數字農業的發展匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇數字農業的發展范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號P208 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）47-0102-01

在信息爆炸的今天，我們總是容易被鋪天蓋地的信息所掩埋，總是容易迷失在浩瀚的信息海洋里，因此我們正竭力在尋求一種更好的方式來管理信息，也許數字地球正是我們期待的答案，它不僅能有效的管理信息，還能在一定程度上提高生活質量、促進經濟發展和社會進步。

數字地球是當前一種最新的管理信息的概念，它能把地球上人類掌握的各種信息用地理信息這一紐帶有機地串聯起來，裝載到因特網上，從而真正實現信息全球化。它以計算機技術、多媒體技術和大規模存儲技術為基礎，從多個角度對地球進行多尺度、多種類、多時空的三維描述[1]。在經濟全球化的今天，數字地球使信息擺脫了以往種種媒介的束縛，切實實現了信息的共享，其多維的空間數據特性也使人們改變了以往對信息單一的理解，使人們得到的信息變得更加豐富多彩。

借助數字地球，我們可以獲得的不僅是高分辨率的地球衛星影像和數字化的地圖，還有關于社會、經濟、文化、人口等多方面的信息，利用這些數據我們可以在政治、經濟、文化、教育、軍事、農業等廣泛領域解決諸多問題，例如資源的可持續利用、環境規劃、災害預報、環境監控、環境保護等。于此同時，數字地球的便利所帶來的社會效益、經濟效益和環境效益也是不可估量的[2]。

伴隨著數字地球宣告全球信息時代的開始，我國也開始對數字地球有了初步設想，如環境示范模型、災害示范模型、農業示范模型和長江三峽示范模型等。隨著中國綜合國力的不斷增強，數字地球在這里全速運轉已經指日可待。

我國作為一個資源大國和農業大國，發展數字地球在農業環境領域的應用是十分可取的，這主要基于以下三點原因。

首先，這是數字地球應用研究發展的必然。隨著數字地球研究的不斷深入，許多學者開始研究如何將這一集當今高科技于一體的技術應用于不同領域，如應用到城市規劃、管理建設中的“數字城市”，應用到國家對區域規劃、管理中的“數字省區”等[2]。因此將這一技術應用到與國民生存、國家發展密切相關的農業環境領域是一個必然，一旦這一技術能得到很好的運用，將有力推動我國加快轉變農業領域粗放式的生產經營模式，有利于培養生產經營者的現代管理素質，從而使農業的可持續發展和環境的有效保護變得更加科學、有序和高效。

其次，這是國民生活水平提高、社會經濟發展的客觀需要。農業是國民生存的基本物質保證，隨著生活水平的提高和人口的增長，粗放式的農業產出和低品質的農產品已經不再能滿足人們的需求，同時，在社會發展的過程中，環境受到的來自各方面的污染破壞也日益加劇，如化肥、農藥、生長調節劑和飼料添加劑的不合理施用已經對土壤造成了嚴重的污染。因此如何進行最優的土地利用和施肥管理來確保農作物的優產高產，并使土地保持良好的肥力狀況已成為當今農業發展過程中所面臨的一大難題，而正是數字地球可以很好地幫助我們解決這些問題，借助它可以將低投入高產出的精準農業提升到一個新臺階，也可以幫助環境友好型的有機農業實現更好的實時監控等。

最后，這還取決于農業環境自身的特點。農業環境相對于其他環境而言其生態結構比較簡單，因而具有易破壞性，同時對于我們這樣一個人口大國來說其又具有稀缺性。然而這樣一個既易破壞又稀缺的資源卻與國民健康息息相關，所以必須在最優地利用土地資源的基礎上，盡量減少農業生產對環境的破壞以及規劃管理上的失誤，而這些我們都可以借助數字地球來解決，從而達到統籌規劃、協調發展的目標。

盡管數字地球的運用可以給我們帶來諸多好處，但仍不能忽視的是數字地球在我國的發展和推廣還面臨著一些問題。

一方面，我國的相關技術及產業發展相對落后。首先是由于缺乏對數字地球科學的認識，因而對數字地球相關技術的開發和投入很不足，從而導致數字地球在我國的運用還停留在初始了解階段。目前，在我國農業環境領域，大多都還采用很原始的粗放式的管理模式，不論是生產者還是管理者往往只注重追求短期效益，而不愿意一次性高投入，繼而在后期得到長久和高效的回報，這造成我國的農業資源存在很大程度上的浪費，而農業上的面源污染也日趨嚴峻。所以發展數字地球在農業環境領域的應用十分必要，是走可持續發展農業的客觀需求。

另一方面，相關政策法規與社會化服務體系缺乏。這也是導致相關產業技術發展落后的一個重要原因。目前，雖然我國已經出臺了發展高新農業、走可持續發展農業的相關政策法規，但一些實質性、可操作性的政策措施尚未能很好建立或者執行，并且與政策相對應的資金投入或者扶持力度還不夠，一些專門從事農業領域高新技術研發的龍頭企業未能很好地運作起來，這使得農業生產者和管理者即便有利用新技術發展農業、改善農業環境的想法，也難以獲得很好的技術培訓和相關支持。

農業是國之根本，隨著國家對農業領域越來越多的重視，上述問題將逐步得到解決，因而數字地球在農業環境領域的發展是難以預測的，伴隨著其研究的不斷深入和相關技術的不斷完善，它一定能夠更好地幫助我國管理現有的農業資源、進行環境監測和評價，為農業發展提供科學有效的幫助。

篇（2）

 

循環經濟是一種以資源高效利用和循環利用為核心，以“減量化、再利用、資源化”為原則，以“低消耗、低排放、高效率”為特征的社會生產和再生產活動，是符合可持續發展的經濟增長方式。目前，循環經濟在工業方面的研究和實踐較多，但對農業方面的關注尚顯不足。我國不僅是人口大國，而且是農業大國，人多地少并且資源未能充分利用，面臨著資源短缺、污染嚴重、農產品品質下降等農業經濟可持續發展的制約“瓶頸”。因此，樹立資源憂患意識，科學利用有限資源，發展農業循環經濟，保護農業生態環境，是實現農業經濟可持續發展的必然選擇。 

 

農業循環經濟的內涵和特點 

 

（一）農業循環經濟的內涵 

所謂農業循環經濟就是將循環經濟理念應用于農業生產，按照循環經濟的原則，充分利用傳統農業精華和當今高科技成果和手段，通過人工設計生態工程，協調發展與環境之間、資源利用與保護之間的矛盾。它要求降低農業生產過程中的資源、物資的投入量和廢物的排放量，通過農產品生產和消費過程中和過程后各層次的物質和能量循環，實現系統物質再生循環，形成生態上與經濟上兩個良性循環，實現經濟、環境和社會效益的統一。 

農業循環經濟不僅要追求農業經濟內部的良性循環，而且還涉及到經濟、社會、生態三個方面的統一，最終追求的是融入社會層面上的“大尺度循環”，即在整個社會經濟領域，實現工業、農業、生態之間共同發展和交叉利用。 

（二）農業循環經濟的特點 

對資源的節約、環境的保護，是農業循環經濟的主要特征。作為一種發展模式，農業循環經濟強調的是在生產活動之初盡可能少地投入自然資源，生產活動之中盡可能少地消耗自然資源，生產活動之末盡可能少地排放生產廢棄物。農業循環經濟具有以下特點： 

1.綜合性。農業循環經濟強調發揮農業經濟系統的整體功能，以大農業為出發點，按“整體、協調、循環、再生”的原則，全面規劃，調整和優化農業結構，使農、林、牧、副、漁各業和農村一、二、三產業綜合發展，形成產業集群。這樣容易在集群區域內形成有特殊的資源優勢與產業優勢和多類別產業結構。這樣才有可能形成核心的資源與核心的產業，成為生態產業鏈中的主導鏈，并以此為基礎將其他類別的產業與之連接，組成生態產業網絡系統。 

2.多樣性。農業循環經濟可以針對我國地域遼闊，各地自然條件、資源基礎、經濟與社會發展水平差異較大的情況，充分吸收我國傳統農業精華，結合現代科學技術，以多種生態模式、生態工程和豐富多彩的技術類型裝備農業生產，使各區域都能揚長避短，充分發揮地區優勢，各產業都根據社會需要與當地實際協調發展。 

