智慧农业发展基础—四种数据、三大渠道

农业作为第一产业，在社会发展中占有重要的地位。中国是一个农业大国，农业人口多、耕地面积广，但农业生产效率低，生产成本高。随着信息技术的快速发展，尤其是大数据、物联网和人工智能等新兴技术的进步，农业生产效率低、生产成本高等问题终究会得到彻底的改变。物联网、人工智能等新兴技术与传统农业的结合发展，离不开农业数据的支持。农业是数字化水平最低的行业之一，由传统农业向精准农业、智能农业转变，农业数字化是基础。

提高农作物产量，主要需要获取四个方面数据：土地土壤数据、病虫害数据、气候气象数据和农作物数据。

土地土壤对农作物的成长具有重要的作用，土壤的酸碱度、温湿度、有机物含量以及水分等都会对农作物的产量起到直接或间接的影响，土壤肥力较好的土地，能够使农作物的产量增加，相反，土壤肥力较差的土地，会使农作物减产或死亡。

病虫害是我国农业的主要灾害之一，病虫害的发生会使农作物本身的抵抗力下降，造成农作物减产，对农业生产造成重大的损失。

农业自古以来是“靠天吃饭”的行业，中国每年由于水灾、旱灾、风雹、冷冻等自然灾害所造成的受灾面积超过2千万公顷，直接造成农民经济损失数亿元，因此，气候气象数据是促进农业增产的必要条件之一。

提高农作物产量，不仅与上述三方面数据有关系，第四方面农作物自身数据也必不可少。由于不同农作物进行光合作用和呼吸作用的能力不同，光合作用越强、呼吸作用越弱的植物，植物体内积累的有机物越多，产量也会越高，研究农作物自身成长数据不可或缺。

农业数字化是智慧农业发展的基础，目前获取农业数据主要来自三个方面：传感器监测、无人机航拍以及卫星观测，涉及的技术主要有3S技术、计算机视觉以及图像识别技术，其中3S技术为遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS），是传感器、卫星定位与导航以及计算机通讯技术的结合体。

传感器——农业物联网的基础

物联网，即物物相连，对于非数字化产业，多使用传感器作为连接器件。传感器在农业中的应用很广泛，主要有温湿度传感器、土壤水分传感器、光照度传感器、气体传感器以及水产养殖业用到的盐度传感器、浊度传感器和水位传感器等。传感器通过检测被测物体，将其物理信号转换成电信号，对电信号进行放大、调制等处理后，传入农业管理系统中，指导农业生长，提高农作物产量。

无人机——未来农业发展的希望

无人机作为新兴农业机械，目前是最热门的高科技产业之一。中国农业无人机发展较晚，现多用于两个方面：无人机植保作业以及农田数据获取。由于无人机体积小，便于操作等优点多用于小面积农田观测，以及监测农作物生长情况和获取病虫害数据。无人机获取数据，主要分为两种情况，第一，通过机载传感器获取多光谱遥感信息，运用配套的遥感数据处理技术，将获得的信息最后通过蓝牙、WiFi、无线射频等无线传输技术将田间信息传输至数据节点或者终端。另外一种情况，通过无人机所携带的摄像头进行清晰的图像呈现，运用图像识别等技术获取农田，作物以及病虫害的基本信息。目前，多以第二种为主。无人机的核心技术之一是飞行控制技术，要保证拍摄的图片清晰、稳定、不失真，同时还要考虑气流等外部环境的影响。随着技术的进步，无人机在农业方面的应用一定会有更加广阔的前景。中国目前在农业无人机领域发展较好的企业主要以大疆创新和极飞科技两家企业为代表，其中大疆创新已占领全球市场份额将近70%，遥遥领先于其他各个企业。

卫星——实时数据获取的渠道

卫星应用于农业观测，主要是通过3S技术对农田进行精准定位，来获取气候气象数据以及土地测绘、农作物生长等数据。通过卫星导航技术，根据监测农田的差异化进行精准播种、精准施肥以及精准灌溉等。除此之外，卫星监测数据也可以应用于未来的农机自动驾驶领域。目前，中国应用在农业方面的空间卫星主要有风云气象卫星、北斗卫星和高分卫星，三者搭配地面监测站使用，使得获得的数据具有实时以及高分辨率等特性。

中国目前大部分公司使用传感器进行数据收集，致力于建立一体化农田智慧系统；而对于无人机领域的航拍数据主要以大疆创新作为代表性企业。随着物联网、人工智能等技术的进步，专注于数据收集的企业会越来越多。在农业产业领域，主要有佳格天地、珈和科技、大气候农业等公司，三者致力于建立农业数据平台。但是，由于中国耕地过于分散，目前尚未进行大规模地商用，相信随着中国土地流转政策的实施，大规模商用化应用在不久的将来一定会到来。