數(shù)字農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的高級階段，是我國由農(nóng)業(yè)大國邁向農(nóng)業(yè)強國的必由之路。近年來，數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展勢頭強勁，通過數(shù)據(jù)要素的具體應用，以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術解決方案為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)營賦能，這種趨勢是技術進步與政策支持共同催化的現(xiàn)象。數(shù)字農(nóng)業(yè)在提高農(nóng)業(yè)競爭力?增加農(nóng)民收入以及推動農(nóng)業(yè)生態(tài)可持續(xù)性方面發(fā)揮著重要作用，成為中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程中不可或缺的力量。但數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展所需要的各種基礎條件?技術更新與配套政策，仍須持續(xù)提質升級與優(yōu)化完善。

從我國數(shù)字農(nóng)業(yè)的相關政策引導與支持中可以窺見數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢，本文將數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展歷程劃分為四個時期，即萌芽期?探索期?初步發(fā)展期以及高速發(fā)展期(表1)。我國的數(shù)字農(nóng)業(yè)萌芽于20世紀90年代，科技部將“農(nóng)業(yè)智能應用系統(tǒng)”納入“國家高技術研究發(fā)展計劃”(簡稱863計劃)。863計劃的推進標志著中國數(shù)字農(nóng)業(yè)進入萌芽期，這一時期通過建立如蘋果的生產(chǎn)管理?魚類病害防治等研究平臺和項目數(shù)據(jù)庫，逐步構建出一些具有行業(yè)發(fā)展性質的數(shù)字農(nóng)業(yè)具體應用形態(tài)。1998年“數(shù)字中國”概念首次提出，數(shù)字農(nóng)業(yè)進入更為深入的探索階段。到2003年，“大型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)數(shù)字技術應用研究與開發(fā)”被列為國家重大科技項目和技術重點項目，顯著推動了數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展。“十四五”規(guī)劃的實施，新一代信息技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)深度融合，成為推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關鍵力量。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷成熟與大數(shù)據(jù)應用的興起，數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展方興未艾，呈現(xiàn)顯著增長態(tài)勢，我國的數(shù)字農(nóng)業(yè)步入初步發(fā)展期。2013年，農(nóng)業(yè)部開始在天津?上海和安徽開展物聯(lián)網(wǎng)試點，探索農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應用。2015年，《關于推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)發(fā)展的實施意見》出臺，明確了“農(nóng)業(yè)+大數(shù)據(jù)”的發(fā)展方向。2016年，農(nóng)業(yè)部印發(fā)《農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)試點方案》，決定在北京等21省(區(qū)?市)開展農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)試點，建設生豬?柑橘等8類農(nóng)產(chǎn)品單品種大數(shù)據(jù)。2017年，農(nóng)業(yè)部辦公室發(fā)文《關于做好2017年數(shù)字農(nóng)業(yè)建設試點項目前期工作的通知》，文件明確指出:“推動大數(shù)據(jù)?云計算?物聯(lián)網(wǎng)?移動互聯(lián)?遙感等現(xiàn)代信息技術在農(nóng)業(yè)中應用，在大田種植?設施園藝?畜禽養(yǎng)殖?水產(chǎn)養(yǎng)殖等領域開展精準作業(yè)?精準控制建設試點，探索數(shù)字農(nóng)業(yè)技術集成應用解決方案和產(chǎn)業(yè)化模式，打造一批數(shù)字農(nóng)業(yè)示范樣板，加快推進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化?經(jīng)營信息化?管理數(shù)據(jù)化?服務在線化，全面提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。”其后，數(shù)字農(nóng)業(yè)建設項目重點圍繞大田種植?設施園藝?畜禽養(yǎng)殖與水產(chǎn)養(yǎng)殖四大類領域展開。經(jīng)過多年的孕育和發(fā)展，2018年我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化水平為18.6%，農(nóng)作物種植數(shù)字化為16.2%，設施栽培信息化為27.2%。

2019年，《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》印發(fā)，明確提出“數(shù)字鄉(xiāng)村”要成為數(shù)字中國的重要組成部分。此后幾年，伴隨著數(shù)字中國的戰(zhàn)略推進與數(shù)字經(jīng)濟的一路高歌，數(shù)字鄉(xiāng)村迎來了迅猛發(fā)展的階段。2020年，全國縣域農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化總水平增長至37.9%，生產(chǎn)信息化也達到了22.5%。2022年，中央網(wǎng)信辦等10部門印發(fā)了《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展行動計劃(2022—2025年)》，部署了8個方面的重點行動，包括“數(shù)字基礎設施升級行動”與“智慧農(nóng)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動”兩大行動。2023年，中央網(wǎng)信辦?農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等五部門聯(lián)合印發(fā)《2023年數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展工作要點》，此文件與《數(shù)字中國建設整體布局規(guī)劃》進行銜接和聯(lián)動，提出要“加快農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化轉型，強化農(nóng)業(yè)科技和智能裝備支撐”。隨后，在《2024年數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展工作要點》中部署了9個方面28項重點任務，使得數(shù)字鄉(xiāng)村的建設內容更加細致且具體。受益于市場驅動與政策支持的雙重因素，數(shù)字農(nóng)業(yè)逐漸引起各方重視，數(shù)字農(nóng)業(yè)亦被看作農(nóng)業(yè)領域的新興增長極。近年來，出臺的數(shù)字中國與數(shù)字鄉(xiāng)村建設文件較為密集，表1對有代表性和推動性的重要文件和內容進行梳理與回顧。