3.高效性。農業循環經濟通過物質循環、能量多層次綜合利用和系列化深加工，可達到充分利用資源、減少廢物產生、物質循環利用、消除環境破壞及提高經濟發展規模和質量的目的，從而實現經濟增值，降低農業成本，提高環境資源的配置效率，使社會生產從數量型的物質增長轉變為質量型的服務增長。同時，農業循環經濟還拉長了生產鏈，推動環保產業和其他新型產業的發展，增加就業機會，為農村大量剩余勞動力創造農業內部就業機會，保護農民從事農業的積極性。 

4.持續性。農業循環經濟把經濟效益、社會效益和環境效益統一起來，充分使物質循環利用，做到物盡其用，可以實現社會、經濟和環境的共贏。發展農業循環經濟能夠保護和改善生態環境，防治污染，維護生態平衡，提高農產品的安全性，變農業和農村經濟的常規發展為持續發展，把環境建設同經濟發展緊密結合起來，在最大限度地滿足人們對農產品日益增長的需求的同時，提高生態系統的穩定性和持續性，增強農業發展后勁。 

 

制約農業循環經濟發展的資源瓶頸 

 

（一）土地資源短缺且利用不合理 

土地的可持續利用是農業可持續發展的基礎，沒有土地的可持續利用，就不可能有農業的可持續發展，這對于人口眾多、耕地相對短缺又處在高速工業化的我國來說，問題就更加突出。我國土地資源總量大，人均占有量少。2005年，我國耕地面積為18.31億畝，人均1.4畝，不足世界平均水平的40%，約相當于美國的1/8、印度的1/2。與1996年相比，不到10年時間，耕地凈減少1.21億畝；僅2005年一年，全國耕地凈減少542.4萬畝（《2005年中國國土資源公報》）。特別是東部沿海發達地區，上海、福建等地的人均耕地已接近或低于聯合國規定的“0.053公頃/人”的危險點，而農業大省山東省人均耕地面積也僅為0.081公頃/人。并且隨著城市化進程的加快，土地的市場價值顯現，許多違法占地、亂搭亂建的現象時有發生，導致有限的土地資源不能合理有效利用和田塊的荒廢。這些不僅造成土地資產的大量流失，也對短缺的土地資源造成嚴重沖擊。 

（二）水資源供求失衡且利用不合理 

目前，由于農業水資源的不合理開發和水資源利用效率較低，造成農業水資源質量持續下降，農業用水缺口逐年加大，農業生態環境惡化，水資源污染嚴重，進一步成為可供利用水資源供求失衡的重要因素。根據國家發改委宏觀經濟研究院課題組(2003)報告，我國水資源總量為2.81萬億立方米，居世界第一位，而人均占有水資源量只有世界人均水平的1/4。并且全國各流域水資源狀況南北方差異巨大，北方地多水少，耕地面積占全國的59.6%，而水資源量僅占14.5%，其中耕地占全國39.4%的黃淮海地區水資源量僅占7.6%；南方水多地少，耕地僅占全國的34.7%，而水資源占了80.9%。全國水資源開發利用程度為20%，但北方多數區域已經超過50%，遠遠超過了國際上公認的40%的警戒線。正常年份全國灌區每年缺水約300億立方米，城市缺水60億立方米。因缺水減產糧食造成的經濟損失約500億元，影響工業產值2000多億元。

（三）環境污染嚴重且生態系統退化 

從20世紀中葉開始，我國為促進農業發展，大量使用化肥和農藥，目前，我國化肥使用量占全球的30%。據測算，化學殺蟲劑中被真正有效利用的部分僅為10%-15%，其余大部分則逐漸散失在空氣、土壤和水當中，造成對環境的嚴重污染。更為嚴重的是化肥、農藥在農產品中的殘留對人類的健康構成威脅，成為我國農產品和加工食品出口的最大障礙，大大削弱了我國農業和食品加工業在國際市場上的競爭力。由于農業的粗放型經營，無序開采造成的水土流失、植被和景觀的破壞、濕地面積減少、調控功能明顯降低，使洪澇災害威脅依然嚴重。 

農業發展面臨的問題和困難表明，今后一段時間我國的資源環境將會承受巨大壓力，這種“資源環境的稀缺性”一方面會引發資源價格和環境價值的提高，加大生產成本；另一方面將促使人們對傳統生產方式進行深刻反思，在不斷提高自然資源的利用率、優化資源配置、降低資源使用總量和減少廢棄物排放的情況下，滿足社會不斷增長的經濟需要和生態需求。 

發展農業循環經濟的政策建議 

 

（一）加強經濟杠桿在農業循環經濟中的作用 

發展農業循環經濟是市場經濟的客觀要求。現代經濟學認為，微觀經濟主體往往只關心本身的利潤最大化，而很少關心外部成本或社會成本，產生了社會成本與私人成本不一致的負外部效應，導致市場失靈，需要政府干預，將微觀經濟主體行為的外部效應內部化。比如征收環境稅，一方面可以有效地矯正外部負效應，實現環境保護的政策目標；另一方面可以增加財政收入，有利于財政收入最大化政策目標的實現。 

（二）加強制度創新在農業循環經濟中的作用 

當前，國家有關部門應大力推進制度創新，完善有利于循環農業發展的政策和法律體系，增加農業的財政投入，推動農村金融市場化改革，建立循環型農業推進組織，加強農業基礎設施建設和農業環境管理，為循環農業提供一個良好的發展環境。同時，推進農村社會化服務體系建設，與國家層次的循環經濟立法相呼應，建立我國循環農業發展的法律保障體系，并制定出相應的政策保障體系與扶持措施。為此，我們要建立起各種經濟合作組織和收購、銷售、運輸、技術等服務組織，并制定出相適應的法規和政策，為農業循環經濟的運行創造良好的條件。 

（三）加強政府機制在農業循環經濟中的作用 

發展循環經濟是一項具有全局性、長期性、戰略性的任務，需要各方面的共同努力，而其所需的組織者和協調者對政府來說責無旁貸，并且只有政府才能承擔起這一艱巨的任務。因而，發展農業循環經濟要由政府出面組織生態經濟領域專家對循環經濟如何與農業發展實踐結合問題進行深入研究，并制定科學合理的經濟、社會、自然協調發展規劃，提出切實可行的、推動循環經濟發展的具體措施，并結合實踐情況總結經驗，制定出有利于生態建設的干部考核指標，杜絕僅把經濟增長的gdp作為唯一考核標準的現象。 

（四）加強技術創新在農業循環經濟中的作用 

農業循環經濟是農業生產技術范式的革命，它必須以先進科學技術為支撐點，重點組織開發資源節約和取代技術、能量梯級利用技術、延長產業鏈和相關產業鏈技術和“零排放”技術；加強研制和生產對環境溫和的新型肥料，減輕環境污染，提高肥料利用率；開發高效、低殘留的農藥，開發生物農藥取代化學農藥。通過發展農業循環經濟全面保護和改善環境，大力推行生態農業和清潔生產，不斷提高我國農產品和加工食品的品質和安全性能，逐步使其符合資源環境方面的國際標準，從而突破綠色壁壘，增強我國農產品在國際市場上的競爭力。通過發展循環經濟，倡導清潔生產和節約消費，最大程度地減輕環境污染和生態破壞，實現生態的良性循環與農村建設的和諧發展。 

（五）加強法規機制在農業循環經濟中的作用 

一方面通過政策調整使循環利用資源和保護生態環境的企業和個人經營行為有利可圖，形成循環經濟發展的外部效應內部化機制；另一方面應建立和完善推進循環經濟發展的法律法規體系，形成污染者治理、受益者補償機制。鑒于大部分居民，尤其是廣大農村居民對生態環境保護知識較為缺乏和意識比較薄弱的狀況，當地政府應強化責任意識，并通過立法把發展農業循環經濟納入地方基層政府的職責范圍之內，加強對發展農業循環經濟重要性的教育、宣傳和引導。 

 

篇（3）

現代都市農業的發展是由傳統農業向現代農業轉化的過渡性多層面的農業現象。大部分都市農業的設想都傾向于加大都市農業中現代農業科技含量、運用合適的農業政策促進農業的產業化、提高農產品附加值等角度。但僅靠農業政策和科學技術是不夠的，忽視或不重視農業資金投入和資金保值問題仍無法促進都市農業的發展。農業政策的提出，科技含量的提高都必須從資金投入入手。沒有資金的投入，所有的設想都無法實施；沒有資金投入基礎上的資金保值，所有設想都無法有效實施。

