农业工程信息技术例1

2011年国家农产品加工技术研发专业分中心名单

美国农业部月度供需报告(2011年06月)

国家确定农产品质量安全发展目标

安徽合肥计划建设5825亩伏缺菜基地

乌克兰决定征收粮食出口关税

今年全球食品价格难以下降

国际谷物协会上调2011/12年度全球小麦产量预估

人大建议将食品安全纳入国家安全

农业部六项措施保障生猪市场供应

我国开展农产品现代流通综合试点

我国“十二五”期间全力实施超级稻“31511”工程

中美玉米生产技术对比及对我国玉米生产的思考

皮雅曼——红色产业帝国——记新疆和田皮雅曼石榴酒业有限公司董事长孙立平

休闲农业示范园规划探析——以“江西省双金园艺场休闲农业示范园”为例

设施农业装备安全监管对策分析

现代农业要大力推广使用微生物肥料

寒地黑土区玉米标准化生产技术

《农产品加工技术推广丛书》征订工作正在进行中……

我国健全和完善政府对大宗农产品市场调控体系和机制

10年来我国首次从美国大量进口玉米

宁夏积极实施农村科学储粮示范工程

2009年我国食品饮料行业产量数据点评

输欧面制品面临更严格的进口食品检验

菲律宾推行进口大减粮计划

FDA批准孟山都低亚麻酸大豆油的“公认安全”申请

美国农业部月度供需报告

国家发展改革委副主任就农产品冷链物流发展规划答问(选摘)

解答乳品安全国家标准(一)

2010年度我国玉米产业发展趋势与建议

揭开“转基因”的神秘面纱

转基因植酸酶玉米在低碳经济时代大有可为

白花蛇舌草中熊果酸微波辅助提取工艺研究

2010年中国马铃薯大会5月底在贵阳市举行

农业部部长韩长赋到辽宁省进行春耕春播工作督导调研

农业部启动全国超级稻“双增一百”科技行动

海南省农产品加工企业协会在海口市成立

国家发改委回应大蒜疯涨:抑制个别商品不合理涨价

战略谷物公司略微上调欧盟玉米产量数据

09/10年度墨西哥秋冬玉米产量将减3.1%

日本买家将采购270万吨7到9月船期的玉米

今年迄今越南大米出口已达10亿美元

泰国政府计划提高国内稻米种植面积

3月哥伦比亚乙醇产量年比增长4.7%

美国农业部月度供需报告(2010年4月)

玉米优势区域布局规划(2008-2015年)

西南干旱北方低温,农业政策助生产

水稻种子干燥技术规程

原国标GB8876-88《粮食干燥机技术条件》修订说明

农业工程信息技术例2

都市型现代农业是以绿色生态农业、观光休闲农业、市场创汇农业、高科技现代农业为标志的现代农业。绿色生态农业需要农业生态系统、农业环境保护等的信息技术；观光休闲农业需要观光休闲信息提供、查询等的信息技术；市场创汇农业需要消费需求、市场流通等的农业经济的信息技术；高科技现代农业需要农业科技的信息技术。农业信息技术是都市型现代农业的主要支撑，培养都市型现代农业计算机应用人才是实现都市型现代农业的重要保障。

素质教育已经成为当今教育的主流，高等教育必须以人才培养为第一要务，培养高素质人才必须要注重学生多方面能力的培养。根据我校的办学特色、办学定位和都市型现代农业计算机应用人才培养模式，笔者提炼出学生必须具备的三个核心能力，农业信息技术开发能力、农业信息技术应用能力和农业信息技术推广能力。经过近几年的教育教学改革实践，突出为都市农业现代化培养计算机应用人才的特色，坚持对学生进行三个能力的培养，并取得了一定的教学成果。

一、农业信息技术开发能力的培养

系统开发所涉及的能力是集开发、设计、编程能力于一体的综合能力，它们之间并不是相互独立，而是有着很强的依赖关系。编程能力是基础能力，是系统设计能力与开发能力的基础，必须要着重进行培养；而设计能力与开发能力体现出学生分析和解决实际问题方面的能力，是系统开发能力的主要体现，必须着重加以训练。笔者提出了以培养农业信息技术开发能力为目标，基于CDIO理念，将能力培养分解到构思、设计、实施、运行四个方面，建立以课程群为基础的循序渐进式的课程体系，结合课程特点采用灵活多样的教学模式。

“程序设计语言与数据结构课程群”，从实施的角度培养学生最基本的程序设计能力，通过程序设计语言及数据结构的教学和实践训练，使学生掌握程序语言的一般结构及程序语言工具，掌握基本的算法思想和实现能力。“信息管理系统设计课程群”在设计层面重点培养学生的系统设计能力，包括“数据库原理与应用”、“软件工程”、“现代农业信息技术”等课程，通过对它们的学习，使学生掌握信息系统设计的基本方法和基本工具，对信息系统设计的概念、原理和典型的设计技术有较为深入的理解，对信息系统设计过程有较全面的认识，同时了解现代农业的基础知识和农业信息技术内涵。“WEB应用开发课程群”从构思的高度培养应用系统开发能力，以.NET平台为基础，针对WEB开发技术进行教学和实践训练，使学生能够掌握信息系统的应用开发技术，为学生顺利进入工作阶段或进一步深造研究做好充分的准备。

针对不同课程群的特点，采取灵活多样的教学模式。“程序设计语言与数据结构课程群”采用层次式递进教学模式；“C语言程序设计”课程是旨在使学生掌握结构化程序设计的基本概念与方法，养成良好的编程习惯；“面向对象程序设计”课程讲授面向对象程序设计的基本概念与方法，使学生能够用面向对象的思想进行基本程序设计；“数据结构”课程主要研究数据对象及其关系的抽象、表示与处理，建立基本的算法思想和基本程序设计方法的实现。在整个教学过程中，强调实践教学，增加实验学时，提高了学生动手编程能力，使学生打好扎实的编程基础。“信息系统设计课程群”强调与农业的结合，以农业信息系统为对象，充分体现农业信息系统开发的特点，每门课程均配有课程设计环节，以任务驱动的教学方式培养学生的系统设计能力。“WEB应用开发课程群”通过案例教学，讲授平台开发技术，采用校企合作方式，聘请有经验的工程师指导学生进行实际项目的开发训练，引入企业思维，提升学生工程实践能力，培养出与企业实际用人需求相适应的能力。

二、农业信息技术应用能力的培养

在实施“学科建设”工程，优化学科布局，提升学科整体水平的方针指引下，笔者正确处理理论知识和应用能力的关系，突出主干课程的特点，抓住关键能力的培养，处理好教学内容针对性与适应性的关系，重新构建并整合独具专业特色的课程。同时，为使学生能夯实专业知识，拓宽专业口径，全面强调素质教育，适应现代农业发展的要求，开设多门与农业信息技术相关的选修课，如现代农业与农业信息、农业机器人等。大力培养适应都市型农业建设发展的应用型信息化人才。

面向都市型现代农业发展趋势，坚持“强化计算机专业特色，优化本专业体系结构，突出计算机为农业服务专业重点，同农业现代化协调发展”的目标。在实践教学过程中引入农业方面相关案例，如：采摘柑桔农业机器人、分检果实机器人等，将知识融入案例之中，重视实践，培养学生分析问题和解决问题的能力。笔者主动带领学生参观小汤山现代农业科技示范园等农业科普教育基地，使学生了解现代农业知识，3S技术、人工智能技术和农业生产模拟技术，充分体会农业信息化技术在农田基本建设、农作物生产管理的巨大作用。

借鉴“卓越工程师”培养模式，全面实施“3+1”人才培养模式，构建以提高工程实践能力为核心、工程训练为基础、创新能力培养为重点的分层次、系统化的教学实训环境。同时，借鉴企业员工的技能要求和综合素质要求对参加实训的学生进行全方位的模拟岗位集中训练，参加真实IT项目案例的实训，在暑假期间使即将毕业的大学生（2008级计算机科学与技术专业）初步熟悉企业工作流程，掌握企业主流开发技术，积累一定的实际工作经验，提升实际应用能力的空间，从而实现从学校教育到企业的无缝接轨。

坚持以就业为导向，以专业实训基地建设为基础建立我院校外实习基地。逐步形成以综合技术应用能力培养为主线，以校企联合的顶岗实习为形式，以“产、学、研” 融于一体为特色的校外实习基地，如北京市农林科学院农业科技信息研究所、东软集团股份有限公司等。充分实现零距离教学、零距离就业，发挥校外实训基地的保障作用，使学生综合应用所学的各种理论知识和技能全面、系统、严格应用能力。在近几年的毕业设计论文中，有步骤地涉及农业信息技术的题目，如农村信息化网络建设研究、智能化温室管理信息系统等。使学生以服务地方“三农”为己任，运用信息技术来提升、改造传统农业，引导学生积极投入都市型现代农业建设与发展的实践，加强学生应用能力的培养与锻炼。

三、农业信息技术推广能力的培养

农业推广是通过对农民开展动员、组织、培训、技术支持、咨询等活动与农民进行信息沟通。现代农业发展的核心是提高农业科技水平，农业科技水平提高依赖农业技术推广人才。都市型现代农业对农业技术推广人员的信息技术能力教育提出了迫切的要求，要具有现代科技知识和实际操作技能，运用信息技术改造传统农技推广方式，快捷高效地推广农业农村实用技术。

首先，培养学生有自觉地掌握、利用信息的自我需求意识，让学生具有农业相关的知识储备的同时，更应提高自身的农业信息意识和具备使用现代信息技术的能力；其次，要能够熟练地驾驭各类信息传播工具的能力，尤其是能够利用网络等媒介来满足农业生产对信息的需求，更好地适应农村经济发展的需要，在课程设置中开设了网站设计与实现、网络组建与管理和.NET WEB应用开发技术等课程，并结合相应的课程设计培养学生设计相关网站传播农业信息；最后，要有较强的信息处理能力，即对信息的快速检索、正确评价和再利用能力，要根据农业生产的需要，能从纷繁复杂的信息里甄别出适合当地生产情况的、容易被广大农民所接受的信息、技术并加以推广应用。因此，设置了数据库原理与应用、文献检索等相关课程，在教学过程中注重案例教学，将计算机技术在农业中应用作为教学的要点和重点。

专业教师带领学生组成“百村”农业信息化推广团，在近半年的时间内派出教师及学生150余人次，走访门头沟区百余村，完成了对门头沟区山地特色农业资源、生态环境因素等基础性数据的一次摸底汇总，构建了延伸到乡镇的一个农村信息服务平台。在活动过程中锻炼了学生对信息整理及筛选的能力，并运用数据库技术、网络技术等建立了应用性较强的服务平台，实现了实用信息的推广。同时推广团在村镇建立了以大学生“村官”为主要力量的农业信息队伍，举办了多次“百村”网络工程培训班，累计培训近200人次，增强了学生的培训与沟通能力。

四、结束语

以产学研合作为依托，以工程技术实践为主线，以社会和行业需求为导向，培养德、智、体全面发展，具有系统地掌握理工科基本知识和农业技术技能的应用型人才，完善教学、实践体系，全面贯彻理论与实践相结合的原则，使学生具备分析与解决实际问题德的能力。从而全面提升学生农业信息技术开发能力、农业信息技术应用能力和农业信息技术推广能力。

通过近几年都市型现代农业计算机应用人才培养的实践，我院学生的利用计算机技术为农业信息化服务能力显著提高，学生就业有了明显的改善。今后，要进一步解放思想，更新观念，依据学校定位，突出办学特色，科学优化专业结构，强化实验实践教学，提高学生综合素质，为现代都市农业及新农村建设培养了大批高质量的人才，为北京都市型现代农业快速发展做出积极的贡献。