數(shù)字經(jīng)濟是新經(jīng)濟的重要組成部分，與新經(jīng)濟有著密不可分的聯(lián)系，是由信息通信技術?互聯(lián)網(wǎng)技術等驅動的經(jīng)濟形態(tài)。數(shù)字經(jīng)濟已經(jīng)成為重組要素資源與重塑經(jīng)濟結構的關鍵力量，是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟?工業(yè)經(jīng)濟之后的全新經(jīng)濟形態(tài)，通過產(chǎn)業(yè)數(shù)字化將數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素，使得數(shù)字在整個經(jīng)濟鏈條中發(fā)揮重要作用。2016年，《G20數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展與合作倡議》提出，數(shù)字經(jīng)濟包括使用數(shù)字化知識和信息作為關鍵生產(chǎn)要素的經(jīng)濟活動，強調信息通信技術在提高生產(chǎn)效率和優(yōu)化經(jīng)濟結構中的重要作用。數(shù)字經(jīng)濟的核心要義在于以數(shù)字技術為核心，依托數(shù)字化基礎設施，利用大數(shù)據(jù)?云計算?人工智能等技術手段，推進實體經(jīng)濟數(shù)字化?智能化?網(wǎng)絡化，促進經(jīng)濟高質量增長和社會可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字經(jīng)濟可以被理解為以數(shù)據(jù)為加工對象，利用數(shù)字技術提供產(chǎn)品和服務的產(chǎn)業(yè)集合，即數(shù)字產(chǎn)業(yè)化概念，這包括了傳統(tǒng)的信息通信技術領域以及數(shù)字化產(chǎn)品?服務和平臺。數(shù)字經(jīng)濟包括信息化發(fā)展?互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和數(shù)字交易發(fā)展三個方面。綜合而言，數(shù)字經(jīng)濟是基于互聯(lián)網(wǎng)及相應新興技術(如移動互聯(lián)網(wǎng)?大數(shù)據(jù)?云計算?人工智能等)所產(chǎn)生的經(jīng)濟活動的總和，既包括電子商務?互聯(lián)網(wǎng)金融等互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，也包括傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉型。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身固有的地域性?周期性?季節(jié)性使得農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程相對緩慢，加之農(nóng)業(yè)基礎設施薄弱?產(chǎn)銷體系信息不對稱?金融排斥等因素進一步限制其發(fā)展。數(shù)字經(jīng)濟的可再生性?普惠性和高滲透性為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了解決這些問題的新思路?新途徑，其可以通過融合不同生產(chǎn)要素來賦能農(nóng)業(yè)體系，推動構建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)營體系。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的局限性和數(shù)字經(jīng)濟的潛在優(yōu)勢促使數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念和實踐應運而生。數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展通過推動數(shù)據(jù)要素激活促進農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉型，互聯(lián)網(wǎng)?大數(shù)據(jù)和云計算等信息技術正在重塑農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，數(shù)字經(jīng)濟具有的“蒲公英效應”將進一步通過產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作推動農(nóng)業(yè)的數(shù)字化改造，實現(xiàn)數(shù)據(jù)要素與傳統(tǒng)生產(chǎn)要素的融合，數(shù)字基礎設施的發(fā)展和信息化水平的提高最終會為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“數(shù)字賦能”。可預見，數(shù)字經(jīng)濟高速發(fā)展能帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)多方位?全要素轉型升級，這一新興經(jīng)濟形態(tài)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式?生產(chǎn)管理和產(chǎn)業(yè)深度融合等方面將發(fā)揮巨大影響，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉型是數(shù)字經(jīng)濟時代的必然發(fā)展趨勢。

