1.2 农业信息化的发展历程

一直以来，农业都被认为是人类衣食之源、生存之本，是一切生产的首要条件。农业为国民经济其他部门提供粮食、副食品、工业原料、资金和出口物资，同时农村又是工业品的最大市场和劳动力的来源，是智慧城市应用的重要组成部分。传统的农业规模小、商品率低、科技含量少，也就是人们常说的“小农经济”。在小农经济的条件下，土地是农业中不可替代的基本生产资料，劳动对象主要是有生命的动植物，产业生产效率低，生产时间与劳动时间不一致，受自然条件影响大，有明显的区域性和季节性，传统农业需要承受极大的自然风险。因而，全世界包括中国都在不断对传统农业进行革新，通过先进的科学技术将靠天吃饭的传统农业转变为可以通过信息化技术及其他先进技术控制的高效率的现代农业上来。接下来将分别从世界农业发展和中国农业信息化技术的发展两个方面介绍农业信息化的发展变革历史。

1.2.1 世界农业信息化的历程

全世界农业自然资源的分布其实是很不平衡的，不同国家、地区之间有很大的差异，世界农业信息化发展的基本特点是由几个农业中心起源，逐步扩展到其他周围地区，并根据地区自有的特点继续深化发展。

1.第一阶段

“圈地运动”可谓是农业革命的开端。英国大范围的圈地以及国内外的农畜产品需求量的不断增长，促进了轮作制的变革。从18世纪初开始，英国推行一种叫诺福克四田轮作制（“四圃制”），以代替原先的三田或两田轮作，即实行小麦→块根作物（主要是芜菁）→大麦燕麦→牧草（三叶草及其他豆科牧草）→小麦轮作制，不仅使土地利用率和农作物产量得到较大提高，而且有利于发展畜牧业和恢复地力。接着，法国在18世纪末到19世纪初、美国于18世纪后期到19世纪中期、德国于19世纪30年代、俄国于1861年相继取消了封建农奴制，资本主义农业开始得到发展。随着资本主义制度的确立，产业革命在各国相继开展，世界经济得到迅速发展，有力地推动了近代农业的发展和农业技术的变革。

尽管从19世纪中叶到第二次世界大战的近100年间，由于经历了几次大的世界经济危机，加上受两次世界大战的破坏，给农业生产带来了极为严重的影响，西欧各国农业出现了停滞、萎缩和衰退。但是，从世界范围看，资本主义工业、交通运输业和国际贸易的发展，以及城市人口的迅速增长，又推动了世界农业生产的发展，特别是19世纪初、中叶以来，由于美国、加拿大、阿根廷、澳大利亚等新开发地区农业的崛起，世界农业仍保持缓慢增长的势头。另外，在一些殖民地和半殖民地国家，这些国家通常存在鲜明的二元特征，即存在先进的种植场以及传统的农业生产。如，东南亚及南亚各国，以生产橡胶、茶叶、油棕、甘蔗、胡椒及香料作物为主的种植园及农场（以中小型种植园为主，大型较少）经济，与广大小农、移民垦殖农场，甚至游耕农业同时并存；在南美洲的巴西、阿根廷等国，由外资控制的以从事谷物、咖啡、甘蔗、可可等商品性生产为主的少数大农场和大庄园与小农生产同时并存；在非洲，既有以经营咖啡、可可、油棕、橡胶、丁香、剑麻为主的规模较大的种植园（在撒哈拉以南各国），也有外国人经营的以生产粮、棉、烟草等为主的小规模集约化农场，以及规模较大的粗放型牧场等现代化的商品性农牧业，但更多的是以小农为主体的粗放型自给、半自给农牧业和小商品性农业，局部地区还保留有原始采集、渔猎经济，呈现出明显的巨大反差。

2.第二阶段

第二阶段是随着生产力的进步，在经济高度发达并具备运用大机器装备农业，以及交通运输业取得迅速发展的条件下，农业生产发生了专业化和地域分工。这种传统农业向现代农业的进化，有利于充分利用自然条件和社会经济条件，大力挖掘生产潜力，从而获得较高的劳动生产率和经济效益，是农业发展的趋势。