基金项目：北京农学院横向课题项目（项目编号：2204115002）资助。

[参考文献]

[1]王有年等.都市型高等农业院校人才培养的创新与实践[J].高等农业教育，2009，（1）：15-18

[2]兰彬.都市型农业院校计算机专业人才培养模式探究[J]. 现代农业科技，2012，（1）：20-22

农业工程信息技术例3

随着现代化社会的发展，信息技术的发展和应用日渐成熟。信息技术在农业工程中的应用，提高了农业生产效率，为现代农业的发展奠定基础，成为现代农业发展的动力源，同时，信息技术在农业各领域中的应用，也为农业产业结构调整产生较大影响。基于信息技术对农业工程的重要性，本文主要探究信息关键技术在农业工程中的应用。

1农业信息化发展中的关键技术

1.1虚拟仪器技术。虚拟仪器技术在应用时需要同时结合硬件和软件，并且对硬件软件的要求较高，硬件为模块化硬件，同时需要较高性能，使用模块化硬件可以满足全面需求，比如同步和定时应用，软件需要具备灵活高效能的特性，用户可以根据需求创建界面，只有将高性能的硬软件结合使用才能达成相应的应用目的，另外，为了使虚拟仪器技术达到最大化优势，还要使用具有集成作用的软硬件平台，在软硬件以及软硬件平台的共同应用下，才能发挥虚拟仪器技术的高性能、高扩展性、高效率、高出色等优势。虚拟仪器技术结合计算机、仪器仪表以及传感器等技术，可以在硬软件的应用下模拟生产条件，并对生产信息进行跟踪和记录，在农业生产方面，可以提前模拟生产情况，并供专业人员分析和改良，提高农业生产力，实现对农业的智能化管理。1.2专家系统。专家系统通过获取某一领域内专家的知识，并将这些专家知识进行对应编辑，并存放到知识库中备用，以便于解决该领域在发展过程中遇到的问题，知识库是整个专家系统的核心，同时，独立于其他构成部分。专家系统是解决专业问题的主要系统，而知识库就是解决问题的知识源，在遇到问题时，需要调动知识库内对应的知识，从而得到解决。推理机构相当于专家系统的管家，控制专家系统解决问题的整个过程，并了解用户的需求，以及用户为什么要解决这一问题。人机交互界面传输主要信息以及解决问题的过程，方便用户查看和记录。1.33S技术。3S技术指遥感系统（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS），当前，3S技术在农业工程中已经得到广泛应用，下面对这三种技术进行详细介绍。遥感技术（RS），即对大面积空间内的信息进行提取，形成相应的数字图像，根据不同要求或者需求，对数字图像进行加工，成为能够被人们使用的信息。随着技术的不断发展，使用遥感技术获取数字图像的分辨率会越来越高，能够为人们提供更加精确的信息。通过遥感技术获得图像需要进行加工和处理，处理方式主要有数字图像预处理和数字图像分类两种，或者说这两种处理方式也是不同的处理步骤，数字图像预处理是对获取的初始数据图像进行初步处理，通过消除原始数据中的噪音、增加图像视觉效果等，使目标呈现更加清晰，而数字图像分类是在数字图像预处理之后，也就是在获得清晰的目标后，使用科学的方式对目标图像分类，通过分类便于更加准确的获取目标信息。地理信息系统（GIS），即能够存储空间信息和数据，使用图形表达内容，具备空间分析、空间定位和检索技术。全球定位系统（GPS），即可以对地面上任何一个点位进行定位，然后精准测算出该点位的坐标位置，具体精度为厘米数量级，使用全站仪或者激光测距仪就可以精准测量坐标距离。全球定位系统可以直接获取某一点位的信息，结合遥感技术，可以对遥感技术下所获得的定位数据进行校正，使信息更加精准。1.4数据挖掘技术。数据挖掘技术可以存储所获得的数据，并能够对数据进行分类、分析和处理，其中，对数据的分析、挖掘数据背后隐藏的信息以及特征是关键，这样才能实现数据的意义，为人们决策或者分析提供基础。数据挖掘技术对于涉及信息广的领域尤其重要，以农业为例，农业生产多样复杂，通过现代化的手段或者技术获取生产信息之后，要将数据及时入库，在入库的过程中，要做到智能化处理，即对信息或者数据进行分类、归纳、分析、整理以及智能化管理，并确定信息来源，建立对应的信息挖掘途径，这个过程包含数据库、统计学、人工智能等多个领域，最重要的是对数据进行挖掘，了解数据的特征以及涵义，为之后的决策打下基础。1.5数据融合技术。数据处理技术是对信息进行自动化综合处理，以传感器为载体，通过传感器获取外部信息，并对所获数据进行多级别、多层次和多方面处理，挖掘数据或者信息深层的含义，数据融合技术下使用传感器综合处理数据和单一的传感器处理数据不同，前者对数据的处理和分析更加全面、完整，并实现了对传感器的高效率运用。

2各项信息技术在农业工程中的应用

2.1虚拟仪器技术在农业工程中的应用。虚拟仪器技术将虚拟和智能结合，作为一种以计算机为载体的智能资源，在农业工程中得到深入应用，其中最常见的就是精密播种机虚拟仪器检测系统和种子成长虚拟检测系统。精密播种机虚拟仪器检测系统通过自动化检测和管理方式，从常规台架试验的所有项目获得相应数据，并能够展示相应数据，主要包含合格粒距平均值、落种性能以及种子落地速度，通过这些数据，可以了解播种情况，或者对有问题的播种进行及时处理，优化播种工作，在实际操作过程中，使用者可以直观的看到数据信息，并对数据进行记录和分析，将数据和播种标准进行对比，提高播种成功率。种子成长虚拟检测系统是通过智能化的方式，模拟种子成长所需要的环境，一方面，可以减少投入实际投入成本，另一方面，可以提高种子成功率，在模拟状态下优化种子成长环境，然后根据模拟情况指导后续的实际种植。另外，虚拟仪器技术对水果分离和选配做出重要贡献，以苹果分选为例，在分选时使用苹果分选系统，通过计算机展现图像，对图像进行分析，然后根据图像情况确定阀门开关，便于在之后实现智能化、自动化分选。虚拟仪器技术在农业工程中的应用，大大提高了农业生产效率，并提高农业生产质量。2.2专家系统在农业工程中的应用。专家系统应用于农业工程中区别于传统的农业，在传统农业发展中解决问题主要以工作者的经验为主，但是很多农业从业者的学历较低，掌握的专业知识较少，在解决问题时容易受到限制。专家系统是通过建立专家知识库，将农业生产和发展过程中遇到的问题进行转化，明确需要哪些知识解决，并确定常用的专业知识，将知识调入专家知识库中。现代农业中很多从业者基本以高学历为主，专业性强，这一点和专家系统的使用相符合，从业者的知识以及解决问题的方式都可以调入专家知识库中，方便在农业生产过程中使用。专家系统结构中，知识库专门存放农业领域方面的专业知识，当遇到问题需要调动知识库中的专业知识时，只需要工作人员输入关键词或者相关信息就可以，在这个过程中，推理机构控制专家系统工作的整个过程。2.33S在农业工程中的应用。遥感（RS）可以利用电磁波特性对物体以及所处的客观环境进行监测，获取物体的信息，并能够对物体进行精细化管理。在农业工程中，遥感技术主要通过遥感器发射信号，对农作物的耕作情况进行远程管理，比如农作物生长情况、产量、种植密度、种植环境、自然灾害情况，也可以对一定空间区域内进行全天候的实时精确监控，掌握种植区域内自然条件以及土壤的变化情况，获知可能发生的自然灾害，并可以提前做好预防措施，遥感对农作物的远程距离监控也可以做到精确化，通过监控了解农作物种植的详细情况，为了解农作物生长环境打下基础。地理信息系统（GIS）服务于农业的精细化耕作，对农业实行动态化和智能化管理。地理信息系统可以处理空间地域信息，获取信息后能够掌握空间地域内的自然条件、土壤条件以及病虫草害情况等，然后将这些数据信息输入到计算机中，计算机对这些数据进行分析和处理，实现对农业种植的动态化管理，这一应用可以判断所在空间是否适合耕作，并能够为精细化耕作做好准备。另外，地理信息系统也可以进行有效调查农业资源，通过处理空间内信息，获得气候图、实时图像，并进行相关处理，将气候图、实时图像整合为空间数据库，将空间数据库和实际数据结合起来，实现农业资源的自动化管理。同时，也可以对现有的土地资源进行整合和分析，明确土地资源的使用情况，对土地资源重新规划，避免资源浪费，实现资源合理利用和布局，以及实现对土地资源的可持续利用。全球定位系统（GPS）可以精准确定空间内的某一位置，或者对某一物体进行精确定位，主要包含地面控制站、地面监控站、空间导航卫星等组成部分，目前主要使用美国的GPS系统，该系统可以在任何时间、任意气象条件中接收4颗以上卫星的信号，在农业工程中主要使用GPS定位作业者和作业机械的具置。另外，将遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统结合应用在农业工程中，可以通过遥感获得农作物的生长数据，使用地理信息系统获取农作物种植地图，然后在农机上安装GPS，就可以指挥农机自动行走，完成耕地、播种、锄草、灌溉等工作。2.4数据挖掘技术在农业工程中的应用。当前，农业现代化的发展使得很多农业数据以及信息变得越来越庞大、复杂，使用传统的人工分析已经不能满足现代化的要求，所以，需要使用现代化技术来储存、分析数据。我国地域辽阔，农业种植面积大，并且不同区域的自然条件不同，在农业种植中面临着很多变动因素，比如自然灾害、土壤条件、病虫草害等，要想科学的应对这些变动因素，就需要找到对应措施，并能够预测事件的发生，做好预防措施。数据挖掘技术通过智能化、自动化、信息化的方式，将获取的信息储存起来，并对信息进行分类和分析，挖掘数据或者信息的延伸含义，以及数据呈现的特征，能够对动态记录和分析，并能够根据变动情况及时更新数据，便于查询和使用。2.5数据融合技术在农业工程中的应用。数据融合技术是对多个传感器进行融合，实现对信息的智能化控制和管理，一般多传感器信息融合技术主要用于精准农业关键技术的研究中，使用多传感器信息融合技术可以实现对数据的智能检测、管理和控制，而精准农业是对信息技术和人工智能技术的综合应用，使用多传感器融合技术可以大大提高精准农业研究的准确性。

3信息技术在农业工程中的发展趋势及对策

随着科学技术的不断发展，现代农业向专业化、集成化、智能化方向发展，因此，现代农业是传统农业的革命，改变了原有的生产和发展方式。我国是一个农业大国，疆域辽阔，农业种植面积大，农业在我国的产业发展中也占有重要位置，推动农业向现代化发展是必然趋势，在这个过程中，也会遇到很多挑战，因此，如何更好的利用信息技术，实现我国现代农业的全球化、智能化、专业化是需要思考的重要问题。我国和发达国家相比，现代化农业发展较为落后，同时，在农业机械化、农业生产规模、农民文化素质方面没有达到理想水平。所以，需要建立具有中国特色的现代化农业体系，进行专业化理论研究，结合农业实际发展情况，推动现代化农业信息技术在农业生产和管理上的应用；大力培养农业专业化人才，提供农业劳动者的素质，使农业从业者具备处理、运用信息的能力；建设现代化农业信息网络，让大众了解农业发展以及相关农产品，为农产品流通打好基础；发挥政府的作用，并结合科研机构以及企业，共同为现代化农业努力，推动农业的现代化发展；提高使用信息技术的能力，信息技术是现代农业的重要组成部分，只有能够综合利用各种信息技术，才能不断提高农业生产效率，推动农业现代化发展。

综上所述，信息技术作为现代农业发展的必要组成部分，改变了农业生产方式，提高农业生产水平，对于我国的现代化农业建设具有重要影响。同时，信息技术为农业发展提供诸多优势条件，为现代农业发展提供更多方向，不仅降低农业从业者的劳动强度，还大大提高生产效率，使农业在我国的产业发展中贡献更多力量。当前，在我国农业工程中已经应用很多信息技术，这些信息技术也为我国农业发展做出突出贡献，但是，我国对信息技术的应用较晚，并且很多信息技术的使用需要投入大量资金、设备等，加之我国地域辽阔，不同地区的农作物种植环境不同，这也加大了信息技术的应用，所以，我国农业对信息技术的使用还不成熟，同时，没有实现信息技术在农业发展中的全面普及。为此，相关工作者、研究者应该进一步研究设备的使用和更新，争取能够让信息技术更快、更好、更全面的融入到现代化农业中，为构建具有中国特色的现代化农业体系做好铺垫。

参考文献：

[1]徐小淇，李燕凌.中国信息化与农业现代化协调发展研究——基于省域视角及2003—2016年数据的分析[J].湖南农业大学学报（社会科学版），2019，20（03）：58-66.