與此同時，中國的農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉型亦面臨若干挑戰(zhàn)與困境。目前數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展還存在諸如基礎設施配套薄弱?技術應用場景開發(fā)不充分?數(shù)字開發(fā)人才匱乏等問題。(1)在基礎設施方面，農(nóng)村信息基礎設施薄弱，寬帶通信和數(shù)字電視網(wǎng)絡等投入仍舊不足，導致農(nóng)村信息化建設進展緩慢;(2)在技術應用方面，數(shù)字技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間缺乏切實的深度融合，新技術難以適應農(nóng)業(yè)領域的實際需求，其中的關鍵性技術研究不深入，國內企業(yè)在關鍵設備上過度依賴進口，研發(fā)分散而合力不足;(3)在數(shù)字主體層面，農(nóng)民的數(shù)字技能幾乎從零開始，高素質數(shù)字農(nóng)業(yè)人才極為匱乏，導致技術廣泛應用受限，如農(nóng)業(yè)遙感衛(wèi)星和北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的潛力未能得到充分發(fā)揮;(4)在數(shù)據(jù)儲備方面，數(shù)字農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的真實性和準確性受到質疑，數(shù)據(jù)的搜集與儲備不充分導致后續(xù)的數(shù)據(jù)模型開發(fā)與應用擬合受限。此外，就發(fā)展趨勢而言，我國數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展不均衡，發(fā)展水平呈現(xiàn)“東—中—西”階梯式分布特征，數(shù)字鴻溝現(xiàn)象明顯。西部地區(qū)大多數(shù)省市的數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展與全國平均水平相比，在基礎設施?人才資源?技術支持?產(chǎn)業(yè)效益?龍頭企業(yè)帶動等方面存在較大差距。雖然數(shù)字農(nóng)業(yè)被寄予厚望，但就發(fā)展階段而言，數(shù)字農(nóng)業(yè)建設仍需在技術融合?場景應用與人才培養(yǎng)等方面進一步加強。

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正經(jīng)歷由數(shù)字技術驅動的深刻變革，未來的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)會逐步向數(shù)字農(nóng)業(yè)轉型升級。目前對數(shù)字農(nóng)業(yè)的研究雖然眾多，但仍有巨大的研究空間與有待開拓之處。下文就數(shù)字農(nóng)業(yè)的內涵與特點?核心的板塊與內容及其在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的角色地位進行論述。

伴隨數(shù)字技術的高速發(fā)展，數(shù)字農(nóng)業(yè)在其內涵與外延上展現(xiàn)了日益豐富的趨勢，學者們從不同研究視角對數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念進行界定，諸如信息農(nóng)業(yè)?精準農(nóng)業(yè)?智慧農(nóng)業(yè)等概念相繼涌現(xiàn)，但這些概念既有共通亦有不同之處。數(shù)字農(nóng)業(yè)被視為整合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素和生產(chǎn)過程的數(shù)字化表達，旨在通過網(wǎng)絡化?自動化?智能化和精細化作業(yè)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的全面升級與轉型。從經(jīng)濟角度，阮俊虎與劉天軍等認為數(shù)字農(nóng)業(yè)是數(shù)字經(jīng)濟的一部分，強調數(shù)字化農(nóng)業(yè)知識與信息作為核心生產(chǎn)要素的重要性，將其與數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展緊密聯(lián)系，不僅限于技術應用，更是經(jīng)濟活動和產(chǎn)業(yè)模式的創(chuàng)新。從發(fā)展模式角度，羅浚文認為數(shù)字農(nóng)業(yè)涵蓋以“產(chǎn)品”為核心的數(shù)字生產(chǎn)模式和以“消費者”為中心的全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字經(jīng)營模式，強調市場和消費者在其發(fā)展中的重要性。從農(nóng)業(yè)技術應用角度，馬述忠認為數(shù)字農(nóng)業(yè)基于農(nóng)業(yè)空間信息，以3S技術(遙感RS?地理信息系統(tǒng)GIS?衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS)為支撐的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)空間信息技術體系，聚焦于數(shù)字技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用，強調精準農(nóng)業(yè)的實踐。而就生產(chǎn)實踐角度來說，劉海啟則明確數(shù)字農(nóng)業(yè)技術系統(tǒng)在種植過程中的應用提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和田間管理水平，是數(shù)字賦能農(nóng)業(yè)的具體體現(xiàn)。綜合以上方面的論述，本文將數(shù)字農(nóng)業(yè)理解為集成先進的信息通信技術(ICT)至農(nóng)業(yè)領域的創(chuàng)新實踐，體現(xiàn)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素?生產(chǎn)管理過程及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各部門信息的全面數(shù)字化，其既是數(shù)字經(jīng)濟的關鍵組成部分，也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的顯著標志。這一概念不僅反映了高新技術的應用和農(nóng)業(yè)數(shù)字化進程，而且代表了在全球經(jīng)濟數(shù)字化趨勢中農(nóng)業(yè)領域與時俱進的發(fā)展方向。

