何勇教授：认识数字乡村，打造“中国模式”

其中，智慧农业作为现代科学技术与农业种植相结合的产物，未来能够实现无人化、自动化、智能化管理，是建设数字乡村、助力乡村振兴的利器，谈数字乡村绕不开智慧农业。智慧农业讲究的是系统观点，主要是农田土壤、环境、植物、装备、气候等一体化的系统，来实现对农业种植的最优化管理。目前，国内已经形成了一批技术成果，并快速在各地进行了应用示范。

在这其中，浙江大学在空天地农田信息的快速获取、农用无人机及低空遥感信息的获取装备、精准变量作业装备和基于物联网的设施温室智能控制系统等方面取得了一批创新性成果，荣获多项国家和省部级科技奖励。本期《中国测绘》邀请到了浙江大学数字农业农村研究中心主任、农业农村部光谱检测重点实验室主任何勇教授为读者解析发展数字乡村的必要性。

记者：为什么国家要重点发展数字乡村？

何勇：首先我们必须要看到发展数字乡村的必要性。中国数字乡村发展战略是在立足“三农”、对标城市、审视全国、放眼世界、承前启后、继往开来的基础上提出的，具有深远的现实意义。

当前，脱贫攻坚取得胜利后，我国已经进入全面推进乡村振兴的新阶段，这是“三农”工作重心的历史性转移。习近平总书记在浙江考察时指出：“全面建设社会主义现代化国家，既要有城市现代化，也要有农业农村现代化。要在推动乡村全面振兴上下更大功夫，推动乡村经济、乡村法治、乡村文化、乡村治理、乡村生态、乡村党建全面强起来，让乡亲们的生活芝麻开花节节高。”

当前，新一代信息技术创新空前活跃，不断催生新技术、新产品、新模式，推动全球经济格局和产业形态深度变革。乡村振兴是一项系统性工程，而我国农业农村数字化服务体系存在顶层设计缺失、资源统筹不足、基础设施薄弱、区域差异明显等问题，亟需进一步完善，发掘数字化在乡村振兴中的巨大潜力，促进农业全面升级、农村全面进步、农民全面发展。

近年来，我国农业发展质量不高、竞争力不强、生态环境问题突出、农民增收后劲不足等问题依然存在。提升农业农村发展质量是农业农村现代化的核心要求。以数字技术创新为核心驱动力，可以打通信息壁垒，推进集约共享，释放数字红利。

以信息流带动技术流、资金流、人才流、物资流，激活农村各种要素，加快推动农业农村数字化转型，可以有效地推进乡村产业的优化升级，生态环境的绿色发展，基层治理的灵敏高效，生活服务的便捷共享，从而增强农业农村发展的内生动力。

“三农”领域是高质量发展建设共同富裕示范区的主战场。通过数字乡村建设补齐农业农村发展短板，催生乡村发展内生动力是实现共同富裕的重要抓手。通过数字赋能促进农村一二三产业融合发展，既可以实现农业生产的高质高效，又可以创新农村电商、直播带货、数字文旅等新业态新就业，促进农民和村集体增产增收。

同时，更好发挥数字技术的支撑作用，可以深化多元化精准治理、提升政府服务效能、推进农村医疗健康、文化教育等公共服务的优质共享，让广大农民在乡村智治中享受更高品质生活。建设数字乡村，还有助于促进城乡融合发展，实现城乡之间资金、人才、技术等要素的双向流动，从而进一步弥合城乡差距。

当前全球疫情和世界经济形势依然复杂严峻，国际政治局势波谲云诡，国际贸易关系不断演化。应对疫情防控、政治关系、贸易摩擦等方面的挑战，中国必须集中力量办好自己的事，着力构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。乡村是中国的“压舱石”。

习近平总书记指出：“中国人要把饭碗端在自己手里。”粮食安全，根本在耕地，出路在科技，要实现“藏粮于地、藏粮于技”。建设数字乡村一方面有助于我国基于数字科技实现对农业的稳基础、保供应、提质量、增效益，另一方面农业生产模式的转型升级，科技人才的返乡就业，也增强了中国面向国际的竞争力。

