2018年智慧农业发展研究报告
河南省智慧农业发展分析和对策
河南省智慧农业发展分析和对策作者：张莹来源：《河南农业·综合版》2023年第11期智慧农业是我国智慧经济发展的重要组成部分，也是未来农业发展的重要途径。
加快现代农业大数据建设是现代农业发展的新趋势，也是推进河南省农业现代化的新动力。
本文对河南省智慧农业发展进行系统分析，提出对策与建议。
一、河南省智慧农业发展分析（一）优势1.自然资源优势。
河南省地处黄河中下游地区，大部分地区属大陆性季风气候，同时还具备自东向西由平原向丘陵山地气候过渡的特征，适宜的气候、日照时长及降水为农业发展奠定了良好基础。
2.农业产能优势。
河南省粮食面积、产量稳定，居全国第二位，畜禽种植产业居全国第一，特色经济作物产业、农产品加工业等产业规模也在全国处于领先地位。
目前，河南省已经形成了粮食、畜牧、特色经济作物和农产品加工四大主导农业产业，成为建设农业强省的鲜明优势，为打造智慧农业奠定坚实基础。
3.基础设施平台建设逐步发展。
2016年11月，《河南省“互联网+”现代农业三年行动计划》提出以“一个中心、三个系统”（即农业大数据中心、农业物联网应用系统、农业监管与指挥调度系统、农业综合服务系统）为核心，加快“互联网+农业”公共服务平台建设，提升农业生产智能化水平。
截至2018年底，河南省基本建成国家交通物流大数据创新应用示范区、国家粮食大数据创新应用先行区、国家中部数据汇聚交互基地、全国重要的大数据创新创业基地。
（二）劣势1.智慧农业科研体系不健全。
由于政府和社会对智慧农业科研体系培育支持力度不够，当前农业科研体系仍不健全，科研成果转化生产力能力不足，没有明确的科研分工，缺少突破性的大型科研课题，难以系统化完成合作等，导致我国农业科研进度缓慢，且难以应用于现代智慧农业建设发展中。
2.资金投入力度不足。
发展智慧农业，其相关设施设备的建设均需要大量资金，可以说资金是智慧农业发展和建设的主要支撑。
然而，农户个体难以负担智慧农业相关设施建设，智慧产业的长期成本投入同缓慢的收益回笼使得投资方迟疑不决。
人工智能在智慧农业中的应用调研报告
人工智能在智慧农业中的应用调研报告一、引言农业作为人类社会的基础产业，一直以来都在不断寻求创新和发展的途径。
随着科技的飞速进步，人工智能（AI）技术正逐渐渗透到农业领域，为智慧农业的发展带来了新的机遇和挑战。
为了深入了解人工智能在智慧农业中的应用现状和未来发展趋势，我们进行了此次调研。
二、人工智能在智慧农业中的应用领域（一）农业生产精准化1、精准种植通过传感器、卫星遥感和地理信息系统等技术，收集土壤、气候、作物生长等数据，利用人工智能算法进行分析和预测，为农民提供精准的种植方案，包括种植时间、种植密度、施肥量、灌溉量等，从而提高农作物的产量和质量。
2、精准施肥利用土壤养分检测设备和人工智能模型，分析土壤中的养分含量和作物的需求，实现精准施肥，减少化肥的使用量，降低农业面源污染。
3、精准灌溉基于传感器监测的土壤湿度和作物需水量，结合人工智能算法，实现精准灌溉，节约水资源。
（二）农业病虫害监测与防治1、病虫害监测利用图像识别技术和机器学习算法，对农田中的病虫害进行实时监测和识别，及时发现病虫害的发生和蔓延趋势，为农民提供预警信息。
2、病虫害防治根据病虫害的类型和严重程度，结合人工智能模型制定科学的防治方案，如选择合适的农药、确定施药时间和剂量等，提高病虫害防治的效果和效率。
（三）农业机器人1、采摘机器人能够自动识别成熟的果实，并进行采摘和分类，提高采摘效率和质量，减少人工劳动强度。
2、除草机器人利用图像识别和智能导航技术，精准识别杂草并进行除草作业，避免使用化学除草剂对环境造成污染。
3、播种机器人实现精准播种，提高播种的均匀度和准确性。
（四）农产品质量检测1、外观品质检测利用图像识别技术对农产品的外观进行检测，如形状、大小、颜色、表面缺陷等，筛选出符合标准的产品。
2、内部品质检测通过光谱分析、声学检测等技术，结合人工智能算法，对农产品的内部品质如糖分、酸度、水分含量等进行检测，确保农产品的质量安全。
