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農業(yè)大數據引領智慧農業(yè)發(fā)展

2017-06-27 16:49:46

[ 導讀 ] 現代農業(yè)悄然步入物聯(lián)網時代，智慧農業(yè)大局初現!

一、農業(yè)大數據對智慧農業(yè)的重要性

隨著云時代的來臨，大數據也吸引了越來越多的關注。物聯(lián)網的存在使這種基于大數據的采集以及分析變成了一種可能，2009年以來，在國家政策積極鼓勵和財政資金大力支持下物聯(lián)網發(fā)展掀起高潮，此后，物聯(lián)網在工業(yè)、農業(yè)、交通、物流、城市管理、環(huán)境保護、公共安全、醫(yī)療、家居等各個領域都開展了應用示范，目前提倡的現代農業(yè)精細化生產與物聯(lián)網技術結合有著巨大的市場需求空間，以感知為前提，人與人、人與物、物與物全面互聯(lián)的網絡平臺構筑成功，現代農業(yè)悄然步入物聯(lián)網時代，智慧農業(yè)大局初現。

試想，如果農民能隨時掌握天氣變化數據、市場供需數據、農作物生長數據等等，農民朋友和農技專家足不出戶就可觀測到大田里的實景和相關數據，準確判斷農作物是否該施肥、澆水或打藥，不僅能避免因自然因素造成的產量下降，而且可以避免因市場供需失衡給農民帶來經濟損失。各國政府、社會組織、企業(yè)都意識到大數據這場旋風所帶來的機遇，開始發(fā)力推動大數據在農業(yè)領域的跨界應用。

大數據時代，不僅可以通過建立綜合的數據平臺，調控農業(yè)生產，還可以記錄分析農業(yè)種植養(yǎng)殖過程、農產品流通過程中的動態(tài)變化，通過分析數據，同時結合經驗，制定一系列調控和管理措施，使農業(yè)高效有序發(fā)展。

二、農業(yè)大數據平臺建設

在經歷了多年的發(fā)展，研發(fā)了涵蓋多層面、多領域的農業(yè)信息化系統(tǒng)，構建了很多不同級別、面向不同領域的數據資源，形成了龐大的信息資源財富。但是由于利益等原因，這些數據相互之前缺乏統(tǒng)一的標準和規(guī)范，信息缺乏共享，信息資源與業(yè)務脫節(jié)，這必然導致數據利用率低下、信息冗余散亂。構造虛擬化技術平臺，規(guī)范數據標準，將在大規(guī)模數據中心管理和解決方案交付方面發(fā)揮巨大的作用。

推進農業(yè)經濟的優(yōu)化，實現可持續(xù)的產業(yè)發(fā)展和區(qū)域產業(yè)結構優(yōu)化調整，進一步推動智慧農業(yè)發(fā)展進程，需要全面及時掌握農業(yè)的發(fā)展動態(tài)，這需要依托農業(yè)大數據及相關大數據分析處理技術，建設一個農業(yè)大數據分析應用平臺。

在技術上，該平臺應基于先進的大數據系統(tǒng)框架，充分融合物聯(lián)網在數據獲取以及云計算在數據處理方面的技術優(yōu)勢，建設具有高效性，先進性和開放性的業(yè)務化應用平臺。

結構上，該平臺應具有良好的可配置性，滿足資源擴展、業(yè)務流程的變化。平臺應具有穩(wěn)健的設計構架、良好的人機交互功能，便于一般技術人員開發(fā)使用。隨著應用領域的拓寬、業(yè)務的發(fā)展、業(yè)務量的增加，系統(tǒng)也應該具有良好的擴展性和應用性。

三、農業(yè)大數據的應用領域及解決猜想

（一）農業(yè)大數據目前主要應用領域

農業(yè)大數據類別復雜。從領域來看，以農業(yè)領域為核心，逐步拓展到相關上下游產業(yè)，并需整合宏觀經濟背景數據，包括統(tǒng)計數據、進出口數據、價格數據、生產數據、氣象、災害數據等；從地域來看，以國內區(qū)域數據為核心，借鑒國際農業(yè)數據作為有效參考；不僅包括全國層面數據，還應涵蓋省市數據，甚至地市級數據，為區(qū)域農業(yè)發(fā)展研究提供基礎；從廣度來看，不僅包括統(tǒng)計數據，還包括涉農經濟主體基本信息、投資信息、股東信息、專利信息、進出口信息、招聘信息、媒體信息、地理空間坐標信息等；從專業(yè)性來看，應分步構建農業(yè)領域的專業(yè)數據資源，進而應逐步有序規(guī)劃專業(yè)的子領域數據資源。

