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 建設數字農業農村 引領驅動鄉村振興

——《數字農業農村發展規劃(2019-2025年)》專家解讀

來源:農民日報

      編者按:
今年1月,農業農村部、中央網絡安全和信息化委員會辦公室印發《數字農業農村發展規劃(2019-2025年)》,擘畫出數字農業農村發展的新藍圖。這是貫徹落實黨中央關于建設網絡強國、數字中國、智慧社會、數字鄉村等系列戰略部署的重要舉措,是指導新時期數字農業農村建設的行動指南。如何理解這一指導新時期數字農業農村建設的行動指南,并通過數字技術切實推動農業高質量發展和鄉村全面振興?本報邀請權威專家為您進行解讀。

農業的數字革命已經到來

中國工程院院士 國家農業信息化工程技術研究中心首席專家 趙春江

  近期,農業農村部、中央網信辦聯合印發了《數字農業農村發展規劃(2020-2025)》。這是貫徹落實黨中央、國務院關于“發展數字經濟”“建設數字中國”“實施數字鄉村戰略”的重大舉措,對推動信息技術與農業農村全面深度融合,引領驅動鄉村振興具有重要意義。

  第一,數字農業是農業的又一次革命。隨著現代信息技術在農業領域的廣泛應用,農業的一次革命——數字革命已經到來。數字農業是用現代工業生產的組織方式、管理理念和先進技術發展現代農業而形成的一種新的農業業態,以“信息+知識+智能裝備”為特征,與以“土地+機械”為核心的傳統農業有著根本性的不同。由于信息和知識作為生產要素介入,數字農業使得生產效率得到倍增放大,實現產業結構升級、產業組織優化和產業創新方式變革,增強農業產業整體素質、農業效益和競爭力,提升資源利用率、勞動生產率和經營管理效率。

  第二,發展數字農業農村是全球共識。世界主要國家地區的政府和組織相繼推出了數字農業農村發展計劃。美國搭建人工智能戰略實施框架,提出智慧農業研究計劃。歐盟出臺《地平線2020》,提出利用對地觀測技術為小農戶搭建智慧服務平臺。歐洲農機協會提出以現代信息技術與先進農機裝備應用為特征的農業4.0。德國發布《有機農業——展望戰略》,明確基于“工業4.0”的基本理念發展智慧農業。荷蘭《數字化戰略》明確數字化技術在開放式耕種、精準農業、溫室園藝、畜牧養殖、食品質量安全以及生產鏈各環節的應用。日本發布“機器人新戰略”,啟動基于智能機械+IT的“下一代農林水產業創造技術”。韓國發布了信息化村計劃,加快推進農村的信息化建設以縮小城鄉差距和增加農民收入。據國際咨詢機構研究與市場預測,到2025年,全球智慧農業市值將達到300.1億美元。

  第三,發展數字農業農村是變革的引導力量。一方面,信息和知識的融入使得勞動對象、勞動資料和勞動者三個實體性要素發生根本變化,加速農業增長方式從依賴自然資源向依賴信息資源和知識資源的轉變;另一方面,數字農業決定了新的農業生產關系的性質和形式,重構農業生產經營模式,推動農業生產的集約化布局與專業化分工,倒逼生產向規模化發展,提高農業組織化程度,加速農村土地經營權有序流轉,促進新型農業經營主體快速發展壯大,革新農產品的經營流通方式,建立最快速度、最短距離、最少環節的流通路徑,提高市場流通效率,大幅降低交易成本,實現產銷有效對接。

  第四,發展數字農業農村是建設數字中國的必然要求。一是建設數字中國的重要基礎。農業農村是數字中國建設的重要組成部分和亟須補齊的短板。加快數字農業農村建設,彌合城鄉數字鴻溝,讓農業農村農民共享數字經濟發展紅利,將為數字中國建設提供有力支撐。二是農業高質量發展和鄉村振興的關鍵舉措。推動農業農村全方位、全角度、全鏈條數字化改造,有利于催生新業態新模式,釋放數字對農業農村經濟發展放大、疊加、倍增作用,促進生產成本節約、要素配置優化、供求有效對接、治理精準高效,推進產業數字化、數字產業化,推動農業農村發展質量變革、效率變革、動力變革。三是新一輪科技革命和產業變革的基本要求。數字技術與農業農村的深度融合已成為經濟增長的動力源,產業轉型升級的驅動力。