大力发展智慧农业技术 提速农业农村现代化
应用不断取得重大突破，美、英、日等国家已在智慧农业新业态发力，正如美国普度大学在现代农业发展报告中指出：“现代农业经历了人力和畜力为主的传统农业（农业1.0）、生物-化学与大马力机械农业（农业2.0）、数字化精确作业（农业3.0）不同的历史阶段，目前正向大数据驱动、机器人为工具的智慧农业（农业4.0）方向发展”。
现代农业发展的国际趋势也进一步表明，智慧农业发展成为世界现代农业竞争的焦点，也是继农业基因技术革命后，国际现代农业发展竞争的制高点。
世界各国纷纷超前布局，抢抓人工智能技术突破引发的新一轮现代农业发展新机遇。
大力发展智慧农业成为我国现代农业的重大战略举措。
为大力发展智慧农业，重塑我国现代农业，2018年9月，中共中央、国务院发布的《乡村振兴战略规划（2018—2022年）》中提出：“大力发展数字农业，实施智慧农业工程和‘互联网+’现代农业行动，鼓励对农人工智能同农业全面结合与渗透，形成了智慧农业新业态，在世界范围内逐渐形成新一轮农业变革的核心驱动力，同时也正在深刻改变我国传统农业发展方式，成为推动我国农业农村现代化的重要抓手。
大力发展智慧农业，是乡村振兴的重要方向，也是建设数字乡村的重要内容，更是破解我国“三农”问题、构筑现代农业竞争新优势的迫切需要，还是我国推动传统农业创新驱动发展、产业转型升级和传统农业变革的重要途径。
通过智慧农业的建设，整体带动和提升农业农村现代化发展，为乡村经济社会发展提供强大动力。
党的十九届五中全会明确提出，要强化农业科技和装备支撑，建设智慧农业，为助推农业农村的现代化发展指明了方向。
大力发展智慧农业意义重大智慧农业是世界现代农业发展竞争的制高点。
随着人工智能技术的不断创新发展，大数据、传感器、机器人等技术在现代农业领域的大力发展智慧农业技术 提速农业农村现代化封面专题COVER TOPIC业生产进行数字化改造，加强农业遥感、物联网应用，提高农业精准化水平”。
2020年2月，中共中央、国务院《关于抓好“三农”领域重点工作 确保如期实现全面小康的意见》中提出：“依托现有资源建设农业农村大数据中心，加快物联网、大数据、区块链、人工智能、第五代移动通信网络、智慧气象等现代信息技术在农业领域的应用，开展国家数字乡村试点”。
2018智慧农业发展研究报告
3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0
XX：洪涝和干旱受灾面积及粮食减产对比
产后环节
农 业 种 植
种子 农药 农具
化肥 农机 农膜
播种 除草 病虫害防治
施肥 灌溉 采摘 分拣
畜 牧 养 殖
选址 孵化 饲料
建造 选种 兽药
繁育 疾病防疫 环境清理
饲养 称重 屠宰
12
新技术可应用在农业生产环节两种不同的种植模式中
Part1. 智慧农业发展背景综述 1.2 新技术助力中国农业发展
Part1. 智慧农业发展背景综述 1.3 智慧农业概念的解读及应用
2013 “加快发展现代农业”
确保国家粮食安全，加强科技 创新，继续实施种业发展，以 及农机装备、高效安全肥料农 药兽药的研发
2014 “全面深化农村改革”
推进农业科技创新，建设以农 业物联网和精准装备为重点的 农业全程信息化和机械化技术 体系，组织重大农业科技攻关
100
80 2007 来源：XX 2008 2009 2010 2011
2012
2013
2014
2015
2016 来源：XX
未上过学
计算得出。 7
化肥、农药过度使用，粮食产量受天气影响严重
Part1. 智慧农业发展背景综述 1.1 中国农业发展面临的问题