數(shù)字農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)革新的重要范式，展現(xiàn)了從技術整合到生產(chǎn)效率提升的多維特征。首先，數(shù)字農(nóng)業(yè)在本質上是數(shù)據(jù)驅動和技術依賴，具有集約化與智能化發(fā)展特征。溫濤指出，數(shù)字農(nóng)業(yè)高度依賴大數(shù)據(jù)?云計算?物聯(lián)網(wǎng)等技術，并將數(shù)字化的農(nóng)業(yè)知識和信息視為核心生產(chǎn)要素。這體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)要素和模型的數(shù)字化上，包括通過3S等技術獲得的地理空間數(shù)據(jù)?現(xiàn)場生產(chǎn)信息?氣候數(shù)據(jù)等，都成為農(nóng)業(yè)決策的重要依據(jù)。數(shù)字農(nóng)業(yè)通過應用這些新興技術實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的智能化和精準化控制，顯著提升了勞動生產(chǎn)率和資源利用率。其次，數(shù)字農(nóng)業(yè)具有個性化和消費者導向的特性。通過數(shù)字挖掘能夠捕捉消費需求的變化，提供多樣化和個性化產(chǎn)品，并通過新興技術如區(qū)塊鏈模式提高食品的可追溯性。數(shù)字農(nóng)業(yè)還具有普惠性和共享性，其有助于簡化交易流程，減少流通損耗，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者收入，促進資源的共享和規(guī)模化經(jīng)營。再次，數(shù)字農(nóng)業(yè)具有較強的經(jīng)濟社會延展性，它不僅是一系列技術的應用，更是一個廣泛的社會經(jīng)濟現(xiàn)象。數(shù)字農(nóng)業(yè)通過產(chǎn)銷融合?智能平臺和定制化服務，既可促進產(chǎn)業(yè)鏈升級又能做到價值鏈的延伸，帶動相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。數(shù)字農(nóng)業(yè)高度依賴技術創(chuàng)新，這就對應用主體的數(shù)字能力有所要求，更強調農(nóng)民對新技術?新機器?新設備的學習和適應能力。這要求農(nóng)業(yè)從業(yè)者要具備與技術相匹配的相關技能，因此數(shù)字化轉型成功與否需要綜合考慮技術?教育?研發(fā)等因素。總體而言，數(shù)字農(nóng)業(yè)可憑借其技術整合?個性化服務?資源優(yōu)化和數(shù)字能力建設等優(yōu)勢助力農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的轉型升級，但也面臨任重而道遠的客觀實情。

數(shù)字農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)革命的關鍵驅動力，其本質在于通過信息技術的全面融入，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效和可持續(xù)發(fā)展，這一變革主要體現(xiàn)在三個核心板塊。第一板塊是農(nóng)業(yè)要素的數(shù)字信息化，它將關鍵的生物?環(huán)境?技術和社會經(jīng)濟要素轉化為數(shù)字形式，為決策提供數(shù)據(jù)支持。第二板塊是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過程的全面數(shù)字化過程，通過數(shù)學模型精確表達和優(yōu)化各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)以提高資源利用效率。第三板塊是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各部門的信息全面數(shù)字化與網(wǎng)絡化管理，提升農(nóng)業(yè)部門間的信息流通和協(xié)同效率，同時也推動從生產(chǎn)到流通各環(huán)節(jié)的數(shù)字化轉型。第一板塊:農(nóng)業(yè)要素的數(shù)字信息化。農(nóng)業(yè)要素是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基本組成部分，主要包括生物要素(如作物葉片溫度?葉片結露時長)?環(huán)境要素(如空氣溫度?土壤水分)?技術要素(如農(nóng)藥效果?飛防效率和收割效率)?社會經(jīng)濟要素(如農(nóng)產(chǎn)品市場需求?農(nóng)產(chǎn)品價格信息)以及知識要素(農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的內在規(guī)律與外在關系，往往呈現(xiàn)為基于農(nóng)業(yè)現(xiàn)有知識和涉農(nóng)專家技術人員的經(jīng)驗而構建的農(nóng)業(yè)模型)。農(nóng)業(yè)要素的數(shù)字信息化是通過先進的信息和通信技術，如遙感?全球定位系統(tǒng)?傳感器?無人機?云計算和邊緣計算等，將這些基本要素轉化為數(shù)字形態(tài)的過程。數(shù)字信息化的農(nóng)業(yè)要素是實施精準智能化農(nóng)業(yè)控制的基礎，是數(shù)字化農(nóng)業(yè)運作和管理的核心要素。