记者：目前，我国数字乡村发展处于什么阶段？有哪些区域的成果较为突出、领先，是值得借鉴的呢？

何勇：目前我国数字乡村发展有以下几个特点。

我国数字乡村和智慧农业发展虽然取得积极进展，但仍然处于较低水平的起步阶段，面临诸多困难和挑战，存在不少短板和弱项，主要表现在发展不平衡不充分、农业生产信息化水平低、信息基础设施建设明显滞后、资金投入不足、缺乏充足的专业人才保障等方面。

根据农业农村部信息中心2021全国县域农业农村信息化发展水平评价工作结果和中央网信办首批国家级数字乡村试点建设阶段评价结果，我国数字乡村与智慧农业建设总体呈现“东强西弱”的特点。浙江、江苏、上海、安徽、山东等地区总体建设成效显著、成果较为突出。如浙江有26个县（市、区）获评“2021全国县域农业农村信息化发展先进县”，4个数字乡村国家级试点县也都名列前茅；江苏在农业生产信息化方面位居全国第一，浙江、江苏、安徽在农产品网络零售方面处于全国前列，上海在农村“三务公开”“雪亮工程”覆盖方面均位居全国首位。

记者：当下的数字乡村建设借助了哪些测绘技术？

何勇：当前，新的测绘技术都是以计算技术和网络技术为基础，以智能化的测量仪器为工具。测绘技术主要包括地理信息系统、遥感技术和全球定位系统。其在乡村空间治理、土地等农业资源的精确统筹与规划、农业农村信息化平台管理、专题地图制作等多个方面发挥着重要作用。

地空星一体化的信息获取、人机环境协同的机群作业、基于作物生长需求的肥水药精准管理

地理信息技术可以开展国土调查、天地图及国情监测等工作，获取了全面、精细、鲜活、可靠的地理信息数据。在数字乡村建设中，可以整合多领域的电子地图、遥感影像、地名地址、国情监测、地形地貌、实景三维、全景地图等现有数据资源，为乡村振兴工作提供包含自然资源、交通、农业农村、水利、文化与旅游、环保等多部门的基础地理信息成果，为建设信息化时空云平台提供数据支撑，助力农业农村生产经营精准化、乡村治理智能化等工作。基于地理信息技术可以制作不同主题的乡村振兴地图，实现各类专项管理。

遥感技术能够实现分析和处理多种地形、海量数据的目标。可以对乡村农业产业开展动态监测，及时、准确地掌握乡村主要农作物种植面积及分布情况，全面反映、验证、核实农业产业结构调整的规模、分布、趋势和成效等；同时，基于遥感的动态数据可以监测乡村生态卫生、人居环境的维护情况，助力乡村治理。

全球定位系统能够高效率、高精度、全天候、自动化地利用海陆空全方位地实现实时的三维导航与定位，目前已被广泛应用在导航、航空测量、大地测量等多个领域和学科。全球定位系统可以与智能农机装备结合应用在无人农场的建设中，实现农机的自动导航。

在未来农业生产中可以综合利用各类测绘技术，充分发挥地空星信息的监测技术和手段，利用遥感卫星特别是高分卫星的作用，大面积大尺度获取农田信息；其次，发挥农用无人机机动灵活，在作物不同生长阶段及时获取信息，再结合地面基于物联网的传感器系统，形成时空互补多源信息融合的农业信息获取体系。

如德清县政府基于GIS、高分影像、大数据驱动的数字化赋能乡村治理。建设“数字乡村一张图”一体化智能化公共数据平台，归集58个部门的282类、13亿条基础数据，搭建覆盖全域的数字孪生模型，分为乡村规划、乡村经营、乡村环境、乡村服务、乡村治理5大板块，利用现代信息与互联网技术，实现县级主要部门间涉农信息资源基于时空的整合共享以及乡村的精细化管理和数据的集成应用，助力产业发展和乡村治理可视化、数字化、智能化。

此外还有正大慈溪基地利用全球定位技术在产业园探索无人智慧农场，通过耕种管收生产环节全覆盖，机库田间转移作业全自动，自动避障异况停车保安全，作物生产过程实时全监控，智能决策精准作业全无人五大特点，基本实现粮食的耕、种、管、收全程无人作业。

