发挥农业信息技术的重要作用

1发挥农业信息技术的重要作用郭作玉毛泽东同志说：“自然科学是人类争取自由的一种武器”，“人们为着要在自然界中得到自由，就要用自然科学来了解自然、克服自然和改造自然”（见毛泽东在1940年延安自然科学研究会成立会上的讲话，1940年3月15日《新中华报》）。邓小平同志说：“科学技术是第一生产力”（见《邓小平关于建设有中国特色社会主义论述专题摘编》，第67页）。今天，没有先进的技术手段，就不可能有高质量的信息服务。就像打仗要炸碉堡，没有攻坚力量是不行的。而我国今天的农村市场信息服务，应该而且已有条件更多更好地发挥农业信息技术的重要作用。在今天推进农业信息化的过程中，运用农业信息技术的同时，本身也是在利用农业信息技术推进信息服务。农业信息技术，是获取、记录、加工、存储、传播农业信息的技术，天然具有信息服务性能，可以说，农业信息技术就是提供信息服务的技术。无论是生产还是管理，只要我们把目光投到农业信息技术的应用、作用与未来的推广领域，眼前就会呈现出一块全新的天地，就会发现它们在信息服务事业中具有非同寻常的力量，具有无可置疑的作用；发挥它们的重要作用，就是在强化我们信息服务的手段和能力，就是在实现传统信息服务方式向现代信息服务方式的转变，在变被动为主动，变“自在”为“自为”。一句话，发挥好农业信息技术的重要作用，是强化农村市场信息服务的一个关键，是传统信息服务方式向现代信息服务方式转变的主要决定因素。2一、农业信息技术国际上把信息技术与农业的结合称之为农业信息技术（agriculturalinformationtechnology，AIT），也有称之为信息农业的。它是实现农业各种信息采集、处理、存储、传播等方面的农业高新技术之一，是高新技术应用于农业的一个重要发展方向。农业信息技术，根据其在农业应用领域里的不同，目前主要涉及遥感技术、卫星定位技术、地理信息系统、农业专家系统、农业自动化技术、互联网络技术、多媒体技术等。（一）遥感技术遥感，就是遥远的感知。遥感技术就是通过卫星或飞行器上安装的传感器，对地面目标进行监测分析的一项新技术。我国从上世纪80年代就开始研究用遥感手段监测和评估洪涝灾害。从最开始时用诺阿气象卫星的AVIRR数据，发展到用陆地卫星的TM、SPOT等影像数据，用全天候的机载和星载侧视合成孔径雷达(SAR)来监测洪水。在遥感数据传输方面，也在“八五”期间研制成功了实时传输机载SAR图像的“机-星-地”系统。在数字图像处理和耕地、林地、居民点、水面等目标物的专题信息提取等技术方面也日臻成熟。目前，遥感技术在解决农业资源与环境问题、促进农业经济持续发展中得到广泛应用，它的主要应用领域和作用包括以下几个方面：1、为制定国民经济发展计划提供资源与环境动态基础数据。2、为国家重大的资源、环境突发性事件提供及时准确的监测评估数据，保证国家对这些重大问题作出正确、快速的反应。例如，重大森林火灾、水灾、风灾等的监测和救护等。3、生物量估测。包括农作物产量、产草量、水面初级生产力预估和评价。4、为国家的重要经济领域提供信息服务。3遥感应用的综合性是其重要的技术特征和技术优势。遥感技术在地质矿产和水资源的勘探，森林、草场资源调查与评价，海洋渔场调查，城市的规划，气象，海洋预报等领域均发挥着重要作用。（二）卫星定位技术卫星定位技术就是全球定位系统（GlobalPositioningSystem-GPS），是美国从上世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成。当初，设计GPS系统的主要目的是用于导航、收集情报等军事目的。但是，后来的应用开发表明，GPS系统不仅能够达到上述目的，而且用GPS卫星发来的导航定位信号能够进行厘米级甚至毫米级精度的静态相对定位，米级至亚米级精度的动态定位，亚米级至厘米级精度的速度测量和毫微秒级精度的时间测量。因此，GPS系统展现了极其广泛的用途。GPS系统应用于水利部门，导航仪可以为防汛抗洪的指挥工作提供极大的方便和帮助。大水之年，受灾地区已是水天一片，公路被淹没，通讯设施被冲毁，如何在没有任何参照物的情况下，将大量抢险物资运送到指定地点，将紧急救援人员准确调动到前线，“多用途卫星导航定位仪”就能担此重任。它能为救援工作提供指导行进的电子地图，救援人员根据电子地图自行导航，借助卫星定位技术和电子地图显示自行判读，明确自己现在的地理位置和到达目的地的距离及所需时间。为保障迅速到达目的地，救援人员还可以在电子地图中预设行进路线，并在重要的位置进行标定，当沿自选的路线行动，发生偏航时系统会自报警，保证正确地行动。GPS系统用于农业领域，可以实现联合收割机的自动化作业，实现农业的精确生产管理。今后随着卫星定位技术的不断发展，将越来越广泛地应用到农业各个领域，推动农业现代化的实现。4（三）农业地理信息系统农业地理信息系统就是对农业地理空间关系进行模拟、对与农业地理空间相关的农业信息进行管理的一种信息系统。通过该系统可以实现对土地资源、森林资源、农业气象条件、农作物生长情况等进行立体的、多角度的、可视化的描述和相关信息的综合开发利用，可以说是一种立体的农业地图。农业地理信息系统的主要应用：1、农业资源管理。主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。2、土地信息系统和地籍管理。土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助农业地理信息系统技术可以高效、高质量地完成这些工作。3、生态、环境管理与模拟。区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。4、应急响应。解决在发生洪水、雪灾、森林火灾等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。5、农业基础设施管理。农业生产地上地下基础设施(电信、灌溉设施、道路交通、天然气管线、电力设施等)广泛分布于农村的各个角落，它们的管理、统计、汇总都可以借助农业地理信息系统完成，而且可以大大提高工作效率。