何勇教授:認識數字鄉村,打造“中國模式”
——浙江大學數字農業農村研究中心主任何勇教授談數字鄉村
數字鄉村是伴隨網絡化、信息化和數字化在農業農村經濟社會發展中的應用,既是我國鄉村振興的戰略方向,也是建設數字中國的重要內容。2022年4月,中央網信辦、農業農村部、國家發展改革委、工業和信息化部、國家鄉村振興局聯合印發《2022年數字鄉村發展工作要點》,該文件的發布意味著數字鄉村建設工作全麵鋪開。
其中,智慧農業作為現代科學技術與農業種植相結合的產物,未來能夠實現無人化、自動化、智能化管理,是建設數字鄉村、助力鄉村振興的利器,談數字鄉村繞不開智慧農業。智慧農業講究的是係統觀點,主要是農田土壤、環境、植物、裝備、氣候等一體化的係統,來實現對農業種植的最優化管理。目前,國內已經形成了一批技術成果,並快速在各地進行了應用示範。
在這其中,浙江大學在空天地農田信息的快速獲取、農用無人機及低空遙感信息的獲取裝備、精準變量作業裝備和基於物聯網的設施溫室智能控製係統等方麵取得了一批創新性成果,榮獲多項國家和省部級科技獎勵。本期《中國測繪》邀請到了浙江大學數字農業農村研究中心主任、農業農村部光譜檢測重點實驗室主任何勇教授為讀者解析發展數字鄉村的必要性。
何勇:首先我們必須要看到發展數字鄉村的必要性。中國數字鄉村發展戰略是在立足“三農”、對標城市、審視全國、放眼世界、承前啟後、繼往開來的基礎上提出的,具有深遠的現實意義。
當前,脫貧攻堅取得勝利後,我國已經進入全麵推進鄉村振興的新階段,這是“三農”工作重心的曆史性轉移。習近平總書記在浙江考察時指出:“全麵建設社會主義現代化國家,既要有城市現代化,也要有農業農村現代化。要在推動鄉村全麵振興上下更大功夫,推動鄉村經濟、鄉村法治、鄉村文化、鄉村治理、鄉村生態、鄉村黨建全麵強起來,讓鄉親們的生活芝麻開花節節高。”
當前,新一代信息技術創新空前活躍,不斷催生新技術、新產品、新模式,推動全球經濟格局和產業形態深度變革。鄉村振興是一項係統性工程,而我國農業農村數字化服務體係存在頂層設計缺失、資源統籌不足、基礎設施薄弱、區域差異明顯等問題,亟需進一步完善,發掘數字化在鄉村振興中的巨大潛力,促進農業全麵升級、農村全麵進步、農民全麵發展。
近年來,我國農業發展質量不高、競爭力不強、生態環境問題突出、農民增收後勁不足等問題依然存在。提升農業農村發展質量是農業農村現代化的核心要求。以數字技術創新為核心驅動力,可以打通信息壁壘,推進集約共享,釋放數字紅利。
以信息流帶動技術流、資金流、人才流、物資流,激活農村各種要素,加快推動農業農村數字化轉型,可以有效地推進鄉村產業的優化升級,生態環境的綠色發展,基層治理的靈敏高效,生活服務的便捷共享,從而增強農業農村發展的內生動力。
“三農”領域是高質量發展建設共同富裕示範區的主戰場。通過數字鄉村建設補齊農業農村發展短板,催生鄉村發展內生動力是實現共同富裕的重要抓手。通過數字賦能促進農村一二三產業融合發展,既可以實現農業生產的高質高效,又可以創新農村電商、直播帶貨、數字文旅等新業態新就業,促進農民和村集體增產增收。
同時,更好發揮數字技術的支撐作用,可以深化多元化精準治理、提升政府服務效能、推進農村醫療健康、文化教育等公共服務的優質共享,讓廣大農民在鄉村智治中享受更高品質生活。建設數字鄉村,還有助於促進城鄉融合發展,實現城鄉之間資金、人才、技術等要素的雙向流動,從而進一步彌合城鄉差距。
當前全球疫情和世界經濟形勢依然複雜嚴峻,國際政治局勢波譎雲詭,國際貿易關係不斷演化。應對疫情防控、政治關係、貿易摩擦等方麵的挑戰,中國必須集中力量辦好自己的事,著力構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局。鄉村是中國的“壓艙石”。
