□ 劉國祥
(湖南交通工程學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院,湖南 衡陽 421001)
從1993年美國信息高速公路計(jì)劃推行以來,信息化引起了世界各國的重視,從而在世界范圍引發(fā)全球信息化浪潮。以美國為首的西方發(fā)達(dá)資本主義國家,經(jīng)數(shù)十年的積累和發(fā)展,信息技術(shù)已充分融入社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生活的各個(gè)層次和各個(gè)方面,信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值達(dá)到了相當(dāng)?shù)囊?guī)模,占國民生產(chǎn)總值的60%。我國面臨如此嚴(yán)峻的國際環(huán)境,處在向集約型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的過程中,要緊跟信息技術(shù)發(fā)展的時(shí)代步伐,及時(shí)加入這一全球性的歷史進(jìn)程。黨和國家高度重視信息技術(shù),并提出了很多關(guān)于信息化的方針政策,如“三金工程”、“國民經(jīng)濟(jì)信息化”以及“國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化”等。這些都極大促進(jìn)了我國信息化的發(fā)展。在“十四五”規(guī)劃中,把推進(jìn)社會(huì)信息化作為國家重要的戰(zhàn)略性任務(wù)和目標(biāo)。
信息技術(shù)已是信息現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力和趨勢(shì),我國迫切需要對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整和完善,擴(kuò)大信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,實(shí)施信息技術(shù)與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展相結(jié)合,探索適合我國農(nóng)業(yè)信息現(xiàn)代化發(fā)展的道路和信息技術(shù)服務(wù)平臺(tái)的模式。
隨著信息網(wǎng)絡(luò)的不斷健全和信息技術(shù)的普及,農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)不斷推廣普,發(fā)展速度將大大加快,同時(shí)農(nóng)業(yè)的科技貢獻(xiàn)率也將大幅度提高。農(nóng)業(yè)知識(shí)和技術(shù)的傳播要跨越時(shí)空障礙,使廣大農(nóng)村里每個(gè)角落都能灑滿先進(jìn)實(shí)用的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技知識(shí)和先進(jìn)的技術(shù)。當(dāng)前充分利用農(nóng)業(yè)信息技術(shù),加速農(nóng)業(yè)信息現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程,利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,對(duì)于促進(jìn)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村具有重大意義。希望通過調(diào)查的方法和有關(guān)文章的閱讀,收集更多的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在我國的運(yùn)用狀況的信息資料,理性分析和總結(jié),了解現(xiàn)在我國在農(nóng)業(yè)信息上投入的情況,在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)為當(dāng)前的生產(chǎn)帶來的效益。另一方面,通過問卷和訪談的方式,去了解農(nóng)民使用農(nóng)業(yè)信息的狀況。從分析結(jié)果中可以了解到我國農(nóng)業(yè)信息運(yùn)用的現(xiàn)狀,找出現(xiàn)在優(yōu)點(diǎn),總結(jié)良好的經(jīng)驗(yàn)、提出現(xiàn)在不足的方面,在不足方面作分析,并借鑒國內(nèi)外成功的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步加強(qiáng)我省農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的進(jìn)程,尋找一條適合國情、效果最佳的農(nóng)業(yè)信息化道路,希望能給我國農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的快速、協(xié)調(diào)發(fā)展提供一定程度的實(shí)踐參考。
