计算机农业及其应用

摘要介绍计算机农业的概念、特点及构成、可行性、功能与作用、实施难度与重点等方面内容，以为实现农业健康、高效、可持续发展提供参考。

关键词计算机农业；应用；构成；可行性；功能与作用；实施

中图分类号S126文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）10-0047-02

计算机农业是未来农业的主体。发展计算机农业，将会推进农业从依靠经验为主的传统产业，向高新智能的现代产业转变，从传统的经验决策、规划，向更先进科学决策、规划转变，是统筹城乡经济社会发展、推进农村小康社会建设的重要战略措施。

1概念

计算机农业是在数字农业和精准农业基础上提出的。不同于数字农业和精准农业之处，计算机农业直接面向用户，服务对象为广大农户和涉农企业。计算机农业是利用计算机技术，按人类需要的目标，对农业所涉及的对象和全过程进行处理。计算机农业的本质是将信息技术作为农业生产力要素，通过计算机及其配套技术与农业之间的融合，以及工业可控生产和计算机辅助设计相结合，实现农业及其相关领域的智能化、数字化、可视化，从而满足人类社会发展的需求[1-2]。

计算机农业这一概念体现了计算机在农业生产管理中的地位，包括农业要素（生物、环境、技术、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运等）、市场流通（加工、销售）、社会需要（国家能源、国家安全）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成计算机驱动的农业生产管理体系[1]。计算机农业的信息来源除了3S系统（全球地理信息系统GIS，全球定位系统GPS，遥感RS）以外，更主要是的用户信息的反馈和市场的流通。计算机农业是把农户、涉农企业、科研院所、大专院校、政府职能部门等通过网络有机地联系起来，构成一个庞大的系统，由计算机根据资源状况、市场流通、社会需要来制定规划，通过互联网实施自动化、智能化管理和驱动。由于信息来源更广，所以决策更准确，对农业作用更大，指导性更强。计算机农业的目标是降低风险，让每个用户在生产经营中获得最大利益。

2特点

计算机农业实现农业生产全过程、全方位的实时、定期、动态监测，并进行模拟，最大限度地提高农作物产量和质量，提高农业生产的科学技术水平。计算机农业从宏观领域（区域农业包括国家、省、市、县）到微观领域（农户、农场）制定科学的决策和规划。系统分析、决策、控制、调度、实施是由计算机完成的。服务对象从国家到广大注册用户，包括农户、加工业、运输业、服务业、科研，并实时为用户提供信息、决策分析、指导、查询、咨询等服务。决策信息来源于地理信息、市场信息、消费信息、能源信息、资源信息、国家宏观控制，信息来源面广，决策更先进、更可靠。其不同于数字农业，决策者是计算机，整个实施是通过互联网与用户的个人计算机和手机交互信息来完成。但国家可以通过制定目标来实现宏观控制。除了使用互联网传输信息外，还可以用手机传输信息[3-4]。

3构成

计算机农业包括数字农业、信息农业、网络农业、智能系统、专家系统、决策系统、虚拟农业、仿真农业等方面内容，是通过遥感、全球地理信息系统、全球定位系统、数字影像测量系统获取土壤等信息、气象信息，通过网络实时获取农业要素、市场流通、社会需要等信息，利用栽培学、气象学、土壤学、运筹学、系统论、控制论、人工智能等技术进行数据加工和处理，通过互联网与个人计算机或手机发布实施的一个巨系统做出决策。计算机农业信息系统结构如图1所示。

其中，虚拟农业是系统利用虚拟技术为用户提供一个虚构的三维农业生产过程，帮助用户理解认识；仿真农业是系统利用仿真技术为科技人员研究农业生产过程中光照、水分运动、空气流动规律，找到最佳方案，缩短试验进程，形成新技术，并以最快的速度传递到用户。

4可行性

计算机农业具有坚实的技术基础，具有多体系、多种类的技术系统支持，如农业科学、计算机科学、数字通讯等技术。计算机农业涵盖范围广，服务目标多，如农业资源、技术以及社会环境等与人类密切相关的因子，计算机农业是现代农业的发展目标和方向，是集信息化、智能化、创新性、精确化与数字化为一体的完善农业体系，是实现农业集约化生产、实现人类社会与自然环境可持续发展、创造人类富足生活的一个重要途径和必由之路。

