數字農業

數字農業是指將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通訊和網絡技術、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、土壤從宏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，提高農作物產品和質量的目的。

近年來，我國數字農業技術得到快速發展，突破了一批數字農業關鍵技術，開發一批實用的數字農業技術產品，建立了網絡化數字農業技術平台，在農業數字信息標準體系、農業信息採集技術、大比例尺的農業空間信息資源數據庫、農作物生長模型、動植物數字化虛擬設計技術、農業問題遠程診斷、農業專家系統與決策支持系統、農業遠程教育多媒體信息系統、嵌入式手持農業信息技術產品、温室環境智能控制系統、數字化農業宏觀監測系統、農業生物信息學方面的研究應用上，取得了重要的階段性成果、通過不同類型地區應用示範，初步形成了我國數字農業技術框架和數字農業技術體系、應用體系和運行管理體系，促進了我國農業信息化和農業現代化進程。

根據華為《聯網農場智慧農業市場評估》，到2020年，數字農業的潛在市場規模有望由2015年的138億美元增長至268億美元，年複合增長率達 14.24% ^[1]  。

數字農業是我國由農業大國邁向農業強國的必經之路。縱觀全球，發達國家都將發展數字農業作為構築農業現代化發展產業優勢的方向，積極將數字科技與農業發展相融合，推進農業產業的數字化轉型。 ^[2]  自20世紀末以來，我國日益重視數字農業發展，相關政策措施陸續出台，明確提出推動數字技術與農業生產經營管理等方面的融合。隨着《數字農業農村發展規劃（2019—2025 年）》的發佈，以及2021 年和2022年中央一號文件明確提出開展數字鄉村試點、實施數字鄉村建設發展工程，我國數字農業也日益從頂層規劃走向實踐落地。 ^[3] 

以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，以產業數字化、數字產業化為發展主線，以數字技術與農業農村經濟深度融合為主攻方向，以數據為關鍵生產要素，着力建設基礎數據資源體系，加強數字生產能力建設，加快農業農村生產經營、管理服務數字化改造，強化關鍵技術裝備創新和重大工程設施建設，推動政府信息系統和公共數據互聯開放共享，用數字化引領驅動農業農村現代化。 ^[4] 

統籌謀劃，有序推進。強化頂層設計，因地制宜，重點突破，分步推進，探索中國特色的數字農業農村發展模式。

數據驅動，普惠共享。搭建共享平台，實現農業農村數據互聯互通、資源共建共享、業務協作協同，催生數字農業農村新產業新模式新業態。

創新引領，應用導向。聚焦數字農業農村“卡脖子”技術，大力推進自主創新、協同攻關，加強試點示範與集成應用。

多方參與，合力共建。發揮互聯網企業和農業信息化企業的核心帶動作用，鼓勵農民和新型農業經營主體廣泛參與，形成多元主體參與的共建格局。 ^[4] 

農業農村數據採集體系建立健全，天空地一體化觀測網絡、農業農村基礎數據資源體系、農業農村雲平台基本建成。數字技術與農業產業體系、生產體系、經營體系加快融合，農業生產經營數字化轉型取得明顯進展，管理服務數字化水平明顯提升，農業數字經濟比重大幅提升，鄉村數字治理體系日趨完善。 ^[4] 

一是農業生產智能化。利用信息技術，打通農業資源、環境、生產和管理數據，對各類信息進行整合分析，通過持續的數據積累和人工智能的應用，以數據指導生產運營，實現全程的無人化操作和智能化管理。利用智能化專家系統，準確地進行灌溉、施肥、噴灑農藥，最大限度地優化農業投入，在保質保量的同時，保護土地資源和生態環境。 ^[5] 

二是農業管理高效化。以大數據技術為依託，對各類資源及農業生產完成情況等內容進行統籌，建立完善的電子政務服務平台，提升農業生產過程管理的效率和實時性，實現農業管理的高效性、精準化、透明化。 ^[5] 