一、都市農業發展的資金投入不足

都市農業的資金投入的主要渠道有財政資金、借貸資金、自有資金等幾個方面。

1、財政資金

在以往很長一段時間，由于都市農業的生產周期長，對地方財政收入的直接貢獻相對工業和第三產業較小，政府缺乏對農業資金投入的動力，甚至會出現把原本屬于農業的資金投入轉移出去的情況。這無疑是對原本就處在原始發展萌芽階段的都市農業的打擊。

從2000年到2005年，武漢市政府財政支出中，農業支出的比重一直處在較低的百分比，2000年在六年中比重最低，低至0.90％。雖然在持續了三年的比重減少后，在2003年出現了大幅增加，增加至1.78％，并且直至2005年的1.90％，整體上來說，農業支出在總財政支出中所占的比重仍然非常低，還不到2.0％。2001年起，每年武漢市政府財政支出的增長是持續高速增長的（除2002年增長幅度相對較小外），隨之農業支出也所增加，但其中農業支出的增長量與總財政支出相比，基數很小。2001年較上年增長1356萬元，但當2002年財政支出增長幅度相對較小時，農業支出不但沒有增加，反而減少了337萬元。2003年較上年的增長量是最大幅度的，達到15295萬元，但隨之的兩年的增長都比2003年小，到2005年為止，僅為9303萬元。政府的資金配置必須從宏觀上解決整個城市的發展規劃，另外財政資金總量有限，所以在短期內對農業資金投入有較大幅度跨越式的增長。光靠財政資金投入仍然無法滿足都市農業發展的大要求。可見僅依靠地方政府財政對都市農業的資金投入，根本無法滿足都市農業的初始階段的起步和發展。

2、借貸資金

借貸資金主要包括國家政策性銀行資金、國有商業銀行資金、農村合作信用社資金和民間借貸資金等幾個方面。第一，農業發展銀行主要負責微觀效益低而宏觀效益高的項目的資金融通，如針對糧棉油的收購發放貸款，這就主要從事非糧棉油生產和相關經營的都市農業發展而言，會造成政策性資本無支持的狀況。第二，國有商業銀行中只有中國農業銀行對農業有信貸支持，都市農業只有農產品加工的龍頭企業才能從中貸到款，無法滿足日益發展的中小型鄉鎮企業的需要。第三，農村信用合作社由于面對不斷增大的呆壞賬，對農村的貸款變得更加謹慎，許多急需資金的農戶和農業企業不能進行資源重新配置。龍頭企業與農戶發展間的脫節，不利于實現“農戶＋龍頭企業”模式的健康發展。第四，民間借貸的傳統方式由于無法律保護，市場不規范，用于投資的民間借貸往往比銀行的利率要高，使農民的利益無法得到保障。

3、自有資金

2001年至2005年期間，武漢市農村居民用于家庭農業經營費用支出隨著總支出的逐年增加而增加（2002年除外）。家庭農業經營費用支出占農村居民總支出的比例在2001年至2005年基本保持在23％左右，無較大的變化。可見農戶自有資金的農業投入增加僅是隨著可支配的總支出增加導致的，并沒有新進投入。這種原地踏步的資金投入，無法用自身少量的自有資金進行種植品種、規模的改變，先進設備的購置等發展。

二、都市農業發展資金流失的成因分析

都市農業的資金投入不足的同時，仍然存在資金流失嚴重的情況。資金流失造成農業勞動生產率的低下。資金增長及其有限的情況下，受邊際收益遞減規律的制約，勞動投入的增長無法帶來產量的大幅增長。資金的流失主要包括無形流失和有形流失。

1、無形流失

出于壞賬、呆賬的風險考慮，國有商業銀行在農村的存遠大于貸，和郵政儲蓄在農村的只存不貸，造成了“系統性負投資”（系統性負投資是指銀行等從一個地區的居民中獲得儲蓄，而沒有相應比例地向該地區發放貸款），意味著農戶、農業大戶等農業主體自身對農業投入減少的同時，也將造成農業資金缺口越來越大。

2000年至2005年，農村人口的數量基本上處于年年遞減的趨勢，而農村人口中從事農業的人口更是占很少的比例，由2000年的25.82％減少到2005年的23.50％。都市農業中的農村具有離城市較近的區域優勢，青壯年或較高學歷的農村人力資本離開了農業。相比留在農村在城市打工，勞動力能以較小的風險獲得更多的收入。眾多人口流出帶走了在農村的資金積累，導致相當數量的農業資金外流。

2、有形流失

篇（4）

英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ

1“數字農業”的內涵…………………………………………………………1

2國外“數字農業”關鍵技術發展與應用……………………………………………1

2.1美國………………………………………………………………………………………1

2.2英國………………………………………………………………………………………2

2.3德國………………………………………………………………………………………2

3我國發展“數字農業”的緊迫性…………………………………………………2

4“數字農業”的發展趨勢………………………………………………………………3

4.1農業生產全流程智能化將逐步成為現…………………………………………………3

4.2農產品流通電商化發展將更加迅猛……………………………………………………3

4.3農業多元化公共服務將更加完善………………………………………………………4

5 “數字農業”的實踐策略……………………………………………………………4

5.1實現農業農村業務數字化和可視化……………………………………………………4

5.2推動數字農業技術創新…………………………………………………………………5

5.3提高農業農村經營管理數字化水平…………………………………………………5

結語…………………………………………………………………………………………6

致謝………………………………………………………………………………………7

參考文獻……………………………………………………………………………………8

摘 要

數字農業是將信息作為農業生產要素，用現代信息技術對農業對象、環境和全過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業。數字農業使信息技術與農業各個環節實現有效融合，對改造傳統農業、轉變農業生產方式具有重要意義。本文總結了國外“數字農業”關鍵技術發展與應用,結合我國發展數字農業的緊迫性與當前數字農業的發展趨勢,對我國“數字農業”的發展提出了幾條實踐策略。

關鍵詞：數字農業；農業信息化；發展策略

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

淺析“數字農業”發展趨勢與策略

1“數字農業”的內涵

“數字農業”是農業數字經濟的重要實踐。當前，學術界和工業界尚未能夠對數字農業形成統一的定義。通用名稱包括信息農業，精確農業，“ Internet + 農業”等等。本文中提到的數字農業基于農業信息化，在農業鏈的所有環節中都強調了下一代信息技術的重要作用，代表了農業產業的新視野。現代農業與信息化的緊密結合使可以充分利用數字技術。數字技術在促進農業發展方面發揮著重要作用，并且不斷的提高現代農業產業的數字化水平，支持農村戰略的實施。

2國外“數字農業”關鍵技術發展與應用

2.1美國

美國完善的農業產業基礎和數字技術體系促進農業發展。美國數字農業發展建立在農業生產高度專業化、規模化、企業化的基礎上，已經建成了完善的現代農業技術應用與管理系統。自20世紀90年代起，美國已開始應用數字農業技術，包括應用遙感技術對作物生長過程進行檢測和預報、在大型農機上安裝GPS設備、應用GIS處理和分析農業數據等，對大田作物進行生產前、中、后期的全面監測與管理。在21世紀初已經實現“3S”技術、智能機械系統和計算機網絡系統在大農場中的綜合應用，智能機械已經進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準農業系統，基于物聯網技術與“3S”技術搭建的新型精準農業管理系統，用以進行精細農作、農機管理、農藝管理和計劃管理，可繪制農場產量的“數字地圖”，在機械化生產大農場中的市場占有率達到了65％以上。在大數據、物聯網等數字技術飛速發展的助推下，美國數字農業技術已與農業生產的產前、產中、產后形成緊密銜接，應用范疇覆蓋從作物生長的微觀監測到宏觀農業經濟分析。此外，美國也已形成完善的技術服務組織網絡，美國服務類企業與公益機構可為經營主體提供較為完善的技術服務，例如美國農業技術服務組織（FSA）為農民提供豐富的信息。