[2]石元春.我国农业的信息化改造，中国农业科学技术政策[M].北京：中国农业出版社，2017.

[3]聂磊.浅谈农业信息技术在农业生产中的应用[J].农垦农机化，2018，12（09）：198-201.

农业工程信息技术例4

2现代农业信息技术创新

2．1发展特征及趋势

现代农业信息化科技创新的主要特征有：①以高科技为依托，具有高投入性；②相互渗透，具有开放性；③促进规模经营，具有高效性；④需求与要求矛盾多，极具差异性；⑤引进竞争机制，具有挑战性［7］。同时，智能化、移动互联特征鲜明，农业信息化呈现出集成化、专业化、网络化、多媒体化、综合化、全程化。当前，全国农业信息化科技创新呈现出新的趋势：①从注重基础建设向注重资源整合转变；②终端开发应用开始由传统终端向高效便捷的智能化终端转变；③产业信息化开始由单一环节的信息化科技创新向全产业链信息化科技创新转变；④由单一信息化技术创新向集成技术创新转变；⑤农业信息服务科技手段开始由传统单一方式向协同化、精准化、个性化、可视化、智能化方向转变；⑥创新机制开始由高校科研机构为主体、国家无偿投入为主，向以企业为主体、产学研结合、国家有偿投入转变。

2．2发展策略

依据前述发展阶段，在发展策略上，第一阶段为政府主导型，农业信息技术基础设施的研究、开发，实验的人力、物力主要由政府投入；第二阶段是双轨协调型。即综合运用政府和市场两种力量，农业信息技术的发展建设由政府、科研院校和企业共同参与；第三阶段为市场主导型。政府主要承担发展战略制订和政策环境构建，引导技术创新和产业发展，受技术创新利益驱动，企业是信息技术发展的主要推动力量［8］。“十三五”期间，我国大部分省份应该采取第二阶段战略，即双轨协调型，政府做好规划，引导企业发挥创新主体地位的作用。

3现代农业信息化关键技术

从信息利用过程来看，农业信息化技术创新的重点任务可归纳为：①信息自动获取技术，主要包括传感、遥测、遥感及摄像扫描技术；②信息传输技术，包括光纤通信卫星、通信激光等；③信息利用技术，包括数据库技术管理、系统人工智能与专家系统、遥感技术RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS、模拟与仿真技术和计算机网络技术等［9］；④信息控制技术，包括生产自动化技术，如农业生产领域的自动灌溉、自动施肥、温度自动调节等技术。同时，农业信息网络平台建设、农业信息资源数据库建设、农业信息监测与速报系统、虚拟农业和精确农业等已成为农业信息化建设的重点。其中，农业数据库产业是信息部门重点开发的领域，农业应用软件开发将成为农业信息产业化的重要组成部分［10］。在农业信息智能分析方面，需要突破智能化数据采集与挖掘、海量数据管理、生产风险因子早期识别、农产品市场价格短期预测等关键技术［11］。其中，精准农业、数字农业、农业电子商务、农产品质量安全追溯、农业技术集成、低成本便捷性农业软件和终端技术等将成为“十三五”期间农业发展研究的重点。

4现代农业信息化关键技术创新

4．1精准农业：农业生产过程信息化

针对农业生产环节精细化程度不高、农业污染、资源浪费大等突出问题，面向良种繁育、作物栽培、畜禽饲养等农业生产，以精准农业“3S”等关键技术集成开发与应用为代表，研究农田水、土、肥、气、温度等生长信息的智能感知与快速获取技术；研究土壤养分与墒情变化、耕地质量动态、气候变化等监测与处理技术；研发农田精准作业导航与变量作业控制、精准作业数字化管理与智能决策等管理系统；建设动植物防病治病、病虫草鼠害发生、重大疫情快速反应与预警体系。整合建设北斗导航、全球定位系统GPS、农田地理信息系统GIS、农田遥感监测系统、农业专家系统、网络化管理系统等，构建省级主要作物精准作业体系。推广测土配方施肥等一批共性关键技术和重大系统产品，提升省级以精准农业为代表的农业精细化生产水平。

4．2数字农业：农产品加工储运领域信息化

针对农产品加工储运领域自动化控制水平不高、管理薄弱等问题，加强农产品加工储运信息科技创新，重点开展农产品加工智能化装备、生产自动化控制、农产品储藏环境远程监控、鲜活农产品冷链运输控制、农产品物流管控等信息技术研发。攻克农业信息智能处理与知识发现技术，探索农业信息大数据应用建设。构建农产品加工数字模型和虚拟加工储运技术平台。研究农产品加工过程模拟模型，开发便捷性生产加工管理系统。利用工业化数字控制技术已有研究和应用成果，改造、改良传统农业产品加工领域的技术和设备，实现农产品加工储运优先向数字化迈进。

4．3农产品电子商务：农产品交易信息化

针对农产品信息流通、交易不畅等问题，顺应电子商务发展趋势，通过引进与开发，依靠信息科技创新，形成易用、好用的生态地理标志农产品电子商务平台及系统，降低农产品交易成本，提高科技信息服务含量，提升农产品交易的快捷性和便捷性。建设新型农产品交易平台、大型农产品数据库；加强支付、认证、配送等环节创新信息技术研发与应用；创新生产、流通、交易、竞价、网上超市等体验式服务。引导电信运营商、电信增值业务服务商、内容服务提供商和金融服务机构相互协作，开发电视、手机、电脑、公共服务等多种接入终端，建设并创新完善移动农业电子商务服务平台，研发信用积分管理系统，加强交易双方的信用管理。积极研发以电子商务为导向的配送物流配套体系，完善农业电子商务创新体系。

4．4产品质量安全追溯：农产品质量安全控制信息化

针对当前农产品质量安全问题，重点研究及应用农产品电子标识以及物流网络构建技术。研发质量监控、追溯技术及设备，推广便携式快速检验终端。通过农产品信息采集、质量检测监控、质量安全追溯信息读取等新型信息技术研发，实现农产品质量全程控制，保证质量。重点综合应用推广农产品电子标签及条码标识、信息采集与传输、无线移动数据采集与可靠传输技术，降低RFID设备和标签的成本，提高RFID技术普及率。针对猪肉、牛肉、鸡肉、蔬菜、水产品以及茶叶等农产品开展质量安全监管与质量追溯信息化示范，提高农产品质量及其安全水平。

4．5共性关键技术：创新现代农业信息服务共性关键技术

针对不同类型企业和经济组织急需的共性关键技术，主要进行信息化关键技术集成与应用，开发个性化信息服务软件和设备，探索农业信息资源挖掘与便捷传送技术，通过大型智能农业综合信息服务平台建设，实现硬件云平台化、软件超市化，形成农业信息共性关键技术创新体系。面向大田作物、设施蔬菜、集约化畜禽与水产等生产经营全产业链，集成数字农业、精准作业、农产品质量安全追溯等关键技术，推进农业物联网信息融合与云计算等核心技术，开发性能可靠、成本低廉、操作简便的现代农业软硬件技术产品和系统，推进农业生产经营的信息化、数字化、精准化［12］。面向农业合作社、家庭农场等中小经济组织，进行移动互联网设备及软件的研发与创新，开发特色软件，提高软件稳定性，满足特定用户的使用体验，解决农业人口普遍存在的文化程度总体相对偏低问题，提升信息化水平。

5现代农业信息化关键技术创新保障

信息服务业作为新兴行业，需要依靠政府大力推动，这是我国农业信息服务业发展的关键［13］。为实现我国现代农业信息化科技创新的战略目标，政府需通过重大专项的形式支持农业企业等相关经济组织和科研院所积极开展农业信息化技术研发与应用示范，引导农业信息化创新，保障各项工作顺利实施（见图1）。

5．1关键技术创新思路

根据农业信息化发展阶段，结合农村信息化“十二五”发展情况，针对现代农业发展过程中的瓶颈问题，解决农业产业化发展中农业信息服务共性关键技术集成应用的具体问题，保障现代农业在信息采集、加工处理、信息传播、信息接收利用等环节的畅通，提升农业信息化水平，为现代农业快速发展提供保障，实现农业现代化、信息化协调发展。

5．2关键技术创新布局

（1）农业信息体系创新布局。重点完善以科研院所、重点企业为主体的关键技术集成技术创新体系；构建以农业综合信息服务平台建设、信息服务资源整合、信息传输以建设及信息服务终端研发为主要内容的服务体系；形成以试验、示范为主要手段的推广应用体系。

农业工程信息技术例5

20世纪70年代以信息技术开始进入农业领域为特征,标志着我国农业信息化进入起步阶段。1979年我国引进农口第一台大型计算机-Felix C-512,主要用于农业科学计算、数学规划模型和统计分析等。1981年建立第一个计算机农业应用研究机构-中国农业科学院计算中心。1987年农业部成立信息中心,开始重视和推进计算机技术在农业和农村统计工作中的应用。

二、成长阶段

20世纪80年代末,以计算机和网络技术在农业领域的逐步推开为特征,标志着我国农业信息化进入发育阶段。适应构建社会主义市场经济体制的形势发展,1992年农业部制定了《农村经济信息体系建设方案》,成立了农村经济信息体系领导小组,加强信息体系建设和信息服务工作的统筹协调与规划指导,农业信息工作被提到重要日程。1994年成立主管信息工作的市场信息司,随后各省(区市)农业部门相继成立了对口的信息工作机构。1996年中国农业信息网建成开通,并为省、地农业部门和600多个农业基点调查县配备了计算机,实现了统计数据的计算机处理。1996年第一次全国农业信息工作会议的召开,标志着我国农业信息化开始进入政府推进、有序发展的新时期。

三、发展阶段

新世纪以来,以互联网技术、数字化技术等高新技术在农业领域的广泛应用和注重农业信息服务为特征,标志着我国农业信息化也进入快速发展阶段。2001年农业部启动了《“十五”农村市场信息服务行动计划》,全面推进农村市场信息服务体系建设。2003年建立了以“经济信息日历”为主的信息工作制度。2006年下发了《关于进一步加强农业信息化建设的意见》和《“十一五”时期全国农业信息体系建设规划》。2007年出台了《全国农业和农村信息化建设总体框架(2007年～2015年)》,全面部署农业和农村信息化建设的发展思路。此外,金农工程、“三电合一”工程、“农村信息化示范”工程等重大项目的建设,成为全面快速推进农业农村信息化建设的重要支撑。

