浅析“数字农业”发展趋势与策略（共五则）

第一篇：浅析“数字农业”发展趋势与策略

摘要

数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。本文总结了国外“数字农业”关键技术发展与应用,结合我国发展数字农业的紧迫性与当前数字农业的发展趋势,对我国“数字农业”的发展提出了几条实践策略。

关键词：数字农业；

农业信息化；

发展策略

浅析“数字农业”发展趋势与策略

1“数字农业”的内涵

“数字农业”是农业数字经济的重要实践。当前，学术界和工业界尚未能够对数字农业形成统一的定义。通用名称包括信息农业，精确农业，“internet+农业”等等。本文中提到的数字农业基于农业信息化，在农业链的所有环节中都强调了下一代信息技术的重要作用，代表了农业产业的新视野。现代农业与信息化的紧密结合使可以充分利用数字技术。数字技术在促进农业发展方面发挥着重要作用，并且不断的提高现代农业产业的数字化水平，支持农村战略的实施。

2国外“数字农业”关键技术发展与应用

2.1美国

美国完善的农业产业基础和数字技术体系促进农业发展。美国数字农业发展建立在农业生产高度专业化、规模化、企业化的基础上，已经建成了完善的现代农业技术应用与管理系统。自20世纪90年代起，美国已开始应用数字农业技术，包括应用遥感技术对作物生长过程进行检测和预报、在大型农机上安装gps设备、应用gis处理和分析农业数据等，对大田作物进行生产前、中、后期的全面监测与管理。在21世纪初已经实现“3s”技术、智能机械系统和计算机网络系统在大农场中的综合应用，智能机械已经进入商品化阶段。如johndeere公司的“绿色之星”精准农业系统，基于物联网技术与“3s”技术搭建的新型精准农业管理系统，用以进行精细农作、农机管理、农艺管理和计划管理，可绘制农场产量的“数字地图”，在机械化生产大农场中的市场占有率达到了65％以上。在大数据、物联网等数字技术飞速发展的助推下，美国数字农业技术已与农业生产的产前、产中、产后形成紧密衔接，应用范畴覆盖从作物生长的微观监测到宏观农业经济分析。此外，美国也已形成完善的技术服务组织网络，美国服务类企业与公益性服务机构可为经营主体提供较为完善的技术服务，例如美国农业技术服务组织（fsa）为农民提供丰富的信息。

2.2英国

英国信息化技术应用助推精准农业。信息化技术推动英国农业向数字化、智能化、精准化的方向发展。英国农村地区信息化基础设施完备，互联网、4g信号已实现基本覆盖。在此基础上，精准农业技术得以实现在农业的全方位应用，如借助遥感技术进行作物生产监测与产量预报、农业资源调查、农业生态环境评价和灾害监测等；

英国masseyferguson公司研发的“农田之星”信息管理系统，借助传感识别技术和gps技术能够更为精准地进行种植和养殖作业、数据记录分析和制定解决方案；

智能机械已基本装备卫星定位系统、电脑控制和软件应用系统，能够根据不同位置、不同质量的地块情形实现自动化、精准化、变量化作业，同时可以采集作物信息用以制作电子地图和调整生产策略。2013年英国启动《农业技术战略》，提出了应用大数据、物联网技术和智能技术进一步发展精准农业，从而提升农业生产效率，如借助gatekeeper专家系统提供辅助决策和农场管理、lely挤奶机器人等智能化设备在养殖场中的应用、自动感知技术在施肥施药机械上的应用、二维码技术在农产品产销环节的广泛应用等。

2.3德国

德国关键技术与设备的积极研发与推广。在欧盟农业共同政策对数字农业的支持下，德国积极发展高水平数字农业，在农业生产高度机械化的基础上，建立完善的计算机支持和辅助决策系统，提供数字农业综合解决方案。德国投入大量资金与人力支持数字农业核心技术与智能设备研发，并由大型企业牵头，如德国拜耳公司投资2亿欧元支持数字农业布局，已在60多个国家提供数字化解决方案，并发布旗下xarvio品牌推广数字农业，通过xarvioscouring识别系统高效识别和分析作物生长和病虫害信息，帮助农民优化田块单独管理和农田统筹优化。拥有百年历史的德国农业机械制造商claas集团结合第四代移动通信技术和传感器技术，实现收割过程的全面自动化。

3我国发展“数字农业”的紧迫性

今年虽然受到疫情影响，但我国大部分农产品仍然是一个“大年”，怎样解决需求下降、部分市场关闭、物流受阻等难题，把农货顺利卖出去，让农民实现丰产又丰收？加速数字农业发展是不二法门。

农业长期保持着传统形态，技术进步一直较慢，特别是进入信息化时代后，农业技术滞后带来的产业发展差距愈发显著。随着数字经济的兴起，越来越多的领域引入互联网、大数据、人工智能等技术，实现了智能化、数字化重塑，生产率大幅度提高。2019年，我国服务业、工业数字经济渗透率分别为37.8%、19.5%，但农业只有8.2%，数字化改造的空间很大，需尽快赶上信息社会的发展步伐。

农业数字化转型是农业现代化的必然选择，也是破解目前农业难题的一剂良方，瞄准这个主攻方向，无疑将为农业高质量发展提供新动能，给予农民更多获得感。对广大农民来讲，农产品销售难的问题最头疼，常常遭遇“多收了三五斗”的尴尬。可以说，农业数字化水平滞后，农产品质量不稳定、难以标准化、产销信息不对称等是导致农产品销售难的主因。显然，加快技术与传统农业的融合，打造数字农业，对产业链进行全方位的数字化改造，使得传统农业脱胎换骨，插上科技的翅膀腾飞，已成为农业发展新趋势。

4“数字农业”的发展趋势

4.1农业生产全流程智能化将逐步成为现实

物联网技术在现代农业生产设施和设备领域中的应用极大地提高了现代农业生产设施和设备的数字和智能水平，实现了整个农业生产过程的数字化控制，实现了农业智能化生产和管理。它可以解决由托管服务流程引起的一系列问题。在种植业中，重点是如何精确控制生产环节，例如育苗，播种，施肥，灌溉和病虫害防治。当前，荷兰，日本，以色列和其他国家正在使用大数据，人工智能和信息技术来促进数字化，精确化和智能化作物种植的发展。

4.2农产品流通电商化发展将更加迅猛

电子商务的飞速发展为农产品流通提供了新的平台和基础。例如，美国著名的新鲜食品电子商务公司localharvest是一个平台，该平台整合了有机农业的上下游，并连接了中小型农场和消费者。localharvest平台基于从相关农场收集的基本信息来支持地图搜索系统，使消费者能够搜索本地社区周围的农场并购买难以保存的新鲜农产品，例如蔬菜和禽蛋。农产品在快速物流系统下，可以快速送到消费者家中，从而大大提高农产品物流的效率和质量。

值得欣喜的是，近年来，全国各地与各大电商平台纷纷投入大量资源，重构产业链，培植人才，发力促进农产品上行。以河北省为例，近年来积极引入农业电商龙头企业，与阿里巴巴、京东、拼多多等电商平台开展合作，持续在直播助农、农产品品牌孵化、新农商人才培养等领域，合力打造河北数字农业“新基建”。可以看到，利用大数据和分布式人工智能技术匹配优化资源，将需求传导给供给端，有效缓解了供需信息不对称造成的产销脱节。在互联网科技力量的加持下，传统农业的“痛点”也得到有效解决，进一步打开了农产品从田间到餐桌的通路。

随着电商农产品销量的快速增长，广大农民亦受益匪浅，农业生产模式发生重大变化，以需求引导生产、订单式农业逐渐成为主流，精准种植、数字营销提升了农民收入水平，促进更多农民融入数字农业的场景里。以往很多滞销农产品位于贫困地区，数字农业重塑产业链，帮助贫困户掌握技术、融入市场，实现了造血扶贫。实践证明，此种创新扶贫模式具有很强的活力。比如，拼多多的“农地云拼”模式得到国务院扶贫办的肯定，荣获了今年的“全国脱贫攻坚组织创新奖”。截至2019年底，拼多多平台直连的农业生产者超过1200万人，累计带贫人数超百万。