習近平總書記指出:“中國人要把飯碗端在自己手裏。”糧食安全,根本在耕地,出路在科技,要實現“藏糧於地、藏糧於技”。建設數字鄉村一方麵有助於我國基於數字科技實現對農業的穩基礎、保供應、提質量、增效益,另一方麵農業生產模式的轉型升級,科技人才的返鄉就業,也增強了中國麵向國際的競爭力。
何勇:目前我國數字鄉村發展有以下幾個特點。
一是政府高度重視。包括中央一號文件在內的各類政策始終關注數字鄉村與智慧農業建設。
二是各地已經開展了各類行之有效的落地建設。如數字鄉村國家級試點縣建設、農業部200多個國家級現代農業示範區建設、商務部756個縣電子商務進農村綜合示範工程建設等,都取得了令人矚目的成果。
三是有效地促進了數字技術在農業農村領域的創新發展和應用。農業無人機、智能溫室等裝備、技術實現自主技術自主生產,基於北鬥導航的農業遙感技術得到廣泛推廣,大數據和區塊鏈、人工智能等技術在農業農村實現了廣泛的研究應用。
我國數字鄉村和智慧農業發展雖然取得積極進展,但仍然處於較低水平的起步階段,麵臨諸多困難和挑戰,存在不少短板和弱項,主要表現在發展不平衡不充分、農業生產信息化水平低、信息基礎設施建設明顯滯後、資金投入不足、缺乏充足的專業人才保障等方麵。
根據農業農村部信息中心2021全國縣域農業農村信息化發展水平評價工作結果和中央網信辦首批國家級數字鄉村試點建設階段評價結果,我國數字鄉村與智慧農業建設總體呈現“東強西弱”的特點。浙江、江蘇、上海、安徽、山東等地區總體建設成效顯著、成果較為突出。如浙江有26個縣(市、區)獲評“2021全國縣域農業農村信息化發展先進縣”,4個數字鄉村國家級試點縣也都名列前茅;江蘇在農業生產信息化方麵位居全國第一,浙江、江蘇、安徽在農產品網絡零售方麵處於全國前列,上海在農村“三務公開”“雪亮工程”覆蓋方麵均位居全國首位。
何勇:當前,新的測繪技術都是以計算技術和網絡技術為基礎,以智能化的測量儀器為工具。測繪技術主要包括地理信息係統、遙感技術和全球定位係統。其在鄉村空間治理、土地等農業資源的精確統籌與規劃、農業農村信息化平台管理、專題地圖製作等多個方麵發揮著重要作用。
地空星一體化的信息獲取、人機環境協同的機群作業、基於作物生長需求的肥水藥精準管理
地理信息技術可以開展國土調查、天地圖及國情監測等工作,獲取了全麵、精細、鮮活、可靠的地理信息數據。在數字鄉村建設中,可以整合多領域的電子地圖、遙感影像、地名地址、國情監測、地形地貌、實景三維、全景地圖等現有數據資源,為鄉村振興工作提供包含自然資源、交通、農業農村、水利、文化與旅遊、環保等多部門的基礎地理信息成果,為建設信息化時空雲平台提供數據支撐,助力農業農村生產經營精準化、鄉村治理智能化等工作。基於地理信息技術可以製作不同主題的鄉村振興地圖,實現各類專項管理。
遙感技術能夠實現分析和處理多種地形、海量數據的目標。可以對鄉村農業產業開展動態監測,及時、準確地掌握鄉村主要農作物種植麵積及分布情況,全麵反映、驗證、核實農業產業結構調整的規模、分布、趨勢和成效等;同時,基於遙感的動態數據可以監測鄉村生態衛生、人居環境的維護情況,助力鄉村治理。
全球定位係統能夠高效率、高精度、全天候、自動化地利用海陸空全方位地實現實時的三維導航與定位,目前已被廣泛應用在導航、航空測量、大地測量等多個領域和學科。全球定位係統可以與智能農機裝備結合應用在無人農場的建設中,實現農機的自動導航。
在未來農業生產中可以綜合利用各類測繪技術,充分發揮地空星信息的監測技術和手段,利用遙感衛星特別是高分衛星的作用,大麵積大尺度獲取農田信息;其次,發揮農用無人機機動靈活,在作物不同生長階段及時獲取信息,再結合地麵基於物聯網的傳感器係統,形成時空互補多源信息融合的農業信息獲取體係。