目前,全国发达省份宽带网络已经覆盖到乡镇一级,已建成了遍布城乡的光纤通信网、数字数据通信网等基础通信网络,建成村级宽带接入网点,实现了行政村“村村通宽带”。信息资源开发利用初具规模,建立了农产品市场价格、供求信息、科技信息、农村政策、农业气象等主要农业数据库,基本形成了以市级平台为龙头,市、县网络为骨干,贯通乡镇、重点农业产业化龙头企业和部分村、户的信息网络体系。有些地区还建成移动营销服务网络,各县(市)区建立了覆盖农产品开发、市场培育、资源利用等农业综合信息服务平台,信息服务体系逐步健全与完善,信息技术在农业各领域得到广泛应用。许多村委会、镇村企业和经济合作组织通过互联网从事经营活动,农业生产、农产品流通、农村管理和社会服务领域信息化水平有了较大提高。

根据我国当前经济发展现状和信息化水平,按照建设社会主义新农村的工作要求,我们应充分利用现代网络技术手段,扎实开展示范项目和各项基础建设,推进农村信息化建设,推动农村信息化各项指标达到更高水平。

1.加强和完善农村信息基础设施建设。坚持城乡统一规划、统一标准、统一建设的原则。根据农村信息化建设需求,继续加大两个平台(农村信息服务平台、农村网络视讯平台)建设,完善两大平台系统功能和应用内容,实现视频点播、音频、图片等多种形式的互动;继续推进“光进铜退”工程,新建村级宽带接入网点,实现100%的行政村“村村通宽带”;继续增加宽带网络的出口带宽,提高网络的运行速率;继续开发完善“全球眼”安防系统,在创建平安农村、和谐农村中发挥信息技术的巨大优势和作用。同时做好农村移动通信网络覆盖、客户服务、渠道延伸等工作,进一步提升网络质量,提升农村地区的覆盖率。继续完善镇镇有店工程,提升客户服务及营销能力,开展惠农、助农系列活动,从产品、手机等方面加大惠农力度,逐步提高农村移动电话占有率。

2.推广应用农村信息技术。应用信息技术改造提升传统农业,是信息产业服务社会主义新农村建设的重点工作。立足农村生产生活实际,以让农民方便快捷地接收、应用到实用信息为出发点,充分发挥网络技术和平台优势,构建声讯平台、互联网平台、网络视讯平台及移动网络平台为支撑的综合信息服务平台,建立统一的对外门户网站,加强信息技术的普及推广。积极推广适应农村特点、方便农民使用的各类信息技术和信息系统,大力开发具有农村市场特色,适合于广大农村使用的信息产品,丰富号码百事通、声讯电话中的涉农信息,提高信息获取的便捷程度和信息内容的实用性。利用电话彩铃技术,打造行政村、镇的“有声名片”;利用电话声讯技术和短信定制,查询、发送各类涉农信息;利用网络视讯技术开展远程教育、远程培训、远程会议、远程医疗等应用;利用互联网镜像、链接技术,整合各部门的涉农信息资源,汇聚到农村综合信息服务门户网站;建设 “农信通”业务平台,为广大从事农业生产、经营者提供“三农”政策、农业科技、市场供求、农业气象等实用信息服务。

3.拓展农村信息服务领域。完善农业信息服务体系,健全信息服务队伍,完善工作程序,严格工作制度。以体系建设为基础,推进农民上网和农业信息网站建设,完善服务功能,拓宽服务领域,提高服务水平。建设农业信息支持系统,设立全省统一的对外门户网站,面向农村基层组织、涉农部门和企业、种养殖专业户等提供农村政策法规、用工信息、财税信息、农科知识、灾情预警信息、农产品市场价格等具有较强针对性的农村经济生活信息,为农村、农业和农民提高生产水平、提高生活质量提供实用信息服务。面向“三农”生产、经营、投资、销售领域开展咨询服务。重点解决制约农村信息服务的三大瓶颈:一是信息进村入户,要开发和应用贴近农民需求的信息系统和信息终端,利用公共网络和各种专网,通过恰当的接入方式,使信息进村入户;二是信息内容,要开发、整合和利用涉农信息资源,特别是本地化信息,充分依靠涉农部门,以保证信息内容的准确及时;三是长效机制,形成市场化运作机制,以农民普遍能够接受的价格和方式提供信息服务。

农业工程信息技术例6

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）09-0044-02

随着农业信息化进程的加快，农业信息技术人才的需求将进一步加大，对于从业人员的专业水平和知识面广度将有更高要求。农业信息化人才将转向专业化，具有一定农业技术和信息技术的复合型人才成为市场需求热点，其中职业能力较强、与工作岗位对口的职业教育人才，由于实际针对性更强，也将成为农业信息人才的需求重点。与逐步完善的农业信息硬件设施相比，农业信息技术人才相对短缺。一般来说，搞农业的专家和学者对计算机技术掌握较好的不多，而一些计算机专业人员对农业科学又比较陌生，这样在农业信息技术应用的结合点上就存在着较大的矛盾。因此，为加快农业信息化建设步伐，研究和探索农业信息人才培养的对策与措施，尽快培养大批高素质、复合型农业信息化人才，已成为农林院校急待解决的问题。

一 模块化课程体系概述

模块化课程体系是以就业为导向，按专业设置相应的专业技能模块和职业定向模块，并根据技术变化和市场对各职业岗位人才的需求情况构建的课程体系结构。首先制定通识课程模块（公共基础课程），然后面向相关职业岗位群需要的共同知识与技能，设立专业平台课程模块。在此基础上，根据就业岗位的不同要求，设置专业核心课程模块，最后根据动态的市场需求和学生发展的需要，设置专业拓展课程模块，并进行与就业岗位相对应的顶岗实习。

二 农业信息技术专业课程体系构建思路

为了构建农业信息技术专业的模块化课程体系，根据模块化课程体系的特点，结合农业信息技术专业的教学现状，我们进行了一些探索和实践，构建思路如下：

1.开展职业岗位、工作任务、核心能力需求调研

依托上海现代农业职教集团、校企合作专业教学指导委员会，走访上海农业信息有限公司等相关行业企业进行调研，研究论证、确定面向农业信息技术的主要职业岗位。

2.分析基于职业岗位的知识与技能

面向农业信息技术职业岗位引入职业标准，与企业行业专家一起研究剖析各职业岗位对应的实际工作任务、工作过程，归纳整合形成农业信息技术专业所需的工作知识、能力和职业素质要求。

3.构建“理实一体”的课程体系

构建“校企共建，理实一体”模块化课程体系，体现专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接、职业教育与终身学习对接。

4.制定各课程模块教学要求标准

根据专业培养目标和岗位需求，通过职业能力分解优化教学内容。核心课程与企业合作开发体现“工学结合”特色的以能力培养为主导的项目化课程体系，并采用基于工作过程的课程开发方法，开发标准化课程。

三 农业信息技术专业课程体系的构建

1.农业信息技术专业职业分析

通过企业走访、专家座谈、问卷调查、毕业生访谈、网络资料收集等手段，就相关行业企业对农业信息技术人才的需求情况进行了调查。了解到相关企业对应用型农业信息技

术人才的需求量还相当大，且涉及农业的各个领域，面向应用型层面的主要有如下四类人才需求：（1）农业信息管理人才。主要从事农业信息资源建设工作，包括农业信息数据采集、分析，农业数据库管理等工作。（2）农业应用系统开发人才。主要从事涉农软件项目的开发规划、设计、测试、维护等工作。（3）现代农业设施设备的操作与维护人才。主要从事农业物联网工程项目实施、农业物联网系统运行与维护、农业生产自动化设施设备的操作与维护等工作。（4）农业信息技术（产品）推广（销售）人才。主要围绕农业生产、经营环节，开展农业信息技术或产品的开发、推广，信息咨询服务等工作，特别是围绕农业电子商务等新兴业务，从事一些信息技术服务工作。

2.典型工作任务分析

农业信息技术典型工作任务描述

序号 工作

领域 典型工作任务 专业能力 支撑课程

1 农业信息管理 农业信息

采集与处理 田间试验统计与分析；田间数据采集与档案建立；条码数据采集与处理；农作物数字图像信息采集与处理 农业信息技术；田间试验统计；自动识别技术及应用；数字图像处理；农业数据库应用

农业信息管理 农业信息与检索；农业信息数据库建立与管理；农业专家数据库的应用

2 农业应用系统

开发 软件项目开发规划 与客户沟通，进行需求分析；进行项目可行性分析；确定项目进度计划；确定设计方案 信息系统分析与设计；农业数据库应用；地理信息系统；农贸电子商务网站建设

软件项目开发设计 需求分析；项目的概要设计；确定功能模块和界面；和用户再次确定需求；编写概要设计文档

软件项目开发实施 分配工作任务；数据库的实现；编写和调试项目程序代码；编写技术文档

软件项目开发测试 制定测试计划；配置测试环境；设计测试案例；编写测试代码；实施测试；编写测试文档

软件项目应用维护 软件的安装；软件的性能分析；软件常见故障的症状分析；软件的故障排除；数据库的维护

3 现代农业设施设备的操作与维护 农业物联网工程项目实施 物联网设备安装；物联网现场应用；物联网施工工程督导/监理 农业遥感技术；物联网技术及应用；嵌入式技术及应用；农业自动化控制；电气控制与PLC；农业机械与设施

农业物联网系统运行与维护 物联网系统设备调试；物联网系统设备维护；物联网技术支持；物联网系统管理

农业生产

自动化设

施设备的

操作与维护 自动化设施设备的操作；自动化设施设备的安装调试；自动化设施设备的故障检测与排除

4 农业信息技术

（产品）推广

（销售） 农业信息技术（产品）；

推广（销售） 与客户沟通，进行营销推广；进行产品的部署调试；进行用户需求分析；售后技术支持 信息系统分析与设计；农产品市场营销；现代物流技术；农贸电子商务网站建设

农产品

营销及

电子商务 营销方案的设计与撰写；运用营销技巧开展营销活动；电子商务基本操作；农产品网络营销

典型职业工作任务分析是职业教育工学结合一体化的课程开发方法。根据工作过程设置结构完整的典型工作任务，分析完成每项工作任务都需要的若干种专业能力，从而根据职业能力确定核心课程。我们对农业信息技术专业职业分析中提到的四类工作领域，分析工作过程得出典型工作

任务，并对每项工作任务所需要的能力进行了详细描述，结果见上表。

3.课程体系设计

经过进一步的归纳与选择，整合典型工作任务形成职业能力领域，根据认知及职业成长规律递进的原则，由专业教师和课程专家一起研讨，重构行动领域并转化为学习领域，最终构建“校企共建，理实一体”模块化农业信息技术专业课程体系（见下图）。农业信息技术专业课程体系纵向由公共基础课程（通识课程）、专业必修课程（专业平台课程、专业核心课程）、专业拓展课程和综合能力实践培养（顶岗实习）四个模块组成。专业必修课程和专业拓展课程的实践操作部分以单项专业技能训练为主，综合能力实践培养则以校内综合项目或企业项目为载体，将所学过的单项技能进行综合运用。横向由农业信息管理、农业应用系统开发、农业自动化管理三个方向构成，以满足不同层次、不同需求的学生需要。

农业信息技术专业模块化课程体系

四 总结

该课程体系的构建充分体现了以就业为导向的高职办学原则，面向职业岗位群，把从业所需要的知识、技能有机地整合在一起，缩小了学生在校期间所学技能与行业需求之间的差异。该体系的实施满足了不同层次学生的需求，真正体现以学生为本、因材施教的原则；同时，该体系的实施要求专业课教师充分了解行业需求，具备模块要求的知识和技能，增强了教师参与行业联系、技能提高的紧迫感和积极性。

