在乡村振兴战略全面推进的大背景下，数字孪生技术虚实映射、实时交互、模拟推演的多重优势成为现代化农业发展的重要驱动，为智慧农业建设提供了科学、精准的解决方案。从精准管控的生产环节到协同升级的产业链，从科学赋能的生态保护到稳步提升的农民收益，数字孪生技术全方位驱动，为农业发展全过程输入全新动能，激活农村产业发展，为乡村经济的高质量转型注入更多活力。

　　技术内核与时代价值：数字孪生技术赋能农业转型的底层逻辑

　　数字孪生技术构建了同物理实体完全对应的虚拟孪生体，多源数据实现实时采集、传输和高效分析，能对物理场景进行实时动态监测、模拟推演和智能调控。此技术在农业领域的运用，填补了传统农业的空白，让现代化农业实现精准感知、科学决策和高效管理，符合当前农业现代化的发展需求。

　　第一，突破了传统农业的发展瓶颈。传统农业靠天吃饭，依靠自然禀赋，大多遵循粗放式管理模式，导致资源利用率不高，风险防控能力较弱，遇到恶劣的自然天气时，农户要承受较大的种植风险。数字孪生技术的出现，能够精准分析土壤墒情，依靠准确测算的气象参数对作物长势进行实时调控和全要素数据管理分析，使农业生产从依靠传统经验向运用数据分析转变，一定程度上缓解了资源约束问题。

　　第二，搭建技术融合应用载体。数字孪生技术并非单纯借助固化技术，而是有效整合互联网、大数据、5G和人工智能等多类技术，形成了集约化的平台。物联网 传感器成本下降，5G网络覆盖越来越大，卫星遥感精确度逐步提升，数字孪生技术在硬件支撑能力方面逐步加强，让如今的农业全流程数字化转型有了坚实的技术兜底推动。智慧农业从抽象的概念转化为具象的实践。

　　第三，契合乡村产业振兴需求。乡村产业振兴目的是实现农业产业的提质增效和农民的增收致富。数字孪生技术能够优化全链条农业生产流程，让产业链条逐步向下游发展，实现产品精加工，并创新产业运营模式，不断提升农业生产效率和农产品的品质，推动农业与二三产业深度融合，让农产品的附加值更高，让乡村产业振兴的动力越来越强。

　　全场景应用渗透：数字孪生技术重塑农业生产与管理流程

　　数字孪生技术广泛应用于农产品种植、养殖和设施农业等关键领域，全链条、全要素、全流程的虚拟管控体系覆盖产业发展的每个环节，让农业生产和管理实现了精准化升级，同步提升了农业的应用价值。

　　在种植领域，全面构建精准的管控体系，部署分布式土壤传感器和气象站，无人机被广泛应用于农产品种植，能够对土壤的养分、墒情、气象参数以及作物长势数据进行实时采集，并将采集到的数据传输到数字孪生平台，用来构建作物全生命周期虚拟模型。模型可模拟不同灌溉、施肥方案的效果，精准计算各生长阶段的水肥需求，实现按需灌溉、精准施肥，提升水肥利用效率30%以上；同时，融合计算机视觉技术监测作物健康状况，可提前预警病虫害风险，生成绿色防控方案，降低病虫害损失率15%—20%，保障农产品质量安全。

　　在养殖和设施农业发展领域，智能管控水平显著提升。通过构建养殖场数字孪生体，能够将智能耳标、环境传感器的各方面数据实现有效整合，随时监测动物的体温、心率和活动轨迹，对羊舍的温度、湿度、氨气浓度等参数进行全面传输、分析和实时调控，确保畜禽健康和养殖环境科学管控。一旦出现异常数据，系统会自动推送警报到平台，让信息和处置在最短时间内上传下达，降低疾病发生风险，提高养殖成活率。在设施农业领域，数字孪生技术可精准建模温室、大棚等设施，模拟不同农作物的光照、温度、湿度等环境，优化设施参数。同时同步设备运行数据，实现通风、补光、水肥等设备的远程调控，保障作物生长能够长期处于稳定的环境当中。

