信息技术在农业中的应用

1信息技术在农业中的应用摘要：当前,信息技术的出现与发展,又进一步推动了农业科研手段的变革、农业科研协同的实现、农业成果转化的创新和农业科研管理的进步。随着信息化的迅速发展,农业将迈入智慧农业的发展阶段,农业信息科学的研究也呈现出智能化、精确化、标准化和数字化的发展趋势。文章对农业信息技术的概念进行解读，综述了农业信息系统应用现状、特点，以及信息技术在农业领域中应用的几个主要方面，分析了农业信息技术的整体水平状况，对农业信息技术应用的障碍提出了主要解决途径。关键词：信息技术；农业；应用近年来,以计算机为核心的信息技术逐渐渗透到我国农业的各个领域,为农业生产的现代化带来了生机和活力[1]。信息技术规模的不断扩大，信息化水平的日益提高，信息产业的迅猛崛起，给农业的发展带来了机遇和挑战。在世界发达国家正在全面实现农业现代化，发展中国家也逐步地走向农业现代化之际，农业信息化己成为现代农业的标志和关键，它是21世纪我国农业发展的一项重要内容，将成为我国农业现代化的重要支撑，并主导未来我国农业现代化的发展方向[2]。1农业信息技术的涵义、作用所谓信息技术从广义上讲是指能够扩展人类信息器官功能的一类技术的总称，从这一定义出发，凡是能扩展人的信息器官功能的技术都可以称为信息技术。现代信息技术包括实现信息获取、传递、存储、处理、发布等方面的相关技术。以计算机、网络通信、信息采集存储检索和人工智能等技术为代表的现代信息技术，都可以在农业中找到相应的应用领域，或者可以与传统的农业技术和经营管理方式相结合，通过交叉渗透，实现农业技术和经营管理的创新。由此可见，信息技术在农业生产上的应用有着广泛的范围和丰富的内容[3]。作为实现农业现代化的支撑技术，农业信息在实施农业可持续发展方面具有重要的地位和作用。从宏观的角度分析，其作用主要体现在[4]①信息、知识和智力资源成为农业经济增长的战略性资源。农业信息系统成为发挥该战略性资源强大功用的核心平台。②促进农业产业结构的升级。传统的高耗、低效型的产业结构将被新兴的低耗、高效的产业结构所代替。③农业信息系统是农业增长的技术基础，是农业新技术革命的重要突破口，它将改变农业科研的方式方法，大大缩短农业科研的周期。2农业信息系统应用现状及特点22.1农业信息系统在中国的应用现状2.1.1中国农业信息化发展战略网络技术和数字技术的突破性进展,使信息产业在农业领域得到迅速成长,开创了农业信息新时代,这将是一次历史性的大跨越[5]。1994年12月，“国家经济信息化联席会议”第三次会议从中国农业信息化发展战略的高度提出了金农工程，目的是加速和推进农业和农村信息化，建立农业综合管理和服务信息系统。其结构的核心是金农工程的国家中心。其主要任务:一是网络的控制管理和信息交换服务，包括与其它涉农系统的信息交换与共享;二是建立和维护国家级农业数据库群及其应用系统;三是协调制定统一的信息采集、发布的标准规范，对区域中心、行业中心实施技术指导和管理;四是组织农业现代化信息服务及促进各类计算机应用系统，如专家系统、地理信息系统、卫星遥感信息系统的开发和应用。金农工程系统结构的基础是国家重点农业县、大中型农产品市场、主要的农业科研教育单位，各农业专业学会、协会。2.1.2中国农业信息网络发展现状(1)中国互联网络发展的宏观概况:1994年5月，中国作为第71个国家级网加入了Internet。目前，Internet已经在中国得到迅速的发展和广泛的应用。中国互联网络信息中心(CNIC)2004年7月的统计报告显示[6]，中国上网用户总人数为8700万(95%置信度下的置信区间为[8167万，9233万])，个，上网主机3630万台，在CN下注册的域名总数382216个，中国国际出口带宽的总量为53941M。(2)中国农业信息网络发展及应用:中国农业信息网络建设起步较晚。1986年，农业部提出了《农牧渔业信息管理系统总体设计》，组建了农业部信息中心。