2.2英國

英國信息化技術應用助推精準農業。信息化技術推動英國農業向數字化、智能化、精準化的方向發展。英國農村地區信息化基礎設施完備，互聯網、4G信號已實現基本覆蓋。在此基礎上，精準農業技術得以實現在農業的全方位應用，如借助遙感技術進行作物生產監測與產量預報、農業資源調查、農業生態環境評價和災害監測等；英國Massey Ferguson公司研發的“農田之星”信息管理系統，借助傳感識別技術和GPS技術能夠更為精準地進行種植和養殖作業、數據記錄分析和制定解決方案；智能機械已基本裝備衛星定位系統、電腦控制和軟件應用系統，能夠根據不同位置、不同質量的地塊情形實現自動化、精準化、變量化作業，同時可以采集作物信息用以制作電子地圖和調整生產策略。2013年英國啟動《農業技術戰略》，提出了應用大數據、物聯網技術和智能技術進一步發展精準農業，從而提升農業生產效率，如借助GateKeeper專家系統提供輔助決策和農場管理、LELY擠奶機器人等智能化設備在養殖場中的應用、自動感知技術在施肥施藥機械上的應用、二維碼技術在農產品產銷環節的廣泛應用等。

2.3德國

德國關鍵技術與設備的積極研發與推廣。在歐盟農業共同政策對數字農業的支持下，德國積極發展高水平數字農業，在農業生產高度機械化的基礎上，建立完善的計算機支持和輔助決策系統，提供數字農業綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持數字農業核心技術與智能設備研發，并由大型企業牽頭，如德國拜耳公司投資2 億歐元支持數字農業布局，已在60多個國家提供數字化解決方案，并旗下Xarvio品牌推廣數字農業，通過XarvioScouring識別系統高效識別和分析作物生長和病蟲害信息，幫助農民優化田塊單獨管理和農田統籌優化。擁有百年歷史的德國農業機械制造商CLAAS集團結合第四代移動通信技術和傳感器技術，實現收割過程的全面自動化。

3我國發展“數字農業”的緊迫性

今年雖然受到疫情影響，但我國大部分農產品仍然是一個“大年”，怎樣解決需求下降、部分市場關閉、物流受阻等難題，把農貨順利賣出去，讓農民實現豐產又豐收？加速數字農業發展是不二法門。

農業長期保持著傳統形態，技術進步一直較慢，特別是進入信息化時代后，農業技術滯后帶來的產業發展差距愈發顯著。隨著數字經濟的興起，越來越多的領域引入互聯網、大數據、人工智能等技術，實現了智能化、數字化重塑，生產率大幅度提高。2019 年，我國服務業、工業數字經濟滲透率分別為 37.8%、19.5%，但農業只有 8.2%，數字化改造的空間很大，需盡快趕上信息社會的發展步伐。

農業數字化轉型是農業現代化的必然選擇，也是破解目前農業難題的一劑良方，瞄準這個主攻方向，無疑將為農業高質量發展提供新動能，給予農民更多獲得感。對廣大農民來講，農產品銷售難的問題最頭疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬。可以說，農業數字化水平滯后，農產品質量不穩定、難以標準化、產銷信息不對稱等是導致農產品銷售難的主因。顯然，加快技術與傳統農業的融合，打造數字農業，對產業鏈進行全方位的數字化改造，使得傳統農業脫胎換骨，插上科技的翅膀騰飛，已成為農業發展新趨勢。

4“數字農業”的發展趨勢

4.1農業生產全流程智能化將逐步成為現實

物聯網技術在現代農業生產設施和設備領域中的應用極大地提高了現代農業生產設施和設備的數字和智能水平，實現了整個農業生產過程的數字化控制，實現了農業智能化生產和管理。它可以解決由托管服務流程引起的一系列問題。在種植業中，重點是如何精確控制生產環節，例如育苗，播種，施肥，灌溉和病蟲害防治。當前，荷蘭，日本，以色列和其他國家正在使用大數據，人工智能和信息技術來促進數字化，精確化和智能化作物種植的發展。

4.2農產品流通電商化發展將更加迅猛

電子商務的飛速發展為農產品流通提供了新的平臺和基礎。例如，美國著名的新鮮食品電子商務公司LocalHarvest是一個平臺，該平臺整合了有機農業的上下游，并連接了中小型農場和消費者。LocalHarvest平臺基于從相關農場收集的基本信息來支持地圖搜索系統，使消費者能夠搜索本地社區周圍的農場并購買難以保存的新鮮農產品，例如蔬菜和禽蛋。農產品在快速物流系統下，可以快速送到消費者家中，從而大大提高農產品物流的效率和質量。

值得欣喜的是，近年來，全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源，重構產業鏈，培植人才，發力促進農產品上行。以河北省為例，近年來積極引入農業電商龍頭企業，與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作，持續在直播助農、農產品品牌孵化、新農商人才培養等領域，合力打造河北數字農業“新基建”。可以看到，利用大數據和分布式人工智能技術匹配優化資源，將需求傳導給供給端，有效緩解了供需信息不對稱造成的產銷脫節。在互聯網科技力量的加持下，傳統農業的“痛點”也得到有效解決，進一步打開了農產品從田間到餐桌的通路。

隨著電商農產品銷量的快速增長，廣大農民亦受益匪淺，農業生產模式發生重大變化，以需求引導生產、訂單式農業逐漸成為主流，精準種植、數字營銷提升了農民收入水平，促進更多農民融入數字農業的場景里。以往很多滯銷農產品位于貧困地區，數字農業重塑產業鏈，幫助貧困戶掌握技術、融入市場，實現了造血扶貧。實踐證明，此種創新扶貧模式具有很強的活力。比如，拼多多的“農地云拼”模式得到國務院扶貧辦的肯定，榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創新獎”。截至 2019 年底，拼多多平臺直連的農業生產者超過 1200 萬人，累計帶貧人數超百萬。

4.3農業多元化公共服務將更加完善

通過將移動互聯網和大數據等頂尖技術運用在農業公共服務，農業服務也更加便利和靈活。這也是數字農業發展的重要趨勢。一些國家為了促進數字農業的發展，在農業信息化和農業公共服務方面做出了很多努力。

5 “數字農業”的實踐策略

5.1實現農業農村業務數字化和可視化

加快建立涵蓋農業資源，農村產業，生產管理，產品質量，農業機械設備和農村治理的數據庫。利用地理空間信息技術和遙感技術整合空間數據，獲取耕地資源，漁業水資源，糧食生產功能區，現代化農業園區，特色農產品優勢區，特色鮮明的農業村莊，生產經營實體，村莊分布等數據。地圖存儲在數據庫中，使農業和農村資源數據立體化。通過集成的農業調度系統，現場定點監控系統，集成的遙感信息，無人機觀測和地面傳感器網絡，可以建立農作物的空間分布。通過農作物的空間分布，重大自然災害和其他動態空間圖，形成了一個一體化的全域地理信息圖，為農業生產和管理的科學指導奠定了堅實的數據基礎。

5.2推動數字農業技術創新

創新，始終是鄉村振興的內生動力。要實現鄉村振興，離不開“數字農業”助力。手機變成新農具、直播成了新農活、數據成為新農資，隨著農業新業態新模式競相涌現，數字經濟發展紅利惠及三農必將更加給力，而農業信息技術已然成為數字農業發展的關鍵支持。未來依靠農業科學院和大學等農業科學研究和技術開發機構來充分發揮農業科技企業作為創新主題的作用，促進數字農業領域的“產學研”合作，并著重于先進技術和核心技術。為了提高對關鍵技術的了解和研發，精確操作和智能決策的數字化管理，智能設備的變量修改和應用，農產品的靈活處理，區塊鏈等技術，3S 加速，智能識別，模型仿真，智能控制和其他軟件和硬件產品數字農業的綜合應用，了解數字農業技術標準和規范體系的建立，數字農業技術創新以及應用服務系統的持續改進。

5.3 提高農業農村經營管理數字化水平

當前，就中國電子政務項目的發展而言，農業部門中的電子政務服務水平不能完全滿足領導決策應用程序和公共商務應用程序的功能要求。農業信息服務的總體水平有待進一步提高。同時，這意味著中國農業信息服務具有巨大的發展和利用空間。因此，有必要進一步擴大移動互聯網技術，云計算，大數據等先進技術在農業信息服務領域的應用，并通過建立靈活，便捷，高效，透明的農業生產經營管理體系，為農民提供更多便捷和信息服務。在信息公開，政府公共關系，信息服務，辦公室工作等方面，充分利用農民信箱和便攜式農業和農村地區的服務功能，提高了園藝，畜牧，水產品，田間管理和智能化管理水平。著眼于整個農業產業鏈的要求，以提高勞動生產率，研究和推廣適用于不同地形和環境的農業機械，并進一步促進農業“機器換人”。

結 語

數字農業的發展實現了對農業生產的自動，精確控制，智能和科學管理，提高了農業的可控性，降低了生產成本，并減少了環境污染，使農業向精準，環保和可持續的方向發展。此外，農村電子商務的發展可以有效克服農業產業化經營的不利因素，可以簡化交易聯系，提高交易效率，降低成本，消除農民對庫存余額的擔憂，并縮短生產周期。努力為農民提供更多的商機。由于時間和空間的限制，內容的選擇空間也越來越廣，這對于提高農業生產經營管理人員的科學文化素養具有重要意義。

致 謝

在這篇論文的撰寫過程中，我遇到了很多的困難和障礙，但都在老師、領導、同事、同學和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導和幫助，不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識，讓我非常感動，在此向幫助和指導過我的各位老師表示最衷心的感謝!

