所谓农业信息技术,是指利用信息技术对
农业生产、
经营管理、战略
决策过程中的自然、经济和
社会信息进行采集、存储、传递、处理和分析。
应用范围
农业信息技术的应用,特别是
遥感技术(
RS)、
地理信息系统(GIS)、
全球定位系统(GPS)的应用,因具有宏观、实时、低成本、快速、高精度的
信息获取,高效
数据管理及
空间分析的能力,从而成为重要的现代
农业资源管理手段,广泛应用于土地、土壤、气候、水、农作物品种、动植物类群、海洋渔等资源的清查与管理,以及全球
植被动态、
土地利用动态监测、
土壤侵蚀监测。
我国已研制出红壤资源信息系统,
土地利用现状调查和
数据处理系统,北方草地产量
动态监测系统,中国农作物
种质资源数据库及国家农业资源数据库等。
应用现状
(1)农业信息化的基础设施建设,如:通讯网络、
计算机网络、宽带、分布情况、
电话用户等;
(2)
农业信息技术装备,包括计算机的拥有量、网站数萎故其它
通讯设备能否保证
信息传播畅通;
(3)
农业信息资源的开发利用,包括
农业数据库的种类和数量、农业信息资源获取量和网络、农业信息资源的再开发和利用;
(4)农业信息技术的普及和应用,包括各种农业信息技术的用户数,按主要农业信息技术在各个行业的应用,如农业专家系统的种类和实际应用的
普及率;
(5)农业信息化对农业发展的
贡献率,包括农业信息技术的采用在农业
生产总值中所起的增值作用,即在
农业总产值中所占的比重。
国外农业信息技术应用现状
国外农业信息技术应用的现状主要体现在4个方面:
第一,数据库与网络。农业
信息量大、面广而分散,目前国际上最普遍、最实用的方法是将各种农业
信息加工成数据库并建立农业
数据库系统。
第二,精确农业。精确农业发源于美国,是信息技术与农业生产全面结合的一种
新型农业,是21世纪农业的发展方向。
主要由10个
系统组成。包括全球定位系统、农田遥感
监测系统、农田
地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、
系统集成、网络化
管理系统和培训系统。其中,遥感技术已被欧洲、美国、日本、中国和
澳大利亚等国家广泛应用于农业
资源调查、农业生态环境评价、作物产量预报和农林牧灾害监测等各个方面。农作技术已精确定位到lOm2为单位的小块土地上,大大降低了作物
生产成本。
及至1999年,美国使用精确
农业技术约达90%,英国、德国、法国、
荷兰、西班牙、澳大利亚、
加拿大等
发达国家正在迅速发展精确农业,不少
发展中国家也在酝酿实施这一项目。近年来,以航空为主的遥感技术开始应用于农田信息采集,虽处于起步阶段,但发展势头迅猛。
第三,专家系统。国外农业专家系统的应用始于20世纪70年代后期,最早是美国IL Linois大学的植物病理学家和计算机学家
共同开发的大豆病害
诊断专家系统PLANT/ds。
20世纪80年代中叶有了迅速的发展,美国、英国、荷兰、澳大利亚、加拿大等国相继在作物栽培、
畜禽饲养、农业
经济效益分析、
农产品市场销售管理等方面研制出不少的农业专家系统。据统计,1995年美国正在使用或准备使用的农业专家系统有1 000多个,日本有400多个。
从开发总量看,美国占绝大部分,几乎占80%,其它国家(包括中国)只占20%。专家系统今后的研究重点:建立模型以描述农业生产中非结构化、非系统化的知识,最终建立以主要农作物、畜禽、水产为对象的生产全程管理系统和实用
技术系统,促进农业生产的
科学管理和
先进技术的推广利用。
第四.
