隨著科學技術的發展,農業領域也發生了變化。現在,人們不再受過去環境變化和自然災害的影響。對于農業生產,我們有更全面、更完善的方法來解決農業生產中遇到的各種問題。數字農業是一種結合各種現代科技成果的更高效的農業模式。
數字農業是一種以信息為農業生產要素,利用現代信息技術可視化農業對象、環境和整個過程、數字設計和信息管理的現代農業。數字農業有效地整合了信息技術和農業的各個環節,對改造傳統農業和改變農業生產模式具有重要意義。數字農業是一種高科技和地理、農業、生態、植物生理、土壤等基礎學科,將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通信和網絡技術、自動化技術有機地結合起來。
廣義上,數字農業包括四個維度:農業物聯網、農業大數據、精準農業和智能農業。它是一個基于數據的集合概念。這四個部分相互交織,形成了一個相對完整的數據采集、分類、應用、挖掘系統,服務于農業的整個過程。數字農業具有數字化、智能化、綜合性等突出特點,具體體現在農業數據信息、農業生產過程和農業管理數據的數字化上;科技含量高、性能穩定、適應性強的農業設備及配套技術的智能化;數學、物理、化學、天文學、生物學和經濟學滲透到農業科學中,并被農業科學吸收和應用。數字農業的關鍵技術主要包括3S技術、信息采集和監控技術、農業生產過程中的模型技術、虛擬農業技術、專家決策系統等。
數字農業將遙感、地理信息系統、全球定位系統、計算機技術、通信和網絡技術、自動化技術等高新技術與地理、農業、生態、植物生理、土壤等基礎學科有機結合,實現農業生產過程中作物、土壤從宏觀到微觀的實時監測,實現作物生長、發育、病蟲害、水肥及相應環境的定期信息獲取,生成動態空間信息系統,模擬農業生產中的現象和過程,以實現合理利用農業資源,降低生產成本,改善生態環境,提高作物產品和質量。
歐盟利用衛星遙感器監測作物種植地塊,為實施農業補貼政策提供準確依據。與此同時,一些歐盟發達國家也開始測量和傳感玉米、甜菜、土豆、甘蔗和棉花的收獲和產量。意大利將無人遙感與GPS定位跟蹤、GIS空間分析、專家系統等有機結合,實現農業生產過程的實時監控。德國將教育和培訓推廣計算機網絡技術作為實現農業信息化的關鍵環節。應用的小麥品種選擇模型(GENIS)可以提供各種小麥品種的水肥條件、品種特點和產量質量評價,幫助農民選擇合適的小麥品種。
衛星遙感技術根據結合作物生長模型以及遙感數據光譜信息,可實現作物產量預測,預測準確度達到90%左右。基于作物生化組分變化規律與遙感反演的作物參數的相耦合,將遙感獲取的作物冠層水分和葉綠素含量與作物成熟期臨近階段的生化組分變化規律相結合,預測作物成熟期,預測準確度達到90%左右。