4.3农业多元化公共服务将更加完善

通过将移动互联网和大数据等顶尖技术运用在农业公共服务，农业服务也更加便利和灵活。这也是数字农业发展的重要趋势。一些国家为了促进数字农业的发展，在农业信息化和农业公共服务方面做出了很多努力。

5“数字农业”的实践策略

5.1实现农业农村业务数字化和可视化

加快建立涵盖农业资源，农村产业，生产管理，产品质量，农业机械设备和农村治理的数据库。利用地理空间信息技术和遥感技术整合空间数据，获取耕地资源，渔业水资源，粮食生产功能区，现代化农业园区，特色农产品优势区，特色鲜明的农业村庄，生产经营实体，村庄分布等数据。地图存储在数据库中，使农业和农村资源数据立体化。通过集成的农业调度系统，现场定点监控系统，集成的遥感信息，无人机观测和地面传感器网络，可以建立农作物的空间分布。通过农作物的空间分布，重大自然灾害和其他动态空间图，形成了一个一体化的全域地理信息图，为农业生产和管理的科学指导奠定了坚实的数据基础。

5.2推动数字农业技术创新

创新，始终是乡村振兴的内生动力。要实现乡村振兴，离不开“数字农业”助力。手机变成新农具、直播成了新农活、数据成为新农资，随着农业新业态新模式竞相涌现，数字经济发展红利惠及三农必将更加给力，而农业信息技术已然成为数字农业发展的关键支持。未来依靠农业科学院和大学等农业科学研究和技术开发机构来充分发挥农业科技企业作为创新主题的作用，促进数字农业领域的“产学研”合作，并着重于先进技术和核心技术。为了提高对关键技术的了解和研发，精确操作和智能决策的数字化管理，智能设备的变量修改和应用，农产品的灵活处理，区块链等技术，3s加速，智能识别，模型仿真，智能控制和其他软件和硬件产品数字农业的综合应用，了解数字农业技术标准和规范体系的建立，数字农业技术创新以及应用服务系统的持续改进。

5.3提高农业农村经营管理数字化水平

当前，就中国电子政务项目的发展而言，农业部门中的电子政务服务水平不能完全满足领导决策应用程序和公共商务应用程序的功能要求。农业信息服务的总体水平有待进一步提高。同时，这意味着中国农业信息服务具有巨大的发展和利用空间。因此，有必要进一步扩大移动互联网技术，云计算，大数据等先进技术在农业信息服务领域的应用，并通过建立灵活，便捷，高效，透明的农业生产经营管理体系，为农民提供更多便捷和信息服务。在信息公开，政府公共关系，信息服务，办公室工作等方面，充分利用农民信箱和便携式农业和农村地区的服务功能，提高了园艺，畜牧，水产品，田间管理和智能化管理水平。着眼于整个农业产业链的要求，以提高劳动生产率，研究和推广适用于不同地形和环境的农业机械，并进一步促进农业“机器换人”。

结语

数字农业的发展实现了对农业生产的自动，精确控制，智能和科学管理，提高了农业的可控性，降低了生产成本，并减少了环境污染，使农业向精准，环保和可持续的方向发展。此外，农村电子商务的发展可以有效克服农业产业化经营的不利因素，可以简化交易联系，提高交易效率，降低成本，消除农民对库存余额的担忧，并缩短生产周期。努力为农民提供更多的商机。由于时间和空间的限制，内容的选择空间也越来越广，这对于提高农业生产经营管理人员的科学文化素养具有重要意义。

致谢

在这篇论文的撰写过程中，我遇到了很多的困难和障碍，但都在老师、领导、同事、同学和朋友的帮助下顺利解决了。尤其要强烈感谢周波老师在千里之外给我们线上授课进行指导和帮助，不厌其烦地为我们解答疑问、传授知识，让我非常感动，在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!

同时也要感谢这篇论文所涉及到的各位学者，本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

同时也要感谢我的领导、同事、同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供给我很大的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友不吝批评与指教。

参考文献

[1]周清波,吴文斌,宋茜.数字农业研究现状和发展趋势分析[j].中国农业信息,2019,30(01),第5-13页.[2]施威,曹成铭.“互联网+农业产业链”创新机制与路径研究[j].理论探讨,2019(06),第110-114页.[3]张晓雯,眭海霞,陈俊江.促进“互联网+”现代农业科学发展研究[j].农村经济,2018(02),第101-105页.[4]李道亮.农业现代化如何从“互联网+”发力[j].人民论坛,2018(10),第89-94页.

第二篇：数字城管现状及发展趋势

1.1.数字城管现状及发展趋势 1.1.1.数字城管概念

在建设部颁发的《城市市政综合监管信息系统建设规范（CJJ/T106-2005）》中，数字城管称为“城市市政综合监管信息系统”，也常常称为“数字化城市管理系统”。指基于计算机软硬件和网络环境，集成地理空间框架数据、单元网格数据、管理部件数据、地理编码数据等多种数据资源，通过多部门信息共享、协同工作，实现对城市市政工程设施、市政公用设施、市容环境与环境秩序监督管理的一种计算机应用系统。

数字城管概念主要有四层含义：

一是综合应用计算机技术、无线网络技术、信息化技术等数字技术，建立一个城市管理的监督指挥平台，实行科学快速、有效的城市管理；

二是采用单元网格管理法和城市部件事件管理法相结合的方式，实现城市管理空间细化和管理对象的准确定位，实现城市管理工作的精细化；

三是创建城市管理监督中心和指挥中心为两个中心的管理新体制，将监督职能与指挥职能分开，各司其职，各负其责，监督与制约互动，再造城市管理新流程；

四是建立外评价与内评价相结合的比较科学完善的监督评价体系，对城市管理各方面进行综合考核评价，从而实现城市管理工作的责任到位。

1.1.2.数字城管运行模式

从已建成数字城管的城市的经验看，数字城管的运行模式可以总结为以下六个主要方面：

一、划分单元网格作为城市管理的基本单位

运用网格地图的技术思想，针对城市自然地理布局和行政区域划分现状，在大比例尺地图上，根据属地管理、地理布局、现状管理、方便管理、管理对象整体性、无缝并接等原则进行网格划分。由城市管理信息采集员对所分管的单元网格实施全时段监控。

单元网格的划分，为城市的管理对象(城市部件)定位到单元网格中提供了载体，实现了信息采集员和城市管理问题的准确定位。由于管理范围的相对缩小和固定，大大减少了管理的流动性和盲目性，从根本上改变了游击式、运动式管理，实现了由粗放管理到精确管理的转变。同时，为城市管理、规划、建设和应急响应等多领域的拓展应用提供了可延伸的地理空间。

二、运用地理信息技术对城市部件进行编码和定位

在对所有城市部件进行拉网式调查的基础上，由专业测绘单位进行勘测普查、定位标图，按照不同功能，把部件分为7大类85种(建设部标准)，运用地理编码技术，将每个部件都赋予一个8位代码，将城市部件按照地理坐标定位到单元网格地图上，通过网格化城市管理信息平台对其进行分类管理。这个编码相当于城市部件的“身份证”。只要输入任意一个代码，都可以通过城市管理信息平台，在监督中心和指挥中心的大屏幕上找到它的名称、现状、归属部门和准确位置等信息。

通过地理编码技术，将城市管理内容具体化、数字化，使城市部件有序、精确定位。对管理对象的归属、种类、数量、位置做到了从未有过的清晰，从而实现了由粗放管理到精细管理的转变。单元网格与城市部件的对接，形成了一个多层空间信息架构。通过明晰城市部件分类，可以对某类部件进行快速、准确的专项普查，使工作效率大大提高。

三、采用“城管通”作为手持信息采集终端

城管通基于无线通信网络，以手机为原型，通过对手机进行应用系统的研发，扩充出多种智能化、多媒体化的功能，并输入网格化地图，使其具备接打电话、短信群呼、信息提示、图片采集、表单填写、位置定位、录音上报、地图浏览、单键拨号、数据同步等10项主要功能。城管巡查人员（数字城管模式下被称为“信息采集员”）使用城管通与数字城管监督中心进行信息的快速传递和实时交互。