5功能与作用

一是优化农业结构。计算机农业是一个庞大的系统工程，其系统要素不仅仅是土地、气象条件，更主要的是注册用户。其根据资源、市场、人力、运输、国家宏观控制等系统要素构建包括种植业、养殖业、加工业、运输业、服务业等系统结构，并进行优化、运行，形成宏观规划。再根据注册用户的土地资源、资金、财产、人力物力制定微观规划。二是计算机农业需要强大的软件技术、科学技术支持，实践中不断完善、更新和升级。三是针对用户全程服务，针对性强，按着注册用户工作方向提供服务。计算机农业根据资源、气象条件、产、工、消等要素为农户制定生产参考方案。种植户可以选定一个种植方案，也可选择自定义方案，但都要反馈给网络服务器终端，网络服务器终端会根据农户种植的作物定时提供技术指导，包括品种选择、整地、施肥等。四是作为一种服务行业，计算机农业根据地理位置，为用户分配服务对象，并提供服务对象所需要的服务内容、时间等相关信息。服务程序直接在互联网上完成。加工业、政府职能部门、科研也能从系统中获得要的信息和相应的技术服务。五是计算机通过系统仿真、运筹学实时对系统内能流、物流进行优化。六是实行注册用户纪律约束。计算机农业对用户实施网络化管理，用户必须遵守系统协议，所有用户都要填写注册信息，并且实时填写日志。计算机根据农户提供的注册信息和日志，为农户制定生产方案，提供适宜种子、生产资料供应信息，定期定时为农户提供技术指导，产品收获后提供销售信息；在农户生产过程中，实时提供技术指导；遇到技术难题，可通过网络与服务器专家系统进行交互得到解决。如果用户违反协议，系统将不再为其提供任何技术服务。

6实施难度与重点

一是计算机与互联网没有完全普及，特别是在农村，大多数农户没有计算机，没有加入互联网。虽可以用手机作为信息输入输出终端，但需要构建与移动通讯信息交换的接口。二是数据采集系统不完善，收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备与网络体系不健全。三是需要构建大量决策软件。四是需加强硬件建设，包括数据采集（卫星、遥感）、网络建设。

计算机化农业是一个复杂庞大的系统工程，要制定科学规化、加强组织领导，有步骤地展开。实施重点有以下几个方面。一是确立发展农业信息化的主体。以政府投入、建设为主导，各级政府要进一步加强农业信息化投入和领导。二是建立一个高效率的农业信息采集体系，主要是卫星和遥感数据采集系统。三是继续加强网络体系建设。完善各级网络平台建设，增强其服务功能；扩大网络延伸，应充分利用农村现有的传媒体，如电视、广播、手机、报刊等向农民传播信息。此外，还要开发出适合农民购买水平的上网设备，来解决当前农民、农村上网难的问题；建设乡镇综合信息服务站。四是充实信息体系内容。加强各类应用软件开发，如数据库系列、信息采编系列、信息服务互动系列、信息分析预测预警系列、各类专家伺服系列以及适合于农民和农村的在线娱乐软件系列等，让农业网站真正成为农民的百科全书和良师益友；提高信息服务功能，如在线咨询、在线植保、在线专家伺服、供求在线呼叫及自动撮合等；不断完善和开创多层次、多样式、多方位的服务手段和方式方法，充分利用网络社会性强的特点把服务延伸到农户家里及田间地块。五是加速农业信息人才培训。有目的按需求培养人才，建设一支计算机农业初、中、高级科研人才队伍，保证计算机农业健康、持续、快速地发展。六是加强用户培训。因为计算机农业是通过网络直接面向用户（农户、加工企业、服务行业等），用户要经常与系统实时交互。很多农户对计算机使用还不熟悉，需要对农户的计算机和网络知识进行系统的培训。

7结语

计算机农业是农业未来发展的必然趋势。但计算机农业仍是个新的概念，需要进一步完善，希望有更多的人关注、参与和研究，让计算机农业更加完善，为农业健康、高效、可持续发展发挥作用。

8参考文献

[1] 徐殿军，王秀斌.我国计算机农业发展现状和应用前景简析[J].辽宁行政学院学报，2008（3）：212-213.

[2] 段延娥.基于Web的数字农业系统平台研究与设计[J].农业网络信息，2010（11）：12-16.

[3] 邱荣洲，赵健，池美香，等.数字农业信息分类体系研究[J].农业网络信息，2010（11）：17-19.

[4] 喻铮铮，焦玲，王甡.许昌市数字农业信息服务平台构建[J].许昌学院学报，2010（5）：121-124.

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