同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學者，本文引用了數位學者的研究文獻，如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發，我將很難完成本篇論文的寫作。

同時也要感謝我的領導、同事、同學和朋友，在我寫論文的過程中給予我很多素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由于我的學術水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請各位老師和學友不吝批評與指教。

參考文獻

[1] 周清波 , 吳文斌 , 宋茜 . 數字農業研究現狀和發展趨勢分析 [J].中國農業信息 ,2019,30(01), 第 5-13 頁 .

篇（5）

“數字農業”是由美國科學院、工程院兩院院士在1997年正式提出，它是將信息作為農業生產要素，用現代信息技術對農業對象、環境和全過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業。數字農業主要包括農業物聯網、農業大數據、精準農業和智慧農業四個方面。我國于2019年在《數字鄉村發展戰略綱要》中就提出“推動農業裝備智能化”，要求促進新一代信息技術與農業裝備制造業結合，研制推廣農業智能裝備；鼓勵農機裝備行業發展工業互聯網，提升農業裝備智能化水平；推動信息化與農業裝備、農機作業服務和農機管理融合應用。數字化農業裝備的發展對改造傳統農業、轉變農業生產方式具有重要意義。

1發展情況

蘭溪市和東陽市是金華市探索和推進數字化農業裝備應用的先行者。蘭溪市農機管理站于2017年在“蘭溪市農業信息中心數字農機信息系統”開設了“北斗農機作業精細化管理平臺”子系統，分別在46臺拖拉機、13臺插秧機、34臺收割機共計93臺大型農機具上安裝北斗數字終端，實現農機作業數據采集、數據分析和精細化管理等功能。扶持政策明確規定，以“北斗農機作業精細化管理平臺”收集的數據為依據，推行農機作業環節補貼，按作業服務面積，水稻機插補貼750元/hm2，油菜機收補貼600元/hm2。東陽市農機管理站也于2017年應用“北斗終端”解決農機作業服務監管問題，實現對所有132臺水稻插秧機機插服務的作業軌跡、作業面積、作業地塊、作業時間、作業圖片等信息的監管，農戶、鄉鎮和市級農業管理部門都可以在手機微信端或電腦端點擊查看所有的情況。除了上述先行者外，全市各地都在努力嘗試農機化和數字化、信息化的結合。如金東區金華綠盛源果蔬專業合作社于2019年安裝了一套智能物聯網管理系統，配置了光照度傳感器、土壤溫濕度傳感器、土壤養分含量傳感器和環境溫濕度傳感器，主要用于設施大棚內的環境控制和作物生長管理。

2發展思考

2.1推進種植業信息化

發展數字農情，建設數字田園，推動智能感知、智能分析、智能控制技術與裝備在大田種植和設施園藝上的集成應用，建設環境控制、水肥藥精準施用、精準種植、農機智能作業與調度監控、智能分等分級決策系統，推進種植業生產經營智能管理。

2.2推進畜牧業智能化

推進畜禽圈舍通風溫控、空氣過濾、環境感知等設備智能化改造，集成應用電子識別、精準上料、畜禽糞污處理等數字化設備。

2.3推進漁業智慧化

推進水體環境實時監控、餌料精準投喂、病害監測預警、循環水裝備控制、網箱自動升降控制、無人機巡航等數字技術裝備的普及應用，發展數字漁場。

3問題分析

3.1投入成本大

數字農業的發展離不開智能控制設備、傳感設備和軟件系統的支撐，設備一次性投入成本相對較高，少則幾萬元，多則幾十萬元，還不包括運行成本，對于一般中小規模的農業經營者來說是一筆不小的投入。而作為農業經營者首先考慮的是成本核算，投入和產出的快速對比，使得經營者在經營規模不足和經營能力較弱的情況下，就不愿意考慮對這些設備的投入，只有在政策扶持和生產現實需要的情況下才會考慮投入。如金東區金華綠盛源果蔬專業合作社在相關政策的扶持下，于2019年底一次性投入49萬元安裝了這套環境控制和作物生長管理的智能物聯網管理系統。

3.2應用要求高

數字農業裝備的應用離不開操作分析人員的專業知識和素質，真正要達到數字農業裝備應用的良好效果，必須具備專業知識和數字農業裝備的應用能力。而目前大部分農業經營者缺乏此方面的專業背景，返鄉創業的大學生絕對數量還不多，一些農二代也缺乏相應的專業知識等。如在調研金華綠盛源果蔬專業合作社時，合作社負責人就表示應用還不熟練，雖然操作還容易，但對于數據結果應用還有一定難度。

4措施與建議

4.1政策推動

以全市各地出臺的農機化扶持政策為基礎，加大數字農業裝備應用和示范的政策及資金扶持力度，提高資金扶持比例，降低農業經營者的投入成本，提高應用的積極性和主動性。同時還可以結合全市“機器換人”示范基地創建工作，推動數字農業裝備及技術的示范與應用，實現以點帶面，擴大影響力。

4.2合理布局

篇（6）

一、數字化驅動下農業機械設計研發

農業機械是衡量一國農業現代化發展的水平的主要指標之一，因而提供數字化手段提高我國農業裝備的設計水平，對于在貿易全球化背景下提升農業裝備制造業企業在國際上的競爭力具有不言而喻的歷史意義。隨著信息技術與數字化技術的迅猛發展，數字化設計已經全方位多層次的滲透到農業機械設計、生產中的方方面面，也給農業設計帶來了巨大的變化。

1）信息技術與數字化的應用極大降低設計成本。

農業機械的產品創新設計涉及到數據開采、知識發現及其重用技術、知識的表達與組織、知識數據庫的開發、基于知識的決策技術等。農業機械的設計可以在線上進行互動設計，企業可以與用戶進行反饋論證與修改。設計者可以在線農業機械的設計效果，用戶可以在線反饋設計過程中存在的問題，相比于以前農業機械設計都在紙質上進行繪圖，在線農業機械設計的極大的促進農業機械設計與實踐； 以往產品創新主要集中于具體設計過程，如今從產品的概念設計到詳細設計的各個階段均強調創新設計。如基于藍牙技術的變量施肥機速度采集系統設計、溫室環境下黃瓜采摘機器人信息獲取設計、基于RFID 的農機安全監理現場巡檢系統設計、基于資源管理和Silverlight技術的農業裝備信息網絡平臺，以及Ajax 技術在農業裝備信息網中的應用。均是信息技術與數字化技術在農業設計領域中應用的典范

2）數字化技術強調產品協同設計。

農業現代化的發展催生了許多新需求，這些新需求也亟需新的設計的方法，就目前農業機械數字化設計水平來看主要三種主流的設計方法，一是德國設計理論的系統化設計方法，二是TRIZ（Theory of Inventive Problem Solving）三是公理設計（AxiomaticDesign，AD），對于目前我國而言，需要對先進的設計方法進行引進、消化、吸收再創新。更需要產品設計師跨區域的進行交流互動，跨部門甚至跨企業共同協作進行產品設計與制造等。數字化的設計平臺能夠為設計者之間提供實時的交流平臺。基于互聯網信息技術進行學習，可實現跨實現跨部門、跨行業、跨區域的設計者之間的溝通與交流。數字化虛擬設計實現了設計與需求的協同統一，鍛煉設計者虛擬想象空間，提升農業機械的設計水平，有效實現零污染的設計理念，促進綠色設計理念的形成與發展。如基于離散元法的數字化設計、精密播種機數字化設計、拖拉機隊列自動控制系統、秧盤育秧精準播種的穴孔同步對中裝置及其控制系統，以及基于力控組態軟件的溫室監控系統均是農業機械協同設計的樣例。