美国、加拿大、阿根廷、澳大利亚和新西兰等新开垦区农业生产专业化发展较快，成为世界主要的粮食、棉花、油料及畜产品的生产和供应地。到20世纪初，美国形成了9个专业化农业生产地带：①东北部和滨湖区乳用畜牧业带，②中央低平原北部玉米带，③大平原中北部小麦带，④南部棉花带，⑤墨西哥湾沿岸湿润亚热带作物带，⑥西部山地放牧和灌溉农区，⑦阿巴拉契亚混合农作带，⑧太平洋沿岸北部小麦、林牧区，⑨太平洋沿岸南部水果、蔬菜和灌溉农业区。澳大利亚由于东西之间气候、土壤等自然条件的差异很大，农业生产呈现明显的地域分工，自东向西依次为：集约化的种植业带，小麦—养羊带和放牧业带。东南亚各国形成了以热带经济作物为主的专业化地域分工；非洲和拉美一些国家以棉花、油料、热带经济作物为主的农业专门化地域分工等。

3.第三阶段

第三阶段中，农业物质技术基础不断加强，农业机械化、化学化、水利化和电气化为主体的农业“四化”得到了迅速的发展与提高。为了迅速提高土地的产出率和劳动生产率，大多数国家都很重视增加农业物质技术投入，因此，农业生产条件有了很大的改善，对确保农业的持续稳定发展、农作物单产和总产以及农业劳动生产率的提高起到了重要的作用。“四化”的发展主要总结如下。

农业机械化有力地促进了农业劳动生产率的提高，对提高土地生产率、调整农村产业结构（农业劳动力向第二、三产业转移）也有重要作用。因而现代农业机械化取得巨大发展。除美国已于1940年基本实现农业机械化外，英、德、法、加、荷、苏等国相继于20世纪50年代初～50年代中期，意、日于20世纪60年代初～60年代中期基本实现了农业机械化。在实现农业机械化的过程中，一般首先从田间作业耕翻、播种、收等环节开始，从谷物生产逐步发展到经济作物、果树、蔬菜、饲料作物及畜牧业等方面。但由于各国的自然和社会经济条件不同，农业机械化的途径和重点也不相同。

农业化学化的范围随科技的发展，不仅包括使用化肥和农药，还包括运用饲料添加剂、土壤改良剂及推广农用塑料等，其中化肥和农药仍是其核心。近年来，世界各国都十分重视改进化肥的品种和质量，如生产复合肥料、浓缩肥料、液体肥料和缓解肥料等。另一方面，农药是防治农作物病虫害的重要手段之一。近十多年来，农药重点发展高效、低毒、无公害和广谱性农药。

水利工程的发展是以农田灌溉工程为代表的农业基础设施建设工作。主攻方向包括开源、节流和综合治理。在进行水资源的开发利用（如流域开发与跨流域调水）的同时，大力发展喷灌、滴灌、间歇灌溉等节水措施。在排水方面，世界各国亦取得长足发展。20世纪80年代中期，国外（不含中国）防水防洪面积占耕地的9%，其中荷兰全部耕地均有排水设施，美国有排水设施的耕地达5980万公顷，居世界之首。20世纪60年代，波纹塑料排水管和自动埋管机的出现，加速了农田排水事业的发展。

最后，农业电气化是减轻农业的繁重体力劳动，促进农业机械化和自动化发展，提高农业劳动生产率的重要途径。它主要包括向农村供电和农业用电两个方面，农业用电又可细分为大田作业用电、灌溉排水用电、畜牧生产用电、农产品加工用电、防治病虫害用电和生活用电等。

4.第四阶段

第四阶段是高新技术利用阶段，这是来自通货膨胀和20世纪70年代初石油危机造成的经济停滞的压力。经济发达国家大力发展各种高新技术，以便节约能源的原材料，确保其产品在国际市场上的竞争地位，从而引发了高新技术及其相应产业的出现。第三世界一些新兴国家也努力引进新技术来加速本国经济增长。这就形成了世界性的新技术革命浪潮，也就是我们提到的现代农业技术，主要有生物工程、新材料、新能源、海洋技术、信息和空间技术等。