三是農業經營網絡化。互聯網技術為農資產品、農副產品銷售搭建全新的交易平台，銷售範圍擴展至全國甚至全球，拉近了交易的時空距離，形成了扁平化交易網絡，帶動了支付、物流等配套設施的成熟，增強了農業信息、資金、物流各方面的協同效應，促成了生產和消費的有效對接，使農產品的市場流通變得高效、便捷。 ^[5] 

四是農業服務便捷化。各類農業門户網站、農業信息平台等現代技術手段為農業信息服務和技術指導提供了更加便捷、即時的傳播手段和渠道，有利於更好解決農户在農業種植、加工、經營過程中遇到的問題。 ^[5] 

一是數字農業的技術基礎。數字農業的技術基礎包括數字農業空間信息管理標準和數字農業平台建設的標準、政策和法規等。 ^[6] 

二是數字農業的核心技術。數字農業核心技術包括“3S”技術、物聯網技術、大數據技術、計算機網絡技術、人工智能技術、全自動化農業機械電子監控技術、作物生產管理專家決策系統、農情監測及信息採集處理技術、智能化農業機械裝備技術等。 ^[6] 

三是數字農業的平台技術。數字農業平台技術包括網絡平台、數據共享平台、技術集成平台等。 ^[6] 

近年來，我國數字農業快速發展，突破了一批數字農業關鍵技術，開發了一批實用的數字農業技術產品，建立了網絡化數字農業技術平台。

在農業數字信息標準體系、農業信息採集技術、數字化農業宏觀監測系統、農業生物信息學等方面的研究應用上，中國企業都取得了重要的階段性成果，通過不同類型地區的應用示範，初步形成了我國數字農業技術框架及數字農業技術體系、應用體系和運行管理體系，促進了我國農業信息化和農業現代化進程。

然而，數字農業在我國仍然處於初級階段。2021年12月20日發佈的《2021全國縣域農業農村信息化發展水平評價報告》顯示，2020年全國縣域農業農村信息化發展總體水平達37.9%，農業生產信息化水平為22.5%，全國農產品質量安全追溯信息化水平為22.1%，縣域農產品網絡零售額佔農產品銷售總額的13.8%。中國農業生產數字化建設雖然快速起步，但和發達國家相比，還有很長的一段路要走。 ^[7] 

2015年國務院出台《關於積極推進“互聯網+”行動的指導意見》提出，推進“互聯網+”電子商務，開展電子商務進農村綜合示範，支持新型農業經營主體和農產品、農資批發市場對接電商平台，積極發展以銷定產模式。

2016年農業農村部印發《農業農村大數據試點方案》，決定自 2016年起在北京等21個省（區、市）開展農業農村大數據試點，建設生豬、柑橘等8類農產品單品種大數據。

2018年2月中共中央、國務院印發《關於實施鄉村振興戰略的意見》提出，推進數字農業的發展，要以“數字鄉村”的建設為核心，要加快農業產業體系、生產體系、經營體系等方面的改革，提高農業創新能力和競爭力，提高全要素生產率。

2018年9月中共中央、國務院印發的《鄉村振興戰略規劃（2018-2022年）》提出，發展數字農業，推動一二三產業的有機結合，加快農村產業的發展。推進“數字鄉村”戰略實施，加快“物聯網”、“地理信息”、“智能設備”等現代化信息技術的建設，以及“大數據”在農業生產和生活中的應用。

2019年1月《中共中央國務院關於堅持農業農村優先發展做好“三農”工作的若干意見》提出，加快推進“數字鄉村”建設。要在農業領域設立科技創新中心，構建 產學研深度融合的平台，強化科技創新聯盟、產業創新中心、高新技術產業 示範區、科技園區等。

2019年5月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《數字鄉村發展戰略綱要》提出，加快推進鄉村信息化進程，加強農業數字化建設，加快農業數字化轉型，加快推進雲計算、大數據、物聯網和人工智能技術在農業生產和經營中的運用。

2019年12月農業農村部、中央網絡安全和信息化委員會辦公室印發《數字農業農村發展規劃（2019-2025）年》提出，數字技術加速了農業與農村一體化的進程。智能感知、智能分析、智能控制等數字化技術迅速滲入農村，使農業信息化進程進一步加快。建立國家農業數字技術研究中心、農業信息技術與遙感學科羣、智慧農業合作組織，建立智慧農業實驗室和數字農業創新中心，加快建立農業物聯網、數據科學、人工智能等相關專業。