3）虛擬現實便捷了農業機械設計與展示。

虛擬現實技術獨特魅力之處在于能將農業機械的設計構思、實施及展現都表現為多媒體如三維圖形、語音和視頻，能然設計者和未來的潛在使用者身臨其境地體驗產品的設計整體過程。通過多媒體技術、互聯網技術來實現可以實現海量、實時、豐富的農業接卸虛擬設計素材。面向某些特色農業機械，其結構復雜、設計困難、設計周期長大大影響了農業現代化的進程。然而如果采用虛擬現實技術，可以有效的克服以上缺點，一方面可以利用虛擬現實技術模擬產品的某些性能，另外一方面也便于設計人員對產品的修改與調整。大大縮短了農機產品的設計、生產周期。滿足變化莫測的市場需求。如虛擬樣機技術在畜牧機械設計、基于ADAMS 的蓮藕切片虛擬樣機建模與仿真、基于Pro/E三軸臥式TMR 飼料車的建模及運動仿真、SPH 在土壤高速切削仿真系統開發中的應用、蓮藕切片機慣性力平衡仿真優化、大型中空軸式靜壓軸承流固耦合數值模擬，以及電渦流緩速器制動力矩影響因素的仿真均是虛擬現實技術在農業機械化設計中的應用。

結論

本文首先細致的分析了農業機械設計特點與需求，以及存在的問題，針對數字化與信息技術的發展趨勢與特點，如CAD/CAE/CAM虛擬現實設計等技術的飛速發展深刻的改變了農業機械化設計的格局與模式，本文首先詳細梳理虛擬設計技術與理論研究現狀及發展趨勢，結合分析了農機產品設計制造現狀，進而細致深入地分析基于數字化技術農業機械產品設計的未來的發展趨勢，針對信息技術如互聯網、虛擬現實等技術對農業機械的數字化發展提供的歷史機遇，研究面向農機產品開發過程的數字化設計平臺體系與設計模式，采用數字化對農業機械產品進行設計所帶來的優點即在產品開發的不同階段運用數字化模型描述產品，并對產品進行設計、開發、評價、修改，通過這方面的討論，以期為我國農業機械的數字化設計探索提供有益參考的新途徑與新思路。

參考文獻

[1] 夏紅霞；面向通用類機械產品虛擬裝配的工程數據庫管理系統研究[D]；合肥工業大學；2010年.

篇（7）

近年來，信息技術發展十分迅速。伴隨著信息技術研究的深入與推廣應用，由此衍生出了數字化設計技術，同樣在社會各行業中得到廣泛應用，并發揮了巨大的作用，為社會進一步發展作出了突出貢獻。就數字化設計技術在農業機械設計中的應用而言，一定程度上實現了農業機械設計的標準化與前沿化發展。然而技術的發展是必然的，就農業機械設計中應用數字化設計技術進行更深層次的剖析十分重要，這對推動農業機械設計的進步與發展具有十分重要的現實意義。本文主要以數字化設計技術與農業機械設計為主線，分3部分進行論述，主要目的在于促進農業機械設計中數字化設計技術應用價值提升。

1數字化設計技術相關內容概述

1.1數字化設計技術概念

所謂“數字化設計技術”，是指在計算機數字化技術發展到一定程度的背景下，用于輔助設計領域的部分工作[1]。就當前大家所了解的數字化設計技術而言，涉及眾多技術，核心處理技術主要有數字壓縮、數字編碼以及數字調制等。伴隨著信息技術與計算機技術的不斷深入應用與發展，數字化設計技術也得到了長足發展，逐步建立了一個以計算機為基礎框架的模型，現如今在社會眾多領域當中得到了廣泛應用[2]。

1.2數字化設計技術特點

數字化設計技術在實踐應用中，彰顯了眾多特點，總結起來，主要包括以下幾個方面：首先，一個統一化產品定義模型，在社會眾多領域當中能夠得到更加廣泛的應用，并且有著巨大的、潛在的應用空間；其次，數字化設計技術可實現并行設計，能夠實現多小組同時作業，在一定程度上，可以大大提高工作效率[3]；再次，基于統一化模型，設計質量也有相應的保障；最后，設計可以實現虛擬仿真處理，主要是利用計算機技術來實現，避免了傳統設計對實物模型依賴程度高的弊端，相比傳統設計而言，具有明顯的優勢，具體表現在工作效率與成本2個方面。

2農業機械設計中數字化設計技術應用現狀分析

在數字化設計技術推廣應用之前，設計主要是滿足設計對象的一些具體要求，在局部優化或者整體優化方面，并沒有重點考慮，導致無法實現總體設計優化。數字化設計技術的應用，主要是在產品設計過程中，注重CAD、CAE等多類處理技術的應用，使得產品設計周期影響因素發生巨大改變，從而達到各項要求，例如設計質量、設計成本等。與此同時，為保障后期維護工作的便捷，設計會重視總體設計的優化。就農業機械而言，具有種類繁多、市場需求量大等特點，在具體設計中，主要是在傳統設計理念的支撐下，采用一些傳統的設計工藝，造成整體設計水平低下，然而數字化設計技術具有一定的先進性，基于農業機械設計現狀，無形中為數字化設計技術的應用提供了巨大的空間。縱觀當前數字化設計技術的應用，尤其是在農業機械設計中的應用，有效促進了農業機械設計效率與質量的提升，然而在實際應用中，相關設計人員還需要高度重視一些注意事項，包括農業機械設計特點，同時對數字化設計技術的特點引起高度重視，確保兩者的兼容性，以此有效提升農業機械設計的總體水平。農業機械設計特點眾多，概括起來，主要包括以下2個方面：首先，從結構方面而言，結構類型較多且較為復雜；其次，從功能角度而言，功能多樣，操作較為方便、簡單。就前者而言，以播種機為例，在具體的設計過程中，設計人員通常需要重視的僅有2項，一是農作物的品種，二是農藝特點。根據上述2項要求，播種機便可以大致分為條播種機、穴播種機以及精密播種機等，在此基礎上，結合工作原理加以區分，播種機又可以分為2大類，分別是機械式與氣力式。基于此，農業機械種類繁雜。就后者而言，為滿足播種的各項需求，即使農業機械型號不同，在功能方面也沒有本質差異。

3農業機械設計中數字化設計技術應用前景

篇（8）

農業作為我國國民產業中的基礎性工程，在推動社會經濟發展、提高人民生活水平等方面具有重要的促進作用。農業科研檔案數字化，顧名思義，是以現代網絡技術、現代數字技術為基礎，對農業科研檔案的各項資源進行優化配置，借助網絡化的形式實現各環節之間的科學聯系，進而形成良性運作的農業科研檔案信息庫，以供相關農業科研人員進行資料查詢和信息檢索。而農業科研則是推動農業事業長遠發展的助推劑，注重對農業科研檔案的科學管理對農業科研事業的發展有重要的引導與推動作用，更為良好地保存農業科研成果，為我國社會主義現代化事業的發展做出重要貢獻。

1加強農業科研檔案數字化管理的價值

1.1提升管理效率

農業科研檔案工作以農業服務為宗旨，加強農業科研檔案數字化管理，把不同載體的農業科研檔案資源轉化為數字化的信息，以數字化的形式存儲，以網絡化的形式互相鏈接，利用計算機進行管理，形成一個有序的信息庫，有利于提高農業科研檔案管理的水平和效率，極大程度上節約了農業科研檔案的人力投入和成本投入，實現資源共享與傳承，切實有效地滿足科研人員的檔案查詢、借鑒與存檔，對農業科研檔案管理的各項資源進行高效配置，優化農業科研檔案管理結構，以便更好地為相關科研人員所服務。

1.2保持檔案完整性

加強農業科研檔案數字化管理，有利于保持檔案完整性，防治檔案丟失現象的發生。農業科研檔案管理是在農業科研研究工作基礎上逐步完善的，傳統的農業科研檔案管理以紙質管理為主要方式，但是因我國農業科研檔案管理工作起步較早，傳統紙質化的農業科研檔案管理工作極易發生變質，特別是在每一次查閱過程中均會發生不同程度的損耗，這對農業科研檔案管理工作的穩定發展極為不利。對此，以數字化為主要途徑開展農業科研檔案管理工作，能夠在一定程度上減少對科研檔案的損壞，實現由紙質資源到數字化資源的系統轉換，為農業科研檔案信息數據庫的建立奠定基礎。