  總體看,發展數字農業農村是大勢所趨,我國已經進入加快發展數字農業農村的新階段。但同時也要看到,數字農業農村發展面臨著諸多挑戰,基礎條件建設亟待加強,科技創新亟待突破,體制機制亟待創新,需要加快推進數字農業農村試點從“盆景”走向“風景”。按照規劃部署要求,要加快信息技術與農業農村融合發展的基礎理論突破、關鍵技術研究、重大產品創制、標準規范制定、典型應用示范,著力發揮信息技術創新的擴散效應、信息和知識的溢出效應、數字技術釋放的普惠效應,全面激發農業農村經濟發展活力。

強化數字農業科技創新

中國工程院院士 中國農業科學院院長 唐華俊

  近日,農業農村部與中央網信辦聯合印發《數字農業農村發展規劃(2019-2025年)》,對推進數字農業農村發展作出頂層設計和系統謀劃。全面貫徹落實該規劃的部署要求,需要強化數字農業農村科技創新,打造農業農村現代化新引擎和新動能。

  數字技術與農業農村加速融合,但數字農業農村發展仍面臨著諸多挑戰。以移動互聯網、大數據、云計算、人工智能為代表的新一代信息技術發展日新月異,數據爆發增長、海量集聚,數字化、網絡化、智能化加速向農業產業體系、生產體系、經營體系廣泛滲透,深刻改變全球經濟版圖格局。黨中央、國務院大力推進數字中國建設,實施數字鄉村戰略,科技創新能力不斷提升,設施裝備研發顯著加快,遙感、物聯網與大數據應用蓬勃發展,數字產業化與產業數字化同步發展,數字新產業新業態競相涌現,帶動傳統農業農村數字化轉型升級。與工業和服務業等領域相比,農業農村領域數字化研究應用還明顯滯后。基礎設施依然薄弱,數據資源體系建設還不完善,標準缺失阻礙應用協同,發展基礎“空檔”;核心關鍵技術研發力量不足,農業機器人、智能農機裝備適應性較差,創新能力“掉檔”;數字技術與農業農村融合不夠,數據整合不充分、開發應用不足,信息系統集成應用不夠,產業化水平“斷檔”,因而迫切需要補齊數字化不足的“短板”。

  推進數字農業農村科技創新,以數據賦能農業農村現代化。要以“數據—知識—決策”為主線,突破核心關鍵技術、裝備和集成系統,厚植數字農業農村發展根基。一是加強精準感知和數據采集技術創新,構建“天空地”一體化的農業農村信息采集技術體系,開展數據采集、輸入、匯總、應用、管理技術的研究,提升原始數據獲取和處理能力,解決“數據從哪來和如何管”這一基礎問題。重點是推進滿足農業農村需求的專業遙感衛星研發,突破無人機農業應用的共性關鍵技術,攻克農業生產環境和動植物生理體征專用傳感器,實現重要農區、牧區的農業資源環境、生產、經營、管理和服務等跨區域、全要素、多層次的數據采集;研發農業農村大數據管理平臺,突破“集中+分布式”農業農村資源資產一體化云架構、數據安全等關鍵技術。二是加強數據挖掘與智能診斷技術創新,構建農業大數據智能處理與分析技術體系,加強人工智能、虛擬現實、區塊鏈+農業、大數據認知分析等戰略性前沿性技術超前布局,解決“數據如何處理與分析”的關鍵問題。重點是開展共性關鍵技術攻關,集成農學知識與模型、計算機視覺、深度學習等方法,研發動植物生產監測、識別、診斷、模擬與調控的專有模型和算法,實現農業生產全要素、全過程的數字化、智能化診斷;圍繞農村數字化服務,加強農業農村數據資源關聯挖掘、智能檢索、智能匹配與深度學習等關鍵技術研發,滿足農民對公益服務、便民服務、電子商務、體驗服務等全方位信息需求。三是加強精準管控與信息服務技術創新,構建數據賦能農業農村智能化決策與管理技術體系,加快行業管理與服務流程的數字化改造,解決“數據如何服務”的出口問題。重點是加強農業農村專有軟件與信息系統的整合集成研究,研發環境智能控制系統、農產品質量快速檢測與冷鏈物流技術、農產品可信追溯技術;加強智能裝備自主研發能力,創制一批農業智能感知、智能控制、自主作業等物質裝備,重點突破農業機器人、數控噴藥、智能檢測、智能搬運、智能采摘、果蔬產品分級分選智能裝備;進行數字農業標準規范研制,建立數據標準、數據接入與服務、軟硬件接口等標準規范。

