浅谈茂县农业数字化系统建设与发展

蔡 宇

(四川省茂县农业畜牧和水务局，四川 茂县 623200)

数字农业于1997年由美国科学院、工程院两院士正式提出，指在地学空间和信息技术支撑下的集约化和信息化的农业技术。习总书记也在十九大作出的重大决策部署中强调：实施乡村振兴战略，是新时代做好“三农”工作的总抓手。互联网的普及正在逐渐改变着中国农村，“互联网+”如何促进农业发展，将是未来农业工作的重点方向。

探索数字农业并不是沿海发达大城市的专利，就因为经济、产业、专业技术人员的落后与不足，才需要提前探索，寻找属于自己地区的一套支持农业发展、服务农技推广的农业数字化体系。所谓“工欲善其事必先利其器”，只有借助互联网大数据时代优势，掌握最新、最先进的技术手段和工作能力，才能使农业专业技术人员在开展农业工作战线中得心应手、事半功倍。

1 基本情况

1.1 产业发展现状

茂县隶属于阿坝藏族羌族自治州，位于四川盆地向川西高原过渡的高山峡谷地带，东西长116.62km，南北宽93.73km，幅员面积3903.28km2。全县辖21个乡镇、147个村、419个组，拥有农业耕地面积6400.4hm2，农作物播种面积达到15285.6hm2，其中粮食作物9057.2hm2、水果4887.33hm2、蔬菜4563.47hm2。本县主要广泛种植的农作物有小麦、玉米、土豆、油菜、应季蔬菜、苹果、李子、樱桃、枇杷、葡萄等几十余种。其中茂县李、甜樱桃、苹果在全国享有不错的口碑和声誉。

1.2 产业发展存在的问题

由于地理、气候条件约束和经济发展制约，茂县农业发展一直受到“三小一薄”，即：“小规模、小市场、小品牌，新科技技术薄弱”的发展瓶颈制约。茂县地广人稀、土地分布不连片，近70%以上的土地分布在高半山地区，土壤养分流失加之干旱少雨，造成茂县本地农产品产量和品质一直很难有所提高。近10年来茂县人民政府在中央和省州的大力支持下积极开展农业产业提升、特色基地示范带动建设、农业产业品牌建设等多项任务并取得了一定的成效。县农业部门借助灾后重建、基地强县和精准扶贫工作的开展大力推进农业产业和农民实用技术培训工作。但在开展业务工作中也存在一定的现实困难，具体体现在小规模：产业连片不集中，集中推广和指导困难，各个片区气候、灌溉、土壤等条件不一，要准确掌握每个小片区的各项数据是每一名农业工作者的大难题；小市场：山区产业品质和产量相比于平原地区九牛一毛，应季农产品成熟后往往随大市场价格波动，难以形成自身价格优势，再加上交通运输和供应链拉长，抬高了中间价格，往往在外地市场难有竞争优势；小品牌：虽然在互联网和数字化飞速发展的时代，茂县的农产品品牌仍然处于被动发展当中，政府投入资金收效甚微，老百姓没有知识面和意愿以及经济实力打造品牌，本地特色产品如茂县甜樱桃、茂县李、枇杷等还停留在以州带动、以县推动、农户被动的局面，知名度、品牌质量口碑困难前行的时期；“三小”固然是制约本地农业产业发展的根本，新科技技术薄弱才是决定农业产业规模化、品质化提升的源头。所以抓住源头有的放矢，着手探索发展农业互联网、数字化、物联体系等农业新科技新技术，才能跟上现代农业产业步伐。

1.3 农业数字化发展必要性

截止2017年底统计，茂县农业系统现有专业技术人员47人，而因为单位内部工作分工不同，常年在农村一线工作的专业技术人员不足30人。这30名专业技术人员除了日常的党政工作、学习培训、项目建设、重点任务外，还要承担全县21个乡镇、147个村、419个组覆盖耕地面积6400.6hm2的产业信息掌握、分析、产业发展规划、农业生产技术指导。而这将是一个庞大的系统工程和数据收集掌握过程，如果只依赖乡镇、村一级的“估算”上报，数据偏差将会越来越大，对农业生产指导、产业发展规划造成不少的困难。更何况要开展农业生产指导、技术支持还必须掌握土壤、大气、降雨、海拔等多方面多行业的专业数据，不是光靠一部分人段时间能够完成的。所以发展茂县农业数字化系统建设势在必行。