城管通的使用，可以使城管巡查人员在第一时间、第一现场将城市管理问题的各类信息，通过无线网络实时发送到监督中心，为实现精细化、信息化和高水平的城市管理提供快速采集问题和实时交互信息的保证。同时，也可以对信息采集员在规定区域内的工作状况进行有效监督，实现对信息采集员的科学管理。

四、创建监督和指挥分离的“两个轴心”的管理体制

重整政府的城市管理职能，一是成立城市管理监督中心，负责城市管理监督与评价工作的专门机构；二是成立城市管理指挥中心，负责对部件事件处理任务的派遣和协调。如图所示：

这是城市管理体制的一大创新，表现在：

一、将监督职能和指挥职能分离开来，使城市管理由一个“轴心”变成两个“轴心”，“城市管理有没有问题，监督中心说了算；问题怎么协调处理，指挥中心说了算”，这两个轴心各司其职、互相协作而又相互制约，使城市管理系统结构更加科学合理，分工责任更加明确：

二、可以整合管理资源，发挥专业部门间的协同效应，提高整体效能，更加敏捷、有效地指挥调度，实现了从多头管理到统一管理、从单兵出击到协同作战的转变。

五、实现城市管理流程的合理再造

数字城管新模式的城市管理工作流程包括七个环节，即信息收集、案卷建立、任务派遣、任务处理、处理反馈、核实结案和综合评价。

新的管理流程可以克服原有流程没有监督和回流、监督和指挥分工不明、案件过程难以掌控、信息交互缓慢等弊端：

 通过信息化技术的应用，实现了信息的实时传递，由滞后变为实时；  通过两个轴心的体制，将问题发现和处理的主体一分为二，起到监督激励、互动促进的作用，使流程科学合理，责任明确，相互制约；  通过建立处理城市管理问题的整体案卷，使政府做到对辖区内城市管理的问题心中有数、统一调度、科学管理；

 使城市管理问题在发现后可以快速派遣给专业单位处理，减少了中间环节和管理层级，实现了管理组织的扁平化。

六、建立一套科学完整的监督评价体系

新的监督评价体系呈现出动态性、实时性和阶段性的特点，利用计算机软件系统对城市管理工作中的各种数据进行计算和汇总，自动生成对各单元网格、各归属部门、各专业部门的考核评价结果，予以公布，使其一目了然，作为考核业绩的重要内容之一。

通过建立基于计算机信息化的综合评价体系，一、可以对涉及城市管理工作的各部门科学评价其绩效，使数字城管新模式更具有科学性；

二、对未结案问题采取用不同颜色标识出来，既可显示在软件系统上，也可显示在大屏幕上，从而起到提示和督促作用；

三、有利于群众的参与和监督。从而大大提高城市管理的质量和快速反应能力，实现计算机信息化与城市管理的有机结合。

1.1.3.数字城管概念的由来

图 数字化城市管理（数字城市）发展轨迹

2000年，美国经济学家、诺贝尔经济学奖获得者斯蒂格利茨曾断言：影响21世纪人类社会进程最深刻的两件事情，第一是以美国为首的新技术革命，第二是中国的城市化。

城市化是一个国家走向现代化的必然选择，激烈的城市化进程在托起中国经济腾飞的辉煌成果时，也酿成了难以下咽的苦果：人口激增、房价飞涨、环境恶化……中国城市原有的社会结构和经济形态正经历着严峻的考验。中国的城市信息化就诞生在这样的紧要关口，并被赋予了这样的责任: 在中国城市化尚未完成的情况下，迎接城市变革的挑战，信息化与城市化齐头并举。

就在中国面临双重挑战时，涵盖城市信息化所有内容的“数字城市”开始在全球兴起。1998年1月31日，美国前副总统戈尔在加里福尼亚科学中心所做的“数字地球——认识21世纪我们这颗星球”的演讲中提出了“数字地球”的新概念。以地理空间信息为主要支撑的“数字地球”勾画出人类数字生活的美好愿景，并由此引发了世界关于“数字城市”的探讨，接着西方发达国家先后开始建设“数字城市”。

十年过去了，发达国家已经走过了以信息基础设施建设为中心的起步期，进入到以电子政务、电子商务和社区信息化建设为中心的全面发展期。电子政务、电子商务和社区信息化成为数字城市的三大“引擎”，推动经济社会的全面信息化。

再来回顾我们国内情况，在20末世界掀起“数字城市”热浪之后，“数字城市”也在此之后成为中国政府的时髦名词，被列入各省市的“十五”规划美好蓝图，“数字化”面临前所未有的机遇，然而，只过去短短5年，“数字城市”就从众多省市的“十一五”规划中急速隐退。“数字城市”为什么会经历这样的大起大落？“数字城市”是真的消失了，还是早就已经悄悄地走进百姓身边？

“数字城市更像是一个口号，而不是科学名词。”有学者这样形容。产学研诸多机构的研究结果表明，中国的城市信息化承载着城市机制和管理方式变革的重任，而西方国家基于“后城市化”时代背景提出的“数字城市”则像空中楼阁一样遥不可及、无法落实到实际行动上。

为什么这么说？因为，中国的“数字城市”面临着中国式难题，即中国目前的国情：

首先，中国城市化的发展决定了城市信息化不宜从顶层设计入手。日本曾经提出过数字城市的模式和框架，并以其在日本的成功应用而闻名于世，然而，日本在此之前曾经经历了80多年的城市化蜕变，并在其蜕变中诞生出新的城市管理方式和手段。在完整的城市化后提出数字城市框架，是信息化对城市化的升华。中国仅仅经历30年的城市化，而且正处于矛盾迭出的多事之秋，信息化不是锦上添花的技术手段，而是城市社会结构、经济结构变革的催化剂。自下而上的城市化进程决定了信息化必须自下而上，必须从底层出发，从信息化需要最迫切的地方入手。

其次，大一统的“数字城市”的框架体制不适合中国现阶段条块分割的行政体制。比如很多地方做数字城管项目时，需要完整的数字地图做基础图层，但当地的测绘部门一开口就要价几十万、上百万，往往需要政府一把手出面费好大劲协调才给，有时候还是得多少给些钱才能拿到基础地图。还有类似的情况，比如需要整合一些政府部门的现有信息系统，或因为整合需要适当的改变其工作流程或管理模式，这时候往往受到这些部门的抵制或阻碍。这样的情况还存在于很多地方的城市信息化建设中，在条块分割的行政体制下，各部门大都抱着“小而全”的思想，守着自己的一亩三分地。而数字城市的整体框架是从大一统入手，强调在统一的基础平台上实现各部门的应用，条条林立的行政体制下始终是“大一统”设计难以逾越的深沟。

中国的城市化决定了数字城市的框架只能是美好的理想，无法在现实落地。那么，如何破解这个困局？

城市管理是城市化进程中矛盾最为激化的敏感地带。按照中国2050年实现70%城市化率的目标，每年将有1200万人从农村涌向城市。在城市化人口呈现爆发式激增的时候，城市管理就变成了城市最为脆弱环节。

“十五”期间，我国在数字城市和城市信息化建设方面还是做了大量的工作，包括120多个城市建设了城市规划管理信息系统，400多个城市建设了房产管理信息系统，100多个城市建设了综合或专业管网管理系统，100多个城市正在建设空间基础信息系统等等。

针对城市管理这个难题，在2005年7月，建设部召开全国数字化城市管理现场会，探讨数字化城市建设，提出推广“数字化城市管理”新模式，在原有“单轴化”的管理体制基础上，创建指挥与监督既分离又统一协调的“双轴化”管理体制，实现对城市管理流程的再造。在建设部的推动下，“数字化城市管理”新模式迅速向全国3批51个试点城市（区）推广，掀起了数字城管的建设高潮。

数字化城市管理新模式从城市化需求最迫切的地方入手，将城市管理与信息技术相结合，应用的集成创新与体制改革的结合必然带来政府的管理创新。

以城市管理工作的信息化为突破口，再扩展城市其它方面的信息化；也就是说，随着城市化的逐渐深入，城市信息化也将呈现点、线、面的发展趋势，由点到线，再由线连成片，循序渐进的实现全面的城市信息化，真正实现“数字城市”。

