广东省农业信息化技术路线图

广东省农业信息化技术路线图首席专家：郑业鲁（广东省农业科学院科技情报研究所）第一节产业状况背景分析一、产业技术路线图制定的背景和意义（一）政策背景2006年以来，广东省科技厅发展计划处围绕科技创新平台建设，将产业技术路线图的制定工作有机嵌入到科技创新平台的管理实践中，现已在五个领域绘制了产业技术路线图，分别是广东省绿色无铅产业技术路线图、铝产业技术路线图、食品安全检测与评价产业技术路线图、工业产品环境适应性产业技术路线图和陶瓷产业技术路线图。2008年，科技厅进一步加大技术路线图工作实施力度，发布了《关于组织开展2009年产业技术路线图研究制定工作的通知》(粤科函计字[2008］1017号）。组织开展创新平台、高技术产业、大农业、民生科技、省级重点实验室和公共实验室等领域的产业技术路线图制定工作。在“1017号文”精神的指导下，省科技厅农村科技处牵头组织开展了大农业领域的产业技术路线图制定工作，并发布了《关于编制广东省现代农业产业技术路线图的通知》（粤科函农字[2008]1040号）。（二）产业背景“十五”以来，广东省农业信息化水平迅速提高，农业信息网络、农业数据库和网上数据资源、农村信息服务体系建设和农业信息化服务终端研发等方面都处于国内先进水平。与此同时，广东省现代农业的发展很快，已初步形成经营产业化、市场国际化、生产标准化的格局，对信息化的需求越来越迫切。为保障我省农业信息化建设的持续、快速发展，为现代农业的持续发展提供更有力的支撑，根据省科技厅的统一部署，充分整合农业、信息技术等各领域的专家知识和行业资源，制定农业信息技术路线图，作为广东省农业信息化发展的科学导向。（三）重要意义农业信息化是通过信息技术在农业生产、管理、经营、流通、服务各领域的应用，达到合理利用农业资源、降低生产成本、提高经营效益、改善生态环境等目的。农业信息产业是新兴产业，具有应用广泛、技术领域交叉、发展速度快等特点。用技术路线图这一战略集成规划工具对农业信息化发展进行科学规划，不仅是提高我省农业信息技术创新水平的客观需要，更是促进农业信息产业市场化、产业化、现代化发展的内在需要，意义重大，其重要作用体现在以下4个方面：(1)摸清“家底”。广东省农业信息化发展较快，走在全国的前列。但广东农业信息化发展水平与发达国家和地区相比还有很大的差距，与广东现代农业发展的步伐还不相适应。开展农业信息技术路线图研究可以摸清广东省农业信息化发展状况、需求现状，由此分析市场驱动因素，进而有针对性地克服我省农业信息化的发展瓶颈。(2)明确突破方向。通过研究广东农业信息技术路线图，能够提高我省农业信息行业研究和应用新技术的能力，能够进一步完善广东省农业信息发展战略，更能够通过引导国际科技合作、技术转移和扩散等加快缩小我省农业信息化与国际水平的差距。(3)促进技术集成、资源整合与产学研合作。农业信息化在产业层面上涉及传统农业产业、IT产业、现代装备制作业等多个产业，在技术层面上涉及现代农业技术、信息技术、网络技术、自动化技术、智能化技术等多种技术。农业信息化涉及的行业和技术范围广，产业发展需要的外部资源分布广，交叉性强，因此迫切需要加大资源整合力度，提高产学研协作能力。技术路线图的制定过程有利于形成一个官、产、学、研各界开放、自由、活跃的交流和讨论的氛围，从而促进产学研战略联盟的形成。(4)发挥市场导向作用，提高农业信息产业发展水平。农业信息化的服务对象是农业生产经营管理者，包括企业、农户、涉农政府部门等，农业信息化的特点是直接为生产服务，因此农业信息化的发展有赖于农业信息服务的产业化、社会化。技术路线图强调“市场拉动”的作用，从解决当前及未来市场对产品及服务需求的角度来寻找最合理的技术发展路径，对促进产业适应市场需求有重要作用。二、产业地位状况广东省农业信息化走在全国的前列，在基础设施、信息资源建设和农村信息化服务方面都有明显优势。