◆ 2015年，农业部出台政策《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》，方案中指出， 2013年，我国农作物化肥用量21.9公斤/亩，远高于世界平均水平8公斤/亩，化肥农药的过度使用严重影响了耕地的质量以及农产 品的品质。根据XX的数据，农药和化肥的使用量几乎逐年增长，直到2015年农药的使用量才出现略微下跌趋势。 ◆ 中国农作物自然灾害有四大类：水灾、旱灾、风雹和冰冻。其中，水灾和旱灾最为严重，每年作物受灾面积将近2万公顷，粮食减 产总量在300-400亿公斤。从图中可以看出，粮食产量与当年自然灾害受灾面积高度正相关。 XX：2007-2015年，化肥和农药使用量对比
2018智慧农业发展研究报告
——新科技驱动农业变革
前言
“面朝黄土背朝天”，这是自古以来人们对农民的基本印象。中国是一个农业大国，也是一个农业弱国。智慧农业作为现代 农业发展的高级阶段，是我国农村经济社会发展转型的必由之路，也是增加农民收入的重要方式。伴随着物联网、大数据、 人工智能等新技术的快速发展，智慧农业有望改变现有农业生产方式，驱动农业变革。 XX通过研究行业现状，着重探讨新技术如何驱动农业发展、提高农业生产效率、提升农产品质量，同时探讨如何解决 水资源短缺、化肥农药使用过量以及农村劳动力不断减少等问题，改善农业“看天吃饭”的现状。
1.1 1.2 1.3 中国农业发展面临的问题………………………………....05 新技术助力中国农业发展……………………………..…..09 智慧农业概念的解读及应用……………………………...14
目录
CONTENTS
Part2. 智慧农业四大典型应用场景
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 智慧农业四大应用场景…………………………………….21 数据平台服务………………………………………………….25 无人机植保……………………………………………………..32 农机自动驾驶………………………………………………….37 精细化养殖……………………………………………………..41
Part1. 智慧农业发展背景综述 1.1 中国农业发展面临的问题
◆ 根据世界银行以及XX统计的数据，中国人均耕地面积（总耕地面积/总人口）逐年减少，远小于世界平均水平，同时由于 建设占用、自然灾害、生态退耕以及农业结构调整等多种原因导致中国耕地面积不断减少。2016年，中国耕地面积20.24亿亩，占 世界总耕地面积的8%；总人口为13.8亿，占世界总人口的19%；中国需要用占世界8%的耕地面积养活占世界19%的人口。 ◆ 不仅如此，根据国土资源局2015年统计，将耕地质量按照不同级别进行分类，其中优质土地面积只占总面积的2.9%，将近53%的 土地质量属于中等级别。由于随意使用化肥、农药以及大气污染、不科学轮作耕地等原因，耕地质量问题严重，影响粮食产量以及 农产品质量。
江苏省智慧农业发展现状及对策研究
农业、农村、农民◎江苏省智慧农业发展现状及对策研究王琳，杨六一(扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127)摘要:全面发展农业智慧化，对达到农业现代化、助推新农村建设和全面建设小康社会具有重大影响。
分析江苏省智慧农业发展现状和建设思路，以南京智慧农业发展进行案例分析，对江苏省发展智慧农业提出相应的对策，以期为江苏省智慧农业的快速发展提供一定的指导意义。
关键词：智慧农业；农业现代化；互联网+农业中图分类号:F323文献标识码:A文章编号：1008-4428(2020)65-0003-02Research on山e cuitcii I、lluallon and rounlcrmca7lrc、ollnl<'lllgclll agrlcullurc in Jiangsu pro\inceWang Lin,Yang Liuyi(Yangzhou Polytechnic Institute,Yangzhou,Jiangsu,225127)Abstract:To develop agricultural intelligence in an all-round way has a great