（1）生物工程与基因工程

运用遗传育种等生物工程技术培育作物高产品种，是现代农业中的一项重大革命。早在20世纪20年代，美国就已育成玉米杂交种，但直到20世纪40年代才推广。20世纪60年代中期，在亚、非、拉美各国兴起的“绿色革命”，就是以利用遗传育种技术培育和推广高产、优质、多抗的作物品种为中心，并同完善水肥设施条件、改变耕作制度及推广科学的经营管理相结合，形成的一整套先进农业技术系统。如在墨西哥育成了耐旱三星期的玉米杂交种，中国育成了杂交稻，可增产30%～50%。一向被认为低产的作物如大豆、谷子等，由于育成并推广新的高产、耐旱品种，也正出现高产势头。此外，生物固氮方法的试验成功，在解决肥料问题方面是一个重大突破。当前，由于分子生物学的迅速发展，应用DNA重组和序列基因法，有可能挖掘最大的遗传产量潜力，提高对不良环境的抗性，培育更理想的株系、品系和品种。因此，大量新技术的出现不断驱动生物工程与基因工程在农业领域获得广泛的应用。

（2）新材料技术

新材料技术包括功能材料、复合材料、聚合物材料及特种陶瓷等，其中以聚合物材料与农产品原料生产关系最密切。如合成橡胶、塑料、合成纤维等聚合物材料的使用，可减轻对农产品原料需求的压力。塑料广泛用于建筑材料（今后可能占1/4以上），将会大大减少对原木的需求，免除对森林的过量采伐。此外，具有特殊光、电、磁、热性能的功能材料今后在农业上也有广泛的应用前景。

（3）生物能源技术

生物能源技术主要通过农产品原料生产生物和清洁能源。如20世纪70年代后期出现的种植能源林，选择速生的能源树种，甚至开发能源林场，生产的林木主要用做民用燃料。此外，还可种植能做能源原料的农作物。如当今从甘蔗、玉米中提炼取得的酒精已用于工业生产，可部分地取代汽油。又如，利用植物秸秆、牲畜粪便、海藻及污水产生的沼气，已成为一些发展中国家农村的重要民用能源。

（4）海洋开发技术

在海洋开发方面已崭露头角的高新技术有：开采海底石油、海水养殖、海水淡化、从海水中提取钾镁等元素、海洋发电、潜水和水下作业技术等。其中与农业关系最密切的是海水养殖业，它使农业为人类提供食物的任务从陆地扩展到海域，并从根本上改造了海洋渔业的原始捕捞方式，改用人工方法使海洋水生生物增殖，因而维护了渔业资源的再生力。海水养殖技术有两种：一是人工放流鱼苗，待其增殖后回收一部分；二是在沿海滩涂养殖海生生物。海水养殖前景广阔，据估算，如果充分利用世界沿海滩涂，可生产相当于现在海洋渔获量15倍的水产品。海水养殖业有可能将海洋变为人类未来食物的重要生产场所。此外，海水发电将使农业有充足的电力，海水淡化不仅可用于工业，也可用于农业灌溉。

（5）微电子技术

微型电子计算机可以应用于农业中的许多方面，包括农牧业生产管理与自动化生产，计算机网络信息管理，建立农业数据库系统、专家系统，进行系统模拟、适时处理与控制和数字图像处理等。如在作物生产管理方面，美国于20世纪80年代初开发出大型棉花和虫害管理模型（CIM）。后来又通过嵌入专家系统进一步加以完善，于1986年推出了棉花综合管理系统（COMAX）。在开发计算机网络服务方面，法国农业部植保总局建立了一个全国范围的病虫害测报计算机网络系统，可以适时提供病虫害实况、病虫害预报、农药残毒预报和农药评价信息等。

（6）空间技术

空间技术与农业关系密切，如通讯卫星、气象卫星可提高气象观测水平，更好地为农业服务。遥感可用于土壤调查与土地资源清查及其制图、作物估产、植物识别、自然灾害调查、土壤湿度与农业环境污染等方面。遥测可对农作物、森林和渔场进行观察监视，预报产量，预报鱼群洄游路线以及森林防火等。预计在未来还将出现在航天飞行器里栽培植物的“宇宙农业”。