如德清縣政府基於GIS、高分影像、大數據驅動的數字化賦能鄉村治理。建設“數字鄉村一張圖”一體化智能化公共數據平台,歸集58個部門的282類、13億條基礎數據,搭建覆蓋全域的數字孿生模型,分為鄉村規劃、鄉村經營、鄉村環境、鄉村服務、鄉村治理5大板塊,利用現代信息與互聯網技術,實現縣級主要部門間涉農信息資源基於時空的整合共享以及鄉村的精細化管理和數據的集成應用,助力產業發展和鄉村治理可視化、數字化、智能化。
此外還有正大慈溪基地利用全球定位技術在產業園探索無人智慧農場,通過耕種管收生產環節全覆蓋,機庫田間轉移作業全自動,自動避障異況停車保安全,作物生產過程實時全監控,智能決策精準作業全無人五大特點,基本實現糧食的耕、種、管、收全程無人作業。
何勇:圍繞鄉村數字化應用需求,數字鄉村發展中仍然存在不少難點和挑戰:
一是在因地製宜,特色型的規劃數字鄉村區域實施規劃需要進一步落實。二是主導型的產業鏈布局還需要深入完善。三是推動數字技術、數字經濟與全麵鄉村振興、城鄉一體化的深度融合還不夠。四是更加細分工作的規範標準、流程再造、評價體係還需進一步形成。
基層數據采集管理的智能設備與縣域層麵一體化公共數據平台匹配不夠,鄉村數據采集難、質量低、成本高現象還普遍存在,縣域的統一管理和基層的靈活應用還存在矛盾。高效、智能、安全的鄉村信息基礎設施建設水平還有待提高。結合人民群眾問題導向和國家戰略的應用場景還需進一步增加,圍繞鄉村公共服務體係、鄉村網絡文化等方向還存在薄弱點。
當前農業農村數字化先進技術自主創新和國產化程度還不夠,圍繞農業農村領域的5G、大數據、智能裝備、人工智能以及農業遙感等關鍵核心技術、基礎前沿技術還需加快突破。新一代信息技術與農業生產經營深度融合不足,基礎研究和原始創新還需要加強。
受限於經濟基礎、資源稟賦等客觀條件和當地政府重視程度等主觀條件,數字鄉村區域之間發展極不平衡,“東強西弱”現象明顯。城鄉數字化發展統籌力度不夠,尚未建成統一的基層信息共建共享機製。
各級領導幹部尤其是基層幹部的數字經濟思維能力和專業素質還需提高。村民尤其是老年村民的數字素養有待提高,對數字化的參與習慣需要漸進養成。數字鄉村建設專業化複合型人才還比較匱乏,懂數字化生產技術的新型農民占比非常少,缺乏持續有效的人才培訓培育平台與機製。
當前數字鄉村項目建設還存在過多依賴政府投入的現象,多元化的協同參與、運營機製還未有效普及。社會或經濟收益好的數字鄉村新業態、新模式還需要深入探索和挖掘。人民群眾的參與度與獲得感還需要進一步提高。
何勇:數字鄉村是一個係統化工程,各類資源要構建多元化的生態圈,以共建共享的機製服務鄉村、服務廣大農民。
一是要強化頂層設計。製定相應的支持政策,保障數字鄉村建設資金投入,健全數字鄉村建設發展統籌協調機製,加強部門協同和上下聯動,編製好相關規劃和標準化體係。製定規範化的可考核的評估指標體係。
二是搭建好總體係統架構。結合協同聯動、統籌整合的工作管理機製,建設更加完善的數字化信息管理平台。以數字賦能鄉村振興為出發點,做好省市縣鄉村各職能部門一體化公共數據平台的貫通與基層基礎設施建設,保障數字安全。
三是構建發展生態。推動更多開放多元的主體參與探索村集團與國有資本、社會資本在資本、技術、管理等方麵聯合的建設、運營機製;探索可持續性產業運營基金建設,推進統籌區域協調發展。
四是進一步樹立標杆樣板。積極利用各類宣傳媒體和數字化手段,講好鄉村數字化、生態化高質量發展故事,向人民群眾宣傳普及數字福利,呼籲更多的群眾了解數字鄉村,參與數字鄉村。
一是開展核心技術的攻關研究。發揮高校基礎學科研究與人才技術優勢,圍繞核心“卡脖子”技術實現快速突破,形成一批自主知識產權的核心技術與裝備,加快新技術新產品在農業農村領域的推廣應用。
二是樹立數字鄉村建設模式。高校研究機構要積極研究數字鄉村建設應用場景,及時總結經驗教訓,形成數字鄉村建設可學習可複製的優秀模式,做好數字鄉村建設的頂層設計與落地實施谘詢指導。
