14、智慧城市的智慧农业：创新与发展

智慧城市的智慧农业：创新与发展

1. 智慧农业的兴起

随着全球人口的持续增长，预计到2050年将达到97亿，到2100年约为110亿，且三分之二的人口将居住在城市地区，这给粮食供应和安全带来了巨大挑战。为了满足庞大人口的粮食需求，提高作物产量变得至关重要。同时，智慧城市的建设正成为国家和全球议程的前沿，各种技术的融合推动了生态智能城市的发展。在这样的背景下，智慧农业应运而生。

智慧农业集成了多种技术和应用，如互联网连接、云计算、物联网设备和平台等。这种集成使农民能够全面了解作物状况、水质、土壤质量等农业要素，并通过收集的大量数据进行人工智能分析和自动操作。智慧农业通过垂直排列的农业托盘，借助机器人设备和物联网传感器，实现了对农业环境的实时监测和控制，包括光照、湿度、温度、二氧化碳、酸碱度等。

2. 垂直农业的发展与优势

垂直农业作为智慧农业的重要形式，有着独特的发展历程。早在18世纪，环境农业就已出现，包括室内种植、室内农业、垂直农业等多种类型。近十年来，温室在粮食供应中发挥了重要作用。2011年，日本遭受地震和海啸袭击，引发福岛第一核电站灾难，导致5%的农业受损。为寻找解决方案，日本引入了垂直农业模式，政府的支持使得垂直农业在日本得到了显著发展。如今，韩国、斯堪的纳维亚国家和美国等许多国家都在使用垂直农业技术，且过去十年中垂直农业的规模急剧增长。

与传统农业相比，垂直农业具有诸多优势。传统农业面临着全球变暖、植物病害、虫害、土壤退化、资源短缺等诸多困难，且传统农业采用的旧工艺未整合供应链、市场价格和天气预报，还会破坏森林，增加碳足迹，导致气候变暖。而垂直农业有助于拯救60 - 70%的世界森林，通过恢复约两万亿棵树木来减少碳排放。此外