记者：数字乡村建设有哪些难点和挑战？

何勇：围绕乡村数字化应用需求，数字乡村发展中仍然存在不少难点和挑战：

一是在因地制宜，特色型的规划数字乡村区域实施规划需要进一步落实。二是主导型的产业链布局还需要深入完善。三是推动数字技术、数字经济与全面乡村振兴、城乡一体化的深度融合还不够。四是更加细分工作的规范标准、流程再造、评价体系还需进一步形成。

基层数据采集管理的智能设备与县域层面一体化公共数据平台匹配不够，乡村数据采集难、质量低、成本高现象还普遍存在，县域的统一管理和基层的灵活应用还存在矛盾。高效、智能、安全的乡村信息基础设施建设水平还有待提高。结合人民群众问题导向和国家战略的应用场景还需进一步增加，围绕乡村公共服务体系、乡村网络文化等方向还存在薄弱点。

当前农业农村数字化先进技术自主创新和国产化程度还不够，围绕农业农村领域的5G、大数据、智能装备、人工智能以及农业遥感等关键核心技术、基础前沿技术还需加快突破。新一代信息技术与农业生产经营深度融合不足，基础研究和原始创新还需要加强。

受限于经济基础、资源禀赋等客观条件和当地政府重视程度等主观条件，数字乡村区域之间发展极不平衡，“东强西弱”现象明显。城乡数字化发展统筹力度不够，尚未建成统一的基层信息共建共享机制。

各级领导干部尤其是基层干部的数字经济思维能力和专业素质还需提高。村民尤其是老年村民的数字素养有待提高，对数字化的参与习惯需要渐进养成。数字乡村建设专业化复合型人才还比较匮乏，懂数字化生产技术的新型农民占比非常少，缺乏持续有效的人才培训培育平台与机制。

当前数字乡村项目建设还存在过多依赖政府投入的现象，多元化的协同参与、运营机制还未有效普及。社会或经济收益好的数字乡村新业态、新模式还需要深入探索和挖掘。人民群众的参与度与获得感还需要进一步提高。

记者：在数字乡村的建设道路上，在您看来高校、科研院所应该扮演怎样的角色？政府、测绘企业又应该如何作为呢？

何勇：数字乡村是一个系统化工程，各类资源要构建多元化的生态圈，以共建共享的机制服务乡村、服务广大农民。

一是要强化顶层设计。制定相应的支持政策，保障数字乡村建设资金投入，健全数字乡村建设发展统筹协调机制，加强部门协同和上下联动，编制好相关规划和标准化体系。制定规范化的可考核的评估指标体系。

二是搭建好总体系统架构。结合协同联动、统筹整合的工作管理机制，建设更加完善的数字化信息管理平台。以数字赋能乡村振兴为出发点，做好省市县乡村各职能部门一体化公共数据平台的贯通与基层基础设施建设，保障数字安全。

三是构建发展生态。推动更多开放多元的主体参与探索村集团与国有资本、社会资本在资本、技术、管理等方面联合的建设、运营机制；探索可持续性产业运营基金建设，推进统筹区域协调发展。

四是进一步树立标杆样板。积极利用各类宣传媒体和数字化手段，讲好乡村数字化、生态化高质量发展故事，向人民群众宣传普及数字福利，呼吁更多的群众了解数字乡村，参与数字乡村。

一是开展核心技术的攻关研究。发挥高校基础学科研究与人才技术优势，围绕核心“卡脖子”技术实现快速突破，形成一批自主知识产权的核心技术与装备，加快新技术新产品在农业农村领域的推广应用。

二是树立数字乡村建设模式。高校研究机构要积极研究数字乡村建设应用场景，及时总结经验教训，形成数字乡村建设可学习可复制的优秀模式，做好数字乡村建设的顶层设计与落地实施咨询指导。

三是培养数字乡村人才队伍。高校科研机构要加快培育数字乡村或农业农村信息化领域的创新型人才与团队，建立高端管理人才、技术人才以及跨学科、跨领域的复合型人才队伍。协同政府和企业等为乡村输入人才，通过各类培训着力提高村民的数字化修养。