这些新技术的发展不仅有可能大幅度提高土地的单位面积产量和牲畜的产品率，从而将极大地提高农业劳动生产率和降低各项农业消耗，而且将导致农业生产布局的重大变革。

不论是发达国家的发展历程，还是半殖民地或发展中国家的发展历程，从世界各国的经验来看，现代农业的发展水平直接关系到工业化、城镇化的发展进程。而高新技术在农业中的运用也是农业现代化中重要的一环，是农业发展的趋势。农业信息化的落后，不仅会制约农业和农村经济的健康发展，也势必会拖工业化、城镇化和整个国民经济的后腿。

1.2.2 中国农业信息化的历程

中国的农业发展一直受各种资源要素的制约，例如，我国水资源总量占世界水资源总量的7%，居第6位，但人均占有量为世界人均水量的27%，居世界第119位，是全球13个贫水国之一。660多个城市中有三分之二的城市供水不足，其中110个城市严重缺水；人均耕地面积仅相当于世界人均耕地面积的40%。而且由于自然环境和地貌环境的不同，我国农业也呈现出按区域的地块生产特征。图1-2说明了中国的自然区划分情况和农业区域的分布情况。

由于农业在国民生产中的重要性，党和国家始终高度重视我国农业问题，“三农”工作成为重中之重。自2004年以来，已经连续发布了9个以“三农”为主题的中央一号文件，强调加快农业信息化建设和积极推进农村信息化。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》提出“推进现代农业建设”的战略。党的十七大报告指出，要全面认识工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化的深入发展的新形势、新任务，深刻把握我国发展面临的新课题、新矛盾。党的十七届三中全会也明确提出，要实现“生产和经营信息化”。《2006—2020年国家信息化发展战略》明确提出，“把缩小城乡数字鸿沟作为统筹城乡经济社会发展的重要内容，推进农业信息化和现代农业建设，为建设社会主义新农村服务”。胡锦涛总书记在2010年两院院士大会上指出，要大力发展现代农业科学技术，推进农业信息化、数字化、精准化。温家宝总理在政府工作报告中再次强调“在工业化、城镇化深入发展中同步推进农业现代化”。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》提出，要加快发展现代农业，推进农业科技创新，促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化。2011年中央一号文件第一次在党的重要文件中全面深刻地阐述水利在现代农业建设、经济社会发展和生态环境改善中的重要地位，通过持续、深入、逐步系统化的支农惠农政策，加强现代农业建设，推进实现农业现代化。2012年，中共中央国务院印发《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》，把“农业科技”摆上更加突出的位置。

总结经验，目前我国农业信息化的发展主要经历了以下四个阶段。

1.第一阶段

第一阶段是基础农业信息化建设发展阶段。现阶段，我国的具体情况是：人均GDP已经突破2000美元，在经济规模上已具备加快发展现代农业的能力。2006年，全国非农产业占GDP的比重上升到87.6%，非农业劳动就业份额达到53.1%，城镇化水平达到43%。这些结构性指标反映出，我国不但已经到了可以不依赖农业积累来实现快速发展的阶段，而且还可以用“以工促农、以城带乡”的方式，支持农业转变发展方式，进行农业建设，加快农业信息化的发展。然而，由于传统原因，到20世纪90年末，我国72.3万个行政村中仍有11.7万个广播电视覆盖盲区行政村，535.8万个自然村中仍有56.3万个广播电视盲区自然村，共计1.48亿农民听不到广播，看不到电视。为此，自1998年起，原广电部和国家计委在全国启动了“广播电视村村通工程”。到2007年，共投入40多亿元资金加强农村地区广播电视节目发射、转播、传输、监测基础设施建设，完成了全部11.7万个已通电行政村和10万个50户以上已通电自然村的“村村通广播电视”工程建设，修复了1.5万个“返盲”行政村，有效解决了近1亿农民群众收听收看广播电视难的问题，使我国广播、电视人口综合覆盖率分别从1997年的86.02%和87.68%提高到2007年的95.4%和96.6%。其中北京、天津、浙江等省（市）已基本实行行政村村村通广播电视。另外，近年来，我国财政收入保持持续快速增长，国家财政支持现代农业及农业信息化建设的能力明显增强。为解决农村通信基础设施落后问题，原信息产业部从2004年起组织中国电信、中国网通、中国移动、中国联通、中国卫通、中国铁通等6家运营商，在全国范围开展了以发展农村通信、推动农村通信普遍服务为目标的重大基础工程——“村村通电话工程”。2004年至2007年，6家电信运营企业累计投资超过200多亿元，在偏远农村地区铺设通信电缆约50多万公里，建成移动通信基站约2万多个，完成6.9万个无电话行政村通电话，使全国已通电话的行政村比重由2003年年底的89.94%上升到2007年的99.5%；其中农村移动通信网络乡镇覆盖率达到98.9%，行政村覆盖率达到93.6%，人口覆盖率达到97%。为了进一步完善农村通信基础设施，提高农村电信网络普及程度，2007年，原信息产业部又在全国启动自然村“村村通电话工程”，当年为2万多个20户以上无电话自然村新开通电话，使全国自然村村通率提高0.8个百分点，其中上海、天津、江苏、广东、宁夏5省市实现了全部20户以上的自然村通电话。村村通电话工程显著改善了农村通信基础设施状况，不仅明显提高了电话网络在农村的覆盖率，同时也极大促进了农村互联网建设的发展。至2008年底，全国通电话行政村比重达到99.7%，通电话自然村比重达到92.4%，全国98%的乡镇能上网、95%的乡镇通宽带，部分行政村也具备了宽带或窄带上网能力。其中上海、江苏、广东等省市基本实现行政村通宽带，北京、天津、浙江、贵州、山东、吉林等一批省市已经实现乡乡通宽带。农村电话网与互联网双双发展，构成了农村信息服务的基础平台和主要渠道。

