众所周知，由于在农田内、地表上下作物生长环境以米为单位的空间分布的差异性，包括田间作物病虫草害的发生发展总是先以斑块形式在小区发生，再逐步按时空变化蔓延。田间内以米为尺度计量的平均产量的最大差异可以达到100%。由于作物生长发育还受到气候变化的影响，同一小区年际间的产量差异性也是很明显的。田间内产量明显的时空分布差异性，显示了农业资源利用存在巨大的潜力。“数字农业”的实施，就可以定量获得这种空间差异性信息，实行科学的分布式调控，达到田间内资源潜力的均衡利用而获得高产。

　　“数字农业”的主要内容应包括：数据仓库建设、元数据标准建设、监测系统建设、预测决策系统建设和信息发布系统建设等，其关键技术是：

　　1.全球卫星定位系统（GPS）。GPS技术是一个全天候、高精度、全球性无线电导航定时、定位信息服务系统，是一个功能强大、对任何人、在全球任何地方都可以免费享用的空间信息资源。在“数字农业”中，GPS系统用于农田土壤、苗情、病虫害信息采集。

　　2.地理信息系统(GIS)。GIS技术作为用于存储、分析、处理和表达地理空间属性数据的计算机软件平台，技术上已经成熟，并获得广泛应用。在“数字农业”中GIS系统主要用于建立农田土地管理、土壤数据、自然条件、作物苗情、病虫害发生发展趋势、作物产量的空间分布等的空间数据库和进行空间信息的地理统计处理、图形转换与表达等，为分析差异和实施调控提供处方信息。它将纳入作物栽培管理辅助决策支持系统，与作物生产管理与长势预测模拟模型、投入产出分析模拟模型和智能化作物专家系统一起，并在决策者的参与下，根据产量的空间差异性，分析原因，作出诊断，提出科学处方，落实到GIS支持下形成的田间作物管理处方图，指导科学的调控操作。

　　3.遥感技术(RS)。遥感技术在“数字农业”中是获得田间数据的重要来源，它可以提供大量的田间时空变化信息。20世纪70年代以来，RS技术在作物产量预测等方面作出了重要贡献，技术已趋于成熟并广泛应用。由于卫星遥感数据已达到必要的空间分辨率和提供满足作物需要的实时性，目前可以用作物生产的精细管理。

　　4.元数据管理技术。元数据是关于数据的采集，是数据的说明或描述。元数据是一种数据共享机制，通过它可以实现数据的透明访问。对一个系统来说：元数据可以起到提高系统的查询检查速度、提高系统分析效率的作用。在“数字农业”实施过程中，通过元数据可以清晰有序地组织异地数据，元数据的建设、管理成功与否决定着“数字农业”建设的效率问题。

　　5.遥感图像的快速处理技术。遥感技术在“数字农业”中是获得田间数据的重要来源，它可以提供大量的田间时空变化信息。但是，遥感图像的快速处理技术尚需进一步研究，以实时提供大量的遥感图像数据。

　　6.计算机宽带网络技术和虚拟现实技术。“数字农业”大量数据是在网上传输的，由于数据量巨大，这个网络应是高速宽带网，功能强、效率高。“数字农业”的建设需要对整个地球进行无缝连接，从全球到局部的任意漫游和放大，构建三维虚拟现实，因此，需要计算机宽带网络技术和虚拟现实技术。

　　“数字农业”提出后，美国、澳大利亚、加拿大等开展研究，并取得了重要进展。美国在全球占据了领先地位，在先后实现农业数据库创建、专家系统应用、计算机网络普及后，又开展以“3S”技术为代表的精准农业实践，估计有20％的耕地、80％的农场采取这种模式管理，并取得了显著的经济社会效益。荷兰有关单位与IRRI合作的SARP项目在东南亚国家得到广泛验证与应用。2006年美国《未来学家》杂志预测，未来10年美国每家农产均能使用精准农业技术，精准农业技术将在2010～2015年得到广泛应用。