2 系统建设和应用

2.1 系统构思

2012年初，茂县部署了“将茂县建设成为让都市老百姓放心的蔬菜水果生产基地”的发展战略，提出了全力发展特色农业产业的具体要求。中国科学院成都生物研究所组织专家开展“茂县特色农业发展规划”，力争能够形成一个具有科学内涵的、能够为全县农业结构调整和产业转型升级提供具有可操作性方案的特色农业发展规划。而这一规划就是建立在组建一套农业数字化查询系统的基础上。根据茂县山地立体农业的现状，开展全县土壤类型空间分布、土壤质量与肥力分布、茂县农业气候(土壤均温、有效积温、光照与降水)的空间分布、主要特色果蔬与中药材适宜种植区的遥感解译与数字化成图等的大数据库。

图1 茂县农业数字化系统操作图

2.2 系统建设

2013年初该系统正式建设完毕，整套数据库依托GIS数据采集库，将全县收集到的近8G真实数据，结合谷歌地图遥感技术进行封装。数据库包括了全县21个乡镇和149个村寨的名称边界接线、农业耕地、海拔、空气质量气候、适宜种植品种、土壤成分含量、地区遥感影像7个大类，其中还详细包括耕地空间分布、土壤类型空间分布、土壤质量空间分布(pH、有机质、氮、磷、钾等各种养分的系列数据)、茂县气温空间分布、各类积温分布、降水量空间分布、光照分布等近30个小项；该数字化系统与谷歌地图遥感技术相机和，采用3S技术、GIS遥感等先进技术对茂县山地立体农业气候、土壤类型与质量的空间分布等进行了深入细致的分析，不仅使得全县特色农业产业规划与布局更加科学合理，而且对于指导农业生产具有重要参考价值。对茂县主要果蔬等农产品进行了品质检测化验，为发掘茂县农产品的潜在竞争优势提供科学依据。规划制定的茂县特色农业发展目标明确、发展思路清晰、定位准确、特色鲜明、重点突出，符合茂县实际，具有一定的科学性和可操作性。规划文本流畅、图表清晰，取得了一批高质量的数字化图件资料，规划成果对于茂县特色农业产业化发展具有指导意义。

图2 结合茂县农业数字化系统开展的特色农业项目规划分布

2.3 应用支持

茂县数字化系统建成后，其庞大的数据库支撑了全县特色农业发展的重点建设项目，涉及到5大类、15个重点领域、47个项目的重点建设任务项目数据库。最终完成了12个章节15万字100多个图表的《茂县特色农业发展规划》报告。对甜樱桃、枇杷、羌脆李、苹果、酿酒葡萄、核桃、花椒、番茄、辣椒、马铃薯、大黄等11个重点品种进行了专题规划。至今，该系统在全县开展农业灾后重建、资源调查、精准扶贫、土地确权、农业产业规划发展等的数据查询、项目规划、发展依据上提供了详实可靠的数据支持。

3 存在的问题

庞大的数字系统技术也因为种种原因没有发挥其更大的潜力和作用，主要有五大原因和两大难题。

3.1 第一大原因

数字化系统当初建设初衷，缺乏长远规划和支持，缺乏后续更新、维护和下一步升级完善保障。

3.2 第二大原因

这套数字化系统是2013年建设的，由于资金技术和当时设备所限，相比于日新月异的互联网数字化发展已渐渐脱节，具体表现在数据库冗杂、缺乏优化，数据的使用仅限于通过软件调取查询，而落后的数据调运机制造成要查询一个乡镇、村的数据往往需要十几分钟的加载、定位查询，缺乏快速查询与便捷使用的功能。