1.1.4.数字城管相关术语和定义

网格（grid）:一种地理数据模型，即将地理信息表示成一系列的按行列排列的同一大小的网格单元，每一网格单元由其地理坐标来表示，如1平方米或1平方公里。

单元网格（basic grid）:城市市政监管信息化所定义的基本管理单位，指在城市的1/500或1/1000比例尺的地形图上，根据实际城市市政监管工作的需要，划分的边界清晰的、多边形的、面积约为一万平方米的闭合图形。

社区（community）:指聚居在一定地域范围内的人们所组成的社会生活共同体。目前城市社区的范围，一般是指经过社区体制改革后作了规模调整的居民委员会辖区。

城市建成区（urban built area）:指城市行政范围经过行政征用的土地、实际建设发展起来的非农业生产建设地段，也包括设置在近郊但与城市有着密切联系的其他城市建设用地。

部件（components）:指道路、桥梁、水、电、气、热及公园、绿地、休闲健身娱乐设施等市政公用设施，以及其他设施。本标准所指的城市管理部件，主要指城市市政管理的公共区域内的各项地上设施，不包括地下的市政管线和非公共区域内的设施。

事件（events）:指人的行为或自然因素导致城市市容环境和正常秩序受到影响或破坏，需要城市管理部门处理并使之恢复正常的事情和行为的统称。

归属部门（responsibility department）:指根据城市管理各专业部门职能和“三定”方案规定的职责，对城市管理部件和事件问题进行任务分解，明确落实城市管理问题处理的专业部门，即归属部门。地理编码（geocoding）:地理编码是建立地点坐标与地点描述的对应关系的过程。

地点（locality）:特定的地方与场所。

地点描述（stated locality）:使用规范化语言对地点地理位置进行的陈述。

地点空间数据（locality spacial data）:用于实现地理编码的包含标准地点描述和地理坐标的一组地点空间数据。

地名（geographical name）:人为赋予的不同地域或地理实体的专有名称。标准地名（standard geographical name）:根据国家有关法规经标准化处理，并由有关政府机构按法定的程序和权限批准予以公布使用的地名。

地址（address）:地址提供一种关于人、构筑物及其它空间物体的定位实现，是用来唯一标识特定兴趣点、存取和投递到特定地点、及基于地点定位地理数据的一种实现。

地名标牌（place name plates）:在公共场所使用，以标示地理实体专有名称为主题的牌子。

街牌（road name plates）:标示较宽街道（明确划分车道和人行便道）名称的地名标牌。

巷牌（lane name plates）:标示较窄街道（如巷、胡同、里、弄等）名称的地名标牌。

门牌（household number tablet）:标示院落、独立门户名称的地名标牌。注：本标准中也指门牌数据。

地片（zone）:指有地名意义的地理区域。

区片（block）:指城镇居民点内部的区域，包括居民小区。

1.1.5.国际数字城市发展概况

在1998年美国副总统戈尔首次提出数字地球的概念之后，许多国家和地区都将数字地球技术系统的重要组成部门之一——数字城市的研究与建设作为其抢占科技、产业和经济制高点的战略之一。美国、日本及欧盟各国都先后推进全国范围的数字城市建设。在这个领域比较有特色的是美国在线（AOL：America On Line）创建的数字城市、欧洲数字城市及日本京都数字城市等。AOL的数字城市是一种按照城市为单元的“信息再组织”起来的大型服务网站。其他如德国、法国、荷兰、加拿大、新加坡等国家或城市也积极进行数字城市方面的研究和建设。

1.1.6.国内数字城管建设现状

自80年代中期以来，我国许多城市就已经开始应用“城市规划管理信息系统”，进入90年代，随着GIS(地理信息系统)、MIS(计算机管理信息系统)、OA(办公自动化)技术的推广和应用，更多的城市已开始将计算机技术应用到城市规划管理与设计中。

为了解决城市管理相对滞后引发的各种难题，北京市东城区委、区政府成立课题组进行攻关，并率先提出运用网格管理法和城市部件﹑城市事件管理法相结合的方式，应用、整合多项数字城市技术，研发以手机为原型的多功能通讯传输工具“城管通”，采用信息实时采集﹑传输的手段，建立城市管理监督中心和指挥中心，再造城市管理流程，从而实现精确、敏捷、高效、可视化﹑全时段、全方位覆盖的城市管理模式。以市政设施监管为核心目标，遵循法定基础、属地管理、地理布局、现状管理、方便管理、负载均衡、无缝拼接、相对稳定等基本原则，运用万米单元网格管理法将东城区25.38平方公里的范围划分为1652个网格单元，同时，对全区6大类56种城市部件定位编码，标注在相应的万米网格中，由137名城市管理信息采集员对所辖区域实施全时段监控，实现由粗放管理到精细管理的转变，及时发现问题、及时通过无线网络传递至监管中心，由中心根据事件的分类，分发至各部门处置，在最短的时间内解决。系统于2004年开始试运行后，对城市管理问题发现率达到90%以上，指挥中心的任务派遣准确率达到98%，问题处理平均时间为13.5小时，结案率94.18%，保证了问题及时发现、任务准确派遣、问题及时处理。北京市东城区的数字化城市管理先进经验，为全国的城市管理提供了全新模式，确定了城市管理的最新发展思路。北京市东城区实行新的城市管理模式取得显著成绩后，建设部于2005年7月在北京召开了“数字化城市管理现场会”，充分肯定了北京市东城区创新提出并实践的网格化城市管理新模式。同时，建设部指示要因地制宜地在全国各级城市逐步推广这种数字化城市管理新模式。会议前期，建设部下发了《关于推广北京市东城区数字化城市管理模式的意见》（建城〔2005〕121号）。会议期间，建设部向全国公布了深圳市、成都市、杭州市、武汉市、扬州市、烟台市、北京市朝阳区、上海市长宁区、卢湾区、南京市鼓楼区等首批十个数字化城市管理试点单位，要求各地在2006年7月底前将试点工作情况报建设部，总结经验，向全国推广。

与此同时，建设部以北京市东城区网格化城市管理系统为原型，综合全国各地区城市管理中遇到的问题、吸收各地区的先进城市管理经验而制定的城市市政综合监管信息化标准已颁布实施。城市管理新模式的推广工作在全国各地迅速展开，并呈现出三大特点：

(一)推广范围广

建设部部长汪光焘在视察东城区城市管理新模式后指出，要求相关部门选择不同类型的城市进行试点推广工作。建设部先后公布的三批试点城市（区），有沿海城市，也有内陆城市；有南方城市，也有北方城市；有东部城市，也有西部城市；有发达城区，也有欠发达城市；有大城市和省会城市，也有县级市。

(二)推广力度大

新模式从运行到推广，各级政府均非常重视。建设部、信息产业部、国务院信息化工作办公室、中央编办均对新模式的推广工作给与了充分的支持。建设部专门成立了新模式推广领导小组，并制定了四项部颁标准，为推广工作保驾护航。

(三)推广速度快

2005年7月18日建设部公布第一批试点城市（区）名单。4个月时间，南京市鼓楼区、上海市长宁区、卢湾区的数字化城市管理系统就已建成并通过建设部验收。2006年3月26日，建设部公布第二批试点城市（区）名单。8个月的时间，新模式已经发展到全国27个试点城市（区），城市管理新模式已经由东城一支独秀到全国遍地开花。2006年3月15日，建设部牵头，东城区城市管理监督中心主办的《数字化城市管理工作简报》创刊；2006年3月30日，由四市五区的代表发起，各试点城市作为成员的“数字化城市管理新模式联谊会”成立。2007年1月29日，建设部下发《关于加快推进数字化城市管理试点工作的通知》。2007年4月，建设部又确定了第三批24个试点城市（城区）名单。

数字化城管的新思路得到了广泛的认同，建设部等政府、部门出台了相关的政策、标准等文件进行试点建设和技术推广，形成了一种标准的“数字化城市管理新模式”，对我国城市管理工作上升至一个新台阶起到了重要的推动作用。