農(nóng)業(yè)信息技術(shù)建設(shè)有利于加強(qiáng)千家萬戶進(jìn)行的小規(guī)模生產(chǎn),尤其能與千變?nèi)f化的大市場(chǎng)有效對(duì)接。最先進(jìn)的信息技術(shù)能夠全方位地滲入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營管理過程,可以跨越式地加速農(nóng)村農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,提高我國農(nóng)業(yè)行業(yè)化的總體質(zhì)量。同時(shí),物質(zhì)資源投入合理化和相關(guān)信息的有效利用,也能對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生積極影響。信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的廣泛應(yīng)用將使傳統(tǒng)的高耗低效型生產(chǎn)結(jié)構(gòu)再一次被現(xiàn)代低耗高效型的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)所代替,農(nóng)業(yè)就業(yè)也將由農(nóng)業(yè)勞動(dòng)密集型和土地生產(chǎn)密集型為主導(dǎo)向農(nóng)業(yè)技術(shù)密集型與資本密集型和知識(shí)密集型過渡,農(nóng)業(yè)的粗放型高消耗生產(chǎn)模式也將被高度集約型優(yōu)質(zhì)低耗的綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式所替代。
隨著農(nóng)業(yè)信息化的建設(shè)和不斷完善,農(nóng)村信息來源也越來越顯得多元化,從事與信息技術(shù)相關(guān)的咨詢服務(wù)和信息中介以及知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)的人將越來越多,相對(duì)而言,從事傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人就會(huì)越來越少。農(nóng)村的服務(wù)業(yè)結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)人口組成在新形勢(shì)下能夠得以改善,更加趨于合理,農(nóng)村勞動(dòng)力的就業(yè)結(jié)構(gòu)因此也得以轉(zhuǎn)變。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息化能夠推動(dòng)農(nóng)村相關(guān)企業(yè)發(fā)展,有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移,使得農(nóng)民就業(yè)結(jié)構(gòu)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)生變化。
在社會(huì)主義新形勢(shì)下,借助現(xiàn)代通訊技術(shù)來提高對(duì)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)管理和經(jīng)營管理的水平,通過改變農(nóng)民的思想文化觀念,培養(yǎng)出會(huì)經(jīng)營、有文化、懂技術(shù)、覺悟高的新型農(nóng)民,從而增強(qiáng)農(nóng)民增收和維護(hù)自身利益的能力。農(nóng)民通過現(xiàn)代信息技術(shù)能直接分享城鄉(xiāng)居民的各種技術(shù)知識(shí)與市場(chǎng)信息,實(shí)時(shí)改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)生活方式,為推動(dòng)農(nóng)村文化和我國社會(huì)事業(yè)發(fā)展起到推動(dòng)作用,促進(jìn)自身享受現(xiàn)代文明成果。
自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)是基于通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等多種學(xué)科的技術(shù)。自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)是以傳感器獲取農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛的位置和姿態(tài)的信息,依據(jù)獲取到的定位信息和路徑信息,并通過控制轉(zhuǎn)向裝置驅(qū)動(dòng)農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛沿著規(guī)劃的路線行駛,從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航。在農(nóng)忙時(shí)期應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)夜間作業(yè),避免了因?yàn)橐归g光線不足而不能正常工作的問題。同時(shí),應(yīng)用自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)能夠減輕駕駛員的工作負(fù)擔(dān),提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)質(zhì)量和工作效率,節(jié)省了作業(yè)時(shí)間,降低作業(yè)成本,避免了壟間重疊和遺漏現(xiàn)象。
