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1農業信息化的重要性
1.1農業信息化優化資源配置,提高了資源利用率農業信息資源的利用能力對農業信息資源的狀況會產生很大影響。在市場經濟背景下,在農業走向市場化的今天,要求農業不論從生產、管理還是加工、銷售都要以市場化為向導,遵循市場經濟規律,利用市場調節機制來指導農業產前、產后各個環節,使其有效銜接。農業資源的配置涉及土地、勞動力、生產、加工、流通和銷售各個方面,相比傳統的技術方法,利用信息技術可以大幅度提高農業資源的利用率、降低成本。信息技術在農業領域的廣泛應用,不僅使農業資源得到了系統、有效的管理;同時使用者可以根據目的需要選擇農業資源,改善了農業資源的合理配置,提高了農業資源的利用效率,增加了農業勞動者的收入。
1.2農業信息化可以減少農產品市場交易風險在過去技術經濟體制下,在國家宏觀決策的安排下農業生產者無需對種植結構進行過多考慮。然而在市場經濟條件下,農產品不僅受到了自然風險的制約還更多的來自于市場風險的制約。農業生產者往往由于不能及時、準確的了解到相關市場信息,導致在農業生產中存在一定的盲目性、滯后性,使農業勞動者的經濟利益受到損失。利用信息技術則可以對市場發展走勢、市場供需情況進行綜合分析和有效預測,減少流通環節、簡化交易程序,使農業生產者能夠及時、可靠的了解市場的最新動態,避免生產脫離實際,克服生產中的盲目性,降低市場風險,提高經濟效益。
1.3農業信息化加快了農業科技人才的培養及農民科技素質的提高科學技術是農業發展的第一生產力,是現代化農業的重要標志。信息化的關鍵在應用,而應用的關鍵在人才,我國正處在由傳統農業向現代化農業轉變的轉型時期,具有高技術專業科研人才的培養是提高農業信息化的關鍵因素?,F代農業信息化技術的快速發展加快了通訊、網絡技術的廣泛應用,為農業技術、科普知識的傳播以及農業科技人才的培養起到促進作用。十七屆三中全會提出,要不斷促進農業生產經營信息化,推進農村信息服務技術發展。目前,我國已經通過開展農村信息化培訓班、現代遠程教育、科技人員下鄉講授等方式大幅度的提高了農民的科技文化素質。
2信息農業發展現狀
2.1我國農業信息化發展概況我國地域遼闊,自然條件復雜,氣象和自然災害頻發,耕地呈現種類多、規模小、分布散的特點,此外我國大部分農民科技知識水平低下,仍以傳統農業生產方式為主。從總體上講,我國農業人口所占比重仍然比較大,且勞動生產率水平依然偏低,距離發達國家3%的農業人口比率還有很大差距。早在1862年美國農業部便構建了組織龐大、信息完整、制度健全的農業信息服務體系,且始終致力于對農業信息化基礎設施和農業數據庫建設,各類信息技術和相關產品已廣泛應用于農業生產中。目前,美國信息產業對國民生產總值的貢獻率超過了50%,信息產業的就業人數也超過50%。尤其是美國農業信息化強度高于工業的81.6%,而我國農業信息化強度則低于工業的288.9%。我國從20世紀80年代引進農業信息化概念,經過三十多年的發展,盡管農業信息化的水平總體上得到了很大提升,但我國農業產值占GDP的比重呈現較為明顯的下降趨勢,農業產值所占比例已從1990年的27.05%下降到2010年的9.28%,預計到2018年將下降到7%左右。顯然,農業信息化程度與其他產業相比貢獻率還非常低,沒有發揮其應有的作用。2004-2008年連續5年的中央1號文件、《國家信息化發展戰略(2006-2020年)》、《國民經濟和社會發展第十二個五年計劃》都對信息化或農業信息化作了明確部署和規定。“十二五”期間,我國將進一步加強農業信息化基礎設施建設,穩步推進農業信息化服務和管理進程,力爭使我國農業生產信息化整體水平翻兩番。
2.2農業數據庫的建設數據庫系統是一種有組織地和動態地存貯、管理、重復利用一系列有密切聯系的數據集合的計算機系統。其可以將大量信息予以分類、記錄等規范化處理,以一定單位存儲到數據庫里,用戶可以根據提示對系統里的數據進行查閱、檢索,進而獲得需要的信息。數據庫在中國的發展是一個非常迅猛的過程,20世紀80年代初我國開始引進國際上幾個大型農業科技文獻數據庫,1987年我國自主建立第一個“中國農業科技文獻數據庫”,90年代中期以來,特別是第七次全國農業科技情報工作會議提出了加快信息網絡化和自動化建設、加強數據庫和信息資源建設的意見,標志著我國農業科技數據庫建設新階段的到來,各級農業部門和農業高校建立的數據庫也初具規模。
