數字農業是指將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通訊和網絡技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機地結合起來，實現在農業生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監測，以實現對農作物生長、發育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環境進行定期信息獲取，生成動態空間信息系統，對農業生產中的現象、過程進行模擬，達到合理利用農業資源，降低生產成本，改善生態環境，提高農作物產品和質量的目的。那么，數字化農業需要哪些技術支撐呢?根據實際應用需要，我們總結為如下四個技術體系：

農田信息快速采集技術

01?遙感技術(Remote Sensing)

遙感是由衛星上的傳感器、傳輸系統和地面上的接收系統組成的一種不通過直接接觸目標物而獲取其信息的一種技術。RS是未來數字化農業技術體系中獲得田間數據的重要來源。RS技術是數字化農業技術體系中獲得農業動態信息的重要來源。農業的生產和管理是一個動態的過程,要求及時摸清農業資源的現狀,了解農作物田間生產狀況,監測其變化并預測其發展。遙感技術具有速度快、信息真、現勢性強、多時相、更新快、效益高等特點,是農業生產管理和決策的重要手段。

農業資源分布在廣闊的地理空間,農業生產也在廣闊的地域上展開,遙感技術在解決我國資源與環境問題,促進農業和農村的可持續發展中起著相當重要的作用。如農業資源調査及動態監測,大面積農作物長勢監測與估產,農業災害遙感監測和損失評估等方面。

02?全球定位系統技術

GPS(GlobalPosition System)作為新一代衛星導航與定位系統,不僅具有全球性、全天候、連續的精密三維導航與定位能力,而且具有良好的抗干擾性和保密性。GPS的空間部分使用24顆衛星組成衛星星座,每天24小時為全球陸、海、空用戶全天候提供三維位置、速度和時站。它由空中衛星,地面跟蹤檢測站,地面衛星數據注入站,地面數據處理中心和數據通訊,網絡等部分組成。

GPS在數字化農業中的關鍵作用即是提供相關要素的準確的空間位置信息,一方面使農業的管理具有更強的空間針對性、實用性,發揮更大效益;另一方面,通過GPS實時地對土壤水分、肥力、雜草和病蟲害、作物苗情及產量等進行描述,對各要素進行跟蹤,從而實現田間的精準化操作。因此,GPS技術的精確定位功能為數字化農業的實施提供了切實可行的技術手段。

農業信息貯存、管理技術

01 數據庫系統(Database System)

農業數據庫是一種有組織地動態地存儲、管理、重復利用、分析預測一系列有密切聯系的農業方面的數據集合(數據庫)的計算機系統,它是信息存儲、管理、傳遞的最有效手段,也是數字化農業最基礎的工作。農業數據庫包括農業資源數據庫、農業生產資源數據庫、農業技術數據庫、農產品市場數據庫、農業政策法規數據庫衣業機構數據庫等。

02 數字化圖書館(DigitalLibrary)

數字化圖書館是一個系統工程,主要包括館藏數字化、信息傳輸數字化與網絡化、資源共享化、信息服務終端化等,其優勢在于不受時空、地理位置的限制。

03 地理信息系統

GIS(Geographiclnformation System)技術是以地理空間數據為核心,是存儲和處理分析空間數據的最佳工具。農業及其各相關要素空間位置數據是農業生產管理的重要信息,也是數字化農業中各類空間數據庫建立的重要基礎之一。GIS是一種采集、處理、傳輸、存儲、管理、査詢檢索、分析、表達和應用地理信息的計算機系統,是分析、處理和挖掘海量地量數據的通用技術。主要包括空間數據輸入子系統、空間數據存儲與管理子系統、數據處理和分析子系統、輸出子系統。

04 農業管理信息系統(MIS)

管理信息系統是收集和加工系統管理過程中有關信息,為管理決策過程提供幫助的一種信息處理系統。

農業信息應用技術

01 農業自動控制技術

農業自動控制技術(Auto Control)的發展是農業信息化的基本特征,是信息農業的核心技術。利用傳感器通過計算機和自動控制系統實現農業生產和管理的自動化,對農業的增產增質產生了巨大的經濟效益和社會效應。

02 農業專家系

數字農業是指將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通訊和網絡技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態學、植物生理學、土壤學等基礎學科有機地結合起來，實現在農業生產過程中對農作物、土壤從宏觀到微觀的實時監測，以實現對農作物生長、發育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應的環境進行定期信息獲取，生成動態空間信息系統，對農業生產中的現象、過程進行模擬，達到合理利用農業資源，降低生產成本，改善生態環境，提高農作物產品和質量的目的。那么，數字化農業需要哪些技術支撐呢?根據實際應用需要，我們總結為如下四個技術體系：

農田信息快速采集技術

01?遙感技術(Remote Sensing)

遙感是由衛星上的傳感器、傳輸系統和地面上的接收系統組成的一種不通過直接接觸目標物而獲取其信息的一種技術。RS是未來數字化農業技術體系中獲得田間數據的重要來源。RS技術是數字化農業技術體系中獲得農業動態信息的重要來源。農業的生產和管理是一個動態的過程,要求及時摸清農業資源的現狀,了解農作物田間生產狀況,監測其變化并預測其發展。遙感技術具有速度快、信息真、現勢性強、多時相、更新快、效益高等特點,是農業生產管理和決策的重要手段。

