数字化农业作为数字地球技术体系在农业领域的具体体现,是农业信息化的核心,也是21世纪农业的重要标志。发展数字化农业及相关技术,是发展现代农业必然选择的支撑技术,主导着农业现代化的方向。

　　我国是一个人口大国,保障食物安全事关国家安全大计。我国是世界上人均资源非常短缺的国家,耕地、水等农业资源的人均占有量远低于世界平均水平,农业的可持续发展面临诸多严峻挑战。

　　农业的数字化管理系统就是在这个基础上提出的，作为我国物联网的领航者，浙江托普物联网提出的农业的数字化管理系统可广泛应用于温室、大田、水产养殖、畜禽养殖、水质、草坪等场合下的自动灌溉、环境监测或智能控制。托普物联网依靠科技进步,大力发展数字化农业,以最少的资源占用和资源消耗获取最大的优质产出,突破瓶颈制约,实现农业可持续发展。

　　一、数字化农业的含义

　　1997年,美国正式提出了数字化农业的概念,它是指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术。1998年,美国副总统阿尔#戈尔再次把数字化农业定义为:数字地球与智能农机技术相结合产生的农业生产和管理技术。

　　我国比较统一的认识为,数字化农业(Digital Agricu-lture)是数字化农业简称,是指运用数字地球技术,包括各种分辨率的遥感、遥测技术、地理信息技术、全球定位技术、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等技术与现代农业技术相结合的农业生产管理高新技术系统。具有以下特点:

　　1、数字化农业要求对农业各个方面(包括种植业、畜牧业、水产业、林业)的各种过程(生物的、环境的、经济的)全面实现数字化,即各种农业过程都要应用二进制的数字以及数字模型加以表达。

　　2、数字化农业数据库中存储的数字具有多源、多维、时态性和海量的特点。

　　3、对于涉农的多维、海量数据的组织和管理,特别是对时态数据的组织与管理,需要研究新一代时态数据库管理系统,并进而形成时态空间信息系统。不仅可以有效地存储空间数据,同时能够形象地显示多维数据和时空分析后的结果。

　　4、数字化农业要在大量的时空数据基础上,对农业某一自然现象或生产、经济过程进行模拟仿真和虚拟现实。如农作物生长、农业自然灾害的虚拟现实。

　　二、数字化农业的主要内容

　　1、农业要素的数字信息化

　　任何农业系统都会有四大要素,即生物、环境、技术和社会经济要素。每个要素中又包含多个因素,如生物要素中,在作物方面有小麦、水稻、玉米、棉花等要素;而同一种作物的生长发育,又含有光合、呼吸、蒸腾、营养等因素。所有这些因素,按照数字化农业的数字信息化的要求,都需用二进制数字表达。

　　2、农业过程的数字信息化

　　各种农业过程的内在规律及外部联系,可以利用农业数学模型予以揭示、表达。农业模型将农业过程数字化,使农业科学从经验的认知提高到理论的概括,是2世纪农业科学发展的一项重要成就,也是数字化农业中一项十分关键的技术。

　　3、农业管理的数字信息化

　　农业管理大致包括农业行政管理、农业生产管理、农业科技管理及农业企业管理。按照数字信息化的要求,目前已经形成由农业信息技术支撑的各类农业管理系统。如农业数据库系统,对各级各类农业数据进行科学、集中的管理,包括农业生物数据库、农业环境数据库及农业经济数据库;农业规划系统,应用各种数学规划方法对农业问题进行辅助决策;农业专家系统,充分利用专家经验对某些农业决策提供支持;农业模拟优化决策系统,将农业过程的模拟与农业的优化原理相结合,提供农业决策的支持。4、农业生产的数字化现代农业已经由过去的手工操作走向现代的机械化和现代化操作,数字化农业要求农业的生产和管理实现自动化,即从播种、育苗、灌溉、施肥、撒药、收割等过程全部实现精准化、自动化和智能化。