3“3S”技術在農業中的主要應用
3S技術是當今國內外高新科技之一,它已廣泛應用于環境、汽車、物流、交通等多種行業,對全世界的發展起到了重要作用。在精確農業發展過程中,單一的運用RS、GIS與GPS中的某一項已不能滿足現代化農業發展需求,這就需要將它們有機地構成一個整體,它集信息獲取、信息處理、信息應用于一體,可以充分利用各自技術特點為精確農業發展中所需的對地測量、信息處理、分析模擬等環節提供強有力的保障。
3.1農業資源的清查、核算與評估通過對RS系統提供的農業資源遙感圖像,數據等信息進行判斷解譯、分類處理同時與GIS數據有機的集成起來,便可實時對農業資源質和量進行動態監測,從而達到農業資源的清查及核算的目的。在資源清查和動態監測基礎上,借助資源分析與評價模型,利用GIS強大的數據管理與空間分析功能,即可對農業資源進行存量和價值量的測算,進行資源現狀、潛力和質量的客觀評估。
3.2農作物的估產和監測農作物估產和監測對國家及時了解農作物產量,制定糧食進出口政策和價格至關重要。作物長勢監測是一個動態過程,利用RS遙感影像信息,通過GIS系統對各種數據信息進行分析處理,辨別作物類型,測量播種面積,分析作物生長態勢和生長環境的變化,構建出不同條件下同類作物的不同生長模型和多種估產模式,把上述因素信息引入模型中便能估算出大面積作物的產量和實時監測作物生長態勢。
3.3農情及農業氣象的監測農情監測的主要任務包括對農作物的面積估算、長勢監測、單產和總產預測以及災害監測及評估。美國在20世紀80年代便建立了全球級的農情監測系統。然而我國利用3S技術進行農情監測起步較晚,1998年中國科學院初步建立了國家級農情監測系統,經過“七五”和“八五”的快速發展,目前我國可以對多品種、多項目、大面積的農作物進行準確監測,并且在農作物面積估算及產量預測方面達到國際先進水平,為發展生態農業提供了重要的決策信息情報。遙感是獲取地表各類地理和現象實時信息的重要手段。多年來,農業氣象工作者不斷開拓遙感技術(RS)應用領域,在農業小氣候的三維表達、精準農業發展以及農業氣候預警等研究方面取得了豐碩成果,隨著農業氣象遙感監測業務系統的建立和完善,將進一步解決農業氣象當中的一些難點問題。
4農業信息化的發展趨勢
4.1智能化智能化是利用IT信息技術結合設施、設備,以農業專家系統為核心,通過模仿人類的推理過程最終通過智能終端形象、直觀的方式來指導農業預測、實施生產。智能化信息技術能夠合理、高效地利用各類農業資源,兼顧經濟與環境效益的可持續發展,使農業資源利用率最大化。
4.2集成化現代農業十分重視資源與環境的協調發展,2012年《中央一號文件》提出了構建適應高產、優質、高效、生態、安全農業發展要求的技術體系。顯然僅僅依靠單項信息技術很難滿足農業現代化發展的要求。因此,必須整合各類科技資源,加強農業科技研發,根據農產品目的需求,對各類信息技術進行篩選、結合,并把這些技術集成組裝運用于現代農業建設之中。4.3精確化20世紀80年代由美國農業家首次提出了“精確化農業(PrecisionAgriculture,簡稱PA)”的概念。PA是將3S技術、計算機技術、自動化控制等高新技術與農業、生態學、植物病理學、土壤學等基礎科學相結合,對農作物生長、發育、水肥、病蟲害等狀況進行信息獲取和動態分析,通過數據庫分析及農業專家系統的診斷決策,從而實施有效、精準的田間作業的過程。實踐表明,精確化農業生產模式不僅提高了農產品的產量和品質,同時也減少了投入的盲目性,降低了消耗,改善了環境。
5農業信息化存在的問題
一是農業信息化建設缺乏相關法律法規制度保障,規范化程度低;二是政府對農業和農村信息化建設投入不足導致基礎設施建設滯后;三是對現有農業信息資源開發不足和利用率低;四是農業信息服務體系發展不夠完善,且地區間發展不平衡;五是農民文化素質和信息意識淡薄,制約信息化發展[9],六是農業信息化培訓機制不夠健全,缺乏相關專業技術人才。
作者:王振華宋殿珍張文忠蘆明楊國英劉景秀單位:山西省農業科學院谷子研究所