数字农业的技术基础包括数字农业空间信息管理标准和数字农业平台建设的标准、政策和法规等。
农业物联网
核心:通过各种传感器(环境传感器、土壤墒情传感器、作物生理传感器、动物体征传感器等)、控制器、摄像头、RFID标签等设备,实时、自动地采集农业生产现场的物理环境信息(温度、湿度、光照、降雨、风速、土壤水分、土壤养分、pH值等)、生物信息(作物长势、病虫害、动物健康等)以及设备运行状态。
目的:实现农业生产环境的全面感知和互联互通,为精准管理和决策提供数据基础。
Digital Agriculture Construction
数字农业是指将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取,生成动态空间信息系统,对农业生产中的现象、过程进行模拟,达到合理利用农业资源,降低生产成本,改善生态环境,提高农作物产品和质量的目的。
数字农业是我国由农业大国迈向农业强国的必经之路。纵观全球,发达国家都将发展数字农业作为构筑农业现代化发展产业优势的方向,积极将数字科技与农业发展相融合,推进农业产业的数字化转型。 [2]自20世纪末以来,我国日益重视数字农业发展,相关政策措施陆续出台,明确提出推动数字技术与农业生产经营管理等方面的融合。随着《数字农业农村发展规划(2019—2025 年)》的发布,以及2021 年和2022年中央一号文件明确提出开展数字乡村试点、实施数字乡村建设发展工程,我国数字农业也日益从顶层规划走向实践落地。
Main Content
核心:通过各种传感器(环境传感器、土壤墒情传感器、作物生理传感器、动物体征传感器等)、控制器、摄像头、RFID标签等设备,实时、自动地采集农业生产现场的物理环境信息(温度、湿度、光照、降雨、风速、土壤水分、土壤养分、pH值等)、生物信息(作物长势、病虫害、动物健康等)以及设备运行状态。
目的:实现农业生产环境的全面感知和互联互通,为精准管理和决策提供数据基础。
核心:收集、存储、处理和分析来自物联网设备、卫星遥感、气象站、历史记录、市场信息、科研数据等多源、海量、异构的农业相关数据。
目的:1、发现隐藏的模式、趋势和关联。2、进行产量预测、病虫害预警、市场风险分析。3、优化资源投入(水、肥、药、饲料等)。4、为精准农业决策提供数据支撑。
核心:基于物联网感知的数据和大数据分析结果,对农业生产过程进行精细化管理。
主要应用:精准种植: 变量施肥、变量灌溉、变量施药、精准播种、基于作物长势的精准管理。
精准养殖:个体识别与精准饲喂、环境智能调控、疾病早期预警与防控、繁殖管理优化、行为监测。
农情监测与预警:利用遥感、无人机和地面传感器实时监测作物长势、干旱、洪涝、病虫害等情况,及时发布预警。
核心:将信息技术、自动控制技术、卫星导航技术等集成到农业机械中,提升农机的智能化水平和作业效率。
主要应用:自动驾驶农机: 基于北斗/GPS等卫星导航系统实现农机高精度自动行走作业。
变量作业控制:农机根据处方图或实时感知数据自动调整施肥量、播种量、施药量等。
农机作业监控与管理:实时监控农机位置、作业状态、作业质量等。
主要类型:
农场管理信息系统:帮助农场主管理种植/养殖计划、农事记录、投入品使用、成本核算、库存等。
农产品质量安全追溯平台:实现农产品从生产到流通全过程的数字化记录和追溯,保障食品安全。
农业电子商务平台:促进农产品线上交易。
农业社会化服务平台:提供农机调度、农技咨询、金融保险、供应链管理等服务。
农业政务管理平台:支持政府进行农业资源管理、政策制定、补贴发放、灾害应急等。
核心:利用卫星、无人机、有人机等搭载的传感器获取地表信息。
应用:大面积作物种植面积监测、长势评估、产量预估、灾害(旱、涝、病、虫、冻)监测与损失评估、土壤属性制图、水资源监测等。
核心:将机器学习、深度学习、计算机视觉、知识图谱等AI技术应用于农业领域。
主要应用:
智能识别:病虫害图像识别、杂草识别、作物种类识别、动物个体识别、动物行为分析。