从基础设施条件来看，广东省已形成东、西、北三大环和珠三角的速率在25GB/s以上的高速骨干通信网络；基础数据网覆盖全省、市、县、乡镇，提供分组交换、数据专线等业务；用户光纤网正向乡镇、小区、机关、企业、学校等延伸，珠江三角洲农村地区已普遍实现有线电视光纤进村；90%以上山区县的广播电视覆盖率达到了95%以上，电话覆盖率达到了60%；大多数地区已基本实现光纤到镇；另外，有20%经济发展相对较好的山区县建立了局域网。全省21个地级以上市、100多个县（区、市）农业行政主管部门，600多个乡镇农业工作部门和2600多个行政村配备了上网设备。2002年以来，广东省科技厅组织实施了“广东农村信息直通车工程”项目，以信息技术为支撑，打造覆盖全省的信息化服务网络，集成面向“三农”的信息内容，探索信息服务“三农”的技术和运营机制，取得了显著的成效。目前，“直通车工程”综合服务平台已经建立了30多个数据库，建立涉农网站180多个，信息服务内容涵盖了农民生产生活的各个领域。全省已经建立村级信息站1000多个，并为5000个村建立了网站，发展农村信息员上万人。科技部认定广东为全国农村科技信息示范省之一，重点支持并向全国推广“直通车工程”的经验和做法。以首批示范点清远市清新县为例，每天以“农讯通”手机短信服务向1200多户种养大户有针对性地群发种养技术信息、市场价格和供求信息等。该县建立了县、镇、村三级农村信息化体验机构，每天到体验中心上网的群众在30人以上。三、我国农业信息化与发达国家农业信息化的对比分析1．发达国家农业信息化发展状况发达国家农业信息化的发展大致经历三个阶段：20世纪五六十年代，主要是利用计算机进行农业科学计算；20世纪70年代的工作重心是农业数据处理和农业数据库开发；20世纪80年代，特别是90年代以来，研究重点转向知识的处理、自动控制的开发以及网络技术的应用。目前，以美国为代表的发达国家已建成世界最大的农业计算机网络系统，农业信息化技术已进入产业化发展阶段。表1-1为发达国家农业信息化简况对比。表1-1发达国家农业信息化简况对比国别主要特点信息化基础条件信息服务体系美国以农场为基本生产单元，农业机械化程度高，广泛将农业专家系统、“3S”技术等应用于农业；已建成世界最大的农业计算机网络系统，该系统覆盖了美国国内的46个州根据不同地区条件采用DSL、光纤电缆、卫星、无线接入等方式，拨号上网是最主要的接入方式，上网的农场占全部农场数量的55%，计算机主要应用于农产品销售和农场管理美国首席信息官委员会(CIOC)和农业部首席信息官办公室(OCIO)为农业信息系统互联、兼容和业务协同提供组织保障；由大学、研究机构、政府机构和非盈利组织成立的农业网络信息中心联盟(ANIC)，为覆盖全国的会员提供信息服务法国农民专业化、知识化程度高，重视信息化技术应用；政府将普及互联网行动与农村文化娱乐活动联系起来，以此达到提高农民信息技术素质的目的政府免费向农民提供基于公用交换网通信的远程信息设备（即“迷你电脑”），越来越多的农民开始利用电脑实施精细农业和全程实时监控多元信息服务主体共存，政府部门负责宏观的政策信息、统计信息；合作社、协会等针对会员需求开展技术和市场信息服务；IT制造商致力于农村适用软硬件产品开发日本以家庭为生产单元，重视因地制宜发展应用型农业信息；注重发展符合国情的日本型精准农业，包括作物生长模型基础研究和精准农业机械研究政府为农户购买电脑提供补贴，政府投资进行大容量通讯网络的建设，有效地推进了农业信息基础设施的建设。利用农田地理信息系统(GIS)管理的耕地面积已超过20%建立了农业技术信息服务全国联机网络，即电信电话公司的实时管理系统(DRESS)；把大容量处理计算机、高效农业生产管理系统以及个人电脑用户等联结起来（二）我国农业信息化与发达国家的差距1．基础设施条件根据美国农业部的调查报告，在美国200万家农场中，拥有计算机的农场占55%。对美国农民来说，计算机和因特网就如同拖拉机和气象报告一样重要。