在20世纪90年代，又先后提出了《农业部电了信息系统推广应用工作的‘八五’计划及十年设想》和《农村经济信息体系建设“九五”计划和2010年规划》。这些设想和政策促进了农业信息系统的开发和应用，加速了农业系统的信息化建设。农业部1995年建立了“中国农业信息网”，并通过DDN方式接入国际互联网。该网现已初具规模，农业部与地方政府联合，在31个省(区、市)建立了省级农业信息网络平台，全国已有1千多个市县入网。大部分省建立了农业信息中心，县级农业信息中心正逐步建立。农业部为1000多个基层信息采集点、200多个农产品批发市场信息采集点配备了计算机，同时与中国农业信息网联网。实现了与国际和国内各省、市的网上信息交换，每天向全国发布电了信息快讯、市场动态分析和农业气象通报等重要信息。中国农业信息网已成为农业综合信息发布的权威网站。3中国农业科学院建立的“中国农业科技信息网”于1997年10月开始运行。目前，大部分农业高校已经进入中国教育科研网(CERNET)。已建成了一些大型农业信息资源数据库、优化模拟模型、宏观决策支持系统、农业专家系统、农业生产计算机管理系统。应用遥感技术进行灾害预测预报与农业估产已取得显著的效果。信息技术和计算机网络系统应用在中国农业部门和农村已开始发挥作用，有些已取得显著的效果。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”，该系统的建成使中国的草地资源管理进入一个新阶段，将过去由常规方法自人10年完成的工作量，用该系统只需7天既可完成，运行三年，节约经费1669万元。该项研究成果获得了国家科技进步二等奖。2.2中国农业网站的类型与特点中国农业网站从主办者属性分类大体可以分为3种:各级政府部门农业信息网站、农业科研和教育信息网站、涉农企业和机构信息网站。中央、省市、地县各级政府农业主管部门面向农业、农村和农民纷纷建立了各白的农业信息网站，对本地区的农业发展进行宏观指导，促进农产品流通、推广农业科学技术、宣传农业政策法规、介绍农业招商引资项目等信息服务。这些网站是具有信息权威性，服务的综合性，服务范围地域性的共同特点。农业科研和教育部门建立的各种农业科研教育信息网站，除了具备专业权威性和服务范围地域性的特点外，还具有极强的专业性特点，因此其网络用户具有专指性，一般大多是为本系统、本行业服务，同时还具备知识性和教育性的特点。涉农企业和赢利机构的信息网站一般是围绕企业经营范围，进行白身产品及技术服务的宣传与推销，以及开展电了商务活动，其主要的特点是以服务为宗旨，以企业自身赢利为最终目的[7]。3信息技术在农业上的具体应用3.1国外信息农业概况据统计,工业发达国家提高劳动生产率的60%~80%是靠信息取得的。以1979~1989年为例,依靠信息技术使美国的劳动生产率提高33%,德国提高88%,法国提高90%,日本提高130%[8]。美国、日本、荷兰、以色列等国在农业信息化方面的工作卓有成效,农业的生产能力、决策支持与环境控制条件、技术含量水平都处于世界领先地位。43.2国内应用情况我国自20世纪80年代以来,已经利用农业数据库,信息管理系统、3S技术(GPS、GIS、RS)、专家系统(ES)、决策支持系统(DSS)等技术,在农业资源利用、环境监测与保护、灾害控制等方面取得了不少有价值的研究成果。3.2.1农业信息资源我国农业信息资源的建设尚属起步阶段,缺乏宏观的规划和布局及必要的资金支持,信息网络的管理设施与人才建设薄弱,现代信息技术还没有得到广泛的应用。尽管如此,从国家到地方,都已开始重视并逐步加强农业信息资源的建设。农业部局域网与分布在全国各地的2200多个农业生产与管理用户实现了远程通讯、信息传递与共享。“九五”期间,农业与农村经济信息化的重点工程——“金农工程”启动,正逐步使“农业信息快速路”与国家信息高速公路(CNII)接轨。