参考文献

农业工程信息技术例7

中图分类号：f490.5；f291 文献标识码：c 文章编号：0439-8114（2014）07-1695-05

interaction and synchronized development of industrialization，informationization， urbanization and agricultural modernization

li shi-bo

（department of social sciences， zunyi medical college， zunyi 563003， guizhou， china）

abstract： industrialization， informationization， urbanization and agricultural modernization are important components of socialist modernization with chinese characteristics. industrialization promotes informationization development urbanization advancement and agricultural modernization level. informationization development is the bellwether of industrialization， the booster of urbanization and the support of agricultural modernization. urbanization depends on informationization and industrialization， and drives agricultural modernization. agricultural modernization depends on informationization， assists industrialization and accelerates urbanization. the synchronized promotion of industrialization， informationization， urbanization and agricultural modernization is the inevitable choice of the coordinated interaction of the “four modernizations”. only the synchronized development of the “four modernizations” can promote the integration of city and countryside， speed up the advancement of modernization， and realize the goals of harmonious and stable society and the socialist common prosperity.

key words： information； industrialization； urbanization； agricultural modernization； interactive relationship

党的十报告《坚定不移沿着中国特色社会主义道路前进 为全面建成小康社会而奋斗》中明确提出“坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路，推动信息化与工业化深度融合、工业化与城镇化良性互动、城镇化与农业现代化相互协调，促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展”的重大战略任务，这一论断充分表明了党在新的历史起点上对现代化建设规律的深刻认识和把握。工业化、信息化、城镇化与农业现代化是中国特色社会主义现代化建设的重要内容，诠释其之间的互动关系与同步发展的要求，对于推进中国特色社会主义伟大事业向纵深发展具有重大的理论和现实意义。

1 工业化、信息化、城镇化和农业现代化的基本内涵

1.1 工业化

工业化是一个历史范畴，一般指传统农业型社会向现代化工业型社会转变的过程中，工业或第二产业产值在国民生产总值中的比重持续增加，工业生产量快速增长，劳动生产率大幅提高，工业就业人数在总就业人数中的比例不断上升，推进现代工业在国民经济中占主导地位，即日益彰显出工业发展的显著特征，是近现代经济发展的主旋律。《新帕尔格雷夫经济学大辞典》中指出，工业化是一种过程，此过程主要体现为工业生产活动、工业产值及工业就业持续增加的发展过程。然而从广义上来理解，工业化过程不仅仅是工业产值增加、工业就业人数增加及物质生产能力提高，而且还包括社会、政治、文化、人口及就业等方面的变革，城镇化水平和国民消费层次全面提升，由此带动整个社会结构及人们思想观念、习俗的变迁。

当前，我国现代化建设强调中国特色的新型工业化道路，实质上就是经济结构调整和产业结构不断升级的过程，着力

动经济结构发生重大变化，提高经济增长质量，在关注经济效益的同时，注重资源节约和环境保护，坚持速度和效益相结合，走高技术、低污染，全面、协调、可持续发展的新兴工业化道路。 　1.2 信息化

信息化是在计算机技术和数字化技术等先进科学技术基础上产生的，是人类社会发展到一个以信息技术运用为标志的新阶段，通常指人类经济社会发展进程中，实现从以物质能源为经济结构的重心，向以信息为经济结构的重心转化。主要体现为日益采用现代技术尤其是信息技术来装备社会各生产领域，具体生产活动中以信息的不断获取、加工和传递为前提，促进信息技术和产业在国民经济中的作用不断增强，实现从有形物质创造价值向无形的信息创造价值的转变，同时引发社会观念、社会经济、社会结构及商业模式等方面的创新和变迁。目前我国强调的新型信息化就是以现代通讯技术手段来装备我国社会生产生活及社会管理等相关领域，促进信息交流和知识共享，充分开发信息新技术、利用各种信息资源，培育国家信息化体系，发展信息产业，使信息高新技术广泛应用、渗透到社会生活的每个领域中去，推动经济社会发展转型，以此加速社会主义现代化建设的步伐。

1.3 城镇化

城镇化是指随着产业结构调整，第二、三产业向城镇聚集，同时人口向中心城镇转移和集中，从而使城镇规模不断扩大，城镇原有结构和功能实现转变的一种历史过程。它是社会经济发展水平和人民生活质量有所提升的表现，对突破城乡二元结构、统筹城乡发展有着重要影响，是世界上大多数工业化国家的基本发展趋势，也是近现代社会发展的主旋律[1]。当今我国新型城镇化强调用科学发展观来统领城镇化建设，以产城互动、和谐发展为指引，推动城镇基础设施建设向农村拓展，推进城乡一体化建设，同时坚持以人为本，促进公共资源的合理配置，推动公共服务均等化，让城乡居民共享城镇化发展成果。所谓新型城镇化的“新”特指从实现片面扩张城镇规模到提升城镇产业集聚、公共服务及生态宜居等的转变，实现城乡分割状态到城乡一体化的转变，实现从过去偏重外延扩张向提升质量内涵的转变，探索产城互动新路径，统筹推进农村城镇化和城镇现代化。

1.4 农业现代化

农业现代化一般是指传统农业向现代农业的转化过程，强调用现代先进科学技术装备农业，先进经济管理方法管理农业[2]，促进落后的传统农业生产向具有先进科技水平的现代农业生产转变。农业现代化既是一种过程又是一种手段[3]，包含了农业生产技术的提高、农业生产与经营模式的转变以及农业产业效率的增加等，包括使用现代科学技术、现代工业发展理念和现代经营管理方法来实施，它是社会全面现代化的基础。当前我国新型农业现代化一方面重视农业产出效益，另一方面则愈加注重提升农业生产的可持续发展能力，生产具体环节上强调推进专业化、组织化及合作化，推动农产品加工产业链向纵深程度发展，注重新技术在农业生产中的推广与应用。

2 工业化、信息化、城镇化与农业现代化的互动关系

2.1 工业化促进信息化发展，推动城镇化进程，提升农业现代化水平

工业化是信息化的前提和主要载体，工业化的发展为信息化奠定物质技术基础，日益推动信息技术的不断创新，是拉动信息化的重要力量。在信息技术突飞猛进的当下，工业化与信息化密不可分，相互融合，相互促进，这种相互作用表现为：工业化是信息化带动下的新型工业化，信息化是新型工业化中新型的信息化；信息化是工业化的延伸和发展，信息化是推动工业化的重要手段。从工业化进程的角度来说，其成果日益产生对信息化的广泛应用需求，生产中需不断促进信息产业发展和信息技术创新，以此带动信息技术与设备的普及应用，通过工业化来促进信息化发展，提高信息化水平。

工业化是城镇化的动力和助推器，城镇化则是工业化进程的必然结果；工业化以城镇化为基础，是城镇化的经济内涵。伴随着工业化进程的推进，大工业的社会化生产方式促进经济效益持续增长，产业结构进一步优化，产业集聚效应不断增强，城镇功能不断提升，农村劳动力人口转移并向城镇集聚，城镇规模渐趋膨胀。现代工业呈现关联性强、聚合度高的集群式发展态势，生产的规模性和集中化日趋加强，催生着各种生产要素不断向城镇聚集，带动了区域内人口、资源环境和经济社会全面协调可持续的新型城镇化发

展。

工业化实质就是传统农业经济向现代工业经济转化的过程。在此进程中，工业化的发展为农业现代化提供必要的资金和技术支持，吸纳大量农村劳动力，拓宽农民致富增收的渠道，同时工业化能促进农业内部的分工，提高农业生产的专业化程度，实现规模化经营。由于农业产业化是以工业企业为载体，以工业化发展为基础和条件而生存和发展的一种生产经营模式，因此工业化越发展就越能为现代农业的产业化生产创造良好条件，从而增强农业生产效率和经济效益，整体提升农业现代化水平。

2.2 信息化引领工业化，助推城镇化，支撑农业现代化

信息化对工业经济的结构、工业化社会的就业方式产生重大影响，信息技术催生新兴产业，全面提升和调整传统产业结构，赋予工业生产全新的时代特征。信息化与工业化的深度融合，表现在国民经济各部门应用现代信息科学技术，包括信息技术与工业技术、信息资源与工业资源及虚拟经济与工业实体经济等方面在生产技术、产品质量及产业衍生等环节上的融合。作为现代工业重要组成部分的新兴信息产业发展，能直接带动产业结构的升级和优化，促使信息转化为企业的内在竞争力，其高速发展有助于增强工业化能力，提高工业化水平。

信息化是城镇化经济增长的助推器和提升机，城镇化则是信息化的载体和依托。信息化优化以知识和技术为核心的城镇资源配置，强化城镇化进程中的制度创新，是城镇经济结构调整和升级的主要推动力。通过信息产业化和产业信息化两种形式优化城镇产业结构，使其向信息产业为主的经济模式转变。信息技术的广泛应用可提升城镇的规划建设和经营管理水平，使城镇空间呈现扩散化或积聚化趋势，对城镇经济、文化和管理等产生影响并引发城镇功能的转换，信息技术同时带动信息产业，从而改变就业结构，拓展城镇就业空间。显然，信息化通过推动工业化进程，支撑和拉动城镇经济增长，加速城镇化的发展。 信息化是现代农业科技进步的必备方式和重要条件，信息化建设促进农业机械化和信息化水平的提升，加快农业科技创新和应用，改变传统手工劳动生产方式，提高农业劳动生产率和产出效益，加速现代农业发展。以信息化助力农业现代化，可提供共享农业科学研究的高性能计算设备和分布式数据库资源，创建农业科技人员依靠的信息化基础设施，构筑网络化的农业科技创新成果推广服务体系，为农业发展提供及时有效的信息服务，强化涉农信息资源整合，增强农民的信息意识，缩小城乡数字鸿沟，对改变城乡二元经济结构具有重要意义。

2.3 城镇化依托信息化，仰赖工业化，带动农业现代化

城镇化的发展程度往往取决于信息化的发展水平，城镇化是信息化的有效载体和物质基础，也是信息化演变发展的空间形式，城镇要素禀赋和资源配置能力是城镇信息化体系发展的核心，加快城镇化进程是推进信息化发展的需要。信息化日趋演变为新型城镇化进程的主题和驱动力，成为缓解城镇化发展过程中所面临诸多矛盾的有效手段，而作为信息集散地的城镇，广泛推广和应用现代信息技术可提高管理水平，提升城镇集聚和辐射功能，为产业信息化和信息产业的发展提供广阔的空间，从而推进城镇现代化进程。

城镇化是工业化的空间载体和平台，是工业化发展的必然结果，同时也是推进工业化进程的基本土壤，工业化则是城镇化的内在动力和经济支撑。城镇化保证工业化要素集聚，城镇丰富的知识信息技术资源禀赋为工业产业化发展提供了要素条件，城镇化的基础地位越牢固，工业化的产业支撑作用就越强。推进工业化与城镇化良性互动、协调发展，既可为工业化创造条件，也是城镇化发展的内在规律，二者互动发展的良好契合点就是推进“产城”融合，通过有效整合工业产业与城镇资源，提升产业支撑、城镇承载能力，充分发挥工业化对城镇化的“发动机”和“加速器”作用。

城镇化是农村实现工业现代化的有效载体和实现农业现代化的催化剂，也是农业现代化的必然体现和重要标志，城镇化对农业现代化发展产生重大影响。城镇产业化的发展为农业现代化提品、技术支持、资金积累以及农业现代化需要的农业机械、水利设施和化肥等的投入，当工业化、城镇化发展到一定程度时，这些产品就能以低成本购得；城镇化还有利于农业人力资本的积累，为农业产品提供数量上和结构上的需求变化，为农业结构调整和升级创造市场条件，从此意义

来说，工业化和城镇化就是实现我国农业现代化的关键[4]。

2.4 农业现代化依赖信息化，协助工业化，加速城镇化

科技进步和信息技术革命是农业发展的主要动力源泉，现代科学技术是现代农业的核心标志，农业科技进步程度决定着农业现代化水平。在以生物技术和信息技术为主要标志的新一轮农业科技革命浪潮下，积极推进农业科技研究和开发是保持农业持续稳定发展、长期确保农产品有效供给的需要，是确保国家粮食安全的基础支撑，是农业增产、农民增收的强劲动力，也是农业现代化赖以实现的有效途径。应加快农业科技创新和推广，打造农业科技创新的信息化平台，建设农业科技推广的信息化服务体系，以科技创新引领农业进步，不断推进农业现代化。

