我國農業(yè)監(jiān)測預警發(fā)展回顧與進展
——訪中國農業(yè)科學院農業(yè)監(jiān)測預警團隊首席科學家許世衛(wèi)

■ 本刊記者 曾詩淇

我國農業(yè)監(jiān)測預警發(fā)展回顧與進展
——訪中國農業(yè)科學院農業(yè)監(jiān)測預警團隊首席科學家許世衛(wèi)

■ 本刊記者 曾詩淇

近年來，在大數(shù)據的推動下，農業(yè)監(jiān)測預警工作的思維方式和工作方法發(fā)生了根本性的變化，在理論研究、技術應用、產品研發(fā)等方面取得了重要進展，成為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展和農業(yè)供給側結構性改革的重要支撐。監(jiān)測預警作為現(xiàn)代農業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎，有利于三農工作中實際問題的解決，有助于鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的加快實施。

近日，“全國農業(yè)大數(shù)據與監(jiān)測預警學術研討會”在江蘇揚州舉行。相關領導與有關專家一起交流農業(yè)大數(shù)據與監(jiān)測預警的經驗與成果、規(guī)劃發(fā)展方向、人才隊伍建設等，共同推動農業(yè)監(jiān)測預警與大數(shù)據研究的協(xié)作與創(chuàng)新。會上記者采訪了中國農學會科技情報分會理事長、農業(yè)部市場預警專家委員會秘書長、中國農業(yè)科學院農業(yè)監(jiān)測預警團隊首席科學家許世衛(wèi)研究員，他系統(tǒng)回顧了幾十年來我國農業(yè)監(jiān)測預警研究經歷的主要發(fā)展階段，總結了近10年來在不同監(jiān)測預警領域取得的重大進展，針對當前我國農業(yè)面臨的發(fā)展新態(tài)勢，展望了農業(yè)監(jiān)測預警的未來發(fā)展前景。

記者：隨著農業(yè)信息技術的發(fā)展及在農業(yè)領域應用的不斷深化，農業(yè)監(jiān)測預警的地位和作用凸顯。那么我國農業(yè)監(jiān)測預警研究經歷了哪幾個發(fā)展階段？

許世衛(wèi)：隨著中國農業(yè)發(fā)展信息化水平的提升，農業(yè)監(jiān)測預警的內涵特征也發(fā)生著顯著變化。幾十年來，我國農業(yè)監(jiān)測預警主要經歷了以傳統(tǒng)計數(shù)與統(tǒng)計為基礎的起步階段、以計算機輔助為特征的成長階段、以信息感知與智能分析為特征的成熟階段等3個階段。

21世紀開始至今，農業(yè)監(jiān)測預警學科領域逐步壯大與完善，互聯(lián)網、物聯(lián)網等信息技術為農業(yè)監(jiān)測預警研究提供了有效的分析與管理工具，農業(yè)監(jiān)測預警已經步入大數(shù)據時代。依托大數(shù)據構建的系統(tǒng)集成和預警模型，通過對海量數(shù)據的智能分析和深度挖掘，發(fā)現(xiàn)和準確模擬信息流走向，實現(xiàn)各類相關信息的相互印證，不斷提高監(jiān)測預警結果的準確性，促使農業(yè)監(jiān)測預警理論和技術體系日趨壯大與完善。

國家部署了一批重大研究項目，全面推動農業(yè)監(jiān)測預警理論發(fā)展和技術創(chuàng)新。在“農產品數(shù)量安全智能分析與預警關鍵技術及支撐平臺研究” “基于物聯(lián)網技術的農業(yè)智能信息系統(tǒng)與服務平臺” “主要糧油作物質量安全全程跟蹤與溯源研究”等項目的支持下，全國各大農業(yè)高校和科研院所積極進行農業(yè)監(jiān)測預警領域的理論探索，突破了一系列重大難題，推動了成果應用。