農業資源分布在廣闊的地理空間,農業生產也在廣闊的地域上展開,遙感技術在解決我國資源與環境問題,促進農業和農村的可持續發展中起著相當重要的作用。如農業資源調査及動態監測,大面積農作物長勢監測與估產,農業災害遙感監測和損失評估等方面。

02?全球定位系統技術

GPS(GlobalPosition System)作為新一代衛星導航與定位系統,不僅具有全球性、全天候、連續的精密三維導航與定位能力,而且具有良好的抗干擾性和保密性。GPS的空間部分使用24顆衛星組成衛星星座,每天24小時為全球陸、海、空用戶全天候提供三維位置、速度和時站。它由空中衛星,地面跟蹤檢測站,地面衛星數據注入站,地面數據處理中心和數據通訊,網絡等部分組成。

GPS在數字化農業中的關鍵作用即是提供相關要素的準確的空間位置信息,一方面使農業的管理具有更強的空間針對性、實用性,發揮更大效益;另一方面,通過GPS實時地對土壤水分、肥力、雜草和病蟲害、作物苗情及產量等進行描述,對各要素進行跟蹤,從而實現田間的精準化操作。因此,GPS技術的精確定位功能為數字化農業的實施提供了切實可行的技術手段。

農業信息貯存、管理技術

01 數據庫系統(Database System)

農業數據庫是一種有組織地動態地存儲、管理、重復利用、分析預測一系列有密切聯系的農業方面的數據集合(數據庫)的計算機系統,它是信息存儲、管理、傳遞的最有效手段,也是數字化農業最基礎的工作。農業數據庫包括農業資源數據庫、農業生產資源數據庫、農業技術數據庫、農產品市場數據庫、農業政策法規數據庫衣業機構數據庫等。

02 數字化圖書館(DigitalLibrary)

數字化圖書館是一個系統工程,主要包括館藏數字化、信息傳輸數字化與網絡化、資源共享化、信息服務終端化等,其優勢在于不受時空、地理位置的限制。

03 地理信息系統

GIS(Geographiclnformation System)技術是以地理空間數據為核心,是存儲和處理分析空間數據的最佳工具。農業及其各相關要素空間位置數據是農業生產管理的重要信息,也是數字化農業中各類空間數據庫建立的重要基礎之一。GIS是一種采集、處理、傳輸、存儲、管理、査詢檢索、分析、表達和應用地理信息的計算機系統,是分析、處理和挖掘海量地量數據的通用技術。主要包括空間數據輸入子系統、空間數據存儲與管理子系統、數據處理和分析子系統、輸出子系統。

04 農業管理信息系統(MIS)

管理信息系統是收集和加工系統管理過程中有關信息,為管理決策過程提供幫助的一種信息處理系統。

農業信息應用技術

01 農業自動控制技術

農業自動控制技術(Auto Control)的發展是農業信息化的基本特征,是信息農業的核心技術。利用傳感器通過計算機和自動控制系統實現農業生產和管理的自動化,對農業的增產增質產生了巨大的經濟效益和社會效應。

02 農業專家系統

ES(ExpertSystem)是以知識為基礎,在一定領域內模擬人類專家解決復雜實際問題的計算機系統。是一種智能的農業信息技術,不僅可以保存、傳播各類農業信息和農業知識,而且能把分散的局部的單項農業技術綜合集成起來,經過智能化信息處理,針對不同的條件,給出系統性和應變性強的各類農業問題的解決方案,為農業生產全過程提供高水平服務。農業生產管理專家系統涉及農作物生產管理、畜離養殖、市場管理、農業經濟分析等多種領域。

03 決策支持系統

DSS(Decision SupportSystem)是利用系統知識和數學模型,通過計算機分析或模擬,協助解決多樣化和不確定性的問題以進行輔助決策的軟件系統,是一種人機對話式的計算機系統。一般包括以下四個部分:對話生成及其管理系統,模型庫及其管理系統,數據庫及其管理系統,知識庫及其管理系統。農業生產中采用決策支持系統后可以感受到更高的決策質量、溝通的改進、成本削減、生產率的提高及節約時間等方面的改善。

農業信息傳播技術

01 計算機網絡和通訊技術

數字化農業的建立是以海量的數字化的農業信息為基礎,因此信息的交換和傳播將是數字化農業的重要環節。計算機網絡和通訊技術為數字化農業信息的順暢交流提供了重要的技術支撐,從而實現信息的交換和共享發揮信息的最大作用。主要包括農業信息互聯網絡、衛星數據傳輸系統等技術。

02 多媒體技術

多媒體(Multimedia)是20世紀90年代以來應用計算機把圖、文、聲、像綜合集成技術,是新時期農業知識、技術推廣應用的重要手段。

03 虛擬現實技術

VR(VirtualReality)技術是指創建一個能讓參與者具有身臨其境感,具有完善的交互作用能力的虛擬現實系統。虛擬現實技術是二十世紀末才興起的一門嶄新的綜合性信息技術,它融合了數字圖像處理、計算機圖形學、多媒體技術傳感器技術等多個信息技術分支,從而大大推進了計算機技術的發展。由此延伸而得到現在的虛擬農業的概念。