2加強農業科研檔案數字化管理的策略

2.1建立健全農業科研檔案數字化管理制度

要建立健全農業科研檔案數字化管理制度，為農業科研檔案管理工作的順利開展和科學進行提供良好的外部框架，從而更好地制定與之相對應的數字化管理方案，不斷提高農業科研檔案數字化管理的實效性。農業科研單位要根據自身發展的實際情況，制定行之有效的檔案數字化管理制度，保證各項管理制度符合我國相關的法律法規，引導其朝著規范化、科學化和制度化的方向發展。相關管理人員還要不斷強化自身的管理意識，樹立正確的管理理念，保證各項制度內容的貫徹與落實，強化檔案管理工作的保密程度。

2.2加強農業科研檔案數字化管理基礎設施建設

要加強農業科研檔案數字化管理基礎設施建設，為農業科研檔案管理工作的長遠發展奠定重要的硬件基礎，確定技術路線、技術結構及基礎平臺功能，并做好相關的安全保障措施。不斷增強農科科研檔案管理工作的現代化含量和技術化含量，從根本上提高農業科研檔案管理工作的水平和質量。相關工作人員要在傳統紙質檔案管理的基礎上，以計算機錄入的方式對農業科研檔案的各項內容進行科學配置，相關人員要對農業科研檔案數字化管理的各項設備進行更換，結合當前時展的現實情況充分發揮現代科學設備在檔案管理中的重要作用。要建立農業科研檔案管理的數字化平臺，連接農業科研單位的內部系統，將檔案的形成、整理、傳輸和歸檔等內容放置于同一個系統平臺之中，實現各模塊之間檔案資源的共享互惠。

篇（9）

在我國2000年的《農業科技發展綱要》中，將數字農業放在農業信息技術的首要位置，引起了人們的普遍關注。本文試圖談談對數字農業的認識、存在的問題和建設數字農業的基本設想，以供參考。

1對數字農業的認識

數字農業（digitalagriculture）就是用數字化技術，按人類需要的目標，對農業所涉及的對象和全過程進行數字化和可視化的表達、設計、控制和管理。其本質是把信息技術作為農業生產力要素，將工業可控生產和計算機輔助設計的思想引入農業，通過計算機、地學空間、網絡通訊、電子工程技術與農業的融合，在數字水平上對農業生產、管理、經營、流通、服務以及農業資源環境等領域進行數字化設計、可視化表達和智能化控制，使農業按照人類的需求目標發展[1]。

有的學者認為[2]，數字農業是“數字地球”在農業領域的延伸。正如“數字地球”的概念一樣，數字農業這一概念體現了數據和技術的綜合集成。數字農業可以有廣義和狹義之分。廣義的數字農業，即信息化農業，包括農業要素（生物要素、環境要素、技術要素、社會經濟要素等）、農業過程（生產、管理、儲運、流通等）的數字化、網絡化、自動化以及智能化，形成數字驅動的農業生產管理體系。狹義的數字農業，是以農業空間信息機理為基礎的、以“3S”技術為支撐的農業系統空間信息技術體系。

事實上數字農業是一個學術性很強的綜合概念。近年來，與數字農業技術體系有關的理論基礎和應用技術研究，已經成為主要發達國家發展高新技術農業的側重點，成為極其活躍的科技創新領域。數字農業是一項集農業科學、地球科學、信息科學、計算機科學、空間對地觀測、數字通訊、環境科學等眾多學科理論與技術于一體的現代科學體系，是由理論、技術和工程構成的三位一體的龐大系統工程。數字農業是對有關農業資源（植物、動物、土地等）、技術（品種、栽培、病蟲害防治、開發利用等）、環境、經濟等各類數據的獲取、存貯、處理、分析、查詢、預測與決策支持系統的總稱。數字農業是信息技術在農業中應用的高級階段，是農業信息化的必由之路；農業信息化、智能化、精確化與數字化將是信息技術在農業中應用的結果。實現農業農村現代化、保障我國的食物安全、全面建設小康社會的關鍵在于推動農業科技的發展，創造條件進行一次新的技術革命，促使傳統農業向現代農業轉變，促使粗放生產向集約化經營轉變。可以預言，數字農業及其相關技術的快速發展和推廣應用，必將成為新世紀農業科技革命不可缺少的重要內容，必將推動農業向高產、優質、高效及可持續方向發展，在帶動廣大農民致富和全面建設小康社會中發揮越來越重要的作用[3]。

2存在的問題

2.1農業信息化水平較低

收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬件設備與網絡體系不健全；已開發的大量農業經濟信息系統、農作物病蟲害數據庫、作物品種資源管理數據庫系統、農業土壤系統分類數據庫系統等大多不涉及空間維度，難以適應當前對空間數據信息的需求；對于來源多種多樣、格式也不盡相同的各種數據的實時性、地域性、綜合性處理還需作出很多努力。

2.2農業信息化意識和利用信息的能力不強

一方面，許多基層農技人員和廣大農業從業者，知識老化，整體素質有待進一步提高，對于利用現代技術，收集、處理、利用農業信息的意識和能力不強；另一方面，農業信息加工處理的技術人員缺乏，當前，就連最基本的能夠及時、準確地提供農產品供需信息，對網絡信息進行收集、整理，分析市場形勢，回復網絡用戶的電子郵件，解答疑問等方面的人才也不多，更談不上能夠滿足數字農業發展對于人才的需求。2.3農業信息化效益不明顯

數字農業還剛剛起步，在國內總體上尚處于探索階段，實用性、普遍性的技術應用還很少，直接帶來的經濟效益還沒有很好地顯現出來。

2.4農業信息數據的管理和標準化工作有待進一步加強

地理信息系統（GIS）以及其他農業信息管理系統為了完成某種分析工作所要求的各種農業數據往往格式與結構不同，而且往往掌握在不同的管理部門或研究機構中。因此，未來建立在網絡上的農業地理信息系統要具備獲取和分析分布式存儲數據的能力，也就是說我們要使所謂的WebGIS能夠協同處理來自不同組織和機構的農業數據[2]。

3建設數字農業的基本設想

隨著經濟社會的快速發展和科技進步，臺州在數字網絡建設、原始數字化數據積累、數字化信息采集及其處理等

方面的工作已有一定的基礎，起動發展數字農業不僅是必要的，而且是可行的。借鑒許多學者的研究結果[4，5]，提出建設臺州數字農業的基本設想，就是要在臺州已有農業信息化建設成果基礎上，建立可視化的臺州農業地理信息系統，構建直觀形象的農業信息管理與輔助決策視頻體系，實現農業信息的現代化綜合管理、分析、共享和，徹底改造臺州傳統的農業管理模式，全面提升臺州農業工作的信息化和現代化水平。

3.1整合已有的農業信息

在國家、省級信息基礎設施建設的基礎上，以各級農業部門為依托，建設中央一省一市縣信息骨干網絡系統，形成一個功能完善、性能優良的農業綜合信息網絡系統，并與其他網絡互聯，成為一個全方位的農業資源和經濟信息網絡系統。

3.2信息表達要直觀、形象，并要實現信息系統的聯網

把市內的地形、地貌、交通、村鎮、行政區劃等基礎地理信息以及耕地分布、土壤類型、種植結構、水肥狀況、農作物生長發育、氣象、病蟲害、農民知識、鄉鎮企業、農業法律法規等各種農業信息以圖形圖像等直觀形象的可視化電子地圖與相關信息的形式在投影視頻系統上進行顯示和表達，隨著數字農業的發展，逐步做到與省級、國家級類似的信息系統進行交互式查詢等。

3.3強化對科研、管理等的服務工作

通過對基礎地理信息和農業專題信息的空間分析、網絡分析和追蹤分析等，實現農業科研、管理和決策人員在全市三維農業電子模型上，對農業生產中的現象、過程進行模擬，高效、直觀、形象地為農業工作的規劃、設計、建設、經營、管理、服務、決策等提供科學依據。

4參考文獻

[1]蔣建科.“數字農業”帶動農業現代化[J].農資科技，2003（5）：41.

[2]薛領，雪燕.數字農業與我國農業空間信息網格（Grid）技術的發展[J].農業網絡信息，2004（4）：4-7.

