農業信息技術

農業信息技術的應用，特別是遙感技術（RS）、地理信息系統（GIS）、全球定位系統（GPS）的應用，因具有宏觀、實時、低成本、快速、高精度的信息獲取，高效數據管理及空間分析的能力，從而成為重要的現代農業資源管理手段，廣泛應用於土地、土壤、氣候、水、農作物品種、動植物類群、海洋漁等資源的清查與管理，以及全球植被動態、土地利用動態監測、土壤侵蝕監測。

我國已研製出紅壤資源信息系統，土地利用現狀調查和數據處理系統，北方草地產量動態監測系統，中國農作物種質資源資料庫及國家農業資源資料庫等。

評價農業信息化指標應包括：

(1)農業信息化的基礎設施建設，如：通訊網路、計算機網路、寬頻、分佈情況、電話用戶等；

(2)農業信息技術裝備，包括計算機的擁有量、網站數萎故其它通訊設備能否保證信息傳播暢通；

(3)農業信息資源的開發利用，包括農業資料庫的種類和數量、農業信息資源獲取量和網路、農業信息資源的再開發和利用；

(4)農業信息技術的普及和應用，包括各種農業信息技術的用戶數，按主要農業信息技術在各個行業的應用，如農業專家系統的種類和實際應用的普及率；

(5)農業信息化對農業發展的貢獻率，包括農業信息技術的採用在農業生產總值中所起的增值作用，即在農業總產值中所佔的比重。

國外農業信息技術應用現狀

國外農業信息技術應用的現狀主要體現在4個方面：第一，資料庫與網路。農業信息量大、面廣而分散，目前國際上最普遍、最實用的方法是將各種農業信息加工成資料庫並建立農業資料庫系統。

第二，精確農業。精確農業發源於美國，是信息技術與農業生產全面結合的一種新型農業，是21世紀農業的發展方向。主要由10個系統組成。包括全球定位系統、農田遙感監測系統、農田地理信息系統、農業專家系統、智能化農機具系統、環境監測系統、系統集成、網路化管理系統和培訓系統。其中，遙感技術已被歐洲、美國、日本、中國和澳大利亞等國家廣泛應用於農業資源調查、農業生態環境評價、作物產量預報和農林牧災害監測等各個方面。農作技術已精確定位到lOm2為單位的小塊土地上，大大降低了作物生產成本。及至1999年，美國使用精確農業技術約達90%，英國、德國、法國、荷蘭、西班牙、澳大利亞、加拿大等發達國家正在迅速發展精確農業，不少發展中國家也在醞釀實施這一項目。近年來，以航空為主的遙感技術開始應用於農田信息採集，雖處於起步階段，但發展勢頭迅猛。

第三，專家系統。國外農業專家系統的應用始於20世紀70年代後期，最早是美國IL Linois大學的植物病理學家和計算機學家共同開發的大豆病害診斷專家系統PLANT/ds。20世紀80年代中葉有了迅速的發展，美國、英國、荷蘭、澳大利亞、加拿大等國相繼在作物栽培、畜禽飼養、農業經濟效益分析、農產品市場銷售管理等方面研製出不少的農業專家系統。據統計，1995年美國正在使用或準備使用的農業專家系統有1000多個，日本有400多個。從開發總量看，美國占絕大部分，幾乎佔80%，其它國家(包括中國)只佔20%。專家系統今後的研究重點：建立模型以描述農業生產中非結構化、非系統化的知識，最終建立以主要農作物、畜禽、水產為對象的生產全程管理系統和實用技術系統，促進農業生產的科學管理和

先進技術的推廣利用。

第四．虛擬農業。虛擬農業是20世紀80年代中期問世的一種農業信息技術的高新產品，是作物生長模擬模型的進一步發展。它利用計算機虛擬現實技術、模擬技術、多媒體技術建立數學模型定量而系統地描述作物生長發育器官建成和產量形成等生理生態過程與環境、之間相互作用的數量關係，在此基礎上，設計出虛擬作物、畜禽，從遺傳學角度定向培育農作物，改變傳統的育種和科研方式。目前’眭￡界上僅有少數幾個研究機構在開展這