在實際應用方面，農(nóng)業(yè)要素的數(shù)字信息化主要體現(xiàn)在利用數(shù)字技術收集關于生物?環(huán)境?技術和社會經(jīng)濟要素的數(shù)據(jù)。例如，在果園農(nóng)業(yè)要素的數(shù)字信息化過程中利用自動氣象監(jiān)測設備(溫濕度傳感器?光照強度計?風速風向計等)和土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)(多層土壤濕度和溫度傳感器等)收集環(huán)境要素相關數(shù)據(jù)，智能蟲情監(jiān)測設備(蟲類趨光性誘殺技術和超高清攝像頭)和植物生理監(jiān)測系統(tǒng)(葉片溫度和濕度傳感器)則提供了作物生長狀態(tài)和病蟲害信息。數(shù)據(jù)上傳數(shù)字系統(tǒng)終端是后續(xù)數(shù)字農(nóng)業(yè)決策管理的基本對象，這些技術的應用，一方面使得農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的收集更為精準，另一方面促進農(nóng)業(yè)知識與經(jīng)驗的傳承和顯性化。

第二板塊:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過程的全面數(shù)字化。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過程的全面數(shù)字化是農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的核心板塊，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方面和流程過程通過現(xiàn)代信息技術手段轉化為數(shù)字形式，以提高效率?減少浪費，并優(yōu)化管理決策。數(shù)字化農(nóng)業(yè)運營管理是基于農(nóng)業(yè)要素及過程數(shù)字化形成的數(shù)字資源，通過大數(shù)據(jù)分析?集成化數(shù)字平臺和人工智能算法等技術，精準控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，其主要涉及農(nóng)業(yè)要素數(shù)據(jù)驅動生產(chǎn)決策系統(tǒng)?市場數(shù)據(jù)支持決策系統(tǒng)以及全流程供應鏈數(shù)字化管理。

生產(chǎn)決策系統(tǒng)不僅限于應對和預測，還深入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)，如在種植領域中涉及種植?灌溉?施肥和收割等環(huán)節(jié)，對所收集的農(nóng)業(yè)要素進行信息化處理得到數(shù)據(jù)分析結果，繼而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者利用決策支持系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果形成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理決策，精確規(guī)劃和優(yōu)化生產(chǎn)活動。依托市場數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)支持銷售決策，運用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以更準確預測市場需求和價格趨勢，據(jù)此調整產(chǎn)量和種植結構，優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品的營銷策略。全流程供應鏈數(shù)字化管理中通過集成化數(shù)字平臺，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以更有效地嵌入供應鏈各環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)前種植?產(chǎn)后收割?存儲加工和銷售，從而實現(xiàn)供應鏈的透明化和優(yōu)化。

第三板塊:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各部門信息的全面數(shù)字化與網(wǎng)絡化管理。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各部門信息的全面數(shù)字化與網(wǎng)絡化管理是實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)高效?協(xié)同和可持續(xù)發(fā)展的關鍵。這一轉型過程不僅限于生產(chǎn)領域的技術應用，還涵蓋科研?教育?生產(chǎn)?行政?流通和服務等多個環(huán)節(jié)，形成一個綜合性的數(shù)字化農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。具體而言，在科學研究領域，數(shù)字技術深入應用顯著提高了農(nóng)業(yè)研究的精確度和效率，如通過高級數(shù)據(jù)分析和模型模擬，研究人員能夠更精準地揭示作物病害的發(fā)展趨勢和環(huán)境變化對農(nóng)業(yè)的影響，從而加速農(nóng)作物新品種的培育和病蟲害控制方案的開發(fā)。教育領域的數(shù)字化則通過在線平臺和虛擬實驗室的建設，打破地理上和物理上的限制，為農(nóng)業(yè)教育和技術培訓提供更加廣泛和深入的途徑。在生產(chǎn)管理領域，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過程的全面數(shù)字化實現(xiàn)了從田間到收獲后加工處理的全過程優(yōu)化。數(shù)字技術在行政管理中的應用，如電子政務系統(tǒng)顯著提升政府服務的效率和透明度，簡化了農(nóng)業(yè)補貼發(fā)放和生產(chǎn)許可等行政事務的處理過程。

數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了創(chuàng)新性技術方案。數(shù)字農(nóng)業(yè)涵蓋數(shù)字種植?數(shù)字溫室?數(shù)字畜牧?數(shù)字漁業(yè)及數(shù)字農(nóng)產(chǎn)品溯源等眾多應用場景，數(shù)字應用場景是農(nóng)業(yè)農(nóng)村生產(chǎn)生活各個領域與信息化深度融合的適用情景，它們共同致力于構建一個高度集成?自動化和智能化的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活體系。本研究將數(shù)字農(nóng)業(yè)基于各類應用場景所提供的技術方案，統(tǒng)稱為數(shù)字農(nóng)業(yè)技術解決方案的綜合性應用框架(圖1)。