1.1.7.国内数字城管发展趋势

根据国内数字城管建设城市的情况来看，数字城管有如下发展趋势：

1、数字化城市管理的区域全覆盖

数字化城市管理系统的应用在示范城市最初往往在一个区内试行，随着应用取得较好的效果，开始全市范围推广，如北京市从东城区开始，目前已经推广到城八区，并开始在远郊区县推广。成都市已实现了数字化城市管理对中心城区467平方公里范围的全覆盖，并为各郊区（市）县预留了端口和席位，为逐步向郊区（市）县拓展夯实了基础。

随着数字化城市管理向郊区的扩展，将促进农村的数字化管理，实现数字化城乡管理。

2、从“小城管”到“大城管”

数字化城市管理从基于地理空间（单元网格）的部件和事件管理着手，以监督中心和指挥中心为两个轴心，形成集城市信息采集和业务监督、指挥、处理、评价于一体的闭环控制系统，搭建了城市社会管理与公共服务的数字化大框架，可以将各种城市管理业务纳入到框架中，实现数字化的管理。

如果说区域的全覆盖是数字化城市管理的横向扩展过程，那么，从“小城管”到“大城管”是一个纵向的扩展过程。从部件和事件的管理，进一步扩展到城市治安的管理、人防工程的管理到突发应急事件的指挥控制，实现“平战结合”；从“地表”到“地下”，即从地表部件到地下管线的综合管理；从管“事”到管“人”，如社区治安、医疗保健；从公共基础设施到社区内部设施管理。总之，数字化城市管理系统提供了一个数字化大框架，各种公共管理和社会服务的相关的业务，可以在大框架下集成，从而从“小城管”向“大城管”方向发展。数字化城市管理系统具有非常强的扩展性和生命力。

3、城市规划、建设与管理的全程数字化和协同机制

数字化城市管理的发展最终将实现城市规划、建设与管理的全程数字化和协同管理机制，从而实现城市规划、建设与管理部门之间管理流程与信息流的全过程数字化，实现城市规划、建设与管理部门之间基于信息技术的协同工作，建立从城市规划、建设与规划的正、负信息反馈体系，从而优化城市空间结构与功能结构，促进城市的可持续健康发展。

对城市管理流程流程再造是数字化城市管理系统一项必须和长期的工作，需要逐步推进。

4、数字化城市管理系统成为“数字城市”重要的应用系统

“数字城市”从2000年左右提出以来，其建设往往侧重于部门的信息化建设，或侧重于城市规划、或侧重于国土管理，缺乏整体和全局的框架，更缺乏部门之间协同的全局性应用。数字化城市管理系统以城市部件与事件管理为突破口，以地理空间（万米单元网络）为框架，实现城市管理信息采集和业务监督、指挥、处理和评介的多部门协同工作的闭环控制，带动了部门协同，促进了信息共享，优化了管理流程，完善了管理职能，带动相关部门的信息化，从而以应用促进“数字城市”建设发展与深入，并夯实了“数字城市”的基础，是数字城市重要的应用系统。

5、实景化是城管信息化发展的趋势

目前有些城市已完成部件普查与建库工作，已搭建数字城管信息系统，但是由于基础数据的问题，系统无法正常、高效运行，基础数据已成为制约其发挥作用的“瓶颈”。为了解决这个难题，有效利用已有数据成果，发挥数字城管的应用及功效，节约成本，节省人力、物力，采用基于移动测量系统技术的可量测实景影像来补充、完善基础数据是其唯一解决之道。

移动测量系统（MMS：Mobile Mapping System）代表着当今世界最尖端的测绘科技，它是在行驶的机动车上装配GPS（全球定位系统）、CCD（摄影测量系统）、惯性导航系统（INS）等先进的传感器和设备，在载体的高速行进之中，通过摄影测量的方式快速采集地物的空间位置数据和属性数据，并同步存储在系统计算机中，经专门软件编辑处理，形成多种有用的专题数据成果。

与传统测绘方式不同的是，移动测量系统输出的数据成果既有矢量数据、属性数据，还有连续的可量测实景影像库（DMI：Digital Measurable Image），影像库中的影像由于带有绝对方位元素，因此可以实现影像中任意地物的绝对测量和相对测量，绝对测量的精度可达0.5米，相对测量精度达到厘米级。除纪录了地物的属性外，可量测实景影像还完整地纪录了摄影时刻测区的环境信息以及经济、社会、人文等信息，这种真实反映地球物理状况和人类活动环境的数据，我们可形象地称之为“真图”（Turemap）。

“Truemap真图”产品为广大用户提供了基于MMS的可量测实景影像，很好地解决城市管理部门对基础数据的需求。

第三篇：数字农业论文

姓名：张文文

数字农业论文

学号：A10150323

学院：工程学院

班级:管理类1503

联系方式:***

物联网的应用及发展前景

关键词：物联网技术

网络结构 应用模式 应用领域

应用前景

摘要：物联网被称为信息技术的第三次革命性创新.本文主要介绍了物联网的概念、体系架构以及物联网的应用,并讨论了物联网的发展前景以及发展中面临的相关问题。

1.引言

物联网（IOT）是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。它有两层意思：其一，的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。

2.物联网的关键技术 2.1.RFID RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。2.2.传感器技术

传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其它装置或器官 2.3.无线传感网络（WSN）

无线传感网络（WSN）是由大量传感器节点通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作感知，采集和处理网络覆盖区域中感知对象信息，它能够实现数据的采集的量化，处理融合和传输应用。2.4.RFID和WSN融合

RFID侧重于识别，能够实现对目标的标识和管理，同时RFID系统具有读写距离有限、抗干扰性差、实现成本较高的不足；WSN侧重于组网，实现数据的传递，具有部署简单，实现成本低廉等优点，但一般WSN并不具有节点标识功能。RFID与WSN的结合存在很大的契机。

3物联网的网络结构

最底层是传感器网络层，即以传感器、RFID以及各种手机、PDA等机器终端为主，完成对底层信息的全面感知和采集功能；

第二层是传输网络层，即通过现有的互联网、广电网络、无线通信网等网络，实现数据的汇聚和传输功能；

第三层是中间件层，通过构建中间件来屏蔽各类传输网络的差异性，为上层应用提供统一的数据调用接口，同时对传输网络层汇聚上来的信息进行理解、推理和决策；

最上层是应用和服务层，即通过对调用数据的处理和解决方案来管理和控制手机、PC等终端设备，实现人们所需要的应用服务；或者与行业专业技术深度融合，与行业需求结合，实现行业智能化。

4.物联网的应用模式

根据其实质用途可以归结为两种基本应用模式：

对象的智能标签。通过NFC、二维码、RFID等技术标识特定的对象，用于区分对象个体，例如在生活中我们使用的各种智能卡，条码标签的基本用途就是用来获得对象的识别信息；此外通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息，例如智能卡上的金额余额，二维码中所包含的网址和名称等。对象的智能控制。物联网基于云计算平台和智能网络，可以依据传感器网络用获取的数据进行决策，改变对象的行为进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度，根据车辆的流量自动调整红绿灯间隔等。

5.物联网的应用领域

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、路灯照明管控、景观照明管控、楼宇照明管控、广场照明管控、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

5.1.智能交通 目前的智能交通系统（ITS，Intelligent Transport System）主要包括以下几个方面：先进的交通信息服务系统、先进的交通管理系统、先进的公共交通系统、先进的车辆控制系统、先进的运载工具操作辅助系统、先进的交通基础设施技术状况感知系统、货运管理系统、电子收费系统和紧急救援系统。

5.2智能物流

5.2.1 智能物流是将RFID技术、数据通信传输技术、控制技术及计算机技术等应用在物流配送系统中，帮助实现物品跟踪与信息共享，提高物流企业的运行效率，实现可视化供应链管理，提升物流信息化程度。其中，RFID作为前端的自动识别和数据采集技术，被应用在物流的零售、存储、运输、配送／分销和生产等各主要作业环节，是实现智能物流的重点。