2020年2月《中共中央國務院關於抓好“三農”領域重點工作確保如期實現全面小康的意見》指出，強化農村基礎設施的現代化。加大對農業關鍵技術的研究力度，加快推進重點技術創新步伐，加快發展大中型、智能化、複合型農業機械的研究與推廣。

2020年7月農業農村部印發《全國鄉村產業發展規劃（2020-2025年）》，提出了發展農村電商，加快科技，提高設備，推動農產品加工企業轉型，促進農業和信息化。

2021年1月《中共中央國務院關於全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》提出，要強化農業科技支撐，強化農業的物質基礎。要不斷增強農業科技的自主性，健全支持基礎研究的穩定系統，加快體制機制的改革，規劃和建設一大批科研平台。

2021年3月《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》提出，突出農業、農村發展，把“三農”作為全黨工作的重中之重。加快數字農村建設、構建全面農業信息化服務體系、建立涉農信息化服務體系、推進農村基層治理數字化進程。

2021年11月《國務院關於印發“十四五”推進農業農村現代化規劃》提出，強化現代農業科技支撐，開展農業關鍵核心技術攻關，完善農業科技領域基礎研究穩定支持機制，加強農業基礎理論、科研基礎設施、定位觀測體系、資源生態監測系統建設。

2022年2月《中共中央國務院關於做好2022年全面推進鄉村振興重點工作的意見》提出，推進智慧農業發展，促進信息技術與農機農藝融合應用。加強農民數字素養與技能培訓。以數字技術賦能鄉村公共服務，推動“互聯網+政務服務”向鄉村延伸覆蓋。着眼解決實際問題，拓展農業農村大數據應用場景。加快推動數字鄉村標準化建設，研究制定發展評價指標體系，持續開展數字鄉村試點。

一是數字農業發展缺乏頂層設計。數字農業環節繁多，涉及農產品的生產、流通、消費、服務(金融和信息)、農村電子政務等多個方面，目前的政策供給缺乏頂層組成部設計，政策之間缺乏統籌，銜接性和可操作性不強，沒有統一的行業性統產品預籌協調機構和公共服務平台。

二是農村物流和網絡基礎設施建設薄弱。我國農村物流建設滯後，尚未建成農村地區的綜合交通運輸體系，運輸結構有待進一步完善。農村地區物流服務體系不健全，農村物流主體普遍規模小，層次低，服務水平低下，服務效率不高。農村地區互聯網基礎設施供給不足，互聯網普及率僅為36.5%。大量農村地區存在網絡信號差、網速慢、資費高的問題。

三是數字農業發展成本較高。許多物聯網元器件不僅造價高，而且運營維護成本也居高不下，對普通農業經營户來説，前期投入較大，無力承擔。

四是數字農業人才不足。我國大部分農村地區的經濟不發達較落後，科技發展水平低下，農民的科技觀念和市場意識相對滯後，對新技術的發展和市場需求不敏鋭，農業信息跨界複合型人才不足，農村電商人才相對缺乏。

五是農業配套設施建設落後。健全配套的基礎設施是發展現代農業的前提和保障，由於我國許多農村地區基礎設施陳舊，根本無法滿足當前現代農業的發展需求。

一是加強政府部門頂層設計。數字農業做好各相關機構的統籌規劃，加強頂層設計，制定路線圖。要着力推進農業信息化平台數據共享，加強信息一體化建設，並協調整合涉農相關部門信息，建立健全農業數據採集、分析、發佈、服務機制，推動政府、企業信息服務資源的共享開放，加強農業大數據的開發利用。

二是加強農村信息基礎設施的建設。我國要提高對“數字農業”的發展力度，加大農業信息化資金投入，擴大光纖網、寬帶網在農村的有效覆蓋。鼓勵和引導社會力量投入到農村信息化建設中來，利用和維護好現有基礎設施和信息平台資源，做好促進網速提升和資費下調工作，合理匹配和共享各項資源，避免重複建設。