篇（10）

農業機械產品具有種類多、結構復雜、易操作等特點，我國是農業大國，農業機械具有非常廣闊的市場潛力。然而，受到傳統設計理念與設計工藝的影響，我國機械產品的整體設計水平偏低，數字化設計技術的應用，顛覆了農業機械的傳統設計模式，極大地提升了農業機械設計的效率與質量，尤其是CAD、CAE等技術，更是改變了產品的生命周期，實現了對農業機械設備整體設計的優化。

1數字化設計技術的內涵與優勢

1.1數字化設計技術的內涵

數字化設計技術指的是一種將聲音、圖文轉化為數據，之后再轉化成二進制代碼，經過計算機進行信息傳遞與處理的技術。在信息化時代，數字化設計技術逐漸演變成為依靠計算機進行輔助的新型設計技術，故計算機是數字化設計的基礎，也是核心。從另一個角度來說，數字化設計技術，即以計算機為核心構建數字化模型，再通過數字化平臺展開產品研發的一種技術，數字化技術最明顯的特點即不需要實物模型。

1.2數字化設計技術的優勢

（1）數字化設計技術視為一種產品定義模型，其可以在各行業領域發揮作用，且具有較大的發展空間；（2）數字化設計技術可進行仿真模擬處理，不需要實物模型，因而可有效降低設計成本；（3）相比傳統產品設計形式，數字化設計技術依托數字化平臺，以計算機為基礎，產品設計更具靈活性，不受時間、地點的限制；（4）在數字化設計中，可以采取分工合作模式進行多元設計，將不同板塊的設計交由不同小組同步進行設計，整體設計更加系統化，提高了設計效率。

2農業機械設計的特征與現狀

農業機械設計的特征主要體現在：第一，我國農作物類型比較豐富，所以農業機械種類繁多，例如播種機就包括條播機、精密播種機、穴播機等多個類型；第二，雖然農業機械種類豐富多樣，但大多數功能比較簡單，上手難度低，操作也比較便利。目前我國的農業機械設備大部分是由傳動系統、機件、鎮壓器、軸輪等構件組成。這些均為數字化設計技術在農業機械設計中的應用，提供了良好基礎與廣闊前景。目前，數字化設計已經在國內外農業機械設計中得到了廣泛應用，主要應用技術包括CAD、CAE等技術。數字化技術的應用，不僅提高了設計效率，降低了設計成本，而且也極大地縮短了農業機械的設計周期，更便于達到設計要求。而且，為了給農業機械后續維修工作提供便利，在初期設計時，更注重農業機械的整體化設計。隨著農業機械化水平的不斷提升，農業機械的市場需求增加，產品定制需求增多，而且對產品的品質要求也更加嚴格。在這一新的商業環境下，農業機械設計更應注重數字化設計技術的應用，必要時進行跨部門合作，更好地展開農業機械產品的設計與制造，為農業生產的規模化、自動化發展，提供保障，為農業經濟發展水平的進一步提升，提供內動力。

3數字化設計技術的應用熱點

3.1計算機輔助技術

計算機輔助技術簡稱CAD，以現代設計理念為基礎，不僅具有開放性較強的產品設計模式，而且開發程序也具有較強規范性。從數字技術層面來看，CAD技術在概念、任務、技術等層面均有所優化，可以設計更多優秀產品。以CAD技術為核心設計的產品，大部分是以概念設計產品與構型設計產品。其中，概念設計即制定產品設計方案的具體內容，而構型設計即明確具體細節。

3.2虛擬原型技術

虛擬原型技術簡稱VR是最近5年內數字化設計技術的翹楚，得到了設計領域的重點關注。VR技術是在CAD、CAM、CAE技術的基礎上發展而來的，其可以在特有技術基礎上，對多方面技術進行全面整合。VR技術可以實現成品信息與基本概念的整合，并從行為、感官以及功能等方面不斷對其進行優化。在該技術中，產品設計的整個過程被視為多個不同極端，且逐漸向全生命周期進行轉變，以此推動產品設計與生產兩個階段的融合，在很大程度上推動了各行業的發展。

3.3知識工程技術

知識工程技術簡稱KBE，是現階段應用率最高，且特色最明顯的一種數字化設計技術。KBE技術主要應用在提前預測未來市場技術發展趨勢，因而該技術的應用比較依賴新知識內容。同時，KBE技術在信息傳遞、知識展示等方面，也具有較好的應用效果。而且，還能夠單獨構建顯性、隱性知識統一建模，有利于技術創新的橫縱向發展。

4數字化技術在農業機械產品中的具體應用

4.1VR技術的應用

VR技術在農業機械產品設計中的應用，將影音資料、3D影像、多媒體等進行整合，使設計人員可以更好地利用個人想法，創設相應的設計情境，所以應用VR技術，設計人員可以享受身臨其境般的設計體驗。目前，VR技術主要應用在大型設備的設計中，對設備的特殊性能進行模擬，之后逐步實現設備與功能之間的優化。與此同時，通過其創設的信息反饋平臺，能夠加速產品的投放，提升產品應用效果，讓用戶直接了解產品的優勢，進而更好地掌握設備應用要點。在國外，應用VR展開農業機械設計的技術有很多種，最具代表性的即可視化技術，該技術以CAD技術為基礎，構建功能性模型，再通過模型輸入的方式，將其傳遞到VR環境中，最終實現設備強化。例如，用戶可以通過VR頭盔顯示器，直接對農業機械設備進行操控體驗。同時，VR技術在農業設備拆裝中也有廣泛應用，如小麥聯合收獲機的各方面功能，均可以通過VR技術展現出來，包括原理展示、內部結構等，讓使用者可以進行拆裝練習，不斷提升自身對機械設備的操控與應用能力。此外，VR-CAD系統在虛擬環境設計中也可以發揮作用，優化農業機械設備的設計模式與功能效果。

4.2農業機械設備產品的創新

數字化設計技術在農業機械設計中的應用，主要體現在農業機械設備產品的創新方面，即利用數字化設計技術對農業機械產品的使用性能、使用效果等進行創新，增強產品的新穎性，并提供給消費者更多選擇。目前，在農業機械產品的數字化設計中，主要從該類型農業機械設備的常見使用問題或故障入手，從設計層面針對性地采取改進措施，進而降低故障發生率以及農業生產成本，提升該類型農業機械設備的市場競爭力，擴大市場份額。一般情況下，在利用數字化設計技術對農業機械產品進行創新時，主要從技術分析、材料優選等方面進行。例如，近幾年我國研發出了一種新型拖拉機，該拖拉機不同于傳統低功率拖拉機，其采用了數字化同步器與動力換擋配合靜液壓傳動系統，具有獨立的控制機構與控制面板，不僅更易操作，而且系統更加靈活，功率更高。

4.3協同化優化設計

在當下復雜的市場環境下，農業機械生產不僅涉及市場競爭，而且為了更好地滿足消費者個性化的定制需求，必要時還需要進行跨企業合作。所以，農業機械設計中，數字化設計的應用與協同化發展，已經成為農業機械設計與制造企業生存的關鍵。因此，數字化設計技術在農業機械產品的協同化設計中具有較好的應用效果。為了從海量的技術信息與零件資源中，找到所需要的信息與數據，必須利用數字化技術對搜索技術進行優化，進而實現對所需零件參數與性能的高效率搜索。例如，PTC企業的Web服務器，其中儲存了海量的技術型方案，我國的農業機械產品制造企業應借鑒這一做法，以不斷地提升數字化設計技術的應用效果。此外，隨著環保理念不斷深入人心，為了建設環境友好型社會，農業行業也應朝著綠色化方向發展，而數字化技術的應用，極大地促進了農業行業的可持續發展。數字化技術的應用，顯著提升了農業機械產品的節能效果，降低了能源損耗，充分發揮了環保能力。

5結語

總而言之，我國農業機械設計的數字化發展還處在探索性階段，很多理論、方法等還不夠成熟。在進入數字化時代后，農業機械設計更應注重數字化設計技術的應用，充分利用數字化設計效率高、成本低、可控性強等優勢，持續提升農業機械設計的科學性、高效性，并不斷利用數字化設計技術展開農業機械產品設計的創新，以不斷促進農業生產的現代化發展，實現農業生產的智能化、規模化，進而推動農業經濟發展水平更上一層樓。

參考文獻：

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