（1）提高物流基础设施的信息化和自动化水平

通过将RFID标签放置在货柜、集装箱、车辆等物流基础设施内，在物流企业仓库内部、出入库口、物流关卡等安装RFID读写器，实现物品自动化出入库、盘点、交接环节中的RFID信息采集，达到对物品库存的透明化管理。通过RFID技术与物流运输设备的结合，可以进行物流基础设施信息化的升级，提高其信息化和自动化水平。

（2）促进物流功能的整合 通过RFID技术整合物流系统的功能，提升原系统效率。RFID有助于实现物流系统内部多个业务环节之间的信息共享和自动化，整合多个业务功能，从而有效提升系统的整体运作效率。

（3）提高物流市场流通效率，规范物流市场秩序

RFID技术能够快速、准确地采集相关数据，保证企业及供应链内数据信息的及时性、可靠性、有效性和安全性，实现对各类数据信息的全程监管，改善诸多领域（如粮食物流、应急物流、食品安全）缺乏有效监管的现状。此外，将RFID与传感器技术及无线通信技术相结合，还能够实现对重要物品（如危险品、药品）的在途监控，便于进行管理和监督。

5.2.2 智能物流的发展重点：

（1）货运集装箱追踪与管理

实时记录箱、货、流信息，开关箱时间和地理位置信息，实现集装箱物流信息的全程实时在线监控。

（2）货运车辆的跟踪与管理

为道路货运车辆贴上RFID标签，标签中记录车牌号、运输起讫地点、运输线路、车辆所属运输企业、货物基本信息等。

（3）配送中心管理

在货品包装箱外加贴RFID标签，并在配送中心收货处、仓库入口／出口处等地安装固定RFID读写器，在搬运设备上安装移动RFID读写器，以及配合使用手持读写器，实现对配送中心货物的出入库管理。

（4）航空集装设备及行李追踪

通过使用RFID电子标签和读写设备，机场可以建立起自动管理行李的新流程，用以追踪旅客行李，保证其安全流动，同时缩短行李处理时间，提升行李标签的识别率。

5.3 环境监测

物联网技术中有传感器和通信技术，它能大大提高我们获取各个事物信息的能力，提高环境监测过程中的信息传送、信息采集以及实时监控水平，增加人对于环境的监测能力，甚至未来可能会增强人类对于环境的调控能力。

5.3.1.物联网如今在环境监测中的应用

(1)大气污染监测

如今我国城市空气质量堪忧，尤其是一些大中型城市，一些由重型工业发展而来以及人口持续增多的城市大气污染都相对严重。其中就有人们熟知的PM2.5，而物联网技术就能够有效的应用到大气污染的监测过程中，监测空气中可吸入颗粒物的含量，空气中有毒有害物质的含量，甚至能够监测大气中的氧气含量、二氧化碳含量、氮气含量等等。并且通过实时传输就能够把监测器上的相关数据传输到气象控制中心，再传输给电视台新闻中心等告知民众。我国在城市空气质量监测的物联网应用上确实已经有一个完善的体系。

(2)水污染监测

在河流河道水质监测中，水库水质监测中，污水处理质量监测中都已经进行了物联网技术的应用。通过传感器监测水质中含有的各种污染物含量，气体含量，有毒有害物质含量；而后传送到中央控制系统中，计算机自动进行比对分析判断水质情况和水质安全情况，所有的数据都会自动进行储存备案，一旦发现问题自动报警，而且人也能够对系统进行干预，人为进行实时的监测观察。

(3)海洋污染监测

我国的海洋污染物联网系统建设还处于初期阶段，但是很多国家都很早就对海洋污染监测的物联网系统建设进行着研究。海洋污染物联网系统建设能够监测一个国家海洋的水质情况，污染物情况，能够在发生一些人为灾害或者自然灾害时及时的发现、及时处理。比如能够在发生核污染时及时发现污染物是否达到国家的近海，在发生轮船原油泄漏时也能够及时的判断原有泄露的污染情况并及时的作出处理，控制污染。所以说海洋环境监测也有着极高的必要性。(4)生态环境监测

生态环境的物联网监测系统其实是一个较为宽泛的系统概念，但也已经逐步的被应用，一般来说这样的一个检测系统不仅仅包括以上提及的几个已经投入使用的环境监测系统，它还包括视频监控系统，生态环境的中的生物、动物生存情况的监测等等一系列的监控。最终汇集到中央控制系统中。生态环境的物联网监测应用主要是在一些自然保护区，沙漠绿植研究，生态恶化监测中逐步被应用。5.4医疗健康

5.4.1医用传感器和生物医学传感器研制：包括新型医学传感技术的研制；小型化、微型化医用传感器研制；医用传感器的模块化设计；医用多传感器融合技术；综合运用数字信号处理、模式识别、分布式计算等技术，实现对多模医学信息自动分析综合，实现初步自动决策和评估。

5.4.2高安全可靠性：针对物联网医疗器械特殊的使用环境和对象，综合质量管理、风险评估、人机功效等手段，研究医疗器械的可靠性、安全性。

5.4.3大规模数据分析及智能决策：研究基于云计算的大规模医疗数据分析方法及网络系统；基于专家数据库诊断、治疗智能决策系统；基于多模信息融合的医疗决策推理机；复杂医疗事件的实时分析方法

5.5.食品溯源

综合利用网络技术、无线传输技术，实现短信、二维码、POS机等多终端追溯农产品质量。当农产品出现质量问题时，政府可及时调度产品下架处理，实现宏观调控；消费者可采取法律手段，维护自身权益。高运输效率，尽量避免无效运输。

5.6智能家居

5.6..1 基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统 由于楼宇保安对讲系统产业化成熟，并使单纯的楼宇对讲系统向家庭自动化系统过渡，产品基于楼宇对讲系统技术(系统结构和传输系统)，在各户室内分机增添功能终端设备(防盗、防火、照明、家用电器等)，通过与房地产企业之间的合作进行销售。国内有实力的对讲厂家，都致力于智能家居系统应用及推广，如：冠林推出的AH8000数字家居系统。AH8000系统室内终端是集成可视对讲功能、安防功能、门禁功能、信息功能、多媒体功能、电器控制功能、IP电话功能为一体的网络控制产品;采用最先进的数字通讯技术，对住宅内的照明，火灾，安防，煤气感应，远程抄表，数码家电等器具进行集中控制;同时可通过因特网用电脑，电话，手机对相关设备进行远程控制。该产品已被列为国家康居示范工程选用产品。

5.6.2 基于现场总线技术的家庭自动化系统

基于现场总线技术的智能家居系统技术含量高、功能强，实施容易，多与工程配套，销售多采用跟装修公司和设计师合作的方式。智能灯光控制系统大都采用总线技术，如ABB、奇胜、索博等。ABBpriOn系列房间控制解决方案是目前国内集成家用电器设备功能最多的房屋控制解决方案。它将采光、照明、采暖、温度和家电等多种房间控制需求集成到一个控制面板上进行操作。控制面板采用3.5英寸彩色触摸显示屏，可以直观显示多种家用电气设备的工作状态。用户只要在简洁美观的壁挂式面板上通过点击按钮就可以完成各项复杂操作;同时，用户可以通过prion系列对建筑物内的每一个房间的相关设备进行逐一设定与控制。该方案荣获《时尚家居》“2010最时尚家居用品”大奖。

5.6..3 基于智能手机的智能家居系统

基于智能手机的智能家居系统属新兴产业技术，利用人们随身携带的智能手机与中央控制器进行会话，并在中央控制器的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对家电的远程控制和家庭内部状况的实时监测。“Android@Home”正是属于此类产品。这类产品的销售模式目前尚不明朗，笔者认为根据消费类电子产品的特点，销售方式应该会以跟装修公司和设计师合作为主。