influence on agricultural modernization，new rural construction and building a well-off society in an all-round way.This paper analyzes the development status and construction ideas of intelligent agriculture in Jiangsu province,analyzes the case of Nanjing intelligent agriculture development,and puts forward corresponding countermeasures for the development of intelligent agriculture in Jiangsu province,in order to provide some guidance for the rapid development of intelligent agriculture in Jiangsu province.Key words:intelligent agriculture；agricultural modernization；internet plus agriculture一、研究背景（一）政府对智慧农业的高度重视中国人口众多，农业发展一直是保障民生的基础，也是国家经济发展的基石。
智慧农业技术在农业发展中的实践与应用
智慧农业技术在农业发展中的实践与应用摘要：智慧农业颠覆了我国传统农业的种植模式、生产经营方式和农业产业结构，实现了对田间生长条件的实时动态监控、有效感知和高效控制，为农作物种植环境带来了更为科学的依据，从而促进了农业经营互联网智能化管理、高效化经营、多元化发展，大幅提高了农业产量与质量，推动了农业现代化发展。
比如，使用卫星遥感、物联网设备可以更有效地采集农作物数据信息，从而提高农作物产量；运用人工智能、物联网等前沿科技，可以开展精细化栽培、生长环境监测等，并可以利用大数据分析了解市场需求，进行差异化定位，实现服务的网络化发展，基于此，本篇文章对智慧农业技术在农业发展中的实践与应用进行研究，以供参考。
关键词：智慧农业；农业种植；农业技术；影响引言智慧农业是农业与现代科技结合的产物，其发展的重要意义就是打破了以往完全“靠天吃饭靠地打粮”的模式，而是智慧化、自动化和无人化。
随着中国现代化的不断发展，农业现代化已成为了一种必然趋势。
在2018年第七期印发的关于《农业绿色发展技术导则(2018—2030)》的第17条中提出了智慧型农业技术模式，包括开发与农业传感器、终端设备以及动植物生长模型的阈值设备和数据；基于农田环境检测以及智能分析决策控制等技术；以及与智慧设施农业相关的技术的开发与推广。
1智慧农业基本概念智慧农业是一种全新的、融合的产业生产模式，是在交叉了5G、云计算、自动化及物联网等高新学科后，进一步与农业的实际生产相结合的全新道路。
通过智慧农业，农业生产的过程实现了可视化、智能化、全自动化及无人化，更具备了预测诊断草害、虫害等自然灾害的智能管理能力。
2我国智慧农业在当前发展中面临问题2.1前期成本投入过大我国的智慧农业发展相对滞后，近几年来，在国家政策的扶持下，农业技术得到了迅速发展，但是其生产力转化效率却很低，同时也急需加强农村基础设施的建设。
比如，一些农村道路狭窄，坑洼不平，雨季泥泞难行，严重影响了农产品的物流和运输。
农业现代化进程中智慧农业发展困境与优化路径
农业现代化进程中智慧农业发展困境与优化路径摘要：在科学技术不断提升的背景下，智慧农业应运而生，智慧农业有助于提升农业经营效益、优化要素资源配置、协调农业生产与环境保护之间的矛盾，从而加快农业现代化进程。
应不断优化智慧农业发展模式、加快科技创新与供给、加大高素质农民培育力度、加强数字安全治理，优化智慧农业发展路径。