　　产业链协同升级：数字孪生技术拓展乡村产业融合路径

　　数字孪生技术的价值不仅局限于农产品生产环节，更在于推动农业生产链条协同联动，为乡村产业融合发展提供全新视角，实现从单一增产到全链条增值。

　　在供应链优化方面，全链条可视化管控实现了突破。通过构建农产品供应链数字孪生体，将种植、养殖、加工、仓储、运输、销售等环节的数据整合，让农产品实现从田间到餐桌的可视化流程追踪。借助技术模拟不同运输路线、仓储条件对农产品的品质影响进行分析，可优化调度方案，降低物流损耗，同时还可以构建起全流程的数字档案，让质量安全得到“一码追踪”。农产品进驻市场和超市后，消费者的信任度更高，农产品在市场上的竞争优势更加明显。

　　创新经营模式，实现生产和服务融合转型。在数字孪生平台上，农户可以获得技术咨询和市场信息推送，也可以根据自己养殖的农产品获取个性化的管理方案，延伸农业产品的价值链条。另外，通过整合产业链的各类数据，可以精准对接市场的发展需要和消费者需求，引导农户依据市场变化灵活调整养殖结构，规避市场风险，降低经营成本，提升经济效益。此项技术应用可以推动新型农业经营主体不断壮大，完善产业链利益联合，让农民更好地分享产业增值收益，同时激发其产业经营活力。

　　在绿色发展赋能方面，数字孪生技术使生产效益和经济效益的全面提升具备可行路径。数字孪生技术可以通过精准控制水肥施用，优化农药使用，减少农业面源污染，保护土壤和水资源，让生产环境长久、健康、稳定、可持续发展。还可以对农田系统进行动态监测和精准模拟评估，为轮作休耕有机肥替代可持续耕作制度提供科学参考，提升土壤肥力。在碳减排领域，此项技术可量化农业生产各环节的碳排放，模拟不同方案的碳足迹，优化农业种植过程的能源使用策略，推动农业种植实现低碳化转型，实现更大规模的绿色化发展运营，让农村的绿色发展得以长久健康运行。

　　未来，数字孪生技术在智慧农业领域的发展将朝着体系化、生态化方向迈进。在技术体系构建上，将形成覆盖多作物、多场景的标准化数字孪生模型库。结合高精度传感器与卫星遥感技术，可实现“空天地一体化”数据采集网络与虚拟模型的深度耦合，大幅提升模型模拟精度与决策响应速度，推动农业生产从“精准调控”向“自主智能”跨越。政策与市场的协同发力将加速生态培育，随着农业数字化标准体系的完善，将打破数据孤岛，推动产学研用深度融合，培育一批专业化数字孪生农业服务商，形成“技术研发—平台搭建—运维服务—产业应用”的完整生态链条。

　　在价值延伸层面，数字孪生技术将深度融入农业全产业链价值创造过程。一方面，将与农业金融、保险等业态结合，通过精准量化农业生产风险，为农业保险产品创新、信贷审批提供数据支撑，降低农户经营风险。另一方面，将赋能农业品牌建设，依托全流程数字化档案，助力优质农产品实现品牌溢价，推动农业从“产量导向”向“质量效益导向”转型。随着城乡数字鸿沟的逐步缩小，数字孪生技术将让更多农民共享数字经济发展成果，推动乡村产业振兴与农业现代化建设深度融合，为实现农业强、农村美、农民富的目标注入持久动力。

　　在数智时代，数字孪生技术将被广泛应用于智慧农业的发展场景，让智慧农业具备技术依托，实现社会效益和经济效益的全面提升，让农业现代化转型成为乡村振兴的重要驱动。从生产精准管控到产业链协同，从生态保护赋能到农民增收致富，数字孪生技术正全方位重塑农业发展模式，展现出巨大的应用价值与发展潜力。随着各类挑战的逐步破解与技术的持续创新，数字孪生技术持续发力，将会在智慧农业建设中发挥更大作用，推动乡村产业高质量发展，为乡村全面振兴绘就科技赋能的美好蓝图。

（作者：曹仁军，山东女子学院）