农业是工业的基础，农业为工业的发展提供基本的原材料保障，农业现代化的推进则为工业化提供必要的支撑，对工业化的深入发展有着重要的协助、推动作用。科学技术广泛应用于农业生产经营活动的各个方面，进一步优化了农产品结构，满足了工业化对农产品供给日益增长的需求，同时促进了农业技术、农业结构和农业管理现代化的快速发展，促进了农业生产经营集约化的实现，为工业发展提供了大量富余劳动力，也带动了农业人口逐渐向中心城镇的转移和集中，从而推动了城镇工业化的发展。

农业现代化是城镇化发展的前提条件和制约因素，农业现代化为城镇化进程创造市场条件，提供要素来源。城镇本质上就是劳动力、土地、市场和资本等各种要素在地理上的集中，农业现代化的进程带动农业企业不断聚集，且所需劳动力数量越来越少，加速了农村剩余劳动力向城镇的转移，为城镇产业化的发展提供了充足的劳动力；农业劳动生产率的提高依靠大量农业机械、化肥等工业产品的投入，逐步增加了农民收入，提高了工业制成品和服务需求的绝对数量，从而为城镇第二、三产业发展创造更多需求，加速推进城镇化进程。

3 同步推进工业化、信息化、城镇化与农业现代化是“四化”协调互动的必然选择

“四化”互动体现了在信息技术时代下工业与农业、城镇与农村的逻辑关系，构成了“四化”同步发展的内在机制。“四化”之间的协调互动关系，表现在当下我国现代化进程中“四化”的共存，决定了推动“四化”必须实现长期均衡的发展趋势，而要实现均衡态势就要求同步推进工业化、信息化、城镇化与农业现代化，并日益彰显工业化的主导作用，突出信息化的引领作用，提升城镇化的质量内涵，加强农业现代化的战略地位。

3.1 “四化”同步愈益彰显工业化的主导作用

相对于机械化大生产的传统工业化而言，新型工业化强调“科技含量高、信息化涵盖广、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥”的工业化发展道路。新型工业化是信息化的主要载体，是农业现代化的基本前提，同时是新型城镇化的重要支撑。在“四化”同步发展过程中，新型工业化居于主导地位，是构建现代产业体系的主力军、转变经济发展方式的主战场、“四化”协调互动的主动力，在经济社会发展中具有决定性作用。没有新型工业化的快速推进，“四化”协调互动发展就缺乏强有力的产业支撑，无法催生新型城镇化，带动新型农业现代化，工业化与信息化的深度融合也就无法实现。

3.2 “四化”同步突出强调信息化的引领作用

当今时代，信息技术与知识经济日新月异，信息化促使人类社会发展模式内涵有了质的变化，深刻改变了社会产业结构，在推动经济社会发展转型的地位与作用日益突出。信息技术迅猛发展，成为现代社会技术体系的基础技术，信息技术渗透到传统产业中，使传统产业信息化程度越来越高，推动以物质和能源投入为主的经济形态向以知识和信息投入为主的知识经济或信息经济形态转变，对经济建设和社会发展起着重要的引领作用。信息产业是战略性先导和支柱产业，是促进经济增长方式转变的核心产业，日益成为经济发展的主要动力和社会再生产的基础。“四化”同步发展中，充分利用信息资源，促进信息化和工业化融合发展，推动产业结构升级，降低物资消耗和交易成本，对实现中国经济增长向节约资源、保护环境、促进可持续发展的内涵集约型方式转变具有重要推动作用。 3.3 “四化”同步更加注重提升城镇化的质量内涵

与传统提法不同，新型城镇化更强调内在质量的全面提升，体现的是经济社会发

展的和谐与协调。从偏重数量规模向注重质量内涵提升、偏重经济发展向注重经济社会协调发展、偏重依赖工业化向农业现代化等多力支撑体系的转变，是推动经济社会发展的重大战略，带动区域协调发展的重要途径[5]。“四化”同步发展中，推进新型城镇化建设，对于调整经济结构，打破城乡二元经济结构，在更大范围内实现土地、劳动力、资金等生产要素的优化配置，拉动农村居民的消费需求和投资需求，促进农业功能的拓展与开发[6]，发挥城镇在沟通城乡的重要枢纽作用，实现城乡统筹发展，最终促进城镇化与工业化、信息化、农业现代化协调互动有着重要的现实意义。

3.4 “四化”同步更加强调农业现代化建设的战略地位

与以往的农业经济政策相比，“四化”同步着重把农业现代化放在与工业化、信息化和城镇化具有同等重要的战略高度。我国农业现代化是推进工业化、信息化和城镇化发展的基础，“没有农业现代化的发展，很难从根本上改变农村的落后面貌”[7]，农业的发展正如西蒙·库兹涅茨所指出的，对经济增长提品、市场、要素和外汇4个方面的贡献。“四化”之间的协调互动关系决定着只有不断改善农业生产基本条件，深化农业生产结构调整，稳步提高农业综合生产能力，加强农业现代化的基础战略地位，才能有与工业化、信息化、城镇化相适应的农业现代化水平，真正实现“四化”同步发展。

3.5 “四化”同步凸显我国经济社会全局的科学发展

“四化”同步彰显系统思维视阈下的总体布局，是实现科学发展的必然要求，这种同步不仅仅是简单的时间同步，而且是“四化”之间空间上的同步。就层次性而言，工业化是经济社会发展的先导，是强国之本；信息化则为其他三者提供现代化管理、支撑的手段，是实现科技兴邦的源泉；城镇化是我国公民基本生活的需求保障，有助于推进城乡一体化、缩小城乡贫富差距和农村剩余劳动力的转移；以信息技术装备的农业现代化能促进我国发展高效农业，提高生产效率，降低生产成本，是工业化的人力资源源泉，也是城镇化进一步发展的有力支点。“四化”同步对工业化、信息化、城镇化和农业现代化进行统一规划，科学合理地推进，倡导低碳发展，强调资源消耗低、环境污染少、可持续的协调发展路径，更加体现了发展的全面性和科学性。

总之，“四化”之间辩证统一，相互联系，相互促进，共生共在，协调互动。当前“四化”同步核心是注重工业化与信息化的深度融合，没有信息化条件下的工业化，就无法推进城镇化，实现农业现代化；只有农业现代化的发展，才能为工业化、城镇化提供更多的生产要素和更广阔的农村市场，而工业反哺农业、城市支持农村又是实现农业现代化的主要引擎。因此，必须毫不动摇地推动“四化”同步发展，以此提高综合国力，缩小贫富差距，促进城乡一体化，加速现代化进程，实现社会和谐稳定和全民共同富裕。

参考文献：

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农业工程信息技术例8

0　引言

进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。

    农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。

    1　农牧业信息化的概念

1. 1　信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。

    1. 2　农业信息化

农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。

    梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。

    农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5, 9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。

    农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3s”技术(即地理信息系统gis、全球定位系统gps和遥感技术rs)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5, 10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。在数字水平上,对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1, 11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。

    根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯和电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。

    笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3s”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。

    1. 3　畜牧业信息化

畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。

    畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。

    笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3s”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。

    2　农牧业信息化的发展状况

2. 1　国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。

    农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。

    美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有: 1975年,美国内布拉斯加大学创建了agnet联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的agricola;信息研究系统cris可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。

    美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。

    早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。

    德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。

    荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养velos管理系统[17]。

    目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3s”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15, 18]。

    2. 2　国内发展状况

20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。

    表1　我国农业信息化发展阶段

阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(edp)、大型数据库的建立和mis系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透

我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。

    中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。

    2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(wms)和棉花生产管理系统(cotmas)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。

    3　我国农牧业信息化发展面临的问题

目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。

    笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。

    4　我国农牧业信息化的发展方向

1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。

    2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。

    3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。

    建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。

    我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24, 26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。

    笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。

    5　我国农牧业信息化的作用

农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。

    作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。

    强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(rs)、农业地理信息系统技术(agis)以及全球定位系统(gps)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。

    广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4, 23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。

    6　结束语

推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。

    参考文献:

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农业工程信息技术例9

0　引言

进入21世纪以来,虽然基于工业社会要求的农业机械化、化学化、水利化和电气化在世界许多国家还没有全面完成,但随着信息技术的迅猛发展,以数字化为核心、网络化为趋势的信息化产业逐渐深入到社会的各个领域。信息化技术同时不断深入到农牧业生产的各环节中,形成了以数字化为特征的“数字农业”,给农牧业这个传统领域注入了新的活力[1]。农牧业信息化对于农业经济深入增长具有深远的影响,并且可以促进传统农业向现代化农业的转变[2]。加强农牧业信息化建设是发展现代农业的重要内容。

农牧业信息化是现代农业的重要标志,在驾驭农村市场经济中处于前置性的基础地位,是提高农业的综合生产力和经营管理效率的有力手段[3],是农业实现现代化的必经途径。随着信息社会和知识经济时代的到来,农业信息技术将在农业和农村经济的发展中发挥越来越大的作用[4]。没有农牧业的信息化,就没有国民经济的信息化,也就没有整个社会的信息化。农牧业信息化应当成为中国这个农业大国一种必然和必须的发展趋势,深入研究农牧业信息化是一项亟待探讨而且具有重大意义的课题[5]。

1　农牧业信息化的概念

1. 1　信息化信息化概念包括信息和信息化两个最基本的概念。信息化是一个过程,与工业化和现代化一样,是一个动态变化的过程。在这个过程中包含3个层面和6大要素。所谓3个层面,一是信息技术的开发和应用过程,是信息化建设的基础;二是信息资源的开发和利用过程,是信息化建设的核心与关键;三是信息产品制造业不断发展的过程,是信息化建设的重要支撑。6大要素是指信息网络、信息资源、信息技术、信息产业、信息法规环境与信息人才。信息化就是在经济和社会活动中通过普遍采用信息技术和电子信息装备,更有效地开发和利用信息资源,推动经济发展和社会进步[6]。

1. 2　农业信息化

农业信息化有狭义和广义之分:狭义的农业信息化是指农业的数字化和网络化;广义的农业信息化是指农业全过程的信息化,在农业领域全面地发展和应用现代信息技术,使之渗透到农业生产、流通、消费以及农村社会、经济和技术等各个具体环节的全过程,从而极大地提高农业效率和农业生产力水平[7]。贾善刚指出:农村信息化的概念不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项信息技术在农业上普遍而系统的应用过程。

梅方权年认为,农村信息化是一个广义的概念,应是农业全过程的信息化,是用信息技术装备现代农业,依靠网络化和数字化支持农业经营管理,监测管理农业资源和环境,支持农业经济和农村社会信息化[8]。

农业信息化可以从4个方面来加以描述和概括:一是农业劳动者的高度智能化;二是农业基础设施装备信息化;三是农业技术操作自动自控化;四是农业经营管理信息网络化[5, 9]。农业信息化不仅包括计算机技术,还应包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多项技术在农业上普遍而系统应用的过程。