自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)是由車載終端、GPS接收機(jī)、轉(zhuǎn)向控制器、轉(zhuǎn)角傳感器、電液比例轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)和主控基站等部分組成。在車載終端方面,主要是觸控式操作,而且操作簡(jiǎn)單快速。屏幕采用高清分辨率的大屏幕顯示,使導(dǎo)航畫面更加清晰。屏幕能夠顯示出作業(yè)的區(qū)域、速度和線路數(shù),并繪制彩色的區(qū)域覆蓋圖。用戶能夠根據(jù)作業(yè)的需求,選擇多重導(dǎo)航模式,如:直線、曲線、環(huán)線,同時(shí),自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)車載終端配有USB接口,使用U盤就可以將每天作業(yè)的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)里,便于出圖和打印報(bào)告。
播種機(jī)是在全封閉狀態(tài)下進(jìn)行作業(yè),由于外界作業(yè)環(huán)境惡劣,地面崎嶇不平等環(huán)境的影響,很容易導(dǎo)致種管堵塞、漏播現(xiàn)象,這些現(xiàn)象是無法通過人的視覺和聽覺來監(jiān)視。當(dāng)播種作業(yè)過程中種肥箱排空、輸種肥管堵塞、排種盤或排種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等出現(xiàn)故障時(shí),將導(dǎo)致一行或數(shù)行播種管不能夠正常工作,會(huì)出現(xiàn)農(nóng)田大面積的漏播或重播的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。播種監(jiān)控技術(shù)能夠通過監(jiān)視傳感器對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,如果出現(xiàn)故障,會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警,方便駕駛員查找故障點(diǎn),將損失降到最低點(diǎn)。目前我國應(yīng)用的播種監(jiān)控技術(shù)主要是以進(jìn)口播種機(jī)(自帶播種監(jiān)控技術(shù))為主,國外的播種監(jiān)控技術(shù)幾乎壟斷我國農(nóng)業(yè)市場(chǎng),而國內(nèi)的播種監(jiān)控技術(shù)進(jìn)入我國農(nóng)業(yè)市場(chǎng)的空間十分狹小。農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用的進(jìn)口播種機(jī)(自帶播種監(jiān)控技術(shù))配置拖拉機(jī)主要是進(jìn)口拖拉機(jī)(200馬力以上),其中馬斯奇奧和大平原既能播玉米又能播大豆。農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用的播種監(jiān)控技術(shù)可靠性較高,播種監(jiān)控車載終端全封閉式設(shè)計(jì),具有高強(qiáng)度抗震抗沖擊設(shè)計(jì),而且操作界面是采用撥鍵式,操作簡(jiǎn)單快速。應(yīng)用播種監(jiān)控技術(shù)無需人工站于播種機(jī)上操作,駕駛員直接通過駕駛室內(nèi)播種監(jiān)控終端就可以獲取種肥管狀態(tài)、播種粒數(shù)、播種密度、播種速度、播種質(zhì)量和播種作業(yè)時(shí)的幅寬。播種監(jiān)控技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)12路和9路的播種狀態(tài),而且播種精度高,可以達(dá)到1%-3%。在播種作業(yè)時(shí)應(yīng)用播種監(jiān)控技術(shù),能夠更好地保證播種的均勻度,使其出苗均勻,避免了播種作業(yè)時(shí)的漏播和重播現(xiàn)象,省去了人工補(bǔ)苗和間苗,減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的投入,提高了作業(yè)的質(zhì)量,增加了經(jīng)濟(jì)效益。
施肥管理專家系統(tǒng)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要組成部分,是以優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、環(huán)保為目的。施肥管理專家系統(tǒng)是根據(jù)實(shí)際作物肥料的需求、病蟲草害等數(shù)據(jù)為分析依據(jù),通過機(jī)載決策系統(tǒng),經(jīng)過處理得出決策,并將決策發(fā)送給執(zhí)行機(jī)構(gòu),執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過操作調(diào)整控制肥料的變量投入,以滿足科學(xué)合理的按需施肥,最大限度地提高肥料的利用率。因此,施肥管理專家系統(tǒng)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。根據(jù)施肥方法的不同,可以將施肥管理專家系統(tǒng)分為基于處方圖控制施肥和基于實(shí)時(shí)傳感器控制施肥?;谔幏綀D控制施肥是通過決策分析后的處方圖施肥信息,根據(jù)田塊的不同要求,進(jìn)行施肥量的定位調(diào)控,有針對(duì)性地撒施不同配方及不同量的混合肥,土壤的檢測(cè)結(jié)果、地塊的位置和不同作物的品種決定了肥料的施用量。基于實(shí)時(shí)傳感器控制施肥是根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到的土壤信息,來準(zhǔn)確地控制肥料的投入量,或者是根據(jù)實(shí)時(shí)檢測(cè)的作物光譜信息分析調(diào)節(jié)施肥量。