（四）农业专家系统农业专家系统综合了大量农业专家的经验，把分散的、局部的单项农业生产技术综合集成起来，经过智能化的、综合性的信息决策处理，能针对不同的生产条件，给出最佳的农业生产管理解决方案，为农业生产全过程提供高水平的信息和决策服务。5早在上世纪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。美国农业部推出的棉花综合管理专家系统，为棉花的虫害控制及水肥的合理利用做出了重要的贡献。美国中北部地区于上世纪90年代开发的资源保护专家系统，可以向农场主提供如何兼顾保护土壤和获取利润方面的高水平咨询服务。农业专家系统应用领域主要包括作物生产管理、资源保护与耕作、农场管理与决策、动物营养与生产控制等方面。它的应用改变了过去农业生产基层决策者的主观性和盲目性，减少了决策的失误，同时缓解了农业技术推广人员不足的矛盾，对于促进农业的持续发展，实现农业现代化具有重要的意义。（五）农业自动化技术农业自动化技术就是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，以及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。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、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、作物育种等方面。（六）互联网络6随着信息技术的发展，互联网已经深入到国民经济发展的各个领域，对国民经济发展的影响越来越大，对农业和农村经济的发展也是如此。互联网的主要目的是提供多种形式的信息服务，主要有：1、电子邮件。它是利用计算机存储、转发原理，通过计算机终端和通信网络进行信息的定向传送。能传送文本、声音、图像等多种类型的信息。2、远程登录。它是指用户可以通过互联网使用远处计算机的硬件资源、软件资源和信息资源。3、文件传送。它是一种实时的联机服务功能，可将一台计算机上的文件批量传送到另一台计算机上。4、信息查询搜索服务。由于网络上的资源繁多，而且不断地增加，为了便于用户获取所需的信息，近年来有关方面已经开发出不少功能完善、使用方便的查询搜索工具。（七）多媒体技术多媒体技术，是利用计算机的编码、解码、存储、显示、控制等技术把文字、声音、图形、图像等多种媒体形式的信息综合一体化，进行加工处理和应用的技术。实现多媒体技术需要一定的设备，它们能将多种媒体有机地组织在一起，共同表达一个完整的多媒体信息，做到图、文、声、像一体化，因此具有集成性的特征。此外，它们还有交互性、数字化、实时性的特征。多媒体技术与通信技术、计算机网络技术相结合，在农业信息领域已得到大量的应用，并且有着广阔的应用前景。如国际互联网中的多媒体用户可以从中获取各种农业生产、管理所需要的各种政策、技术、经营等方面的文字、图像、语音等信息。再如中国农业大学研制开发的农作物有害寄生虫多媒体检索软件，为农产品进出口的动植物检疫提供了有效的检查手段。目前，在多媒体技术基础上开发的各种7农业教学和咨询软件，如水稻栽培专家系统、棉花施肥专家系统、玉米栽培专家系统、饲料配方专家系统等，具有图、文、声、像并茂的优点，容易为农民用户及农业科技人员所接受。今天，农业信息技术已经渗透到农业的各个领域当中，已经发挥出了明显的作用：1、实现农业自动化生产；2、实现对自然环境的实时监测，指导农业生产、管理，最大限度地避免自然灾害对农业造成的损失；3、提高对农业和农村经济发展的决策水平，实现科学化管理；4、增加农产品产量，提高农产品质量，降低农业生产成本，提高经济效益；5、推动农业科学技术的研究与发展；6、加快农业科技信息传播和合理利用，提高农业生产水平。二、农业信息技术与数字农业中国农业大学的谭英和潘学标曾经坦言：没有信息的生产是盲目的生产，没有技术的生产是愚蠢的生产，没有科学管理的生产是无序的生产；农业要可持续发展，要协调好社会效益、经济效益和生态效益的关系，就必须打开数字化农业之门。“数字农业”，与“数字地球”、“数字城市”、“数字部队”等概念对应。它要求对农业各个方面（包括种植业、畜牧业、水产业、林业）的各种过程（生物的、环境的、经济的）全面实现数字化。它是将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来，实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取，生成动态空间信息系统；对农业生产中的现象、过程进行模拟，达到合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提供农作物产品和质量的目的。8“数字农业”数据库中存储的数据具有多源、多维、时态性和海量的特点。数据的多源是指数据来源多种多样，数据格式也不尽相同，可以是遥感、图形、声音、视频和文本数据等。数据可以是多维的，其中空间立体三维的时空数据必然导致数据库中的数据是大规模的、海量的。“数字农业”要在大量的时空数据基础上，对农业某一自然现象或生产、经营过程进行模拟仿真和虚拟现实。例如，土壤中残留农药的模拟和农作物生产的虚拟现实，农业自然灾害及农产品市场流通的虚拟现实等。“数字农业”的方向之一是精确农业。精确农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、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，其基本涵义是根据作物生长的局部环境，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，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入