3.3 第三大原因

数字化系统仅限于单机数据查询，没有互联网开放接口，技术人员脱离服务器就不能进行有效查询，对于经常在田间地头开展工作的专业技术人员带来不便。

3.4 第四大原因

对此套数字系统的应用开发和技术人员利用缺乏积极的认识，并没有将其作为服务农业发展的科技工具来推广、使用。

3.5 第五大原因

农业产业逐步在更新换代，地区气候、土壤、水质等也在变化，而数据库没有有效的更新功能，短期还能借鉴参考，多年以后很多数据将失去其指导和参考意义。

3.6 存在的第一个难题

是缺乏政府和农业部门的重视，农业系统缺少专业的互联网信息化工作部门和专业技术人才，很多人的意识还停留在互联网数字化农业就是做个网站、建个QQ微信群交流工作的粗浅认识上。缺乏对互联网数字化大数据服务农业产业、农技推广的新技术新功能探索上。

3.7 存在的第二个难题

资金投入困难。对于一个国家级贫困县，当初拿出大量资金建设农业数字化系统已经属于大胆尝试，但是在建设之初缺乏了对于未来系统利用、发展、升级的长远思考和资金投入，就像十月怀胎生下一个健康的孩子却缺少了后续的营养和教育，这套数字化系统就成了建成时候很强大、很完善，逐步随着时间推移，逐渐变成一套沉睡的数据库，确实非常惋惜和浪费。

4 发展建议

(1)首先要解决的就是加强上级部门主管领导的重视和投入力度，必须明确21世纪是互联网和大数据的时代，农业虽然是基础行业，但是也离不开与新时代接轨的步伐。要提高本地农业产业品质、产量和知名度，提升农业专业技术人员开展农业产业提升、农业技术推广的能力，必须重视和发展农业互联网数字化工作。

(2) 加大开发和资金的投入，以茂县农业数字化系统为基础，逐步完善和升级功能，加强后续开发和完善功能相关经费的投入，可以探索与本地农业产业方面的公司、企业和专合组织合作开发的模式，以政府投入为基础，企业和组织投资建设为辅助，通过后续应用完善带来便利为回报，分年分步骤逐步解决资金缺乏的问题。

(3) 重视农业互联网数字化工作，加强人才引进和机构建设。在当今社会，不懂互联网和数字化工作是不可能开展高效、全面的大数据工作的，农业工作如果依然用脚跑、用嘴讲、靠资料宣传，不但更加耗费人力、财力，取得的效果也会越来越差。现在大部分县一级的农业部门还沿袭老的编制和机构内设，缺乏专职开展农业互联网和数字化工作的部门和技术人员，将做个门户网站、开展QQ微信群工作交流、电子公文交换单一的作为互联网数字化工作的全部，缺乏重视和基础建设，更不要谈探索和利用新技术的农业数字化系统，此项工作将继续是作为一项政绩任务完成了就“留档”，不能真正起到应有的推广和应用效果。

5 进一步思考

(1)要解决数据库资源优化不足，操作系统繁杂运行和查询缓慢的问题。可以结合最新的数据库系统建设标准，运用优化的数据库软件进行再编译、整理，提高数据库应用的便捷性和时效性。结合最新的地图遥感技术，提高数据库使用的准确性和效率性。

(2)要探索通过对接互联网接口，结合地图遥感功能，开发APP适时查询对照系统，让技术人员能通过办公电脑、手机互联网的形式即时查询所需要的本地最新的农业产业和自然气候等相关数据。

(3)完善数据库数据后台更新模式，根据本地区气候、环境、耕地使用情况的变化，由后台专业人员定期更新最新的数据，保证数字化系统的应用时效性。

(4)加强对数字化系统数据的加密和保护功能开发，确保保密数据的安全内部使用不泄密。租用安全、高效的互联网云服务器，将数字化系统数据库存放到互联网上，以加密数据库的形式对接到内部查询页面和APP系统上，避免了单机数据库的不便捷，也提高了数据库互联网应用手段。

(5) 成立县级农业互联网数字化系统工作机构，落实有一定互联网计算机专业知识和工作积极性的专业人员从事数字化系统的维护管理更新，同时也为未来本县的农业互联网数字化工作培养技术人才和累积工作经验。加强专职技术人员的培训、管理和考核机制。

此文仅建立在个人立场和多年来接触农业信息化和互联网大数据工作中总结的一点个人见解和意见。希望未来农业工作更加重视互联网信息化数字化的利用和推广，将其作为开展农业提质增效、农民远程教育、农业技术人员开发便捷工具的重要思想和任务，真正将新时代重任用新时代科技挑起来，对于乡村振兴、农业发展和脱贫攻坚提供腾飞的能源。