6.物联网领域的前景及机遇和挑战

6.1物联网应用前景和发展展望：物联网的发展代表了整个社会信息化的发展方向。就产业来说，长期的发展目标是 实现人与人之间无缝的联系和沟通。这个目标发展到现在，已经基本实现了。那么今后向什么方向发展？2009 年开始，以“物联网”、“智能地球”为代表的信息化概念在全球范围内出 现，为通信产业未来的发展指明了方向。在全球金融危机后期的大背景下，物联网的本质是行业信息化，各国政府大力推动物联网发展的动力在于寻找新的经济增长点和创造就业。在这样的大背景下，在全球范围内，运营商 成为了物联网的重要推动者。运营商将在物联网的发展中获得巨大的利益，同时带领整个通 信产业，朝一个更深入的方向发展。6.2物联网规模化发展面临三大挑战

从整个物联网的发展情况来看，我们认为物联网仍然处在一个规模成长前夜的阶段。要实现规模化的发展，仍面临着一系列的瓶颈，需要解决一系列的问题。这些问题概括总结起来就是横向欠缺整合，纵向亟待深入。与之相对应的还有第三个问题，就是伴随物联网进一步的发展和规模化，将会对通信网络产生压力，并且产生一系列的新问题，需要对整个基础 网络针对物联网进行优化。6.3总结来说，物联网的规模化发展，面临的三大挑战是：

第一，需要实现物联网横向的整合，打造社会公共的物联网基础架构。并在标准化、规 范化的基础上，形成真正的物联网产业联盟。

第二，需要促进物联网在各个行业的纵深发展。应抓住新的关键技术、政府示范项目以 及新的商业模式等契机，实现重点行业的突破，并由点带面，促进整个物联网向各个行业的 纵深发展。

第三，基础网络优化。通信产业界形成共识，就是物联网的规模化发展，将对基础网络产生一系列优化的需求。比如为了满足庞大的物的数量，要对号码优化；为了满足物的低功 耗、低移动的影响，要对无线资源进行优化等。

第四篇：数字农业论文

精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的、根据空间变异定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。精准农业由十个系统组成，即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是建立一个完善的农田地理信息系统（GIS），可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。精准农业并不过分强调高产，而主要强调效益。它将农业带入数字和信息时代，是21世纪农业的重要发展方向。

精准农业的发展历史

GPS技术的民用化，使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，使得精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。

精准农业技术体系的实践与发展，已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。美国国家研究委员会（National Research Council）为此专门立项对有关发展战略进行研究，经过由美国科学院、美国工程院院士组织评估，于1997年发表了一份“Precision Agriculture in the 21st Century---Geospatial and Information Technologies in Crop Management”研究报告，全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力，阐明了“精准农业”技术研究的发展现状以及为信息产业和支持技术开发研究提供的机遇。精准农业在美国、英国等发达国家已经形成为一种高新技术与农业生产结合的产业，且已被广泛承认是发展持续农业的重要途径。

目前，适应精准农业技术体系应用的DGPS装置，GIS适用平台及农作物资源空间信息数据库管理软件，作物生产决策支持模拟模型，带DGPS接收机小区产量传感器和产量分布绘图装置的谷物联合收割机，自动调控施药、施肥机、播种机均已有商品化产品；支持农田信息实时采集的田间土壤水份、N、P、K含量、pH值、有机质含量、作物苗情、杂草分布等的传感器技术，已有初步研究开发成果。可以预言，精准农业技术体系的装备技术发展，到本世纪末将会日新月异，有关新兴产业将得到快速发展。

我国精准农业的思想已经为科技界和社会广为接受，并在实践上有一些应用。如1992年北京顺义区在1.5万公顷的范围内用GPS导航开展了防治蚜虫的试验示范。在遥感应用方面，我国已成为遥感大国，在农业监测、作物估产、资源规划等方面已有广泛的应用。在地理信息系统方面，应用更加广泛，1997年辽宁省用GIS进行下辽河平原农业生态管理的应用研究，吉林省结合其省农业信息网开发“万维网地理信息系统（GIS），北京密云县完成以GIS技术建立的县级农业资源管理信息系统。在智能技术方面，国家863计划在全国20个省市开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”。这些技术的广泛应用，为我国今后精准农业的发展奠定了一定的技术基础，但这些研究与应用大部分局限于GIS、GPS、RS、ES、MS单项技术领域与农业领域的结合，没有形成精准农业完整的技术体系。尽管如此，随着我国农业技术和相关信息产业、工程制造业的发展，智能控制技术的广泛应用，精准农业的技术必将得到不断发展完善，且将扩展到更为广泛的设施农作、养殖业和加工业的精细管理与经营。

国际上精准农业的实践表明，实施精准农业要求信息技术、生物技术、工程装备技术和适应市场经济环境的经营技术的集成组装，综合是其典型特征，技术集成是其核心，因此需要多部门、多学科联合。我国实施精准农业的近期目标，一方面是总结国外发展经验，根据中国的国情找准自己的切入点，另一方面切实做好有关应用技术的研究开发，力求走出适合中国国情的精确农业的发展道路。精准农业系统体系结构

1、全球定位系统。精准农业广泛采用了GPS系统用于信息获取和实施的准确定位。为了提高精度广泛采用了 DGPS（Differential Global Positioning System）技术，即所谓“差分校正全球卫星定位技术”。它的特点是定位精度高，根据不同的目的可自由选择不同精度的GPS系统。

2、地理信息系统GIS。精准农业离不开 GIS（GeographicalInformation System）的技术支持，它是构成农作物精准管理空间信息数据库的有力工具，田间信息通过GIS系统予以表达和处理，是精准农业实施的重要。

3、遥感系统 RS。遥感技术（Remote Sensing）是精准农业田间信息获取的关键技术，为精准农业提供农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异信息的技术要求。

4、作物生产管理专家决策系统。它的核心内容是用于提供作物生长过程模拟、投入产出分析与模拟的模型库；支持作物生产管理的数据资源的数据库；作物生产管理知识、经验的集合知识库；基于数据、模型、知识库的推理程序；人机交互界面程序等。

5、田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理技术设备。如田间信息适时采集传感器与数据处理方法。

6、带GPS系统的智能化农业机械装备技术。如带产量传感器及小区产量生成图的收获机械；自动控制精密播种、施肥、洒药机械等等。

精准农业的技术体系

精准农业是在现代信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式，其核心技术是地理信息系统、全球定位系统、遥感技术和计算机自动控制技术。精准农业系统是一个综合性很强的复杂系统，是实现农业低耗、高效、优质、安全的重要途径。

1、现代信息技术

精准农业从90年代开始在发达国家兴起，目前已成为一种普遍趋势，英美法德等国家纷纷采用先进的生物、化工乃至航天技术使精准农业更加“精准”。美国把曾在海湾战争中运用过的卫星定位系统应用于农业，这项技术被称为“精准种植”，即通过装有卫星定位系统的装置，在农户地里采集土壤样品，取得的资料通过计算机处理，得到不同地块的养分含量，精准度可达1～3平方米。技术人员据此制定配方，并输入施肥播种机械的电脑中。这种机械同样装有定位系统，操作人员进行施肥和播种可以完全做到定位、定量。还可将卫星定位系统安装在联合收割机上，并配置相连的电子传感器和计算机，收割机工作时可自动记录每平方米农作物产量、土壤湿度和养分等的精准数据。

现代信息技术的特点是应用地理信息系统将土壤和作物信息资料整理分析，制成具有时效性和可操作性的田间管理信息系统，在此基础上，利用全球卫星定位系统、遥感技术以及计算机自动控制技术，根据空间每一操作单元的具体条件，通过调整资源投入量，达到增加产量、减少投入、保护农业资源和环境质量的目的。同时在农田经营管理决策的环节上，可根据不同情况选择“单纯获取高产”，“以适量投入，获取较好经营利润”或“减少资源消耗、保护生态环境”等多种不同优化目标。这项技术的构成包括空间定位的农作物产量信息采集技术和土壤信息定时采集技术、农田地理信息系统定时更新技术及空间定位的农业投入控制系统等。

2、生物技术

现代生物技术从广义上讲主要包括基因工程、细胞工程和微生物工程等，最富有生命力的核心技术是基因工程。现代生物技术最显著的特点是打破了远缘物种不能杂交的禁区，即用新的生物技术方法开辟一个世界性的新基因库源泉，用新方法把需要的基因组合起来，培育出抗病性更强、产量更高、品质更好、营养更丰富，且生产成本更低的新作物、新品种；另外还具有节约能源、连续生产、简化生产步骤、缩短生产周期、降低生产成本、减少环境污染等功效。如美国把血红蛋白转移到玉米中，不仅保持了玉米的高产性能，而且提高了它的蛋白含量。抗虫害转基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美国、阿根廷、加拿大数百万公顷土地上试种。

