我國農(nóng)業(yè)正處在由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)口，以數(shù)據(jù)為核心生產(chǎn)要素的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源體系建設(shè)正如火如荼。同時，大數(shù)據(jù)驅(qū)動的農(nóng)業(yè)已被證明可以提高產(chǎn)出、降低成本及確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，一些基于大數(shù)據(jù)分析、農(nóng)業(yè)定量規(guī)律研究的農(nóng)業(yè)模型頻繁出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際、農(nóng)業(yè)環(huán)境控制、農(nóng)產(chǎn)品流通與貿(mào)易等環(huán)節(jié)，農(nóng)業(yè)模型的廣泛應(yīng)用有望實現(xiàn)中國特色現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)從規(guī)模到效益、從數(shù)量到質(zhì)量、從科技裝備到保障能力、從經(jīng)營體系到產(chǎn)業(yè)韌性的全面跨越。

智慧農(nóng)業(yè)中信息感知、信息傳輸、信息智能化處理三大技術(shù)體系均離不開農(nóng)業(yè)模型的支撐，農(nóng)業(yè)模型已經(jīng)發(fā)展成為繼農(nóng)業(yè)統(tǒng)計學(xué)之后農(nóng)業(yè)科學(xué)定量的又一重要方法?；诖髷?shù)據(jù)的農(nóng)業(yè)模型建構(gòu)是對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)要素關(guān)系的定量化表達，包括系統(tǒng)定義、數(shù)據(jù)準備、模型搭建與轉(zhuǎn)換、模型驗證、模型試驗設(shè)計、模型運行、結(jié)果分析及建立文件等過程或步驟，既涉及種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)及其質(zhì)量管控等全程化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)因子的定量化，又涉及經(jīng)濟、教育、流通及服務(wù)等綜合化社會結(jié)構(gòu)因子的定量化。其中，系統(tǒng)定義需要對系統(tǒng)進行調(diào)研、定性，形成統(tǒng)一認識；模型搭建與轉(zhuǎn)換是將真實農(nóng)業(yè)系統(tǒng)抽象簡化，即在數(shù)據(jù)準備的基礎(chǔ)上形成進一步認識；模型驗證則是將所得到的初步認識與實踐結(jié)果進行比較，以判斷其有效性；隨后一系列農(nóng)業(yè)模型運行和結(jié)果分析都是進一步再實踐再認識的過程。因此，構(gòu)建集采集、監(jiān)測、共享、分析、預(yù)測、預(yù)警、決策、指揮、服務(wù)為一體的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺，解決農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)建設(shè)滯后、內(nèi)容不全，數(shù)據(jù)打架、標準不一，數(shù)據(jù)不準確、不及時，發(fā)布不規(guī)范、不集中等問題，完善農(nóng)業(yè)模型構(gòu)建方法并注重將各種農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬、數(shù)據(jù)庫、與決策支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)開放共享，才能科學(xué)地對農(nóng)業(yè)系統(tǒng)要素進行定量預(yù)測、監(jiān)測、預(yù)警及決策控制。

2022年9月，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大數(shù)據(jù)發(fā)展中心牽頭研發(fā)的“農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)公共平臺基座聯(lián)合實驗室”市縣級平臺1.0版本正式上線。該平臺基座立足農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務(wù)工作數(shù)字化轉(zhuǎn)型及大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)需求，打破數(shù)據(jù)分割與系統(tǒng)孤島壁壘，提供跨不同區(qū)域、不同部門、不同單元的農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)據(jù)共享交換樞紐，可實現(xiàn)國家與地方、地方與地方農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門數(shù)據(jù)資源的互聯(lián)互通，并為實現(xiàn)與其他部門的涉農(nóng)數(shù)據(jù)交換共享設(shè)置了接口。因此可以說，基于大數(shù)據(jù)的農(nóng)業(yè)模型應(yīng)用的春天正在到來或已經(jīng)到來。

應(yīng)用場景一：廣西自然資源遙感院針對耕地“非糧化”現(xiàn)象隨機、分散、面廣、無序等特點，自主研發(fā)廣西“AI+遙感”智能監(jiān)測算法模型獲成功。2022年5—8月經(jīng)過4輪優(yōu)化提升測試后，該算法模型能在1小時內(nèi)完成5 000km2衛(wèi)星影像自動掃描、48h內(nèi)完成對廣西耕地進行全面“體檢”，能在優(yōu)于1m分辨率的衛(wèi)星遙感影像上查出占用耕地種樹、種果、挖塘養(yǎng)魚等新增“非糧化”地塊的位置、范圍及面積，確保糧食安全“紅線”不被突破。

應(yīng)用場景二：2022年7月的一天，黑龍江省齊齊哈爾市甘南縣農(nóng)戶張津瑋習(xí)慣地打開手機APP“愛耕耘”，“巡視”一遍自家承包的800hm2（12 000畝）農(nóng)田。屏幕上每塊農(nóng)田的積溫、降雨、陽光年輻射量清晰可見。手指滑動屏幕下拉，土壤的實時溫度、相對濕度以及pH值一目了然。據(jù)了解，“愛耕耘”是由北京愛科農(nóng)公司開發(fā)的農(nóng)田智慧種植決策數(shù)字工具，其中“植物—土壤—大氣”連續(xù)體數(shù)字化模型是由作物機理模型、土壤動態(tài)平衡模型、氣象算法模型、病蟲害預(yù)警模型等模型的相互配合、共同作用形成，能及時為農(nóng)戶提供降本增效、避險防災(zāi)方案，被成為“在手機上種田”“算法種田”。

我國農(nóng)業(yè)模型研究應(yīng)用歷經(jīng)近半個世紀的發(fā)展，以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模型中的作物模型系列研究與應(yīng)用的“中國特色”業(yè)已形成，但與發(fā)達國家形成的大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)模型相互比較與改進的仍有一定差距。未來還應(yīng)加強農(nóng)業(yè)模型中的感知層結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)及其人工智能技術(shù)、智能農(nóng)機裝備關(guān)鍵技術(shù)、環(huán)境空間多尺度建模方法、分子生物學(xué)及分子遺傳學(xué)普適模型等，以及農(nóng)業(yè)模型與糧食安全問題結(jié)合等方向研究應(yīng)用，讓“大數(shù)據(jù)驅(qū)動農(nóng)業(yè)模型+智慧農(nóng)業(yè)”成為可能，早日實現(xiàn)“中國式”農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。