大數(shù)據(jù)在秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究

曾曉寧　藺旭東

摘 要：近年來，秦皇島市著力打造現(xiàn)代特色生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)，力圖逐步解決傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式中的種種弊端。但是，由于沒有統(tǒng)一的信息共享平臺，秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展受到了嚴(yán)重制約。本文對如何依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，對秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，構(gòu)建秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)信息共享平臺，實現(xiàn)信息資源的高效存儲、訪問及更新進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；Hadoop；生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.219

1 引言

目前，秦皇島市統(tǒng)籌規(guī)劃，協(xié)同發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的局面尚未形成，信息瓶頸的問題日益突出。由于沒有統(tǒng)一的信息共享平臺，給秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展帶來了諸多不利的影響：（1）各縣區(qū)在發(fā)展自身的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項目時，往往僅依據(jù)本縣區(qū)或更狹小區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)和自然資源條件，造成不少生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項目重復(fù)上馬，經(jīng)營和管理分散，難以形成相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展空間，全市的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展尚未形成合力；（2）秦皇島市的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)始終處于各個縣區(qū)、各個行業(yè)獨(dú)立發(fā)展的狀態(tài)，未形成明確的產(chǎn)業(yè)上下游分工，也無法形成成熟的產(chǎn)業(yè)鏈條；（3）農(nóng)業(yè)主管部門無法及時全面掌握全市范圍內(nèi)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的相關(guān)數(shù)據(jù)，容易造成對于全市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃及指導(dǎo)缺乏科學(xué)性，對各個生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項目的日常監(jiān)管也無法做到及時有效；（4） 一些有條件發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，還處于人們的信息盲區(qū)之中，無法將優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)資源切實轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。

本文從秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)研分析入手，確定能夠反映秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r的原始數(shù)據(jù)資源。依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，將各類的原始數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合，構(gòu)建起秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)信息共享平臺?；诖髷?shù)據(jù)信息共享平臺，我們將進(jìn)一步研究，如何實現(xiàn)秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)相關(guān)信息的統(tǒng)一發(fā)布與共享，為各類數(shù)據(jù)使用者提供準(zhǔn)確及時的數(shù)據(jù)服務(wù)。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)概述

大數(shù)據(jù)技術(shù)是近年來興起的一種綜合性信息技術(shù)，對于多來源、海量的異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理，具備天然的技術(shù)優(yōu)勢，以Hadoop平臺和Storm平臺為首的兩大主流技術(shù)框架，正在不斷完善和壯大，分別在離線數(shù)據(jù)處理和在線數(shù)據(jù)處理方面建立起各自的優(yōu)勢。這些發(fā)展，為大數(shù)據(jù)技術(shù)在秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用研究提供了很好的基礎(chǔ)。

3 大數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建

生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)不僅涉及農(nóng)業(yè)本身，還涉及環(huán)境、生態(tài)、海洋、林業(yè)、牧業(yè)、教育、經(jīng)濟(jì)、社會及文化等各方面信息的綜合利用。為此，我們首先將北戴河新區(qū)水稻生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)示范區(qū)、撫寧豐碩生態(tài)農(nóng)業(yè)區(qū)、昌黎縣漁島、北戴河集發(fā)農(nóng)業(yè)生態(tài)觀光園等具有代表性的既有的生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項目的生產(chǎn)數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)整合范圍。同時，我們還將覆蓋秦皇島市四區(qū)三縣的遙感數(shù)據(jù)以及地形地貌、行政區(qū)劃、人口資源等地理信息數(shù)據(jù)納入數(shù)據(jù)整合的范疇，以期充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)多種來源、多種形式數(shù)據(jù)的深度整合。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支撐下，我們采用大量的PC級服務(wù)器構(gòu)建起分布式服務(wù)器集群，每個節(jié)點(diǎn)同時承擔(dān)計算和存儲的角色。盡管每臺PC級服務(wù)器的性能無法與小型機(jī)相比，但是，通過創(chuàng)建多個物理數(shù)據(jù)副本以及大規(guī)模的并行處理，使得這種集群的最終處理能力要遠(yuǎn)勝于小型機(jī)系統(tǒng)。整個系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示。對于既有及未來生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項目的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，我們逐步建設(shè)數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)，連接各地各級的農(nóng)業(yè)監(jiān)測站，將數(shù)據(jù)逐級搜集匯總，并安全、高效地傳輸至服務(wù)器集群。同時，對遙感數(shù)據(jù)與地理信息數(shù)據(jù)設(shè)置了合理的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸接口。對于構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲平臺而言，不能單純局限于一種大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用。我們在構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺時，注重了數(shù)據(jù)規(guī)模和數(shù)據(jù)訪問兩者之間的平衡，數(shù)據(jù)聚合和離散化相結(jié)合。以最大限度滿足未來上層各項應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求。

4 大數(shù)據(jù)的展示與應(yīng)用

數(shù)據(jù)經(jīng)過大數(shù)據(jù)技術(shù)的深度整合，可以采用用戶友好的方式，如地圖定點(diǎn)縮放、直方圖統(tǒng)計、生產(chǎn)流程動畫演示等，展示給各類數(shù)據(jù)使用者。在統(tǒng)一的大數(shù)據(jù)存儲平臺中，由于既包含各項目的日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)，又包括覆蓋全區(qū)域的遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，并且這些監(jiān)控數(shù)據(jù)與區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)實現(xiàn)了相互整合。通過可視化處理，以秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展動態(tài)地圖的形式呈現(xiàn)在農(nóng)業(yè)部門相關(guān)管理人員的面前，使管理人員可以方便地對生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項目的生產(chǎn)動態(tài)進(jìn)行觀測，協(xié)調(diào)三區(qū)四縣各級農(nóng)業(yè)主管部門，及時發(fā)現(xiàn)、報告、處置和反饋全局性的問題。

5 結(jié)論

本文將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展之中，將生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)項目的既有生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及秦皇島市四區(qū)三縣的遙感數(shù)據(jù)以及地形地貌、行政區(qū)劃、人口資源等地理信息數(shù)據(jù)整合在一起，建立起秦皇島地區(qū)生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展的大數(shù)據(jù)平臺，使相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用有了一個統(tǒng)一的底層數(shù)據(jù)支持。未來，基于信息共享平臺，我們將進(jìn)一步研究，如何實現(xiàn)秦皇島市生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)相關(guān)信息的統(tǒng)一發(fā)布與共享、發(fā)展?fàn)顩r的日常監(jiān)管以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析與未來發(fā)展規(guī)劃。

參考文獻(xiàn)：

[1]藺旭東，周軍鋒，劉佳.資源關(guān)聯(lián)性大數(shù)據(jù)分析在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2016，37（02）：62-65.

[2]肖筱華，周棟.大數(shù)據(jù)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展研究[J].信息技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2014（04）：34-38.

[3]崔藝凡，尹昌斌，王飛等.浙江省生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展實踐與啟示[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃，2016，37（07）：101-107.

[4]宮婧，王文君.大數(shù)據(jù)存儲中的容錯關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報，2014，34（04）：20-25.

基金項目：河北省科技計劃項目（15210334）；河北省科技計劃項目（16210348）

作者簡介：曾曉寧（1973-），女，河北秦皇島人，碩士，副教授，研究方向為信息檢索、農(nóng)業(yè)信息化。