虚拟农业。虚拟农业是20世纪80年代中期问世的一种农业信息技术的高新产品,是作物生长模拟模型的进一步发展。它利用计算机
虚拟现实技术、
仿真技术、
多媒体技术建立
数学模型定量而系统地描述作物
生长发育器官建成和产量形成等生理
生态过程与环境、之间相互作用的数量关系,在此基础上,设计出虚拟作物、畜禽,从遗传学角度
定向培育农作物,改变传统的育种和科研方式。目前世界上仅有少数几个研究机构在开展这方面的研究,研究内容为虚拟主要农作物、畜禽的育种和管理。
国内农业信息技术应用现状
信息技术在我国农业领域的应用虽起步较晚,但发展很快。1979年从国外引进遥感技术并应用于农业,首开
信息化农业的先河。1981年中国建立第一个
计算机农业应用研究机构,即
中国农业科学院计算中心。开始以
科学计算、数学规划模型和
统计方法应用为主的农业科研与应用研究。1987年
农业部成立信息中心,开始重视和推进
计算机技术在农业领域的试点和应用。1994年以来,
中国农业信息网和中国农业科技信息网的相继开通运行,标志着信息技术在农业领域的应用开始迈入快速
发展阶段。
目前,信息技术农业应用研究与推广取得了一些成果建起了一批农业
综合数据库和各类
应用系统。其中以粮、棉、油为主的信息技术成果约占1/3。如利。用计算机技术,对农作物的选种、灌溉和施肥等不同管理环节进行优化处理后,向农民提供
信息咨询,指导农民科学种田;对
农作物病虫害、产量丰欠等进行预测预报,帮助农药企业合理安排生产,辅助农民科学调整
生产结构;对不同类型的农业
经济系统、土壤一作物一大气系统等进行仿真。辅助农业管理者编制
农业规划和
生产计划;根据各种动物营养需求,生产最佳的饲料配方,帮助生产厂家和养殖户获得最大
经济效益。
近年来,部分科研院所开始探索
计算机视觉及
图像处理技术在农业领域的应用,有些已取
得显著的效果。农业部利用
网络协议信息发布与查询等技术,建成的专业面涵盖较宽.
信息存储、处理及发布能力较强.信息资源丰富和更新量较大的
中国农业信息网,现联网用户已发展到了3 000多家。
据
中国农科院科技
文献中心检索.到2001年3月中国大陆农业网站数量近2 200家,超过了法国、加拿大等发达国家,如果加上台湾和香港的农业网站,中国农业网站数量可排在世界前10名以内。国家科技4 3
攻关计划开展了“农业决策支持信息系统研究”、“农业信息化
关键技术的研究”。
已经开始为国家
宏观决策和
农业科技信息传播发挥作用。国家“863”计划开展了“
智能化农业信息技术应用示范工程”.在全国建立了20个示范区,取得了显著成效。另外,开展了“
网络农业”、“精确农业”、“虚拟农业”等的探索研究。
近年来,在农业研究信息系统、科技
基础数据库、
小麦~玉米连作智能决策系统、农业
词表和
机器翻译系统、
多媒体光盘应用系统、农场管理系统、畜牧营养数据库、土肥
信息管理系统、草地信息系统等方面取得了一系列进展和
科技成果。
我国农业信息技术在应用方面存在的问题
(1)农民素质不高,信息化意识和利用信息的能力不强。
(2)
农业产业化程度不高。难以形成正常的
信息需求。农业产业化是农业信息化的基础,两者是相互依赖的。农业的产业化意味着生产规模的扩大,农业生产以市场为导向,必然产生对信息的大量需求及提高效率的强烈愿望,在规模小时,以满足自己需要时就不可能或不必要加大对信息技术的需求,因为采用信息技术需要一定的投入,如购买
信息技术设备,支付获取信息费用,这对于生产规模小,生产效益不高的农业生产来说,权衡之下,显然不可能在信息方面有大的投入。