三是加強農村物流配套設施的建設。加大對農村物流建設的重視，從農村交通設施的改善起步，增加路網密度，改善道路質量，提升物流體系對農產品產銷流通的支撐能力，着力改進各類路橋收費高的現狀。重視農村地區農產品產地預冷能力的提高;重視物流相關配套設施建設，着力解決好鄉鎮大型農產品倉儲中心用地問題。

四是加強技術推廣應用扶持。應加大對農業科技發展的財政扶持力度，鼓勵高校和科研院所、相關標準化組織、企業展開合作，開展農業物聯網、農業大數據、農業機器人等核心 技術的技術攻關和設備研發，強化先進實用的傳感器、智能控制等的推廣應用。在“數字農業”應用相對成熟的地區，聯合重點企業，建設一批示範應用聯盟，形成一批成本較低、成熟可複製的“數字農業”應用模式。

五是加強高素質農民的培育。建設高素質農民培育基地，加強對農業龍頭企業的經營和管理骨幹、農產品生產等人經營管理培訓，加強對種植能手、農機手和涉農企業從業人員的專業技術培訓。

美國利用互聯網技術開展的農業生產已處於世界領先地位，農業發展成為以科技代替人力的現代化農業。美國農業生產採取互聯網技術和大數據分析，對農業數據進行全面收集和整理，較早完成了農業數據開發，實現了農產品的全生命週期和全產業鏈的數據同步和數據共享。 ^[8] 

美國數字農業的特點：

1、農業生產高度專業化、規模化、企業化

美國農業生產的專業化是多層次的，這主要表現在地區專業化、農場專業化和生產工藝專業化。美國大陸劃分為幾個主要的作物帶，每個作物帶中最適合一種作物的生長，如著名的“玉米帶”、“奶牛帶”等；絕大多數的農場只生產一種作物，進行大規模種植；而有的農場只生產一種作物的一個品種，或只做一種作物的育種。這樣因地制宜、各有所專，達到了專業化與規模化的很好結合，形成了專業化生產、集約化經營、企業化管理現代產業模式。

2、農業生產體系完善

美國已形成發達的產前、產中、產後緊密銜接的農業生產體系，包括農業生產資料的生產和供應，以及農產品的收穫後的儲藏、運輸、加工和銷售等部門。他們分工明確，高效協作，在相關農業法律體系的維護下，農業生產有序而高效。

3.、農業教育、科研和推廣“三位一體”

美國的農業是由私人經營的，但各級政府積極支持農業科學技術的發展，建立了富有特色的“三位一體”的農業教育科研和推廣體系，農學院同時承擔農業教育、科研和推廣三項職能，使教學科研和推廣緊密地結合起來，為農業發展提供強大的技術推動力。

荷蘭建立了温室農業高效生產體系，成為世界農業生產機械化、自動化程度領先的國家。以工廠化的設施農業物聯網發展模式為代表的數字農業已成為荷蘭設施農業生產的主要技術應用模式。荷蘭設施農業物聯網的應用主要包括三個方面：一是温室環境的自動化控制；二是設施農業智能化節水控水技術的廣泛應用；三是養殖場管理的自動化。 ^[5] 

澳大利亞政府非常重視互聯網技術在農業領域的應用，投入大量資金用於衞星定位系統及農業信息監測系統的建設、更新和運行，為農民提供土地測量、資源管理、環境監測、作業調度中的定位服務，可以顯著提高作業精度，最大限度節約種子、農藥、化肥等農資成本，提高農作物的產量。 ^[5] 

日本把低人工成本的農業科技研發工作作為農業領域的主功方向，大力發展適度規模經營精細化農業生產方式，提高農業生產技術手段和基礎設施現代化。日本以輕便型智能農機為發展重點，結合土壤採集設備、作物生長傳感器系統、病蟲害防治系統、無人機操作系統等物聯網技術手段，針對勞動力不足的現狀，力爭實現農業的數字化和自動化水平。 ^[9]