《中國數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展報告(2022年)》顯示，截至2021年，數(shù)字種植和數(shù)字溫室領域應用物聯(lián)網(wǎng)?大數(shù)據(jù)?人工智能等技術，實現(xiàn)了部分的精準播種與智能灌溉。我國大田種植信息化率為21.8%;畜牧業(yè)的數(shù)字化與標準化同步推進，信息化率達34.0%;漁業(yè)領域養(yǎng)殖水體信息在線監(jiān)測?精準飼喂?智能增氧等技術被廣泛應用，全國水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化率為16.6%;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)整體信息化率達到25.4%。本文將重點介紹五種類型的數(shù)字農(nóng)業(yè)應用場景，應用場景的具象化是理解數(shù)字農(nóng)業(yè)的抓手，應用場景的締造是數(shù)字農(nóng)業(yè)的命脈所在。

數(shù)字種植是運用信息技術?傳感器技術和大數(shù)據(jù)分析等技術和管理方法，實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的智能化?高效化和可持續(xù)發(fā)展的創(chuàng)新型種植業(yè)模式，應用于規(guī)模化農(nóng)業(yè)作物生產(chǎn)?園藝精細化生產(chǎn)?園林生產(chǎn)等多個領域。內容涵蓋農(nóng)作物生長環(huán)境的智能化監(jiān)控?精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn)?農(nóng)作物病蟲害的智能預測和防治?農(nóng)產(chǎn)品質量的追蹤管理。具體而言，通過物聯(lián)網(wǎng)技術和傳感器實現(xiàn)土壤濕度?溫度等環(huán)境參數(shù)的實時監(jiān)測，實現(xiàn)農(nóng)作物生長環(huán)境監(jiān)控;利用大數(shù)據(jù)和人工智能技術對農(nóng)作物的生長狀態(tài)進行分析，實現(xiàn)農(nóng)作物生長過程的精細管理和高效率生產(chǎn);運用高精度傳感器和遙感技術快速識別病蟲害情況，結合智能化的防治系統(tǒng)及時采取有效措施;采取信息技術手段，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品質量從種植到收獲再到市場的全過程追蹤，加強對農(nóng)作物生產(chǎn)過程的質量管理，建立農(nóng)產(chǎn)品質量安全可追溯體系。

北京AKN農(nóng)業(yè)科技有限公司立足于全周期數(shù)字種植決策支持服務系統(tǒng)，以數(shù)字農(nóng)場物聯(lián)網(wǎng)平臺?農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)服務平臺以及農(nóng)機自動化設備為核心服務領域。據(jù)公司統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至2023年其支持的耕地覆蓋面積2600萬畝。該公司依托其自主研發(fā)的大數(shù)據(jù)驅動型智能農(nóng)業(yè)技術系統(tǒng)，為農(nóng)業(yè)種植者提供及時?高效?精準的管理決策指導，具體流程如圖2所示。該系統(tǒng)通過軟硬件系統(tǒng)的融合，收集農(nóng)田操作數(shù)據(jù)和收成等關鍵信息，形成信息閉環(huán)。通過整合未來氣象數(shù)據(jù)?土壤環(huán)境數(shù)據(jù)?作物生長模型算法以及用戶在系統(tǒng)中的主動反饋，將數(shù)據(jù)傳遞到信息采集端，通過系統(tǒng)數(shù)字化模型分析處理進行決策，為種植戶或企業(yè)提供精確到天的耕作操作建議，并通過智能農(nóng)機設備執(zhí)行決策。

數(shù)字溫室，也被稱為自動化溫室大棚，通過整合計算機控制系統(tǒng)?移動天窗?遮陽系統(tǒng)?保溫保濕窗簾?風扇降溫系統(tǒng)?噴滴灌系統(tǒng)以及移動苗床等先進設施，構建一個高度自動化的生產(chǎn)環(huán)境，實現(xiàn)環(huán)境控制?自動化管理和智能決策的有機結合。該系統(tǒng)由信號采集系統(tǒng)?中心計算機和控制系統(tǒng)三大核心部分組成，對溫室內部環(huán)境進行精準感知與智能控制，從而有效管理溫室大棚內部環(huán)境。數(shù)字溫室大棚的應用范圍廣泛，覆蓋了農(nóng)業(yè)?園藝?畜牧業(yè)等多個領域，特別是在露地蔬菜智能化自主移栽?土壤元素快速檢測?基于圖像技術的設施園藝動態(tài)監(jiān)測?新型裝配式溫室精準感知與智能環(huán)控等應用場景中表現(xiàn)突出。這些應用不僅提高了農(nóng)作物的生長能力，還通過智能施肥與植保?智能種植管理等手段，提高生產(chǎn)效率，優(yōu)化資源利用率。