全国各地出现了越来越多的农业或涉农网站,如以发布部颁公告、新闻为主,由农业部信息中心主办的中国农业信息网；以提供农业科技信息为主,由中国农业科学院科技文献信息中心主办的中国农业科技信息网。还有中国北方农业信息网()、金农网()、陕西农业网()等具有地方特色的农业信息网站[9]。同时,我国还相继建立了100多个农业数据库,如由中国农科院作物品种资源研究所等单位研制的“国家作物种质资源数据库系统”包括141种作物,27万份种质信息,1259万个数据项,总数据量590兆[10]。3.2.2作物模拟系统作物模拟技术于1965年由美国W.G.Duncan与荷兰C.T.DeWit二人首创,是以计算机为载体,对作物生长发育与产量形成过程进行模拟的一项新型技术。其主要的学科基础是作物生理学和作物生态学。我国在作物模拟研究方面起步较迟,进度较快。1983年高亮之等在美国发表了“苜蓿生产的农业气象计算机模拟模式(ATFAMOD)”。1992年,江苏省农科院将水稻栽培的优化原理与作物模拟技术相结合,建成了“水稻栽培计算机模拟优化决策系统(RCSODS)”[11]。3.2.3专家决策系统我国的农业专家系统研究始于20世纪80年代初。1983年,中科院合肥智能机械研究所和安徽省农科院合作研制了“砂姜黑土小麦施肥专家系统,并在淮北的10多个县推广5应用,成果获国家科技进步二等奖[12]。20世纪末,又成功地开发出具有国际先进水平的农业专家系统开发平台,为在大范围应用推广智能化农业信息技术铺平了道路。云南省在确定的35个民族贫困县推广农业专家系统,1998年,应用水稻、玉米、小麦、甘蔗、烤烟、苹果等粮经作物面积12.67万hm2,单位产量增加率8%以上,在遭受自然灾害的年份,增产粮食8400多万kg,新增产值1亿多元[13]。3.2.4多媒体技术用计算机技术把文字、声音、图像、图形等多种媒体结合起来,进行加工处理形成多媒体技术。这种技术可以生动地将农业信息、农业技术迅速地传播出去,为农业生产社会化奠定基础,也为农业技术快速普及、农民文化素质提高创造了有利条件。智慧农业的发展,一个最显著的特征就是利用信息技术手段控制农业生产精确性。GPS、GIS、RS的融合发展,构成了一个功能完整且强大的空地采集处理系统,是快速获取农业数据的重要手段,也为农业的精确化生产提供了强有力的技术支持[14]。1996年,吉林省在实施“智能化农业信息技术应用示范工程”过程中研制出“多媒体玉米生产智能系统MIS-MAP”软件,并示范应用,使示范区3a增产玉米约5000万kg,增加效益5000余万元。4农业信息技术的发展对策我国农民的文化素质较低,对信息的利用能力差;信息农业成本过高;农业信息化基础工作水平低;信息化、网络化程度低;我国虽已建成一批农业信息资源库,但其数量和质量均远不足以形成信息产业,信息农业体系整体服务水平不高。都成为信息农业实施的障碍,使信息农业普及难度加大。面对这些困难,政府应承担起农业信息化的引导责任,同时积极发挥社会组织、广大农民及社会其它力量的作用进行农业信息开发。普及计算机及计算机知识,培育农业信息市场和信息产业,促进和完善农业信息体系,为信息技术在农业上的应用及推广提供良好环境。大力加强国家信息网络建设,建设农业信息技术基地,加强信息技术的示范推广,促进农业信息化建设进程,加快发展步伐[15]。5结语信息技术的出现,拉近了科研人员与农民之间的距离,为农业科研成果的转化与推广开辟了一条新的途径,使得多年传统的成果转化模式得以突破,实现了多方面的创新[16]。21世纪的农业是信息化的农业,随着农业经济的不断发展,建立农业信息系统势在必行,农业信息技术将发挥其应有的意义和作用。建立一系列完整的农业数据库对实现资源的高度共享,促进生产和流通的有序进行,加快成果的研究和转化步伐,创造一个良好有序的农业生产生活环境,促进国家的经济繁荣和发展意义深远。6参考文献[1]许松琴.浅谈信息技术在农业