什么是数字农业,精准农业和智慧农业

数字农业让以前简单的对天和作物的了解，跨越到通过数据、气象、卫星遥感更好地感知农作物的生长条件，及时预知天气与各类风险，减少农药、化肥的施用，打通农业的各环节，从而产生更高效、更抗风险的农业整体解决方案。

那么，你知道所谓的数字农业到底是指什么吗？

数字农业是信息技术在农业领域的综合和全面的应用，它是一个集合概念，主要包含以下4个主要部分。

农业物联网

农业物联网从本质上讲，是一套数控系统。在一个特定的封闭系统内，以探头、传感器、摄像头等设备为基础的物物相联。它根据已经确定的参数和模型，进行自动化调控和 *** 作。由于需要以硬件设备的投资和联网为基础，因此投资额较大，主要用于设施农业生产过程的管理和 *** 作，也用于农产品的加工、仓储和物流管理。

农业物联网能够通过对相关数据的采集、分析和系统控制，实现作物生产的实时监测功能、远程控制功能、查询功能和警告功能。

农业大数据

农业大数据是与农业物联网相对应的概念，它是一个数据系统，在开放系统中收集、鉴别、标识数据，并建立数据库，通过参数、模型和算法来组合和优化多维和海量数据，为生产 *** 作和经营决策提供依据，并实现部分自动化控制和 *** 作。

因为它是在完全开放的系统中运作，因此主要用于大田农业的生产和农业全产业链的 *** 作和经营。

结合农业本身特点以及农业全产业链切分方式，农业大数据可以分为农业环境与资源大数据、农业生产大数据、农业市场和农业管理大数据四类，基本囊括从产到销全过程。

从农业生产环节来看，农业大数据可以用于指导农事生产、辅助农业决策，以此达到规避风险、增产增收、管理透明等预期目标，拉动农业产业整体内需，大幅提高农业整条产业链的效率。

精准农业

精准农业是建立在农机硬件基础上的执行和 *** 作系统。它主要是以农机的单机硬件为基础，配以探测设备和智能化的控制软件，以实现精准 *** 作，变量控制(包括变量播种、变量施肥、变量喷药等)，无人驾驶，以及最佳的工作环境和场景适配。

精准农业强调的是(单体)设备和设施 *** 作的精准和智能化控制，是硬件+软件。

精准农业是由信息技术支持的定位、定时、定量地实施一整套现代化农事 *** 作技术与管理的系统，它根据土壤性状和作物生长状况的空间差异，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，实施定位、定量的精准田间管理。显然，实施精准农业不但可以最大限度提高农业现实生产力，而且是实现优质、高产、低耗和环保的可持续发展的有效途径。

智慧农业

智慧农业是农业生产的高级阶段，集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，是建立在经验模型基础之上的专家决策系统，其核心是软件系统。

智慧农业强调的是智能化的决策系统，配之以多种多样的硬件设施和设备，是系统+硬件。

依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

智慧农业的决策模型和系统可以在农业物联网和农业大数据领域得到广泛应用。

智慧农业阶段，专家系统和信息化终端成为农业生产者的大脑，指导农业生产经营，改变单纯依靠经验进行农业生产经营的模式。另外，农业生产经营规模越来越大，生产效益越来越高，必将催生以大规模农业协会为主体的农业组织体系。

啥叫精准农业？这是相对于传统农业而来的。

我们知道，世界及我国农业发展经历了三个阶段：原始农业、传统农业、现代农业。

生产工具的应用代表着时代的发达程度，从原始农业时期开始到传统农业时期，从石器时代到青铜器时代到铁器时代，每一次的工具变革都改变着世界的命运，也推动着历史的发展，农业是变革的主力行业。

到了现代，随着科技的进步，机械化程度的提高 ，近代电子产品的开发，GPS定位技术的应用，我国北斗定位系统的开发应用，现代农业逐渐不同于传统农业了。特别是随着云技术的开发，数字技术和大数据的推广，现代精准农业被全世界所推广。