(3)网络成本较高,阻碍了信息化的普及。表现在两个方面:一是大多数农民买不起计算机,也就难以获取农业信息。现在平均每台计算机的价格约为5 000元至6 000元;二是农村电话费若按0.3元/分钟计算,加上上网费用4元/小时,合计每小时上网费超过10元.农民难以支付如此高的费用。
(4)农业信息化基础
工作水平低。表现在基层缺少收集信息、
处理信息、传播信息的软硬件设备。
信息网络体系不健全;无
信息服务中介组织,基层缺少能够主动、科学地进行
信息管理的人员;信息来源可靠性差.致使不少假信息和过期信息给农业生产带来损失;更为重要是缺乏大型实用数据库。
数据库建设数量不少,但质量不高,实用性差。
(5)信息技术实用性差,没能给农民带来较好的经济效益。作为农业生产地区存在不同程度的差异。要因地制宜地进行农业种植、生产,也就要求信息技术的适应性要因地制宜。目前从事农业
应用软件开发的人员比例较少,且开发的技术品种不多,适应性差,加上目前农业应用软件出现供求之间的矛盾,更加阻碍了农业信息化的普及。
(6)农业
信息服务体系还没有完成.电子商务给农产品销售带来的作用尚未较好发挥。农业
信息化建设缺乏政府的宏观指导与必要引导,信息服务尚未完全形成.另一方面,发展电子商务还处于初级阶段,其所需配套条件和
市场机制尚未形成。农产品的电子商务还处于起步研究阶段,难以发挥其重大的作用。
(7)农业信息网络人才缺乏。农业信息网络的建设需要一大批不仅精通
网络技术。而且熟悉农业
经济运行规律的专业人才,能为农产品经销商提供及时、准确的
农产品信息,对
网络信息进行收集、整理、分析
市场形势、回复
网络用户的
电子邮件、解答疑问等。而由于对农业信息网络人才不够重视,投入经费少,加上培训机制的不完善,目前农业信息网络人才相当缺乏,使得农业信息专业库的建设、更新速度缓慢。
应用前景
信息技术在农业生产中的应用,目前主要在四个方面:
(1)作物生长
模拟模型: 我国已研制出
水稻栽培计算机模拟优化
决策系统(RCSODS),
棉花生产管理模拟与决策系统(
CPMSS/CGSM),土壤-植物-大气中的水气传输模型,谷物储藏干燥模拟模型
(2)农业
专家系统:如
砂礓黑土小麦施肥专家系统,黄土旱塬小麦生产和综合管理专家系统,水稻主要病虫害诊治专家系统,小麦、玉米、
桑蚕品种选育专家系统,农业气象专家系统等。
(3)农业生产
实时控制系统: 如农业生产实时控制系统主要用于灌溉,耕耕作业,果实收获,畜牧
生产过程自动控制,
农产品加工自动化控制及
农业生产工厂化。畜牧生产的自动控制可优化
饲料配方,自动
调节动物生产环境(4)作物遥感估产:棉花
种植面积遥感调查系统,
作物产量气候分析预报系统,作物短、中、
长期预报精确农业(5)信息技术在农业研究及
技术推广中的应用及前景,我国已建成农业科研项目
计算机管理系统(ARICMS),
中国农业文献数据库,
中国农业科技成果库,中国农业研究
项目数据库,农业
实用技术数据库等
(6)信息技术在农业经济管理中的应用及前景随着我国市场经建立,农业各
生产要素的信息,如
自然资源信息、法规信息、
市场信息、实用
技术信息等,无论是对决策者还是对广大农户都是极为重要的。使农户只要有一台微机终端,通过网络就能够及时获得农业法规、农业政策、
市场行情、
产品销售等信息,合理地进行农资购置与产品销售,促进农村
市场繁荣和经济增长。
(7)信息技术在防灾、减灾、避灾中的应用及前景由于遥感与
地理信息技术能及时准确地获取有关信息,已广泛应用于信息采集和信息处理,实现灾前预警、灾情监控、灾
后评估。目前我国主要用于
洪灾、作物病虫灾害、
旱灾、土地荒芜沙化监测、
森林火灾等。