2.第二阶段

第二阶段是农村信息化平台建设阶段。农业改革将广大农民逐渐推向市场，农民在庆幸自己能够自主决定“种什么”的同时，却对如何进行农业生产决策产生了困惑，国内“水果大战”、“棉花大战”、“羊毛大战”、“蚕丝大战”也因此连绵不断。农民在遭受损失后，已强烈地意识到正确的信息对他们获得收入的重要性，从而使一个巨大的农业信息市场雏形初现。由于农村对农业信息的极大需求，全国农业信息化平台的建设也如雨后春笋般在全国各地展开。据统计，全国省级、地（市）级、县级农业部门建设农业局域网的比例分别由2000年的65%、12%和1%，上升到2007年的100%、80%以上和40%以上；全国省级、地（市）级、县级农业部门建设了农业信息网站的比例分别由2000年的87%、40%和16%，上升到2007年100%、83%和60%以上。以农业部建设运行的“中国农业信息网”为龙头、各省农业部门信息网站为骨干、各种社会力量举办的农业信息网站为依托的全国农业农村信息网站体系迅速发展壮大。中国农业信息网已形成集67个频道、37个专业子网站、31个省级农业网站为一体的农业系统网站群，日均点击量超过600万次，访问量居国内农业网站首位、世界农业网站第二位。其他中央有关部门也纷纷建设或参与建设农业农村信息服务网站，商务部建设了新农村商网，开展农村商务信息服务。国家气象局建设了联通33个省（区、市及计划单列市）、270多个地级市、1300多个县的中国兴农网，直接为“三农”提高农业气象和经济信息服务。到2007年底，在中国农业信息网上登记注册的全国农业网站已达5160个；根据国务院新闻办公室有关资料，我国农业网站已经有1万多家，全面覆盖农业、农村经济和社会各个方面。图1-3表示了中国“三农”信息化的主要发展工程。

3.第三阶段

第三阶段是农村信息化与其他技术融合发展阶段。信息技术是渗透性、带动性最强的技术。随着信息技术的不断发展，信息技术之间、信息技术和其他技术之间的相互渗透日趋增加，单一的技术突破已难以适应产业发展的需要。信息科学有一个很大的基础科学库，它被不同的学科所使用，与其他学科交叉、融合，在21世纪有很多机会形成基础和技术上的创新。例如，信息技术学科与生命科学交叉形成了生物信息学，如农业基因库；信息技术学科与环境资源学科交叉形成了资源环境信息学，如绿色革命；同时也出现了计算化学、计算物理学等新的交叉学科。多学科交叉融合是学科自身高度发展的必然结果，是学术创新思想的体现，同时也给农业的信息技术的研究提出了很多课题，产生了大量新的研究方向、新的技术、新的产业与创新性成果。新兴交叉学科代表着先进生产力的发展方向，充满活力和机遇。