微生物农业是以微生物为主体的农业。微生物在合成蛋白质、氨基酸、维生素、各种酶方面的能力比动物、植物高上百倍；微生物还可利用有机废弃物，变废为宝、保护生态环境。利用有益微生物，不仅可获得大量生物量，用于制作食用蛋白质以及脂肪、糖类等专门食品，而且在生物防治、土壤改良方面也有突出表现。日本研制的EM（含80余种微生物的生物制剂），被称为可以挽救地球的有效微生物群。施用EM可少用或不用化肥、农药和抗生素药物，净化环境。

3、工程装备技术

现代工程装备技术是精准农业技术体系的重要组成部分，是“硬件”，其核心技术是“机电一体化技术”；在现代精准农业中，应用于农作物播种、施肥、灌溉和收获等各个环节。

精准播种。将精准种子工程与精准播种技术有机结合，要求精准播种机播种均匀、精量播种、播深一致。精准播种技术既可节约大量优质种子，又可使作物在田间获得最佳分布，为作物的生长和发育创造最佳环境，从而大大提高作物对营养和太阳能的利用率。

精准施肥。要求能根据不同地区、不同土壤类型以及土壤中各种养分的盈亏情况，作物类别和产量水平，将N，P，K和多种可促进作物生长的微量元素与有机肥加以科学配方，从而做到有目的地科学施肥，既可减少因过量施肥造成的环境污染和农产品质量下降，又可降低成本。要求有科学合理的施肥方式和具有自动控制的精准施肥机械。

精准灌溉。在自动监测控制条件下的精准灌溉工程技术，如喷灌、滴灌、微灌和渗灌等，根据不同作物不同生育期间土壤墒情和作物需水量，实施实时精量灌溉，可大大节约水资源，提高水资源有效利用率。

精准收获。利用精准收获机械做到颗粒归仓，同时可根据一定标准准确分级。

第五篇：数字农业论文a

论数字农业

论什么是数字农业

随着计算机技术的广泛应用，人类社会进入了信息化时代。农业作为人类生活的基础在数字化的浪潮冲击下也受到了很大的影响。在信息化的大环境下，“数字农业”也就应运而生并受到越来越多的重视。所谓的数字工业（digital agriculture）是指用数字化技术，按人类需要的目标，对农业说涉及的对象和全过程进行数字化和可视化的表达、设计、控制、管理的农业。数字农业建立在信息技术、生物工程技术、自动监控、农艺与农机技术等一系列高新技术上，力求最大限度上的节约资源，重视环境保护和生态均衡，追求以最少的资源消耗得最大的优质产出的高效益，以保持农业可持续发展。数字农业是几千年来农业生产的巨大发展，必将对人类社会产生深远的影响。还有一种有的学者认为数字农业有广义和狭义之分。广义的数字农业，即信息化农业，包括农业要素（生物要素、环境要素、技术要素、社会经济要素等）、农业过程（生产、管理、储运、流通等）的数字化、网络化、自动化以及智能化，形成数字驱动的农业生产管理体系。狭义的数字农业，是以农业空间信息机理为基础的、以“3S”技术为支撑的农业系统空间信息技术体系。实际上数字农业是一个综合性很强的学科，很多与数字农业有关的理论和技术在不断的迅速发展。数字农业是一项集农业科学、地球科学、信息科学、计算机科学、空间对地观测、数字通讯、环境科学等众多学科理论与技术于一体的现代科学体系，是由理论、技术和工程构成的三位一体的庞大系统工程。数字农业是对有关农业资源（植物、动物、土地等）、技术（品种、栽培、病虫害防治，开发利用等）、环境、经济等各类数据的获取、存贮、处理、分析、查询、预测与决策支持系统的总称。数字农业是信息技术在农业中应用的高级阶段，是农业信息化的必由之路；农业信息化、智能化、精确化与数字化将是信息技术在农业中应用的结果。实现农业农村现代化、保障我国的食物安全、全面建设小康社会的关键在于推动农业科技的发展，创造条件进行一次新的技术革命，促使传统农业向现代农业转变，促使粗放生产向集约化经营转变。可以预言，数字农业及其相关技术的快速发展和推广应用，必将成为新世纪农业科技革命不可缺少的重要内容，必将推动农业向高产、优质、高效及可持续方向发展，在带动广大农民致富和全面建设小康社会中发挥越来越重要的作用。

目前我国数字农业的不断发展，在其中也存在许多的不足。

1、农业信息化水平较低

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；已开发的大量农业经济信息系统、农作物病虫害数据库、作物品种资源管理数据库系统、农业突然系统分类数据库系统等大多不涉及空间维度，难以适应当前对空间数据信息的需求；对于来源多种多样、格式也不尽相同的各种数据的实时性、地域性、综合性处理还需做出很多努力。

2、农业信息化意识和利用信息的能力不强

一方面，许多基层农技人员和广大农业从业者，知识老化，整体素质有待进一步提高，对于利用现代技术，收集、处理、利用农业信息的意识和能力不强；另一方面，农业信息加工处理的技术人员缺乏，当前，就连最基本的能够及时、准确地提供农产品供需信息，对网络信息进行收集、整理，分析市场形势，回复网络用户的电子邮件，解答疑问等方面的人才也不多，更谈不上能够满足数字农业发展对于人才的要求。

3、农业信息化效益不明显

数字农业还刚刚起步，在国内总体上尚处于探索阶段，实用性、普遍性的技术应用还很少，直接带来的经济效益还没有很好地显现出来，4、信息数据的管理和标准化工作有待进一步加强

地理信息系统（GIS）以及其他农业信息管理系统为了完成某种分析工作所要求的各种农业数据往往格式与结构不同，而且往往掌握在不同的管理部门或研究机构中。因此，未来建立在网络上的农业地理系统要具备获取和分析分布式存储数据的能力，也就是说我们要使所谓的WebGIS能够协同处理来自不同组织和机构的农业数据。

对于这些不足，我相信在不久的将来就会有很大的改善。这个我们信心十足。对于未来我国数字农业的发展的有很多的设想。

随着经济社会的快速发展和科技进步，在数字网络建设、原始数字化数据积累、数字化嘻嘻采集及其处理等方面的工作已有一定的基础，起动发展数字农业不仅是必要的，而且是可行的。借鉴许多学者的研究结果，提出建设数字农业的基本设想，就是要在已有农业信息化建设成果基础上，建立可视化的农业地理信息系统，构建直观形象的农业管理模式，全面提升农业工作的信息化和现代化水平。

1、整合已有的农业信息

在国家、省级信息基础设施建设的基础上，以各级农业部门为依托，建设中央一省一市县信息骨干网络系统，形成一个功能完美、性能优良的农业综合信息网络系统，并与其他网络互联，成为一个全方位的农业资源和经济信息网络系统。

2、信息表达要直观、形象，并要实现信息系统的联网

把市内的地形、地貌、交通、村镇、行政区划等基础地理信息以及耕地分布、土壤类型、种植结构、水肥状况、农作物生长发育、气象、病虫害、农民知识、乡镇企业、农业法律法规等各种农业信息以图形图像等直观形象的可视化电子地图与相关信息的形式在投影视频系统上进行显示和表达，随着数字农业的发展，逐步做到与省级、国家级类似的信息系统进行交互式查询等。

3、强化对科研、管理等的服务工作

通过对基础地理信息和农业专题信息的空间分析、网络分析和追踪分析等，实现农业科研、管理和决策人员在全市三位农业电子模型上，对农业生产中的现象、过程进行模拟，高效、直观、形象地为农业工作的规划、设计、建设、经营、管理、服务、决策等提供科学依据。

综上来看，我国数字农业的发展前景广阔。这一切都将会给我国的经济带来巨大的发展，给我国的农业发展带来的收益也会是不可估量的。