方面的研究，研究內容為虛擬主要農作物、畜禽的育種和管理。

國內農業信息技術應用現狀

信息技術在我國農業領域的應用雖起步較晚，但發展很快。1979年從國外引進遙感技術並應用於農業，首開信息化農業的先河。1981年中國建立第一個計算機農業應用研究機構，即中國農業科學院計算中心．開始以科學計算、數學規劃模型和統計方法應用為主的農業科研與應用研究。1987年農業部成立信息中心，開始重視和推進計算機技術在農業領域的試點和應用。1994年以來，中國農業信息網和中國農業科技信息網的相繼開通運行，標誌著信息技術在農業領域的應用開始邁入快速發展階段。目前，信息技術農業應用研究與推廣取得了一些成

果．建起了一批農業綜合資料庫和各類應用系統。其中以糧、棉、油為主的信息技術成果約佔1/3。如利

用計算機技術，對農作物的選種、灌溉和施肥等不同管理環節進行優化處理后，向農民提供信息諮詢，指

導農民科學種田；對農作物病蟲害、產量豐欠等進行預測預報，幫助農藥企業合理安排生產，輔助農民科

學調整生產結構；對不同類型的農業經濟系統、土壤一作物一大氣系統等進行模擬。輔助農業管理者編

制農業規劃和生產計劃；根據各種動物營養需求，生產最佳的飼料配方，幫助生產廠家和養殖戶獲得最

大經濟效益。近年來，部分科研院所開始探索計算機視覺及圖像處理技術在農業領域的應用，有些已取

得顯著的效果。農業部利用網路協議信息發布與查詢等技術，建成的專業面涵蓋較寬．信息存儲、處理

及發布能力較強．信息資源豐富和更新量較大的中國農業信息網，現聯網用戶已發展到了3000多家。

據中國農科院科技文獻中心檢索．到2001年3月中國大陸農業網站數量近2200家，超過了法國、加拿

大等發達國家，如果加上台灣和香港的農業網站，中國農業網站數量可排在世界前10名以內。國家科技

43攻關計劃開展了“農業決策支持信息系統研究”、“農業信息化關鍵技術的研究”。已經開始為國家宏觀決

策和農業科技信息傳播發揮作用。國家“863”計劃開展了“智能化農業信息技術應用示範工程”．在全國

建立了20個示範區，取得了顯著成效。另外，開展了“網路農業”、“精確農業”、“虛擬農業”等的探索研

究。近年來，在農業研究信息系統、科技基礎資料庫、小麥～玉米連作智能決策系統、農業詞表和機器翻

譯系統、多媒體光碟應用系統、農場管理系統、畜牧營養資料庫、土肥信息管理系統、草地信息系統等方

面取得了一系列進展和科技成果。

我國農業信息技術在應用方面存在的問題

(1)農民素質不高，信息化意識和利用信息的能力不強。(2)農業產業化程度不高。難以形成正常

的信息需求。農業產業化是農業信息化的基礎，兩者是相互依賴的。農業的產業化意味著生產規模的擴

大，農業生產以市場為導向，必然產生對信息的大量需求及提高效率的強烈願望，在規模小時，以滿足自

己需要時就不可能或不必要加大對信息技術的需求，因為採用信息技術需要一定的投入，如購買信息

技術設備，支付獲取信息費用，這對於生產規模小，生產效益不高的農業生產來說，權衡之下，顯然不可

能在信息方面有大的投入。(3)網路成本較高，阻礙了信息化的普及。表現在兩個方面：一是大多數農民

買不起計算機，也就難以獲取農業信息。現在平均每台計算機的價格約為5000元至6000元；二是農村

電話費若按0．3元/分鐘計算，加上上網費用4元/小時，合計每小時上網費超過10元．農民難以支付

如此高的費用。(4)農業信息化基礎工作水平低。表現在基層缺少收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬

