数字农业与智能农机投稿

中国工程院院士、华南农业大学教授 罗锡文 近年来，我国数字农业技术得到快速发展，提高了智能农机装备的智能感知、自动导航、精准作业和智能管理水平。依托生物技术、智能农机和信息技术建设的无人农场是推进数字农业的重要途径。智能农机是建设无人农场的物质支撑。 华南农业大学集成相关的智能农机装备，创建了水稻无人农场，并在广州增城进行了实践。水稻无人农场具有耕、种、管、收生产环节全覆盖，机库田间转移作业全自动，自动避障异况停车保安全，作物生产过程实时全监控和智能决策精准作业全无人等特点。 华南农业大学建设的水稻无人农场表明了其在发展数字农业中的巨大潜力，也为我国无人农场建设发挥了示范作用，数字化感知、智能化决策、精准化作业和智慧化管理是无人农场发展的方向。数字化感知：采用各种传感器对农业生产环境、动植物生长、病虫草害、农机作业情况等信息进行全面感知，结合物联网等实现全环节全流程的数字化感知，为决策、作业和管理提供数据支撑。智能化决策：结合大数据、云计算、人工智能等技术，开展数据挖掘、指示发现等技术研究，实现农场生产决策智能化。精准化作业：包括智能农机装备技术、多机协同技术、自主驾驶技术和精准作业技术，实现无人化智能装备自主精准作业。智慧化管理：包括农作物生长管理、农机管理和农场管理，实现农业生产“耕、种、管、收”高效协同作业及农场生产全流程智慧化管理。

数字农业让以前简单的对天和作物的了解，跨越到通过数据、气象、卫星遥感更好地感知农作物的生长条件，及时预知天气与各类风险，减少农药、化肥的施用，打通农业的各环节，从而产生更高效、更抗风险的农业整体解决方案。

那么，你知道所谓的数字农业到底是指什么吗？

数字农业是信息技术在农业领域的综合和全面的应用，它是一个集合概念，主要包含以下4个主要部分。

农业物联网

农业物联网从本质上讲，是一套数控系统。在一个特定的封闭系统内，以探头、传感器、摄像头等设备为基础的物物相联。它根据已经确定的参数和模型，进行自动化调控和操作。由于需要以硬件设备的投资和联网为基础，因此投资额较大，主要用于设施农业生产过程的管理和操作，也用于农产品的加工、仓储和物流管理。

农业物联网能够通过对相关数据的采集、分析和系统控制，实现作物生产的实时监测功能、远程控制功能、查询功能和警告功能。

农业大数据

农业大数据是与农业物联网相对应的概念，它是一个数据系统，在开放系统中收集、鉴别、标识数据，并建立数据库，通过参数、模型和算法来组合和优化多维和海量数据，为生产操作和经营决策提供依据，并实现部分自动化控制和操作。

因为它是在完全开放的系统中运作，因此主要用于大田农业的生产和农业全产业链的操作和经营。

结合农业本身特点以及农业全产业链切分方式，农业大数据可以分为农业环境与资源大数据、农业生产大数据、农业市场和农业管理大数据四类，基本囊括从产到销全过程。

从农业生产环节来看，农业大数据可以用于指导农事生产、辅助农业决策，以此达到规避风险、增产增收、管理透明等预期目标，拉动农业产业整体内需，大幅提高农业整条产业链的效率。

精准农业

精准农业是建立在农机硬件基础上的执行和操作系统。它主要是以农机的单机硬件为基础，配以探测设备和智能化的控制软件，以实现精准操作，变量控制(包括变量播种、变量施肥、变量喷药等)，无人驾驶，以及最佳的工作环境和场景适配。

精准农业强调的是(单体)设备和设施操作的精准和智能化控制，是硬件+软件。

精准农业是由信息技术支持的定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，它根据土壤性状和作物生长状况的空间差异，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，实施定位、定量的精准田间管理。显然，实施精准农业不但可以最大限度提高农业现实生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展的有效途径。

智慧农业

智慧农业是农业生产的高级阶段，集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，是建立在经验模型基础之上的专家决策系统，其核心是软件系统。

智慧农业强调的是智能化的决策系统，配之以多种多样的硬件设施和设备，是系统+硬件。

依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

智慧农业的决策模型和系统可以在农业物联网和农业大数据领域得到广泛应用。

智慧农业阶段，专家系统和信息化终端成为农业生产者的大脑，指导农业生产经营，改变单纯依靠经验进行农业生产经营的模式。另外，农业生产经营规模越来越大，生产效益越来越高，必将催生以大规模农业协会为主体的农业组织体系。

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