  構建數字農業農村科技創新體系,提升數字農業農村自主創新能力。加快數字農業農村科技創新,既要發揮政府作用,也要調動各方力量,形成合力,共同推進。建議各級政府部門進一步加大投入力度,完善專用設施和研發基地,圍繞戰略性前沿性技術布局、關鍵共性技術攻關、技術集成應用與示范、農業人工智能研發應用,建設一批國家數字農業農村創新中心和專業分中心,構建技術攻關、裝備研發和系統集成創新平臺。將數字農業農村科技攻關作為國家重大專項和重點研發計劃的支持重點,建立現代農業產業技術體系數字農業農村科技創新團隊,推動數字技術和農業農村深度融合。協同發揮科研機構、高校、企業等各方作用,培養造就一批數字農業農村領域科技領軍人才、工程師和高水平管理團隊。加強數字農業農村業務培訓,開展數字農業農村領域人才下鄉活動,普及數字農業農村相關知識,提高“三農”干部、新型經營主體、高素質農民的數字技術應用和管理水平。作為國家綜合性農業科研機構,中國農業科學院將集聚全院乃至全國研究力量和科技資源,瞄準我國數字農業農村發展的戰略需求,凝練重大科技命題,從更高層面、更廣視野開展數字農業農村農業重大理論、關鍵技術和裝備的協同創新和聯合攻關,解決重大科學技術難題;圍繞數字技術與農業農村現代化的深度融合,有效整合現有先進裝備、實用成熟技術和系統成果,進行標準化組裝、集成、熟化和應用驗證,加快數字農業農村科研成果的轉化和示范應用,探索“創新鏈+產業鏈”雙向融合機制,為實施鄉村振興戰略、解決好我國“三農”問題提供強有力的科技支撐。

力推數字技術與農業農村的深度融合

中國工程院院士 中國農業大學 汪懋華 長江學者 中國農業大學 李道亮

  近日,農業農村部、中央網信辦正式發布《數字農業農村發展規劃(2019—2025年)》。《規劃》的實施必將開啟我國數字農業農村建設的新篇章,有效促進農業生產精準化、農業經營網絡化、鄉村治理數字化。

  第一,大力推進農業生產精準化。從世界發達國家農業現代化進程看,都先后經歷了從機械化到數字化再到智能化的發展過程。農業農村部一直高度重視農業生產數字化與精準化,從2014年起,在黑龍江農墾、北京、江蘇3個省份分別開展了大田種植、設施園藝、畜禽水產養殖國家物聯網應用示范工程,隨后又在安徽、上海、天津等9省市開展了農業物聯網區域試驗示范工程。在全國建設了13個數字農業試點縣,持續推進了“畜禽規模養殖信息云平臺”和“數字奶業信息服務云平臺”建設,建設了一批數字漁業岸臺基站,全面實施漁船動態監控管理系統。經過近十年的發展,農業生產信息化取得了明顯進步,但是總體上看,我國農業數字化發展基礎還比較薄弱,數字資源分散,“天空地”一體化數據獲取能力較弱、覆蓋率低,生產信息化、精準化水平與發達國家有很大的差距。