农业中所应用的信息技术包括计算机、信息存储和处理、通讯、网格、多媒体、人工智能以及“3s”技术(即地理信息系统gis、全球定位系统gps和遥感技术rs)等。在发达国家,信息技术在农业上的应用大致有以下方面:农业生产经营管理、农业信息获取及处理、农业专家系统、农业系统模拟、农业决策支持系统和农业计算机网络等[5, 10]。数字化作为农业信息化的核心内容,就是按人类需要的目标,对农业所涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制和管理。在数字水平上,对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展。数字农业主要包括农业要素(生物要素、环境要素、技术要素和社会经济要素)的数字信息化、农业过程的数字信息化(数字化实施和数字化设计)以及农业管理的数字信息化[1, 11]。农业信息化实质是充分利用信息技术的最新成果,全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息和知识的获取、处理、传播与合理利用,加速传统农业的改造,大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平,促进农业持续、稳定、高效发展进程。农业信息技术就是实现农业各种信息采集、处理、传播和贮存等方面的技术。

根据信息技术在农业应用领域的不同,主要分为气象遥感技术、卫星定位技术、农业专家系统和农业自动化技术等[4]。数字农业的本质是把信息技术作为农业生产力重要要素,将工业可控生产和计算机辅助设计的思想引入农业,通过计算机、地学空间、网络通讯和电子工程技术与农业的融合,在数字水平上对农业生产、管理、经营、流通、服务以及农业资源环境等领域进行数字化设计、可视化表达和智能化控制,使农业按照人类的需求目标发展[1]。

笔者认为,农业信息化是指涉农领域(农、林、牧、副、渔)所有对象的数字信息化,具体体现在农业基础设施装备的数字信息化、农业生产过程的数字信息化、农业资源环境的数字信息化、农业生产管理的数字信息化、农业经营管理的数字信息化、农业市场流通的数字信息化、农业劳动者的高度智能化以及农民生活的数字信息化,应用计算机技术、微电子技术、人工智能技术、自动控制技术、“3s”技术、通信技术和网络技术等高新技术实现农业的数字信息化,并付诸实施于农田精耕细作、病虫害防治、林区规划管理、畜禽渔业的生产操作自动化和数字化管理以及农民生活消费的网络信息化等方面,集农业科学、计算机科学、地球科学、信息科学以及网络科学等高端科学于一体的综合性领域。

1. 3　畜牧业信息化

畜牧业信息就是对畜禽品种资源的遗传育种、饲养管理、饲料营养、疫病防制、器械设备、畜产品加工及其经济利用的有关理论和应用研究中表现出来的信息,主要包括各种畜禽遗传育种信息、饲料营养信息、畜禽经济信息、生产和经营管理信息、疾病防治信息以及专家人才信息等内容。根据畜牧业结构和研究内容,畜牧业信息可以划分为畜牧业自然资源信息、畜牧业生产信息、畜牧业科技信息、畜牧业经济信息、畜产品市场流通信息、畜产品加工信息、疫病防治信息、饲料营养信息、器械设备信息和单位属性信息等类别[12]。畜牧业信息化指的是在畜牧业领域充分利用信息技术的方法手段和最新成果的过程。具体来说,就是在畜牧业生产、流通、消费以及农村经济、社会和技术等各个环节全面运用现代信息技术与智能工具,实现畜牧业的科学化与智能化过程。畜牧业信息化不仅包括计算机技术,还包括微电子技术、通信技术、光电技术和遥感技术等多种技术在农业上普遍而系统的应用。

畜牧业信息化的内涵至少包括以下领域:一是畜牧业生产管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽饲养管理等各个方面;二是畜牧业经营管理信息化,包括与畜牧业经营有关的经济形势、畜禽供求、国民收入、固定资产投资、物资购销和物价变动等;三是畜牧业科学技术信息化,是利用信息技术快捷与方便的特点,改变传统的畜牧业技术推广方法和手段,加快科技成果的传播和转化,提高畜牧业的科技含量和竞争力;四是畜牧业市场流通信息化,指畜牧业生产资料供求信息、动物产品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧业信息化具有丰富的内涵,主要包括:畜牧业信息服务系统化和网络化;畜牧业生产设施装备信息化;畜牧业技术操作机械化和自动化;畜牧业管理决策信息化;畜牧业劳动者的信息化和知识化等[14]。

笔者认为,畜牧业信息化是指畜牧业饲养设施的操作自动化及数字信息化、畜牧业生产管理的数字信息化、畜牧业经营管理的数字信息化、畜牧业市场流通的数字信息化和畜牧业劳动者的高度智能化等,运用计算机技术、人工智能技术、自动控制技术、无线射频识别技术、“3s”技术、通信以及网络技术,实现精细饲喂、科学育种、饲养环境的监控、疫情监测、疾病防治以及产品溯源等。

2　农牧业信息化的发展状况

2. 1　国外发展状况世界农业信息化技术的发展大致经过3个阶段:第1阶段是20世纪五六十年代的广播、电话通讯信息化及科学计算阶段;第2个阶段是20世纪七八十年代的计算机数据处理和知识处理阶段;第3个阶段是20世纪90年代以来农业数据库开发、网络和多媒体技术应用、农业生产自动化控制等的新发展阶段。

农业自动化技术在美国、西欧和日本已广泛应用于工厂化养殖、工厂化蔬菜花卉生产、仓库管理、环境监测与控制以及农产品精深加工中,如配合饲料全部生产流程的自动控制、日光温室中温湿度控制、灌溉及采收自动化控制。通过研制和使用农业机器人,代替人从事一些繁重的农事操作,如苹果收获、挤奶、喷药、组织培养以及作物育种等方面。

美国自20世纪70年代以来将计算机应用逐步推广到农场范围。典型的农业信息化系统有: 1975年,美国内布拉斯加大学创建了agnet联机网络,现在已发展成为世界上最大的农业计算机网络系统;美国国家农业书馆和美国农业部共同开发的agricola;信息研究系统cris可提供美国农业所属各研究所、试验站和学府的研究摘要。

美国计算机在农牧业信息化中的应用已相当普遍。譬如:畜禽饲养的计算机化,有管理猪生产的计算机信息系统;管理农业机械化的计算机以及在在农副产品加工方面也有广泛的应用;其中,计算机在温室环境方面的应用最显其能。

早在20世纪80年代,日本农林水产省就“人工智能与农业”专门组织了一个调查委员会,列出了知识工程在农业中应用的一整套实施项目;日本已建立了一些农业生产自动化管理系统,如植物工厂的蔬菜生产管理系统(菠菜、番茄、黄瓜、茄子、西红柿和草莓等已进入批量生产)、陆田水田耕作、畜牧生产、家畜卫生系统、农业工程和机械管理系统等。

德国在农业科学研究中,已广泛使用电子、信息技术等监测和自动控制各种试验场所的温度、湿度、光照时间和强度、风向风速等各项要素,均自动监测和记录;德国还研究出许多用计算机编程控制的试验仪器和设备;在农业生产中,装有遥感地理定位系统的大型农业机械可以在室内计算机自动控制下完成各项农田作业[15-16]。

荷兰在畜禽养殖基础设施以及温室种植方面的信息化工作水平处于世界前列。荷兰的科研人员在十多年前应用数字化技术,在奶牛自动饲养管理系统porcod系统的基础上研发成功母猪自动饲养velos管理系统[17]。

目前,农业信息技术研究主要集中在以下各方面:农业信息网络技术、农业数据库系统、农业管理系统、农业专家系统、“3s”系统、农业自动化控制技术、多媒体技术、精准农业、生物信息技术以及数字化图书馆技术[15, 18]。

2. 2　国内发展状况

20世纪70年代中期,计算机应用技术开始进入我国农业领域,少数农业研究机构开展了计算机农业应用研究,从此农业信息化逐步在我国农业生产当中得以发展应用,具体发展阶段[19]如表1所示。

表1　我国农业信息化发展阶段

阶段时间主要内容起步阶段1981-1985年科学计算、科学规划模型和统计方法应用普及发展阶段1986-1995年数据处理(edp)、大型数据库的建立和mis系统开发提高阶段1996-2000年国家在“攻关”和“863”项目中都分别设置农业信息技术重大专题和课题快速发展阶段2000至今农业信息化技术全面向农业生产实际渗透

我国农业信息化进程起步较晚。20世纪80年代以来,将系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统和地理信息系统等技术应用于农业、资源、环境和灾害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到应用,有些成果已达到国际先进水平。如中国农业科学院草原研究所应用现代遥感和地理信息技术建立了“中国北方草地、草畜平衡动态监测系统”[20]。

中国国家科技部从1990年开始连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,“数字农业”渐成气候,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治和苹果生产管理专家系统。“十五”期间,国家科技部等部门继续加大对以“数字农业”为主要内容的农业信息技术研究,以“精准农业”、“虚拟农业”、“智能农业”和“网络农业”等内容为切入点,组织实施“数字农业科技行动”。通过该行动的实施,突破一批“数字农业”的关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国“数字农业”的技术框架,从而加速了我国农业信息化进程[1]。

2003年,科技部“863计划”在生物与现代领域启动实施了“数字农业技术研究示范”重大专项。这些专项以突破一批关键技术、研制一批数字农业产品、开发数字农业技术平台、集成示范应用为目标,构建我国“数字农业”的科学技术体系及示范应用体系。在农田信息自动采集、农田植物生长模拟与数字化设计、稻麦品质遥感检测、数字化种植技术平台构建等方面取得了突破性进展[21]。“863计划”智能计算机主题连续支持“农业智能应用系统”的研究与应用,已研制出棉花、水稻、芒果等多种作物的生育全程调控和农事管理专家系统,以及鱼病防治、苹果生产管理专家系统[22]。由农软开发的农牧场管理系统、育种分析系统和目前尚待完善的实验室数据分析系统、专家系统、决策支持系统等已在部分科研管理部门和现代化农牧场推广使用[15]。现在,国内研制的多媒体小麦管理系统(wms)和棉花生产管理系统(cotmas)都可以应用于生产[23]。我国与世界各国一样,畜牧业信息建设与利用也是从单机到网络的一个发展过程。在单机应用方面,主要用于生产管理和决策应用[12]。我国畜牧业充分利用以计算机为核心的信息资源优势,走畜牧业现代化和信息化的道路[24]。

3　我国农牧业信息化发展面临的问题

目前,我国农业信息化存在的问题有:农民素质不高、信息化意识和利用信息的能力不强;农业产业化程度不高,难以形成正常的信息需求;网络成本较高,阻碍了信息化的普及;农业信息化基础工作水平低;信息技术实用性差,农业信息服务体系还没有完成,农业信息网络人才缺乏[25]。信息技术的进一步发展必须建立在网络化的基础上。我国的农牧业信息网络化的发展虽然对我国农牧业的发展起到了一定作用,但在建设过程中存在许多问题[12]。我国畜牧业信息化水平与发达国家相比还有很大差距,主要表现在:畜牧业基础设施薄弱,畜牧信息资源缺乏,尤其是能提供给用户的有效资源严重不足;畜牧信息技术成果应用程度低,严重阻碍了畜牧业现代化的发展,这也正是当前实施畜牧业信息化迫切需要解决的问题。目前,在畜牧业生产部门及基层畜牧场,由于受地域的限制和传统畜牧业的束缚,信息技术的普及远远不能同其他行业相比,从事畜牧行业的人员平均素质也远低于其他行业部门,尤其是基层的管理人员及边远的农牧场,其受教育程度普遍较低[26]。

笔者认为,我国农牧业信息化发展亟待解决的主要问题依然是农民科学素质的提高、信息化基础设施的建立与完善及完全解决“最后一公里”的难题。

4　我国农牧业信息化的发展方向

1)网络化。信息技术发展是以微电子技术为基础、计算机技术和网络技术相互融合的高新技术。

2)智能化。信息技术的智能化发展进步很快,在农业上的应用也将得到长足的进展。农业专家系统、农业管理信息系统和农业决策支持系统的开发与应用是其中最突出的表现。

3)数字化。数字化内涵包含两层意思:一是随着数字技术的发展,原来的模拟信号被转换成数字信号,实现了在计算机网络上的高保真和快速传播,可以制成数字视频和音频信号在网络上传递,实现远程教育等;二是表现在科学计算可视化和虚拟现实技术[25]上。

