了良好的進展。

3.2.4 模擬作物生長技術(shù)

為了便于參觀者交流學(xué)習(xí)，園區(qū)內(nèi)還設(shè)有作物生長模型，通過作物模擬技術(shù)模擬農(nóng)作物生長的全過程，讓參觀者通過電子屏幕，或者手機APP隨時隨地可以不分時間不分季節(jié)參觀到作物生長的過程，用于更好的農(nóng)業(yè)學(xué)習(xí)和知識拓展[26]。

3.2.5 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

園區(qū)中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)除了對于整體園區(qū)的把控，人們還可以通過柑橘上的條形碼或者二維碼，通過手機APP進行識別，查找到柑橘從播種到收獲再到運輸?shù)娜^程，讓百姓們買到放心的柑橘。其中柑橘的生長狀況和環(huán)境，可以通過園區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)向消費者們展示。當(dāng)然，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)控和追溯下，不僅是為了保護好消費者的知情權(quán)，更是對農(nóng)作物生長，運輸方面的一種自發(fā)的監(jiān)督機制。生產(chǎn)廠家或者企業(yè)也可以通過這種全透明的操作過程給自己起到一定的警示作用，督促自己在任何一個環(huán)節(jié)都不能松懈[27]。

4 總結(jié)

隨著社會的進步和發(fā)展，信息科技在這個世界有著不可替代的影響力。信息技術(shù)也不僅會以單一的形式出現(xiàn)，它們會集成在一起共同完成人類的需求。對于人們來說要學(xué)會不斷創(chuàng)新，為這個社會營造出一個良好的創(chuàng)新氛圍。這個世界一切事物都是科技化信息化的，農(nóng)業(yè)科學(xué)信息技術(shù)也將會充分發(fā)揮其應(yīng)有的意義和作用，更快更好地幫助人們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活，提高生產(chǎn)效率，為農(nóng)業(yè)貢獻(xiàn)出重要的一份力量。