  為此,《規劃》提出,要推進種植業信息化,加快發展數字農情,加快建設農業病蟲害測報監測網絡和數字植保防御體系,建設數字田園,推動智能感知、智能分析、智能控制技術與裝備在大田種植和設施園藝上的集成應用,推進種植業生產經營智能管理;要推進畜牧業智能化,推進畜禽圈舍通風溫控、空氣過濾、環境感知等設備智能化改造,集成應用電子識別、精準上料、畜禽糞污處理等數字化設備;要推進漁業智慧化,推進水體環境實時監控、餌料精準投喂、病害監測預警、循環水裝備控制、網箱自動升降控制、無人機巡航等數字技術裝備普及應用,發展數字漁場。要推進種業數字化,建立信息抓取、多維度分析、智能評價模型,開展涵蓋科研、生產、經營等種業全鏈條的智能數據挖掘和分析,建設智能服務平臺。

  第二,大力推進農業經營網絡化。通過網絡化,將分散的農民組織起來,開展標準化生產、網絡化經營是未來一段時期我國農業農村發展的必然趨勢。2018年,全國農村電商超過980萬家,累計建設縣級電子商務服務中心和縣級物流配送中心1000多個,鄉村服務站8萬多個,快遞網點已覆蓋鄉鎮超過3萬個,全國快遞網點鄉鎮覆蓋率達96.36%,全國農產品網絡零售額達2305億元,全國農村網絡零售額達1.37萬億元,創新發展的勢頭明顯。但也存在社會信用體系不健全、農村物流體系不發達、生鮮農產品質量得不到有效保障等問題。

  為此,《規劃》提出,要大力提倡新業態多元化,鼓勵發展眾籌農業、定制農業等基于互聯網的新業態,深化電子商務進農村綜合示范,實施“互聯網+”農產品出村進城工程,推動人工智能、大數據賦能農村實體店,全面打通農產品線上線下營銷通道;推進質量管控全程化,引導生產經營主體對上市銷售的農產品加設品名產地、商標品牌、質量認證等標識。

  第三,大力推進鄉村治理數字化。近年來,農業農村部會同有關部門大力推動鄉村治理數字化建設。如大力推進“陽光村務工程”,推動村務、財務網上公開,打通政府密切聯系群眾的“最后一公里”。2018年,利用專用財務軟件處理財會業務的村共38.8萬個,占總村數的66%。實施了信息進村入戶工程,在全國建成了27.27萬個益農信息社。但鄉村數字治理基礎設施還很薄弱,治理水平還偏低。

  為此,《規劃》提出,要建設數字農業農村服務體系,深入實施信息進村入戶工程,普遍建立農村社區網上服務站點,加快建設益農信息社,匯集社會服務管理大數據。要建立農村人居環境智能監測體系,結合人居環境整治提升行動,開展摸底調查、定期監測,匯聚相關數據資源,建立農村人居環境數據庫。建設鄉村數字治理體系,推動“互聯網+社區”向農村延伸,提高村級綜合服務信息化水平,逐步實現信息發布、民情收集、議事協商、公共服務等村級事務網上運行。

用信息技術突破農業農村現代化瓶頸

農業農村部信息中心主任 王小兵

  在現代信息技術與農業農村加速融合的關鍵時期,農業農村部、中央網信辦聯合印發《數字農業農村發展規劃(2019-2025)》,恰逢其時,意義重大而深遠。

  第一,《規劃》的出臺,是順應信息革命發展趨勢的戰略舉措。當前,新一輪科技革命和產業變革正在孕育興起,互聯網、物聯網、大數據、人工智能、區塊鏈等快速發展。現代信息技術日益成為創新驅動發展的先導力量,正在推動社會生產力發生新的質的飛躍。為此,世界主要發達國家都將數字農業作為戰略重點和優先發展方向。我國作為農業大國,應當因勢而謀,應勢而動,順勢而為。

  第二,《規劃》的出臺,是貫徹落實黨中央、國務院決策部署的重大行動。黨的十八大以來,習近平總書記就發展農業農村信息化作出一系列重要指示,強調要瞄準農業現代化主攻方向,提高農業生產智能化和經營網絡化水平;要面向農村這片廣闊沃土,統籌推進城鄉數據資源整合共享與利用,實施數字鄉村發展戰略。黨的十九屆四中全會首次把數據列為生產要素,提出要優化經濟治理基礎數據庫。農業農村部門必須堅決貫徹落實中央的決策部署,細化實化政策措施,推動數字農業農村加快發展。