其中比较有代表性的项目是863智能化农业信息技术应用示范工程，该项目是我国目前得到政府持续支持时间最长、参与人员最多、实施区域最广的一个项目，是一个利用信息技术改造传统农业的伟大实践，也是世界范围内信息技术在农村地区广泛应用的成功案例。从20世纪90年代起，我国实施智能化农业信息技术应用示范工程项目，经历了研究探索（1990—1996）、试验示范（1996—1998）和应用推广（1998—2004）三个历史阶段，累计投入项目资金近亿元，各级地方政府和农业企业投入资金近8亿元，开发了5个863品牌农业专家系统开发平台，200多个本地化、农民可直接使用的农业专家系统，建立了包括10万多条知识规则的知识库、3000多万个数据的数据库、600多个区域性的知识模型。覆盖全国800多个县，累计示范面积5000多万亩，增加产量24.8亿公斤，新增产值22亿元，节约成本6亿元，增收节支总额28亿元，700多万农户受益。在2003年12月获得了联合国举办、安南秘书长直接参与的世界首脑信息峰会大奖。

4.第四阶段

第四阶段是农业物联网和精准农业的发展阶段。物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮，是以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后，则是在物体上植入各种微型芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网络交互传递，从而实现对世界的感知。在计算机互联网的基础上，利用传感器、RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流”，而无须人的干预。其实质是利用传感器、控制器、射频自动识别（RFID）等技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别和信息的互联与共享。

农业物联网是信息化加上传感技术的发展所致。海湾战争后，GPS技术的民用化使得它在许多国民经济领域的应用研究获得迅速发展，使得农业的传感网技术体系广泛运用于生产实践成为可能。1993年至1994年，精准农业技术思想首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验，结果用GPS指导施肥的产量比传统平衡施肥的产量提高30%左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。精准农业的试验成功，使得其技术思想得到了广泛发展。近五年来，世界上每年都举办相当规模的“国际精细农作学术研讨会”和有关装备技术产品展览会，已有上千篇关于精细农作的专题学术报告和研究成果见诸于重要国际学术会议或专业刊物。在万维网上设有多个专题网址，可及时检索到有关精细农作研究的最新信息。美、英、澳、加、德等国的一些著名大学相继设立了精细农作研究中心，开设了有关博士、硕士的培训课程。在发达国家，精细农作技术体系已实验应用于小麦、玉米、大豆、甜菜和土豆的生产管理上。1995年，美国约有5%的作物面积不同程度地应用了精细农作技术，近年来又有了更为迅速的发展。不仅发达国家对精细农作的技术实践非常重视，巴西、马来西亚等国也已开始了试验示范应用。

精准农业技术体系的实践与发展已经引起一些国家科技决策部门的高度重视。美国国家研究委员会（National Research Council）为此专门立项对有关发展战略进行研究，经过由美国科学院、美国工程院院士组织评估，于1997年发表了一份Precision Agriculture in the 21st Century——Geospatial and Information Technologies in Crop Management研究报告，全面分析了美国农业面临的压力、信息技术为改善作物生产管理决策和改善经济效益提供的巨大潜力，阐明了“精准农业”技术研究的发展现状以及为信息产业和支持技术开发研究提供的机遇。精准农业在美国、英国等发达国家已经成为一种高新技术与农业生产结合的产业，且已被广泛承认是发展持续农业的重要途径。

国际上精准农业的实践表明，实施精准农业要求对信息技术、生物技术、工程装备技术和适应市场经济环境的经营技术进行集成组装，综合是其典型特征，技术集成是其核心，因此需要多部门、多学科联合作战。精准农业被誉为“信息时代作物生产管理技术思想的革命”。随着信息化农业的发展，精准农业已成为信息化农业的重要内容。精准农业是基于信息和知识管理复杂农业系统的集成技术体系。这一技术体系思想应用于作物生产，可称之为“信息时代的现代农田精耕细作技术”。它首先要求尽可能应用先进的信息采集手段来快速、实时、较低成本地获取农田作物产量、品质等差异性信息和影响作物生产的各种客观数据，从大量数据中提取有助于制订农作管理科学决策的信息，能有效地运用农作管理的科学知识分析客观信息，制订农业生产的科学管理决策，最后通过各种变量农作机械或人工控制等措施来达到作物生产预期的技术经济目标。精准农业主要致力于实现农业资源高效利用、提高产出、节约投入、降本增效、减少环境污染等可持续发展，以及适应当今建立农产品品质保障与食物链安全生产跟踪与产品安全认证技术体系的新要求。