三是培養數字鄉村人才隊伍。高校科研機構要加快培育數字鄉村或農業農村信息化領域的創新型人才與團隊,建立高端管理人才、技術人才以及跨學科、跨領域的複合型人才隊伍。協同政府和企業等為鄉村輸入人才,通過各類培訓著力提高村民的數字化修養。
各類承建企業應加大投資,加強技術創新,加大對數字相關應用係統的開發,逐漸形成和完善服務數字鄉村的各類特色解決方案。積極探索數字鄉村各領域應用開發,創新各種應用場景,能真正紮根鄉村,為數字鄉村建設注入活力。
各類鄉村內部龍頭企業應發揮引領和帶頭作用,積極應用新技術、新模式,促進鄉村產業創新和升級壯大。同時,要積極主動地分享成功經驗,與有資源但無能力無設備的村民積極展開對接,有效利用鄉村閑置資源,進一步為村民創造財富。
何勇:首先我們要厘清我國當前的特殊國情以及與其他國家的差別。
首先,大國小農是我國的基本國情和農情。我國大部分耕地是以聯產承包方式,分散在小規模的農戶手裏,這些土地很難連片;其次,我國智慧農業與數字鄉村建設較發達國家起步晚,關鍵技術與製度機製建設方麵還非常不完善,農業數字經濟滲透率僅8.2%;再者,全麵整體推進智慧農業的條件還不足。中國有5000多年的傳統農業生產文化,我國農民數字素養不高,對智慧農業、鄉村數字化建設認識不足。我國農業從業人口普遍老齡化、低學曆化,加之自古以來的“小農思想”,就容易給智慧農業發展帶來困難,即人們會直觀追求短期的效益。
這就決定了我們國家的鄉村數字化和智慧農業建設對比歐美以及日本等國家是有著特殊性的。
對比外國的鄉村數字化,首先我們要做到因地製宜。美國、澳大利亞等國土麵積較大的國家是充分發揮信息技術優勢,結合大農場、集約化農業特點,以全麵應用信息技術賦能農業發展的方式,增強了農業競爭力;而日本、荷蘭則結合本身人多地少、精耕細作的農業特點,通過在薄弱環節重點推進智慧農業的方式,提升農業競爭力。我國農業當前麵臨規模結構的多樣化,所以在加快推進智慧農業發展、補齊農業短板的同時,還應當因地製宜,既有“大而強”,也要“小而美”。
其次,要統籌發展,打通我國農業相關數據壁壘。美國政府依托不斷完善數據庫、數據平台,通過各種政策法規、機製設置將農業相關數據實現了統一管控。我國也要從中央以及省級層麵加大相關農業農村數據統籌共享力度,打通相關數據壁壘,建立農業農村大數據平台,提高農業農村數字化標準化程度,保證信息獲取真實、精準。
要掌握核心技術,保證科技獨立自主。我國要大力開發適應我國資源特色的智能裝備。適合不同地區、不同產業間的應用。要加大對於農業傳感器、農業物聯網、農業大數據、農業人工智能等關鍵核心技術的研發投入,實現自主知識產權。同時要加強數據獲取與數據存儲的高度安全性,保障國家與國土安全。
最後,要強化教育和宣傳。要向發達國家學習,建設完善的農業農村數字化人才培養體係和機製,加強職業技能教育培訓。此外,鑒於我國鄉村數字化人才普遍不足,國家仍需要持續推進“科技下鄉”“科技特派員”製度,派出一些既懂信息化又懂農業發展規律的專家或學者,用於指導智慧農業發展。同時利用新媒體技術加強可複製可推廣的試點經驗的宣傳推廣。
何勇:中國未來的鄉村一定是以生態化為底色,以高度數字化為手段,滿足城鄉人民群眾的獲得感、幸福感、安全感,“產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕”的新時代富春山居圖。
測繪地理信息應用在未來的鄉村數字化建設裏應該著重解決三件事情:一是未來無人智慧農場基於“地空星”一體的數據獲取、數字模型建設與全自動化作業控製;二是基於地理信息係統的鄉村數字孿生平台建設,著力解決基層治理智能化應用;三是以北鬥應用為核心的相關自主知識產權基礎應用技術的研發。測繪地理信息可為數字鄉村“中國模式”提供堅實的基礎。
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來源:中國測繪學會