在这里，我将从四个方面解释精准农业。

一、精准农业在世界上的应用过程

1、精准农业从美国开始，应用于以色列

哪里的科技最为发达，哪里的农业就最发达。美国作为近百年来科技最为发达的国家，在精准农业方面是研究和应用是最早的。主要是从土壤结构密度传感技术、土壤传导性技术、电磁感应技术等农业工程领域开始的。通过这些早期的数字技术，对土壤元素、农作物产量、施肥变量等方面进行了数字性改革，使得美国的主要农作物玉米、大豆、小麦和部分经济作物在整体亩投入产出比上先进于世界任何一个国家。这也充分说明精准农业是个可以让农业快速发展的农业体系。

美国精准农业早期最大的贡献也就是通过改变投入产出比使农产品的产量和质量都得到了提高，同时通过对肥料的数字化利用使得肥料利用率提高 ，对于环境和土壤的保护起到了不小的贡献。

如今，美国近200万个农场中，利用先进的GPS测控技术，有60%左右都实现了精准农业，这是任何国家都不可比拟的。

2、以色列的精准农业发展。以色列从地理和土壤状况看，都不可能是发达农业的国家。以色列沙漠面积巨大，占了整个国家的2/3，可是以色列在农业政策上，为了实现农业产品的自给自足，早在70年代就对农业政策进行了调整，减少了对土地资源要求高的作物种植，积极发展水果、蔬菜、花卉等经济作物的温室种植，同时将滴灌技术全方位地进行了布置，使得这个严重缺水、土壤质地又不太好的国家，农业迅速发展起来。

也可以说，以色列是在农业基础特别差的情况下，充分利用世界各国先进农业技术独创出来的滴灌喷灌技术全面应用，土壤检测实践，肥料利用实践，真正实现了水肥一体化，这在当前都是别国无可效仿的，只能从不断的参观学习中得到一些应用的感性认识。

二、精准农业在我国的推广过程

精准农业在我国的研究从20世纪90年代开始，只是从理论上进行了学习，小范围地进行了实践。直到从90年代后期才在一些城市做了大面积的示范，从种植、灌溉、施肥、收割等作物种植周期内对棉花、蔬菜等作物进行了包括环境动态监控等精准农业的尝试。

随着近年来对“互联网+农业”的逐步推广，伴随着云计算和大数据理论的建议，我国在精准农业方面发展速度相当快。在理论创新方面在世界上也是领先的，在实践中也找出了属于自己的那条路。不仅在作物种植各时期的种子、肥料、水用量进行了研究和应用，在土壤监测、天气变化 、风力因素、环境变化等各方面通过大数据的分析，已经有了可供做精准农业的理论条件了。

三、精准农业对我国农业的土地引领和农业革命

精准农业是在互联网技术和卫星定位技术、云端技术、土壤结构分析技术、机械技术、作物制种等一系列技术的叠加影响下开创出来的。而我国在底子薄的基础上才有了比较快速的发展。但针对我国人多地少，土壤贫瘠、地形地势不一的前提下，全面做精准农业还是有许多困难的。

首先是种植规模化，当前我国已经在种植规模化方面做出了合理的政策，就是土地流转。只有通过土地流转将土地规模扩大，才能统一进行精准服务，包括农业机械的应用、新型农技的应用、作物产业结构的调整等。

然后通过作物生产的产业化，精准定位玉米、小麦、水稻、小杂粮、蔬菜、果树的种植面积，再通过社会需求、产业链综合评定，来实现亩产量和亩收益的最大化，实现经济效益的提升。根据美国、以色列等精准农业发展的经验，我国这样进行产业调整是正确的，也必将形成作物选择精准、生产过程精准、销售渠道精准、经济效益精准的大精准农业。