（二）農業(yè)大數據解決猜想

農業(yè)資源管理：

基于3S技術，建立管理區(qū)域電子地圖，對管理區(qū)域內農業(yè)種植用地進行科學決策、精細化管理。

1、基于3S技術，建立管理區(qū)域電子地圖

以全球定位系統(tǒng)（GPS）提供的地理基本信息基于地理信息系統(tǒng)（GIS）建立農業(yè)用地的電子地圖。運用遙感（RS）技術感知電子地圖中的實地信息（土質、），全面掌握農業(yè)種植用地的范圍，實時了解區(qū)域內土壤條件、大氣環(huán)境等綜合信息并通過對信息的差異性分析將種植區(qū)域劃分為不同的管理區(qū)域，有針對性地進行規(guī)劃。

2、附加種植業(yè)專題數據，充分整合區(qū)域信息

將包含實地遙感數據的電子地圖與種植業(yè)相關實驗數據相結合，實現種植業(yè)農業(yè)資源的實時查詢、分析、決策功能。

農作物生產管理：

整合傳統(tǒng)統(tǒng)計數據及農業(yè)資源管理信息，對不同管理區(qū)域內農作物進行有針對性的種植管理。

對種植影響因素差異性較大的不同區(qū)域定量獲取影響作物生長的環(huán)境因素（如土壤肥力、含水量、苗情、病蟲害等）信息，分析影響區(qū)塊產量差異的原因，采取技術上可行、經濟上有效的耕作措施，區(qū)別對待，按需實施的“處方農業(yè)”。

1、處方農業(yè)

農業(yè)大數據下的智慧農業(yè)發(fā)展針對水稻的品種、葉綠素含量、氮含量等信息的遙感信息抽取示意圖

2、農作物監(jiān)測、估產

利用遙感（RS）技術監(jiān)控農作物長勢，根據需要及時采取有效措施，并根據各種數據的綜合分析較準確地預估農作物產量。

農業(yè)大數據下的智慧農業(yè)發(fā)展遙感估產系統(tǒng)示意圖（顏色越深產量越高）

3、病蟲害分析

利用 GIS 、遙感、高光譜分析等技術，對植物病蟲害進行分析、預測、防治。

農產品質量安全管理：

整合產地環(huán)境、生產檔案、檢測數據形成農產品質量安全溯源數據。

1、產地環(huán)境數據

運用遙感（RS）、傳感器等技術手段全面掌握農產品產地環(huán)境數據，并形成歷史記錄。

2、生產檔案數據

農產品生產記錄，記錄農產品在生長過程中的各種農事操作信息。

3、農產品檢測數據

記錄企業(yè)資質，檢測報告，產品品質的認證證明等信息。

農業(yè)大數據下的智慧農業(yè)發(fā)展溯源系統(tǒng)示意圖

農村政務服務管理：

政務服務管理涵蓋人口管理、計生管理、黨群管理、公共咨詢、社保管理、經營管理、資源管理，將這些數據整合，形成縣、鄉(xiāng)、村三級政府部門的信息管理系統(tǒng)。

1、政務管理

政務管理內網承擔各級政府部門的辦公業(yè)務實現村、鄉(xiāng)、縣各級部門間的信息交流，政務管理外網處理各部門面向企業(yè)的業(yè)務及政府部門之間的業(yè)務。

2、公共服務管理

人口、計生、社保等公共服務的信息化管理，實現公共服務的簡便快捷

3、農業(yè)資源管理

涵蓋部分農業(yè)資源管理數據，為管理者提供轄區(qū)內的農業(yè)資源數據（土地使用情況、作物種植情況、產量預估等），為農業(yè)資源的科學決策提供可靠依據。

四、農業(yè)大數據引領智慧農業(yè)

總的來講，大數據作為新一代信息技術，在農業(yè)領域的應用任重道遠。大數據不僅充滿了挑戰(zhàn)和未知，人們也充滿了更多期待和憧憬。大數據涉及的內容十分浩瀚，可分成大數據科學、大數據工程、大數據技術、大數據應用等領域。目前在大數據技術和大數據應用方面關注的較多，而相比之下大數據科學和大數據工程問題尚缺乏足夠的重視。農業(yè)大數據屬于技術和應用層面，但同時也需要不斷吸收大數據的科學思想、引進大數據的最新研究成果，才能保持農業(yè)大數據的生命力。

農業(yè)作為中國的基礎產業(yè)，面臨著農產品需求不斷增加、資源緊缺、氣候變化導致災害頻發(fā)、生態(tài)安全脆弱、生物多樣性持續(xù)下降等嚴峻挑戰(zhàn)，夯實以農業(yè)物聯(lián)網、云計算技術為核心的農業(yè)信息化基礎，提升以大數據為支撐的農業(yè)信息化服務，開拓智慧農業(yè)新局面，實現農業(yè)現代化和信息化的跨越式發(fā)展。（來源:智城市慧生活）

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