件設備。信息網路體系不健全；無信息服務中介組織，基層缺少能夠主動、科學地進行信息管理的人

員；信息來源可靠性差．致使不少假信息和過期信息給農業生產帶來損失；更為重要是缺乏大型實用數

據庫。資料庫建設數量不少，但質量不高，實用性差。(5)信息技術實用性差，沒能給農民帶來較好的經濟

效益。作為農業生產地區存在不同程度的差異。要因地制宜地進行農業種植、生產，也就要求信息技術的

適應性要因地制宜。目前從事農業應用軟體開發的人員比例較少，且開發的技術品種不多，適應性差，

加上目前農業應用軟體出現供求之間的矛盾，更加阻礙了農業信息化的普及。(6)農業信息服務體系還

沒有完成．電子商務給農產品銷售帶來的作用尚未較好發揮。農業信息化建設缺乏政府的宏觀指導與

必要引導，信息服務尚未完全形成．另一方面，發展電子商務還處於初級階段，其所需配套條件和市場

機制尚未形成。農產品的電子商務還處於起步研究階段，難以發揮其重大的作用。(7)農業信息網路人

才缺乏。農業信息網路的建設需要一大批不僅精通網路技術。而且熟悉農業經濟運行規律的專業人才，

能為農產品經銷商提供及時、準確的農產品信息，對網路信息進行收集、整理、分析市場形勢、回復網路

用戶的電子郵件、解答疑問等。而由於對農業信息網路人才不夠重視，投入經費少，加上培訓機制的不完

善，目前農業信息網路人才相當缺乏，使得農業信息專業庫的建設、更新速度緩慢。

農業信息技術在農業生產系統中應用及前景

信息技術在農業生產中的應用，目前主要在四個方面:

(1)作物生長模擬模型：我國已研製出水稻栽培計算機模擬優化決策系統（RCSODS），棉花生產管理模擬與決策系統（CPMSS/CGSM），土壤-植物-大氣中的水氣傳輸模型，穀物儲藏乾燥模擬模型

(2)農業專家系統：如砂礓黑土小麥施肥專家系統，黃土旱塬小麥生產和綜合管理專家系統，水稻主要病蟲害診治專家系統，小麥、玉米、桑蠶品種選育專家系統，農業氣象專家系統等。

(3)農業生產實時控制系統：如農業生產實時控制系統主要用於灌溉，耕耕作業，果實收穫，畜牧生產過程自動控制，農產品加工自動化控制及農業生產工廠化。畜牧生產的自動控制可優化飼料配方，自動調節動物生產環境

(4)作物遙感估產：棉花種植面積遙感調查系統，作物產量氣候分析預報系統，作物短、中、長期預報模型，小麥、水稻遙感估產信息系統等。基於信息技術的快速發展與應用，國外已提出信息時代的"精確農業"概念（Precision Farming）

(5)信息技術在農業研究及技術推廣中的應用及前景

我國已建成農業科研項目計算機管理系統（ARICMS），中國農業文獻資料庫，中國農業科技成果庫，中國農業研究項目資料庫，農業實用技術資料庫等

(6)信息技術在農業經濟管理中的應用及前景

隨著我國市場經建立，農業各生產要素的信息，如自然資源信息、法規信息、市場信息、實用技術信息等，無論是對決策者還是對廣大農戶都是極為重要的。使農戶只要有一台微機終端，通過網路就能夠及時獲得農業法規、農業政策、市場行情、產品銷售等信息，合理地進行農資購置與產品銷售，促進農村市場繁榮和經濟增長。

(7)信息技術在防災、減災、避災中的應用及前景

由於遙感與地理信息技術能及時準確地獲取有關信息，已廣泛應用於信息採集和信息處理，實現災前預警、災情監控、災后評估。目前我國主要用於洪災、作物病蟲災害、旱災、土地荒蕪沙化監測、森林火災等。