关键词：农业现代化；智慧农业发展；困境；措施引言随着科学技术的不断进步，智慧农业已逐渐成为未来农业创新的新趋势。
智慧农业通过利用先进的信息技术，对农业生产进行智慧化、精细化的管理，提高了农业生产的效率和质量，同时也推动了农村现代化发展进程。
然而，在实践中，智慧农业技术的推广和应用仍存在一些问题，如智慧农业技术应用不足、农村产业结构不合理、基础设施建设滞后、农村环境污染和资源浪费以及缺乏智慧农业技术人才等。
如何解决这些问题，以实现农业农村经济的可持续发展，已成为社会各界共同关注的话题。
1智慧农业概述所谓智慧农业，主要是指在现代化背景下，结合先进的科学技术，将其应用到农业生产的各个环节，通过无线控制、环境监测以及实现农业生产机械化、规模化的方式，来优化农业产业结构，以便提高农业生产效率，并使农业生产质量得到保障。
从宏观角度来看，智慧农业也可以理解为将先进技术应用到农业生产中，使其形成一个系统。
在这个系统中，主要包括三大区域，即控制区、感应区和执行区。
所谓控制区，主要是指将先进的监控技术应用到农业生产中，通过摄像头对农业生产的动态情况进行监测，在这个过程中，将监测到的相关数据进行收集和储存；所谓感应区，主要是指将先进的传感技术应用到农业生产中，通过传感器将监控到的相关农作物情况进行传送；所谓执行区，主要是指相关农业人员在通过传感器接收到农作物生长相关信息数据后，能够进行判断和分析，从而落实好后续的田间管理工作，如灌溉、施肥、除草、病虫害防治等。
结合智慧农业的发展，可以更好地促进农作物健康生长，增产保质。
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前言
“面朝黄土背朝天”，这是自古以来人们对农民的基本印象。中国是一个农业大国，也是一个农业弱国。智慧农业作为现代 农业发展的高级阶段，是我国农村经济社会发展转型的必由之路，也是增加农民收入的重要方式。伴随着物联网、大数据、 人工智能等新技术的快速发展，智慧农业有望改变现有农业生产方式，驱动农业变革。 亿欧智库通过研究行业现状，着重探讨新技术如何驱动农业发展、提高农业生产效率、提升农产品质量，同时探讨如何解决 水资源短缺、化肥农药使用过量以及农村劳动力不断减少等问题，改善农业“看天吃饭”的现状。 智慧农业涉及农业的生产、流通和销售三个环节。目前，智慧农业多应用于生产环节，即利用新技术实现农业生产环节的精 细化、智能化和现代化发展。亿欧智库从中国实际现状出发，详细列举说明了智慧农业四大典型应用，根据目前行业内存在 的问题，提出了几点关于智慧农业未来发展的建议。
E，粮食减产量受天气影响严重
Part1. 智慧农业发展背景综述 1.1 中国农业发展面临的问题
◆ 2015年，农业部出台政策《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》，方案中指出， 2013年，我国农作物化肥用量21.9公斤/亩，远高于世界平均水平8公斤/亩，化肥农药的过度使用严重影响了耕地的质量以及农产 品的品质。根据国家统计局的数据，农药和化肥的使用量几乎逐年增长，直到2015年农药的使用量才出现略微下跌趋势。
则说明生产服务价格下跌。从图中可以看出，中国农业生产服务价格逐年增高。
◆ 根据2017年12月统计的全国农业普查数据，全国农业生产经营人员总共31422万人，且受教育程度在初中及以下占比为91.8%，
远高于76.1%，即全国受初中及以下教育人数占比，可见农业经营人员受教育程度偏低。
亿欧智库：农业生产服务价格指数(以2007年为基准)
◆ 不仅如此，根据国土资源局2015年统计，将耕地质量按照不同级别进行分类，其中优质土地面积只占总面积的2.9%，将近53%的 土地质量属于中等级别。由于随意使用化肥、农药以及大气污染、不科学轮作耕地等原因，耕地质量问题严重，影响粮食产量以及 农产品质量。
亿欧智库：中国耕地面积及中国与世界人均耕地面积
亿欧智库：截至2015年末，中国四个级别耕地质量占比