四、我们该在精准农业下做什么、怎么做

我们看到了，精准农业已经是当前世界最为先进的农业形式了。作为农民和三农工作者，我们该做些什么才能紧跟形势、为精准农业发展贡献自己的力量呢？

1、勤于学习，务实工作

在精准农业刚刚起步阶段，我们一定要努力学习国际精准农业知识，做好自己的分内工作，只有有了大的概念，才会理解国家的重要农业政策，路才不会走歪。

2、掌握大形势，实践新科技

农业形势的转变不是在一瞬间，但也在一瞬间，如果没有相应的理论基础，在实践中就会徘徊，拿不定主意，这对于国家实现整体精准农业是有碍的。

3、做好工作笔记，充实大数据

三农工作者更要注意在实践中的数据积累，并且不断地将整理好的数据通过网络传递出去，充实我国农业大数据，才能配合其它行业做相应数据改进。

4、实践本专业，放眼各行业联动

我感觉将来精准农业并不是单单农业本身的发展了，是和其它机械呀、电子呀、互联网呀、空间技术呀、地质呀、水利呀、环境呀、科技呀、气候呀等等行业有遥相呼应的作用的。我们在做好本职工作的前提下，一定要把眼光放远，形成行业联动，才能在理论、制造、实验等方面尽快地推进精准农业的进步。

我们正在这样一个农业发展的大好形势下，每个人都有责任也有义务为我国精准农业的进步而努力的。

现在我们清楚了，精准农业就是：农业的一个升级产品。通过农业生产各环节的数据化，依托先进的云端计算、GPS定位（北斗定位）、互联网科技、精密计算机、电脑程序化的农业机械指挥生产，通过气象指标、地形探测和环境变化，对作物种植时间种植数量、施肥量、肥料元素配比、水量控制等，使作物能在最小投入的前提下有最大的产出。同时根据物联网的信号，市场需求的变化，对作物产成品销售进行统一的计算，以达到效益最大化。

在未来几十年里，农业产业将比以往任何时候都更重要。根据联合国粮食和农业组织的数据， 2050年的粮食产量需要比2006年增加70%才能养活地球日益增长的人口。为了满足这种需求，农民和农业公司正在转向运用物联网的分析和更大的生产能力。

农业技术创新不是什么新鲜事。几百年前，人们用手持工具，工业革命带来了轧棉机，19世纪出现谷物升降机、化肥和第一台天然气动力的拖拉机。到世纪末，农民开始使用卫星来计划自己的工作。物联网将把农业推向新的高度。智能农业已经越来越普遍，因为有了农业机器人和传感器，农民和高科技农业正在标准化。物联网应用在未来几年将帮助农民满足世界粮食需求。

高科技农业：精准农业与智能农业

农民已经开始使用一些高科技的农业技术提高他们的日常工作效率。例如传感器可以让农民获得在地区的详细的地形和资源地图，土壤酸度和温度的变量。他们还可以利用天气预报来预测未来几天和几周的天气模式。

农民可以使用他们的智能手机远程监控他们的设备、农作物和牲畜，统计牲畜饲养和生产。他们甚至可以利用这项技术对农作物和牲畜进行预测。无人机已成为一个重要的工具来调查农民的土地和作物数据。JohnDeere（农业设备生产商）已经开始把拖拉机联网，创造了一个展示作物产量数据的方法。与无人车类似，该公司正在研发自动驾驶的拖拉机，这将释放农民的劳动力并进一步提高效率。

所有这些技术都有助于精确农业或精准农业，利用卫星图像和其他技术（如传感器）来观察和记录数据的目的是提高生产产量，同时最大限度地降低成本和节约资源。

农业的未来：物联网，农业传感器，农业无人机

智能农业和精准农业正在起飞，但它们可能只是农业世界更大规模使用技术的先驱。Business Insider的高级研究服务预测，农业中物联网设备安装将从2015年的3000万增加到2020年的7500万，达到20%的复合年增长率。

美国目前在物联网智能农业方面世界领先，每公顷（25亩）农田可以产生7340公斤的谷物（如小麦、水稻、玉米、大麦等），而全球平均水平是3851公斤谷物每公顷。

在未来几十年里，随着农场变得更加紧密，这种效率应该有更大的提高。OnFarm，一个农业物联网平台预计，农场在2050年平均每天要产生410万个数据点，而2014年只有190000个。

此外， OnFarm多次研究发现，农场的平均产量上升175%，能源成本下降7美元至13美元每英亩，灌溉用水量下降 8%。

鉴于物联网应用在农业中的所有好处，不难理解农民会越来越多地转向使用农业无人机和卫星。