病蟲害是影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素之一,因此,農(nóng)作物病蟲害的診斷是農(nóng)作物生長過程中最重要的環(huán)節(jié)。作物病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)防控制技術(shù)是基于專家系統(tǒng),利用計(jì)算機(jī)技術(shù),通過手持采集終端獲取作物病蟲害的信息,對(duì)作物的病蟲害進(jìn)行科學(xué)的診斷,并給予有效的預(yù)防措施。用戶可以通過應(yīng)用作物病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)防控制技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)所提供的農(nóng)業(yè)專家指導(dǎo)信息,及時(shí)對(duì)作物病蟲害進(jìn)行防治,解決了防治不到位的問題,更好地讓農(nóng)業(yè)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)得到推廣和應(yīng)用,避免了診斷過程中耗費(fèi)時(shí)間較長,錯(cuò)過病蟲害防治的最佳時(shí)機(jī),從而導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。目前有很多農(nóng)場(chǎng)沒有應(yīng)用作物病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)防控制技術(shù),對(duì)農(nóng)作物的病蟲害采用預(yù)防的方法。預(yù)防主要是通過搜集各種病蟲害的信息和閱讀往年的災(zāi)情資料,再根據(jù)當(dāng)年的實(shí)際情況和每年病蟲害發(fā)生的時(shí)期,制定相應(yīng)的管理方案。農(nóng)場(chǎng)將管理方案通過網(wǎng)絡(luò)媒介發(fā)給每個(gè)管理區(qū)和作業(yè)區(qū)的農(nóng)業(yè)助理,農(nóng)業(yè)助理根據(jù)管理方案,在農(nóng)作物病蟲害易發(fā)生前期,會(huì)對(duì)作物進(jìn)行實(shí)時(shí)的觀察。同時(shí),農(nóng)業(yè)助理也會(huì)根據(jù)自己所在管理區(qū)或作業(yè)區(qū)的實(shí)際情況,來提前實(shí)施預(yù)防措施。如果預(yù)防沒有成功,出現(xiàn)了病蟲害現(xiàn)象,他們會(huì)第一時(shí)間采集作物病蟲害的信息,發(fā)送給專家,專家會(huì)對(duì)病蟲害信息進(jìn)行分析,提出解決方案,農(nóng)場(chǎng)再根據(jù)專家提出的解決方案進(jìn)行處理。目前農(nóng)場(chǎng)應(yīng)用的作物病蟲害診斷系統(tǒng)智能化程度較低,系統(tǒng)運(yùn)行過程中需要客戶端有人員操作,操作人員將手持終端采集傳回的圖像與病蟲害數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配操作,診斷過程耗時(shí)較長,不能夠?qū)崿F(xiàn)適時(shí)地對(duì)作物進(jìn)行診斷,極有可能錯(cuò)過病蟲害防治的最佳時(shí)機(jī),從而導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。作物病蟲害監(jiān)測(cè)預(yù)防控制技術(shù)配置的手持采集終端,攜帶不方便,而且手持采集終端的操作比較復(fù)雜。
1.信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)
目前,我國很多區(qū)域都覆蓋了通信網(wǎng)絡(luò)和廣播電視網(wǎng),農(nóng)業(yè)信息服務(wù)水平不斷提高,農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的業(yè)務(wù)范圍也在不斷擴(kuò)大,己經(jīng)開始在全國推廣光纖傳輸網(wǎng)絡(luò),同時(shí),電信、移動(dòng)、聯(lián)通的信息網(wǎng)及專用網(wǎng)的建設(shè)都取得不小的成績(jī)。比如,農(nóng)業(yè)部與中國移動(dòng)建立了“共同推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)”戰(zhàn)略合作伙伴,聯(lián)合開發(fā)了“農(nóng)信通”和“農(nóng)信寶”農(nóng)業(yè)信息產(chǎn)品,并且共同打造了12316綜合服務(wù)平臺(tái)等,攜手推進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)信息服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)。2014年4月在廣州市召開的2014年全市農(nóng)業(yè)市場(chǎng)信息工作暨金農(nóng)工程培訓(xùn)會(huì)上,農(nóng)業(yè)部與中國移動(dòng)公司簽署了《共同推進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)戰(zhàn)略合作協(xié)議》,這標(biāo)志著雙方在農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)領(lǐng)域新合作的開端。