建立统一的技术标准和规范,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,建立数字农业应用服务系统,通过系统集成和应用示范,逐步建立我国数字农业的科学技术体系。在统一的技术标准下,对数字农业关键技术进行研究开发,通过系统集成构建数字农业技术平台,初步形成我国数字农业技术框架。在我国不同生态经济类型和不同农业生产管理类型地区,对数字农业技术进行集成应用示范,取得显著的社会经济效益,促进当地农业信息化的跨越发展,加速农业生产由传统、粗放、经验型向智能、精准和数字化方向的转变,提高农业生产力水平。通过该行动的实施,突破一批数字农业关键技术,建立数字农业技术平台,开发国家农业信息资源数据库,研究开发一批实用性强的农业信息服务系统,初步构建我国数字农业的技术框架,加速我国农业信息化进程,并逐步实现农业生产的精确化、远程化、自动化和虚拟化[1]。

我国的畜牧业发展已经进入到了新的发展阶段,建设集约化、专业化和优质高效的现代畜牧业已经成为必然[27]。在推进信息化的过程中,要通过计算机网络及通讯技术,把畜牧信息及时与准确地传达到用户手中,实现畜牧生产、管理和畜产品营销网络化,加速传统畜牧业的改造和升级,大幅度提高畜牧业生产效率、管理和经营决策水平[26];改变传统的畜牧业模式,使农民依靠信息引导进入市场、组织生产,走畜牧业现代化和信息化之路;加强对畜牧信息化工作的宣传,提高人们的信息意识和利用信息的能力积极促进畜牧业信息化的发展[24, 26]。当前,现代信息技术与农业融合所衍生的“精准农业\"、“虚拟农业\"、“智能农业\"和“网络农业\"等均是数字农业的不同侧面,成为农业信息化发展的方向[28]。

笔者认为,我国农牧业信息化应逐步实现农牧业生产的操作的全面自动化以及完全智能化,并最终进入网络化农牧业。

5　我国农牧业信息化的作用

农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果,必将大大推动农业信息化,推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展。

作为21世纪农业的重要标志,发展数字农业及相关技术是我国发展现代农业必然选择的支撑技术,因此将数字农业确立为解决“三农”问题的平台,符合时展的需要。数字农业展现了美好的前景,它将极大解放农业生产力,改变农业作业方式,实现农业生产质的飞跃[1]。先进的信息收集、处理和传递技术将有效地克服农业生产的分散化和小型化的行业弱势。

强大的计算能力、智能化技术和软件技术,使农业生产中极其复杂和多变的生产要素定量化、规范化和集成化,改善了时空变化大和经验性强的弱点。将信息技术与航空航天遥感技术(rs)、农业地理信息系统技术(agis)以及全球定位系统(gps)等相结合,加强了对影响农业资源、生态环境、生产条件、气象、生物灾变和生产状况的宏观监测与预警预报,提高了农业生产的可控性、稳定性和精确性,并能对农业生产过程实行科学与有效的宏观管理[5]。信息自动化技术使现代的养殖业有了根本性的改变,是形成统一标准化饲养的一种优化养殖方式。它有利于优化畜牧业区域布局;有利于解决人畜混居、相互交叉感染问题;有利于减少与外界接触,减少传染病的预防发生;有利于改善农民的生活环境,保护人们的身体健康;有利于改善畜禽养殖环境和生产性能的发挥;有利于提高畜禽的品质;有利于先进技术和设备的推广和生产效率的提高;有利于畜禽生产的宏观管理和相互之间的协调,从而促进畜禽业迅速发展,提高养殖者的经济效益[29]。同时,利用计算机控制实现自动补料、补水和补光等作业,节约劳动力。另外,通过多媒体模拟,可以在最适宜时期扩大生产,在市场行情最佳时销售,从而获得最大利润[30]。

广泛应用现代信息技术,促进农业和农村经济结构调整,增强农业的市场竞争力,发展农村经济,建设现代农业,增加农民收入,加速农村现代化进程,促进农业生产过程实现自动化和高效益化;通过计算机对来自于农业生产系统中的信息进行及时采集和处理,根据处理结果迅速地去控制系统中的某些设备、装置或环境,从而实现农业生产过程中的自动检测、记录、统计、监视、报警和自动启停等,实现农业自动化生产和对自然环境的实时监测[4, 23]。传统的农业生产方式得以改造,农业生产效率将大幅度提高,生产成本下降;加快新品种选育,提高病虫害预测、预报和防止水平,减少损失,增加产出,获得更大的效益,这将提高人类对自然的认知能力,最大限度地控制和利用水、土、气等自然资源,减少农业生产的不稳定性[29]。科学指导农业生产管理,增加农副产品产量,提高农产品质量,降低农业生产成本,提高经济效益;实现科学化管理,提高对农业和农村经济发展的政策决策水平,最大限度避免自然灾害对农业造成的损失。

6　结束语

推动农牧业信息化有利于实现农牧业生产的全面自动化及数字化;有利于降低农业生产的成本,提高农业生产的效率;有利于农牧业生产的集中管理,有利于降低传统农业靠天吃饭的不稳定性;有利于减少农产品市场波动,提高农业市场流通效率,从而增加农业生产的经济效益。

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农业工程信息技术例10

数字农业是关于农业产业的信息化体系，是信息技术在农业领域的应用以及与其他技术的结合，是领域信息化的重点，对农业现代化建设具有极为重要的影响。数字农业的核心是构建以农业信息技术为主的技术支持体系。

一、农业信息技术基本概念

农业信息技术（即数字农业技术）是实现农业领域中各种信息获取、存储、处理、传输等方面的技术，其实质是充分利用信息技术在农业领域的最新成果，全面实现农业生产、管理、农产品加工、营销以及农业科技信息的获取、传播，加速传统农业的改造，大幅度地提高农业生产效率、管理和经营决策水平，促进农业持续、稳定、高效发展。技术特性主要体现在：数字化、网络化、高速化和智能化。

二、河北省数字农业技术支持体系

构建该体系是一项综合、复杂、庞大的系统工程, 其核心包括农业信息贮存技术、农业信息应用技术和农业信息传播技术。

1.农业信息贮存技术

(1)农业数据库系统(Database System)

我国已建立多个农业数据库，主要包括中国农林文献数据库、中国农业文摘数据库、中国农作物种质资源数据库、中国畜牧业综合数据库和土地土壤信息系统等，同时引进了世界4大数据库，为信息的便捷利用打下了基础。至2006年底，河北省已形成文字、图片等网络信息资源2800G以上，涵盖科技、市场、政策等各个方面。省农业信息中心建成12个省、市、县三级共建共享数据库，信息容量达100多万条，研发出菜篮子产品报价等7个大型应用系统，为搞好农业信息服务提供了资源保障。

(2)数字化图书馆(Digital Library)

数字化图书馆是一个系统工程，主要包括馆藏数字化、信息传输数字化与网络化、资源共享化、信息服务终端化等，其优势在于不受时空、地理位置的限制。2006年5月在河北保定召开了农业信息技术与图书馆发展学术研讨会，就数字图书馆发展新动态、农业图书馆为新农村建设服务提出了新的思路和办法。

2.农业信息应用技术

农业信息应用技术包括农业自动控制、农业专家系统、多媒体、3S、农业管理信息系统、决策支持系统等技术。

(1)农业自动控制技术(Auto Control)

农业自动控制技术的发展是农业信息化的基本特征，是信息农业的核心技术。利用传感器通过计算机和自动控制系统实现农业生产和管理的自动化，对农业的增产质产生了巨大的经济效益和社会效应。河北乐亭县自动灌溉试验站根据水稻需水形成了适合河北省及类似地区的节水农业综合技术体系，并在河北省内8个地市进行了应用。

(2)农业专家系统(Expert System , ES)

ES是以知识为基础，在一定领域内模拟人类专家解决复杂实际问题的计算机系统。农业生产管理专家系统涉及农作物生产管理、畜禽养殖、市场管理、农业经济分析等多种领域。河北省农业厅连续数年来开展了“863”农业智能信息技术示范工程，已经开发了“小麦”、“玉米”、“大豆”、“黄瓜”、“辣椒”、“葡萄”、“稻田养蟹”等一批农业专家系统，并在省内多个市县完善及推广。

(3)多媒体技术(Multimedia)

多媒体是应用计算机把图、文、声、像综合集成技术。20世纪90年代，我国多媒体技术迅速发展起来，如河北省廊坊农科院“植物保护咨询系统”为农业多媒体的广泛应用提供了良好的基础设施环境。

(4)3S技术(RS , GIS , GPS)

“3S”技术即遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的总称，集信息获取、处理、应用于一身, 突出表现在信息获取与处理的高速性、实时性和信息应用的高精度和可定量化方面。2000年，中国科学院开始着手对这一新兴农业形式进行研究，首批选取了新疆、上海和河北栾城三个试点。其中栾城代表了典型的黄淮海平原农业高产区，它能够对整个华北平原的农业生产起到示范作用。

(5)农业管理信息系统（MIS）

管理信息系统是收集和加工系统管理过程中有关信息，为管理决策过程提供帮助的一种信息处理系统。河北省针对当前农业生产中存在的土壤数据分析整理手段落后问题，引用 “GIS”、“GPS”技术，对耕地土壤养分数据进行综合分析，制作了各种养分的电子版图层，应用MO地图控件及VB语言，研制了具备信息查询和推荐施肥等功能的土壤养分信息与管理系统，数据量达1.5GB，是国内第一个应用这项技术做出系列图件和实用系统的省份。

(6)决策支持系统（Decision Support System , DSS）

DSS是利用系统知识和数学模型，通过计算机分析或模拟，协助解决多样化和不确定性的问题以进行辅助决策的软件系统，是一种人机对话式的计算机系统。农业生产中采用决策支持系统后可以感受到更高的决策质量、沟通的改进、成本削减、生产率的提高及节约时间等方面的改善。河北省目前已建立冬麦北移决策支持系统(DSSNWWH)，主要对小麦越冬死亡率、物候期出现时间、群体动态变化、同化物分配状况以及最终产量等几方面进行模拟预测，根据预测结果来判断某一冬小麦品种的适宜种植区域及某一区域适宜种植的品种，同时提出相应的栽培管理建议，从而达到对“冬麦北移”进行辅决策的目的。

3.农业信息传播技术

主要包括农业信息互联网络、卫星数据传输系统等技术。

(1)农业信息互联网络技术

国际互联网是构建农业信息网络最主要的部分。截至2006 年，河北省先后建成河北农业信息网、河北农业智能信息网、河北民营经济网、燕赵粮网、农村信息户联网、农村经济信息村村通网等六大农业信息服务网络，建成农业网站850多个，总数占全国农业网站1/10强。

(2)卫星数据传输系统

在河北网通、移动、联通等电信公司的积极努力下，2005年全省实现了村村通电话。目前，电话语音服务发展到35个县，手机短信服务“三农”用户约20多万户。利用电视提供信息服务，深受农民欢迎。河北电视台农民频道收视率不断提高，“电波入户”省级示范县达117个。全省75%以上的行政村接通了宽带，基本实现了村村能上网，有效扩大了信息覆盖范围。

三、农业信息技术发展中的问题及建议

目前，农业信息技术应用领域不断拓展，发展水平日益提升，但是仍存在着农业信息资源种类不全与采集技术手段相对落后、农业信息技术的应用研究和成果转化之间严重脱节以及农业信息技术的人力资源不足等问题。为了加快农业信息化建设，除加强培养相关专业的技术人才、创建功能齐全的农业信息资源系统之外，还要有健全的信息技术咨询服务体系。需要政府保护、扶持各种信息主体的成长，协调各部门、各机构间信息有序合理的运作。

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