法国已有50%以上的农场主使用计算机；日本也有41%的农户利用网络进行经营活动，以收集、利用市场信息和农业栽培管理技术信息为主。到2003年底，中国城镇居民每百户拥有家庭电话95.41部，移动电话90.07部，而同期农村居民上述设备拥有量仅分别为城镇居民的51.4%和26.3%。目前，互联网用户中农林牧渔业用户仅占1.9%。我国农村通过网络提供的科技信息服务仅占19%，能够通过网络获得市场和技术信息的家庭仅为0.8%，通过互联网信息出售农产品的农户不足0.5%。2．政府管理与服务美国农业部下属的首席信息官办公室行使农业信息化主要的管理职能，并能很好地进行部门间的沟通。德国由政府财政资金支持农村信息化基础设施的建设和投入，并在农村地区普及计算机和网络技术的教育和培训。日本政府十分重视农业信息化体系建设，制定了一系列制度性规则和运行性规则，约束市场各方的行为，并根据实际需要制定发展政策，促进市场有序运行。与发达国家相比，我国政府在农业信息化建设上发挥的主导作用和服务能力严重滞后。一是涉及信息化的法律法规体系不健全，信息安全、信息公开、信息共享无法可依。二是涉农管理部门繁多，政出多门，资源整合难度大。三是资金投入力度不够，资金使用分散，还没有建立农业信息化资金投入多元化、市场化机制。3．农业信息化技术研发与应用一是农业数据库开发方面。美国等发达国家开发了美国农业部农业联机存取数据库(AGRI-CO-LA)、联合国粮农组织农业系统数据库(AGRIS)、国际农业生物中心数据库(CABI)等大型农业数据库，其数据量大，更新速度快，共享程度高。我国也开发了大量的农业数据库，但数据库标准化词库有限，农业各学科的文献分类水平有待提高，数据库的更新较慢。二是“3S”技术应用方面。美国有专门为农业服务的高光谱分辨率的遥感资源卫星，开发了一系列性能优越的GIS软件，“3S”技术与现代农机的集成应用程度高。我国在“3S”方面的应用主要走“试用一示范一小范围应用一多点应用”的路子，应用“3S”技术采集的数据实效性较差、信息质量不高、加工能力不足。三是专家系统开发与应用方面。发达国家已经研制出大量作物模拟模型、作物生产管理系统和病虫害管理系统，并广泛应用于生产。相比较而言，我国在农业模型方面的开发能力不足，具有生产实用价值的模型很少。四是农业信息网络应用方面。欧美等发达国家约50%的农场拥有计算机，并应用于农产品销售和市场、技术信息获取。我国涉农网站数量迅速增加，但时效性和应用性不强，重建设、轻管理的问题突出。第二节产业技术路线图制定准备工作一、任务与愿景（一）农业信息化技术路线图工作任务广东省农业信息化技术路线图主要通过关键性、共性的网络技术、信息技术和智能农业技术的研究开发与科技服务，形成农业信息技术发展前景的共识，促进产学研合作，为政府开展农业信息化建设和企业开展农业信息服务提供决策导向。通过本技术路线图的研究、制定和应用，将有效地指导广东省农业信息化工作的政策制定、战略选择和实现路径。广东省农业信息化技术路线图要完成的主要工作包括4个方面：(1)现状分析和远景预测：广东省农业信息化目前的处境，未来想达到的水平；国内外农业信息化研究的现状、效果、主要经验、发展方向；广东农业信息领域目前所面临的机遇和挑战，包括政策环境、市场环境、技术环境等要素，如何利用这些机遇以应对未来可能的挑战。(2)目标、需求和任务：描绘广东省农业信息化在技术层面上期望的未来，实现它必须具备的能力，以及应该进行的研究开发工作；广东省农业信息相关领域及产业的技术、产品、服务的发展趋势，要达到的目标，包括近、中、远期目标愿景。(3)技术壁垒和研发需求分析：要解决的关键性技术问题和技术壁垒，解决这些问题的最具发展前景的研究开发路线；为了实现广东省农业信息化预期的愿景，官、产、学、研各方需解决哪些问题，包括需要各自解决和协同解决的关键问题；明确解决相关问题的时间序列和达到预期目标的历程。(4)编制技术路线图：绘制农业信息技术研发需求路线图，包括优先研发需求技术路线图、风险一利润路线图、技术发展模式路线