2.信息服務(wù)手段
截止目前,我國己經(jīng)在傳統(tǒng)媒體的基礎(chǔ)上逐步搭建起現(xiàn)代信息服務(wù)體系,形成了集有線網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)及無線網(wǎng)集于一體的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系。一是構(gòu)建了市、縣、鄉(xiāng)三級(jí)的網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)體系;二是搭建了市、區(qū)(縣)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)局及其直屬單位的電子政務(wù)框架,有效地提高了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)辦公服務(wù)效率,實(shí)現(xiàn)了政務(wù)公開;三是整合了農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)站及信息資源,顯著提高了信息處理的整體性。并且,在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的主導(dǎo)下,開發(fā)并完善了農(nóng)業(yè)信息共享發(fā)布平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)多個(gè)農(nóng)業(yè)專業(yè)網(wǎng)站之間的互聯(lián)互通,成為我國農(nóng)業(yè)信息的重要來源;四是不斷地創(chuàng)新著農(nóng)業(yè)信息服務(wù)的方式與方法。我國為了能夠更好地解決當(dāng)前存在的“最后一公里”問題,與電信、聯(lián)通、移動(dòng)進(jìn)行了競(jìng)價(jià)性溝通,分別合作開發(fā)了多種為農(nóng)服務(wù)通訊新產(chǎn)品,為我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了極為明顯的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。
3.農(nóng)業(yè)信息資源建設(shè)
中國農(nóng)科院已經(jīng)建成了 “中國農(nóng)林資源庫”,該數(shù)據(jù)庫現(xiàn)已正式啟用,在該系統(tǒng)的收錄范圍內(nèi),先后納入了全國主要的農(nóng)作物品種,有關(guān)的栽培、種植資料超過30多萬份。此外,還陸續(xù)建設(shè)了畜牧產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫,農(nóng)村合作經(jīng)濟(jì)庫,農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫,農(nóng)產(chǎn)品銷售數(shù)據(jù)庫,這里面包含了我國當(dāng)前的主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和生產(chǎn)技術(shù)資料,對(duì)于推動(dòng)中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著重大意義。
4.農(nóng)業(yè)信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式
我國農(nóng)業(yè)信息基礎(chǔ)網(wǎng)采取不同的運(yùn)行方式,內(nèi)部局域網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式在網(wǎng)絡(luò)中心與農(nóng)業(yè)行政主管部門之間被采用,計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式在網(wǎng)絡(luò)中心與其他網(wǎng)員單位中被采用。同時(shí),雙向服務(wù)和分布集散式的運(yùn)行方式也在農(nóng)業(yè)信息基礎(chǔ)網(wǎng)中成為應(yīng)用的主要方式。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息中心設(shè)有農(nóng)業(yè)信息基礎(chǔ)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中心,也成為一級(jí)信息集散中心,而二級(jí)信息集散中心則為省級(jí)農(nóng)業(yè)主管部門,這樣將不同地方信息的特點(diǎn)予以突出,在信息收集和傳播過程中減少了重復(fù)和浪費(fèi),更加強(qiáng)化了信息的篩選、編輯、加工過程的針對(duì)性,信息實(shí)用性效果得以提升。在全國大中城市中,存在著農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)、花卉和水產(chǎn)品批發(fā)等市場(chǎng)以及相應(yīng)的生產(chǎn)基地,而作為農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)的基本網(wǎng)員——農(nóng)村基層經(jīng)濟(jì)組織和農(nóng)業(yè)個(gè)體生產(chǎn)、經(jīng)營者,也參與市場(chǎng)的分析和預(yù)測(cè),篩選、編輯、加工來自國內(nèi)外的信息,并及時(shí)反饋給用戶。