青州市YX溫室園藝有限公司，為花卉?蔬菜?種苗繁育?養(yǎng)殖及畜牧業(yè)等眾多領域的數(shù)字溫室工程設計與承建提供全面解決方案。該系統(tǒng)通過先進的信息采集設備，如溫濕度傳感器?二氧化碳傳感器?土壤電導率傳感器等，實時監(jiān)測溫室內部的環(huán)境狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)的實時性和準確性。在數(shù)據(jù)采集后，數(shù)字溫室系統(tǒng)通過其內置的數(shù)字化模型進行深入分析和處理。基于復雜的算法和數(shù)據(jù)分析技術，系統(tǒng)能夠對收集到的數(shù)據(jù)進行深度解析，識別出作物生長的最佳環(huán)境條件，將分析結果進一步轉化為具體的生產(chǎn)決策。智能溫室利用無線通信技術與智能農(nóng)機設備實時連接，根據(jù)系統(tǒng)提供的決策建議，智能農(nóng)機設備能夠自動執(zhí)行相關的農(nóng)業(yè)操作，實現(xiàn)灌溉?施肥?通風?遮陽?加溫等多個方面的調節(jié)，進一步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動化和智能化水平。同時，系統(tǒng)通過軟硬件的融合，不僅優(yōu)化了作物生長環(huán)境，還能收集農(nóng)田操作數(shù)據(jù)和作物收成等關鍵信息，形成一個完整的信息閉環(huán)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供持續(xù)的數(shù)據(jù)支持和優(yōu)化建議，該系統(tǒng)具體架構如圖3所示。

數(shù)字畜牧通過綜合運用物聯(lián)網(wǎng)技術?大數(shù)據(jù)平臺及人工智能技術，優(yōu)化畜牧業(yè)養(yǎng)殖?防疫?檢疫?產(chǎn)品安全監(jiān)測?病死動物處理?屠宰管理?衛(wèi)生監(jiān)督和市場監(jiān)測等環(huán)節(jié)，以實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖智能化?動物防疫和檢疫智能化?畜產(chǎn)品安全監(jiān)測智能化。具體而言，基于物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)畜禽標準化養(yǎng)殖?環(huán)境因素的智能檢測與調控?全程電子溯源;建設大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)養(yǎng)殖戶即時獲取畜禽的生長特性?飼養(yǎng)管理要點?疫病防治知識以及市場行情動態(tài)，進一步優(yōu)化養(yǎng)殖決策過程;通過人工智能技術，實現(xiàn)畜禽個體位置及生理特性指標的獲取?病死動物無害化處理和動物衛(wèi)生監(jiān)督執(zhí)法的智能化，實現(xiàn)從畜禽養(yǎng)殖到屠宰?流通每個環(huán)節(jié)的質量安全追溯，整體提升畜牧業(yè)防疫和安全監(jiān)管的效率和精確度。

ZKZM(西安)公司聚焦肉羊養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)智能化與信息化，于2017年建成投產(chǎn)，產(chǎn)品投入累計使用百萬只羊。公司以“智牧通?智牧大腦?智牧物聯(lián)?智牧金融”為基礎板塊構建了一體化的肉羊養(yǎng)殖全產(chǎn)業(yè)鏈信息化服務平臺。其中，“智牧通”生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過自主研發(fā)的軟件平臺和動物智能項圈?植入式智能芯片等硬件設備，為養(yǎng)殖肉羊提供科學管理?數(shù)據(jù)信息建設?風險防控和產(chǎn)業(yè)融合的智能化生產(chǎn)服務。系統(tǒng)通過電子項圈和智能終端實時采集羊的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)由系統(tǒng)收集?分析數(shù)據(jù)，提供生產(chǎn)管理?健康狀況監(jiān)控和繁育管理等信息，通過溫濕度傳感器?氨氣濃度傳感器等監(jiān)控羊舍環(huán)境，運用自動調節(jié)設備如風機?水簾等優(yōu)化生存環(huán)境，基于大數(shù)據(jù)分析自動推算羊的健康狀況和最佳生長環(huán)境，詳情見圖4。

數(shù)字漁業(yè)作為現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展的高級階段，基于現(xiàn)代信息技術收集整合?深入開發(fā)和利用漁業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈信息資源，顯著提高漁業(yè)綜合生產(chǎn)力和經(jīng)營管理效率。數(shù)字漁業(yè)的具體應用場景涵蓋水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化?海洋捕撈智慧化以及水產(chǎn)加工智慧化。水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，基于大數(shù)據(jù)實現(xiàn)綜合養(yǎng)殖決策?環(huán)境監(jiān)控(水質參數(shù)?視頻)?養(yǎng)殖設備智能控制?病害監(jiān)測預警?遠程診斷等水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化服務。海洋捕撈方面，通過船載自動識別系統(tǒng)(AIS)等技術實現(xiàn)漁業(yè)捕撈預測分析服務?漁獲量分析預報服務，真正做到“未捕先知”，實現(xiàn)電子漁撈日志?捕撈水產(chǎn)品追溯，提升捕撈信息化程度。水產(chǎn)品加工則通過智能化手段實現(xiàn)水產(chǎn)品養(yǎng)殖?加工?流通環(huán)節(jié)的質量安全追溯，加強水產(chǎn)養(yǎng)殖過程質量管理?建立水產(chǎn)品質量安全可追溯體系。