20.6
2.985
2.970
2.940
20.5 20.4 20.3
1.506 20.29
1.497 20.27
1.490 20.27
20.2
20.1
20 2011
2012
2013
中国现有耕地面积（亿亩）
世界人均耕地面积(亩/人) 来源：世界银行、中国统计局
180
161.3 164.8
167.3
160
155.1
亿欧智库：全国农业经营人员与中国整 体受教育程度在初中及以下对比
受教育程度
占比
中国农业经营人员
91.8%
145.6
140
134.4
124.1
119.0 120
110.3
100.0 100
80 2007 2008 2009
来源：中国统计年鉴2017
Part3. 智慧农业未来发展趋势与挑战
3.1 智慧农业未来发展趋势...………………………………..…49 3.2 智慧农业面临的挑战…….….……………………………....52
Part1.智慧农业发展背景综述
4
Part1. 智慧农业发展背景综述
1.1 中国农业发展面临的问题
EO Intelligence
2
目录
CONTENTS
Part1. 智慧农业发展背景综述
1.1 中国农业发展面临的问题………………………………....05 1.2 新技术助力中国农业发展……………………………..…..09 1.3 智慧农业概念的解读及应用……………………………...14
Part2. 智慧农业四大典型应用场景
2.1 智慧农业四大应用场景…………………………………….21 2.2 数据平台服务………………………………………………….25 2.3 无人机植保……………………………………………………..32 2.4 农机自动驾驶………………………………………………….37 2.5 精细化养殖……………………………………………………..41
5
中国耕地面积不断减少，人均耕地面积远远小于世界平均水平， 优等耕地质量占比较少
Part1. 智慧农业发展背景综述 1.1 中国农业发展面临的问题
◆ 根据世界银行以及国家统计局统计的数据，中国人均耕地面积（总耕地面积/总人口）逐年减少，远小于世界平均水平，同时由于 建设占用、自然灾害、生态退耕以及农业结构调整等多种原因导致中国耕地面积不断减少。2016年，中国耕地面积20.24亿亩，占 世界总耕地面积的8%；总人口为13.8亿，占世界总人口的19%；中国需要用占世界8%的耕地面积养活占世界19%的人口。
6
中国农业生产服务价格逐年增高，农业经营人员受教育程度较低
Part1. 智慧农业发展背景综述 1.1 中国农业发展面临的问题
◆ 农业生产服务价格指的是服务农业生产所花费的价格，可通过农业生产服务价格指数来体现，农业生产服务价格指数表示的是一定
时期内农业生产服务价格变动的趋势。以2007年生产服务价格指数=100为基准，当超过100时，说明生产服务价格上涨；反之，
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
中国整体
76.1%
亿欧智库：截至2017年，全国农业经
营人员受教育程度占比
受教育程度
占比
大专及以上
1.2%
高中或中专 初中 小学
7.1% 48.4% 37.0%
未上过学
6.4%
来源：国家统计局农业普查数据公报
注：中国整体受教 育程度在初中及以 下数据是根据国家 统 计 局 2010 年 人 口普查每十万人中 受高中及以上教育 人口数为23962人 计算得出。
EO Intelligence
2.925 1.482
2.910 1.473
2.900 1.463
20.26
20.25
20.24
2014
2015
2016
中国人均耕地面积(亩/人)
低等地面积占比 17.7%
优等地面积占比 2.9%
高等地面积占比 26.5%
中等地面积占比 52.9%
注：耕地质量共为15级，1-4级为优等地；5-8级为高等地；9-12级为中等地；13-15级为低等地 来源：中国国土资源局