  第三,《規劃》的出臺,是推動鄉村振興戰略高質量實施的現實選擇。鄉村振興戰略的總目標是農業農村現代化,這既包括“物”的現代化,也包括“人”的現代化,還包括鄉村治理體系和治理能力的現代化。從國內外的實踐看,數據已經成為農業新的生產要素,數字技術已經成為農村新的生產力,現代信息技術對突破農業農村現代化瓶頸制約的作用日益凸顯。

  2020年,是全面建成小康社會和“十三五”規劃收官之年,又是編制“十四五”規劃、為實現第二個百年奮斗目標打好基礎的關鍵之年。因此,應重點在以下幾個方面下功夫。

  一是在切實發揮大數據兩大核心功能上下功夫。大數據具有預測預警和優化投入要素結構兩大核心功能。要充分發揮大數據在農產品市場監測預警、農業重大自然災害監測防御、動植物疫病防控等方面的作用,通過數據有效對接產銷、促進產銷平衡,做到“未病先治”;要把數據作為新要素和新“農資”,以動植物生長發育需要為依據,建立生長模型,優化組合土、肥、水、飼料等投入要素,既最大程度降低投入成本,又讓動植物健康生長、產能最大化。

  二是在加快構建統一的農業農村大數據中心上下功夫。要從2020年開始,力爭用5年左右的時間,基本建成國家統一、部省聯動的國家農業農村大數據中心體系。在建設過程中,要注重軟硬結合、遠近結合,既要創新完善現行統計調查方式方法,又要積極探索推行利用物聯網、無人機、衛星遙感等數據采集的主渠道。同時要加快建立健全數據資源開放共享、協作協同、開發利用的制度機制,打造產學研用一體化的農業農村數字生態圈。

  三是在協同發展條和塊兩個大數據上下功夫。一方面,條數據要以重要農產品全產業鏈大數據建設為主線,加快實現生產、加工、流通、消費、進出口等關鍵環節的數據在線化,加強和貫通數據采集、分析和利用,提高數字化生產力。另一方面,塊數據要以推動大數據在“五區一園”和縣域落地應用為重點,加快建設國家農業農村地理信息平臺,加強環境、市場、生產等各方面數據的疊加匯聚和關聯分析,著力提高家庭農場、農民合作社等新型農業經營主體生產智能化水平,以此帶動小農戶與現代農業發展有機銜接,發揮數據的冪數效應。

  四是在統籌推進農業數字轉型和鄉村數字治理上下功夫。發展數字農業農村,既要對農業產業進行全方位、全領域、全過程、全角度數字化改造,實現數字轉型,更要從建設中國特色社會主義善治鄉村的高度,堅持以人民為中心的發展思想,推進數字鄉村治理。要立足發展農業農村數字經濟,把著力點放在農業產業數字化上,通過節本、提質挖掘和釋放數據價值,同時推進數字產業化,大力發展農業物聯網設備、智能農機等制造業,創新發展農村電子商務,深入實施信息進村入戶工程,啟動實施“互聯網+”農產品出村進城工程,建設農業農村數字經濟示范區,把農村培育成為數字經濟發展的新空間。推進鄉村數字治理,要充分發揮數字技術在土地確權、基本農田建設、宅基地管理、人居環境整治、農業農村環境污染防治、黨務村務財務公開、教育醫療、平安鄉村建設等方面的重要作用,完善民生保障信息化服務,讓農民在分享數字化發展成果上有更多獲得感、幸福感、安全感。

全面升級農業遙感應用

農業農村部規劃設計研究院 張輝

  近日,農業農村部、中央網信辦聯合印發《數字農業農村發展規劃(2019-2025年)》,對數字農業農村建設作出了具體部署。農業遙感作為推進數字農業農村的重要力量,必將在《規劃》實施中展現出更大作為。
 