各类承建企业应加大投资，加强技术创新，加大对数字相关应用系统的开发，逐渐形成和完善服务数字乡村的各类特色解决方案。积极探索数字乡村各领域应用开发，创新各种应用场景，能真正扎根乡村，为数字乡村建设注入活力。

各类乡村内部龙头企业应发挥引领和带头作用，积极应用新技术、新模式，促进乡村产业创新和升级壮大。同时，要积极主动地分享成功经验，与有资源但无能力无设备的村民积极展开对接，有效利用乡村闲置资源，进一步为村民创造财富。

记者：您曾多次提及数字乡村的“中国模式”，我国和其他国家的乡村数字化相比，特殊性在哪里？哪些方面可以借鉴，哪些方面又需要我们完全的科技独立自主？

何勇：首先我们要厘清我国当前的特殊国情以及与其他国家的差别。

首先，大国小农是我国的基本国情和农情。我国大部分耕地是以联产承包方式，分散在小规模的农户手里，这些土地很难连片；其次，我国智慧农业与数字乡村建设较发达国家起步晚，关键技术与制度机制建设方面还非常不完善，农业数字经济渗透率仅8.2%；再者，全面整体推进智慧农业的条件还不足。中国有5000多年的传统农业生产文化，我国农民数字素养不高，对智慧农业、乡村数字化建设认识不足。我国农业从业人口普遍老龄化、低学历化，加之自古以来的“小农思想”，就容易给智慧农业发展带来困难，即人们会直观追求短期的效益。

这就决定了我们国家的乡村数字化和智慧农业建设对比欧美以及日本等国家是有着特殊性的。

对比外国的乡村数字化，首先我们要做到因地制宜。美国、澳大利亚等国土面积较大的国家是充分发挥信息技术优势，结合大农场、集约化农业特点，以全面应用信息技术赋能农业发展的方式，增强了农业竞争力；而日本、荷兰则结合本身人多地少、精耕细作的农业特点，通过在薄弱环节重点推进智慧农业的方式，提升农业竞争力。我国农业当前面临规模结构的多样化，所以在加快推进智慧农业发展、补齐农业短板的同时，还应当因地制宜，既有“大而强”，也要“小而美”。

其次，要统筹发展，打通我国农业相关数据壁垒。美国政府依托不断完善数据库、数据平台，通过各种政策法规、机制设置将农业相关数据实现了统一管控。我国也要从中央以及省级层面加大相关农业农村数据统筹共享力度，打通相关数据壁垒，建立农业农村大数据平台，提高农业农村数字化标准化程度，保证信息获取真实、精准。

要掌握核心技术，保证科技独立自主。我国要大力开发适应我国资源特色的智能装备。适合不同地区、不同产业间的应用。要加大对于农业传感器、农业物联网、农业大数据、农业人工智能等关键核心技术的研发投入，实现自主知识产权。同时要加强数据获取与数据存储的高度安全性，保障国家与国土安全。

最后，要强化教育和宣传。要向发达国家学习，建设完善的农业农村数字化人才培养体系和机制，加强职业技能教育培训。此外，鉴于我国乡村数字化人才普遍不足，国家仍需要持续推进“科技下乡”“科技特派员”制度，派出一些既懂信息化又懂农业发展规律的专家或学者，用于指导智慧农业发展。同时利用新媒体技术加强可复制可推广的试点经验的宣传推广。

记者：未来的数字乡村图景在您看来会是怎样一幅画面呢？要触及这样的想象，在测绘地理信息方面，哪些是我们的着力点？

何勇：中国未来的乡村一定是以生态化为底色，以高度数字化为手段，满足城乡人民群众的获得感、幸福感、安全感，“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”的新时代富春山居图。

测绘地理信息应用在未来的乡村数字化建设里应该着重解决三件事情：一是未来无人智慧农场基于“地空星”一体的数据获取、数字模型建设与全自动化作业控制；二是基于地理信息系统的乡村数字孪生平台建设，着力解决基层治理智能化应用；三是以北斗应用为核心的相关自主知识产权基础应用技术的研发。测绘地理信息可为数字乡村“中国模式”提供坚实的基础。