智慧農業是數字地球、信息高速公路等全新概念在農業上的引伸,是農業科技發展的新動向。其概念的外延應涵蓋信息農業、農業、虛擬農業等概念的所有內容,并可以進一步理解為以計算機技術、地學空間技術、網絡通訊技術、電子工程技術等一批信息高技術為支撐,實現農業數據信息獲取的實時性和標準化、農業設計與決策管理的智能化、信息傳播的網絡化、實施過程的自動化的宏偉科學工程。

　　智慧農業是綜合應用地理信息系統、全球衛星定位系統、遙感技術、自動化技術、計算機技術、通訊和網絡技術等數字化技術,與農業所涉及的農業生產學科、農業環境學科、農業管理學科等基礎專業學科知識有機結合,在數字水平上對農業生產、管理、經營、流通、服務等領域進行數字化設計、可視化表達、智能化控制和系統化管理,達到合理利用農業資源、降低生產成本、提高經營效益、改善生態環境等目的,使農業按照人類的需求目標發展。

　　在我國兩年發布的農業科技發展綱要中,將智慧農業放在十分突出的位置。作為21世紀農業的重要標志,發展智慧農業及相關技術,是我國發展現代農業必然選擇的支撐技術。它將有助于我國農業從依靠經驗為主的傳統產業,轉變為依靠高新技術的現代產業,有助于推進農業和農村經濟結構戰略性調整,對于提高農業綜合生產能力和可持續發展能力,統籌城鄉經濟社會發展、推進農村小康社會建設等,具有十分重要的意義。
 

　　一、農業要素信息數字化

　　農業系統含有有四大要素,即生物要素、環境要素、技術要素及社會經濟要素。每個要素中又包含若干個子要素,如生物要素中,在作物種類方面有水稻、甘薯、玉米、花生等子要素;而同一種作物的生長發育,又含有發芽、分蘗、抽穗等子子要素,還可以繼續細分為若干階段相互獨立的基本因素。所有這些基本因素,按照智慧農業的數字化要求,用計算機能夠識別的數字語言、標準格式、管理路徑進行標記,建立相應的數據庫、數據倉庫或知識管理系統。

　　二、農業生產過程數字化

　　各種農業過程的內在規律及外部聯系,可以利用農業數學模型(亦稱農業模型)予以揭示、表達。農業模型是上二十世紀農業科學發展的一項重要成就,在智慧農業中是一項十分關鍵的技術,也稱為模擬農業、虛擬農業等。它將農業過程數字化,使農業科學從經驗的認知提高到理論的概括。利用數學模型,可以進行許多傳統的農業試驗無法進行的研究,可以大大節約農業研究的經費與時間;可以使農業生產過程模式化,帶控制系統的機器按照生產模式動作從而實現自動化生產。