  一、農業遙感工作成效顯著,為《規劃》實施奠定了堅實基礎

  我國農業遙感工作始于20世紀70年代末,經過40年的研究探索,在衛星遙感、航空遙感和地面物聯網技術研發和系統集成方面日臻成熟,技術標準和規范不斷完善,農業遙感學科群業已建立,初步形成比較完整的農業遙感技術體系和工作隊伍。

  在農業自然資源調查方面,利用“天空地”一體化的遙感調查技術,完成了國內耕地、草地、農業后備資源和大宗農作物資源數量和空間分布的本底調查,確立了遙感技術在農業資源調查領域的應用方向,為農業資源數字底圖建設提供了有力的技術支撐。

  在全球農作物監測評估方面,開展了國內和國外重點地區大宗農作物種植面積、長勢、土壤墑情、產量和重大自然災害的監測預測,實現了國內外農作物遙感監測的常態化運行,成為農情信息的重要組成部分,為農業經濟運行分析提供了大量的數據支撐。

  在農業農村重大政策評價方面,以衛星遙感、航空遙感和地面測量為手段,承擔了全國農村承包地確權登記、糧食生產功能區和重要農產品生產保護區劃定、耕地輪作休耕制度試點核查等重點任務,初步建立了覆蓋全國的土地權屬和“兩區”數據庫,為農業農村數據資源體系建設提供重要支撐。
 
  二、對照新要求,著力加快補齊農業遙感發展短板

  一是進一步提升技術集成能力。《規劃》提出,以產業數字化、數字產業化為發展主線,以數字技術與農業農村經濟深度融合為主攻方向。對照這一目標要求,應加快推進農業遙感技術與大數據、人工智能、區塊鏈、5G、物聯網等前沿信息技術的集成應用,著力提高農業遙感技術的產業化水平,提高信息融合、高效的服務能力。

  二是進一步改善設施裝備條件。《規劃》提出建設“天空地”一體化的農業農村觀測網絡基礎設施和應用體系。對照這一目標,必須盡快補齊農業農村天基和空基觀測的短板,建立農業農村全天候立體觀測網絡,夯實農業遙感發展基礎。

  三是進一步拓展服務領域。《規劃》提出,構建農業農村基礎數據資源體系,加快生產經營數字化改造,推進管理服務數字化轉型,推動農業農村生產經營精準化、管理服務智能化、鄉村治理數字化。對照這一要求,農業遙感還需要深化基于遙感監測和大數據分析的決策支持與應用,不斷滿足種植業、畜牧業、漁業、種業等農業生產經營的新需求。
 
  三、謀劃農業遙感發展新思路,推動《規劃》落實落地

  貫徹落實《規劃》,必須提高戰略站位,找準定位,全力推動農業遙感事業開創新局面。

  一是找準數字農業農村發展的新定位。深入貫徹落實《規劃》提出的數字農業農村發展理念,科學謀劃農業農村遙感應用工作的發展思路,建立農業遙感與數字鄉村融合發展的長效機制,強化政策協同、體系協同、技術協同和服務協同,以集成創新為引領,建好農業遙感應用領域的國家隊,當好數字農業農村建設的排頭兵。

  二是對接數字農業農村發展的新需求。加強遙感和現代信息技術的集成應用,完善和開發農業資源、農村承包地、高標準農田、“兩區”等農業自然資源大數據,建設和發展農村集體資產、宅基地、農戶和新型經營主體大數據,共同構建農業農村基礎數據資源體系。深入開展數字農情、畜牧、漁業、種業和農村新業態等領域的遙感應用服務,為農業農村生產經營過程提供精準、高效的數字產品,為農業農村經濟運行客觀決策提供數據支撐,推動提高農業農村管理服務現代化水平。

  三是構建服務數字農業農村的新格局。充分發揮遙感大數據的先天優勢,以建設“國家農業遙感應用與研究中心”項目為契機,按照大數據、云計算和人工智能相互融合的建設模式,搭建基于“天空地”一體化的數據獲取、計算、分析、管理和服務的綜合應用平臺,切實發揮項目的集聚效應,引領和帶動地方農業遙感服務工作,共同助力數字農業農村的建設發展。
 
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