我国实施精准农业的近期目标，一方面是总结国外发展经验，根据中国的国情找准自己的切入点，另一方面是切实做好有关应用技术的研究开发，力求走出适合中国国情的精确农业的发展道路。我国已成功将RS、GIS技术应用于农业发展中，在作物种植面积调查、农业气象和灾害测报、资源环境和土地利用情况的调查与动态监测、作物估产等方面做了大量的研究和示范应用。例如，通过“遥感、地理信息系统、全球定位系统技术的综合应用研究”项目，可以在大（全球和全国）、中、小各个尺度上，高精度和短周期地获取和处理农业信息，可以对全国范围的小麦、玉米、大豆、水稻四种作物进行实用的遥感估产，精确度达到90%以上。

国家863计划在全国20个省市开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”。这些技术的广泛应用，为我国今后精准农业的发展奠定了一定的技术基础，但这些研究与应用大部分局限于GIS、GPS、RS、ES、MS单项技术领域与农业领域的结合，没有形成精准农业完整的技术体系。我国尚处于“精准农业”实践的起步阶段。实现精准农业，必须学习和吸收国际上已取得的比较成熟的先进技术和经验，注意选择适合中国农情的、具有较高增值效益的农业产业，围绕系统管理决策的整体优化目标，实施基于投入/产出效益评估的重点领域进行。目前，适应精准农业技术体系应用的DGPS装置，GIS适用平台及农作物资源空间信息数据库管理软件，作物生产决策支持模拟模型，带DGPS接收机小区产量传感器和产量分布绘图装置的谷物联合收割机，自动调控施药、施肥机、播种机均已有商品化产品；支持农田信息实时采集的田间土壤水分、N/P/K含量、PH值、有机质含量、作物苗情、杂草分布等的传感器技术，已有初步研究开发成果。可以预言，精准农业技术体系的装备技术发展将会日新月异，有关新兴产业将得到快速发展。搞好精准农业的科技创新需要有多种科学技术的集成支持，主要是：3S（RS、GPS、GIS）地理空间信息技术的农业应用；农田空间分布信息快速采集先进传感技术与高效实时信息处理技术；农田土壤与作物生产精细化管理决策支撑技术；智能化变量作业农业装备技术和系统集成与分析技术等科学技术的集成创新。

我国精准农业的思想已经为科技界和社会所广泛接受，并在实践上有一些应用。例如，在北京顺义区1.5万公顷的范围内用GPS导航开展了防治蚜虫的试验示范。在遥感应用方面，我国已成为遥感大国，在农业监测、作物估产、资源规划等方面已有广泛的应用。在地理信息系统方面，应用更加广泛，例如，辽宁省用GIS进行了辽河平原农业生态管理的应用研究，吉林省结合其省农业信息网开发“万维网地理信息系统（WebGIS）”，北京密云县完成以GIS技术建立的县级农业资源管理信息系统。不仅如此，随着我国农业技术和相关信息产业、工程制造业的发展，智能控制技术的广泛应用，精准农业的技术必将得到不断发展和完善，且将扩展到更为广泛的设施农作、养殖业和加工业的精细管理与经营。例如，在黑龙江建三江农垦地区通过采集温室内温度、土壤温度、CO2浓度、湿度信号，以及光照、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定控制设备，实现对温室大棚环境参数的远程调节控制，并可通过对历史数据的持续分析，为农业生产提供决策支持。

通过农业物联网以及精准农业技术，使农业生产在相对可控的环境条件下，采用工业化生产，实现集约高效可持续发展的现代超前农业生产方式，实现了农业先进设施与农业生产环境相配套，具有高度的技术规范和高效益的集约化规模经营的生产方式。它集科研、生产、加工、销售于一体，实现周年性、全天候、反季节的企业化规模生产；它集成现代生物技术、农业工程、农用新材料等学科，以现代化农业设施为依托，科技含量高，产品附加值高，土地产出率高和劳动生产率高，是我国农业新技术革命的跨世纪工程。