智能决策:种植/养殖方案优化、灌溉/施肥/用药策略推荐、市场预测。
智能控制: 温室环境智能调控、养殖场环境智能调控、机器人采摘/除草/授粉等。
核心:利用物联网、区块链、大数据等技术优化农产品从产地到餐桌的整个流通过程。
应用:冷链物流温湿度监控、运输路径优化、库存智能管理、供需精准匹配、基于区块链的透明可追溯体系。
Core Content
提高资源利用效率: 精准投入水、肥、药、饲料等,降低成本,减少环境污染。
提升生产效率与产量:通过智能化管理和决策,实现增产增收。
增强风险抵御能力:及时预警自然灾害和病虫害,减少损失。
保障农产品质量安全:实现全程可追溯,提升产品价值与消费者信任。
促进农业可持续发展: 实现环境友好型生产。
Key Technology
数字农业的技术基础包括数字农业空间信息管理标准和数字农业平台建设的标准、政策和法规等。
数字农业核心技术包括“3S”技术、物联网技术、大数据技术、计算机网络技术、人工智能技术、全自动化农业机械电子监控技术、作物生产管理专家决策系统、农情监测及信息采集处理技术、智能化农业机械装备技术等。
数字农业平台技术包括网络平台、数据共享平台、技术集成平台等。
Implementation
国家战略引领:中央网信办等四部门联合印发《2025年数字乡村发展工作要点》,明确九大任务26项重点,包括农D村5G网络覆盖(行政村通达率超90%)、数据资源共享、智慧农业技术装备应用等,地方配套政策推进,如北京市提出“智慧农业两步走”目标,2028年农业生产信息化率达46%2030年达50%,并部署智能育种、无人农场等场景。
资金与机制支持:设立专项基金(如北京、广州等20城设立低空经济产业基金);完善多元化投入机制,鼓励社会资本参与(如靖安县宝峰镇争取58万元衔接资金建设智慧鸡场)
精准种植:淄博高青县应用“Unigro作物模型"实现水肥AI调控,西红柿产量提升45%,农药减量60%;托普云农“AI+北斗+低空”方案在浙江江山实现水稻节水10%、增产6%-10%。
智慧养殖:江西靖安县蛋鸡场通过传感器+自动调控系统,14.6万只鸡仅需3人管理,破蛋率降至1.2%%。
低空技术:无人机植保(大疆T70每小时作业60亩)、物流吊运(云南青梅运输效率提升5倍)。
生产端:建宁县“粮生宝"APP整合农情、农机服务,4000农户在线预约插秧机,成本降低80%。
流通端:铁岭县“云稻田“认养模式依托区块链溯源,消费者扫码可査农产品“成长日记”。
消费端:高青县西红柿经AI分拣后溢价30%,直供高端商超。
政企协同:铁岭县政府与移动公司共建"5G+A1"云端农场,农民代种、市民认养,亩收益增30%。
村企联营:靖安县宝峰镇企业提供技术培训,村民变"股东”,村集体年获8%收益。
吉峰科技推行“农机共享”,小农户以租代购;湘数科技通过数据订阅+保险分成盈利。
北京探索“数字京村"SaaS服务,免费部署系统,通过硬件增值利。
基础设施升级:农村千兆光网、水利设施数智化改造(如数字李生灌区)1;建宁县实现种子烘干机械化率95%。
数据平台整合:北京建设“多村振兴大数据平台",打通涉农数据跨部门共享;建宁县构建”种业一张图"动态监测0农情。
人才与标准培育:多部门联合培育数字乡村人才(如建宁县培训青年无人机手、插秧机手);托普云农在江山推广标准化单产提升模式。
Key Elements
政策-技术-模式三角驱动:以国家战略为框架,以智能装备(AI/北斗/低空)为工具,以共亭经济、认养农业等模式激活市场。
数据闭环为核心:从土壤监测到消费溯源,全链条数据打通方能降本增效。
生态协同破壁垒:政府需引导企业、农户、科研机构共建”技术推广-人才培训-金融服务"生态。
未来数字农业将向全场景智能化(如北京无人农场)、绿色低碳(水肥药精准减量)、全球化输出(长三角技术方案占埃及60%智能灌溉市场)演进。
Characteristic
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