以水產(chǎn)養(yǎng)殖智能化為主要應用場景的浙江QYL農(nóng)業(yè)科技有限公司于2016年建成投產(chǎn)，集成應用500畝循環(huán)養(yǎng)殖水體，投入建成34個數(shù)字漁村。主要業(yè)務涵蓋漁村服務驛站?數(shù)字生態(tài)漁倉和智能蜂窩池，分別針對魚塘監(jiān)控?水產(chǎn)品銷售接口解決以及全程化智能養(yǎng)殖管控，圍繞核心業(yè)務場景基于物聯(lián)網(wǎng)“六域模型”搭建數(shù)字漁業(yè)科技服務平臺。數(shù)字漁業(yè)科技服務平臺的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)基于系統(tǒng)級業(yè)務功能的劃分，設定物聯(lián)網(wǎng)用戶域?目標對象域?感知控制域?服務提供域?運維管控域和資源交換域，分別對應不同用戶群體的具體需求，明確“物”的屬性及其關聯(lián)特性，制定感知區(qū)域和控制區(qū)域物物相連的方案，將原始數(shù)據(jù)轉化為用戶可直接利用的信息，確保系統(tǒng)的安全?穩(wěn)定和精準運行以促進系統(tǒng)內外部的資源信息共享和交換。

數(shù)字農(nóng)產(chǎn)品溯源本質要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的數(shù)字化管理與監(jiān)控，確保農(nóng)產(chǎn)品從田間到餐桌的全過程可追溯性，從而保障農(nóng)產(chǎn)品的質量與安全。數(shù)字農(nóng)產(chǎn)品溯源的體系架構從底層到頂層共有五個層級。一是運行環(huán)境層，為系統(tǒng)提供硬件設備?操作系統(tǒng)?網(wǎng)絡環(huán)境等基礎運行條件;二是網(wǎng)絡層，負責數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡連接管理;三是基礎服務層，提供身份服務?區(qū)塊鏈服務?管理服務和安全服務等基本功能模塊;四是接口層，向上層應用提供數(shù)據(jù)交互和共享的統(tǒng)一接口;五是應用層，提供農(nóng)產(chǎn)品質量追溯?安全生產(chǎn)管理?流通管理?質量監(jiān)督管理等具體業(yè)務功能。基于該體系架構，數(shù)字農(nóng)產(chǎn)品溯源技術優(yōu)化了生產(chǎn)?加工?銷售等環(huán)節(jié)，為政府部門的監(jiān)督管理?企業(yè)的可信流通體系建設提供技術支撐，整體提升了農(nóng)產(chǎn)品質量和安全水平，有效緩解供需雙方的信息不對稱問題。

WZ公司是一家提供農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)的平臺公司，其農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)是從產(chǎn)品的源頭開始規(guī)范管理，由事后檢測轉變成事前預案?過程管控，包括產(chǎn)地檢測?種苗處理?施肥?用藥?采摘?運輸?加工等環(huán)節(jié)，以提高產(chǎn)品質量。通過為每個商品分配唯一識別碼的方式，基于一物一碼SaaS平臺實現(xiàn)了商品的生產(chǎn)管理?加工流程?運輸流程和銷售環(huán)節(jié)的多流程追蹤以及溯源查詢(圖5)。具體而言，通過分配每個銷售單元獨有的身份標識(如條形碼或二維碼)及應用傳感器技術，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從種植至加工全過程的實時監(jiān)控與網(wǎng)絡化管理;加工環(huán)節(jié)采用電子標簽技術，全程監(jiān)控并實時記錄加工過程中使用配料?加工環(huán)境等關鍵數(shù)據(jù)，滿足加工透明度需求，便于食品安全責任追溯;集成物聯(lián)網(wǎng)?GPS及視頻監(jiān)控技術，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品運輸過程的可視化管理，確保運輸過程中農(nóng)產(chǎn)品的安全與質量;銷售環(huán)節(jié)功能記錄農(nóng)產(chǎn)品銷售信息，為生產(chǎn)管理?投入品管理及銷售策略優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持，增強市場響應效率;提供基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的追溯查詢平臺，使用戶能通過多種終端進行溯源查詢，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品全程追蹤。系統(tǒng)對相關信息進行綜合記錄與存儲，支撐多個移動終端數(shù)據(jù)管理與分析。

作者簡介：

王海俠，女，北京師范大學社會學院副教授;

屈林婧，女，北京師范大學社會學院碩士生。