農業(yè)部先后建立了“農業(yè)部智能化農業(yè)預警技術重點開放實驗室” “農業(yè)部信息采集技術重點實驗室”“農業(yè)部農業(yè)信息服務技術重點實驗室”等機構，開展專門研究。基于科研院校和有關專家對促進農業(yè)生產發(fā)展和農產品市場穩(wěn)定發(fā)揮的重要作用，農業(yè)部于2011年成立了首批以上海交通大學、中國農科院信息所、中國人民大學、農業(yè)部農村經濟研究中心等10家單位的10位專家組成的農業(yè)部市場預警專家委員會，進一步為農產品市場調控政策的制定提供重要智庫支撐。2015年初，農業(yè)部啟動了覆蓋17個?。▍^(qū)、市）的小麥、稻米等8個品種的全產業(yè)鏈信息分析預警團隊試點工作，組建了一支由首席分析師、會商分析師、省級分析師和產業(yè)信息員組成的共計1000余人的預警團隊。

由于智能分析方法的建立，監(jiān)測預警技術支撐的應用工作不斷加強。2001年，農業(yè)部建立了農產品質量安全例行監(jiān)測制度，進行了農產品質量安全風險監(jiān)測信息分析。2002年，農業(yè)部開始對農產品進行定時市場形勢分析，按照月度、季度、年度定期提出分析報告。2010年開展了18個農產品品種的單品種分析，為促進農業(yè)生產發(fā)展和農產品市場穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用?；谵r業(yè)監(jiān)測預警的數(shù)據準備、分析模型創(chuàng)立和專業(yè)分析隊伍的建立，2014年中國首次召開了中國農業(yè)展望大會，大會展望報告成為國內農產品市場權威信息發(fā)布的重要渠道之一。農業(yè)部進一步提出，到2025年全面建成全球農業(yè)數(shù)據調查分析系統(tǒng)，進一步增強在國際市場的話語權、定價權和影響力。

記者：中國農產品監(jiān)測預警系統(tǒng)、農情監(jiān)測系統(tǒng)、在線會商系統(tǒng)平臺、中國農業(yè)展望大會……我們看到，經過多年的累積和發(fā)展，中國農業(yè)監(jiān)測預警工作取得了顯著進展。那么針對農業(yè)生產和管理等方面的需求,近10年來我國農業(yè)監(jiān)測預警工作有哪些重大成果？

許世衛(wèi)：近年來，圍繞農業(yè)發(fā)展中的一系列重大問題和需求，如農業(yè)自然災害、作物病蟲害、自然資源監(jiān)測和農產品市場監(jiān)測等，農業(yè)監(jiān)測預警已經取得不少研究成果。

農業(yè)氣象災害監(jiān)測預警方面：甘肅省氣象局主持完成的“中國西北干旱氣象災害監(jiān)測預警及減災技術”項目，有效提高了干旱監(jiān)測、預測的準確度，成果獲得2013年度國家科技進步二等獎。中國農科院農業(yè)資源區(qū)劃所主持完成的“農業(yè)旱澇災害遙感監(jiān)測系統(tǒng)”，突破了旱澇災害信息快速獲取、災情動態(tài)解析和災損定量評估3個技術瓶頸，創(chuàng)建了國內首個精度高、尺度大和周期短的國家農業(yè)旱澇災害遙感監(jiān)測系統(tǒng)，成果獲得2014年度國家科技進步二等獎。

農業(yè)病蟲害監(jiān)測預警方面：中國農科院植保所主持完成的“棉鈴蟲區(qū)域性遷飛規(guī)律和監(jiān)測預警技術的研究與應用”項目，建立了覆蓋中國棉鈴蟲發(fā)生區(qū)的國家棉鈴蟲區(qū)域性災變預警技術體系，成果獲得2007年度國家科技進步二等獎。中國農科院植保所主持完成的“主要農業(yè)入侵生物的預警與監(jiān)控技術”，創(chuàng)新了入侵生物定量風險分析技術，提高了對入侵生物野外跟蹤監(jiān)控能力，成果獲得2013年度國家科技進步二等獎。江蘇省農科院植保所主持完成的“長江中下游稻飛虱爆發(fā)機制及可持續(xù)防控技術”項目，探明了長江中下游褐飛虱后期突發(fā)、灰飛虱區(qū)域性暴發(fā)關鍵機制，創(chuàng)新了監(jiān)測防控技術，成果獲得2015年度國家科技進步二等獎。

森林資源監(jiān)測預警方面：中國林科院資源信息所主持完成的“森林資源綜合監(jiān)測技術體系”項目，首次構建了森林資源綜合監(jiān)測指標與技術體系，突破了森林資源信息一體化采集、綜合分析處理、集成管理服務等關鍵技術，自主研發(fā)了森林資源綜合監(jiān)測系列軟件，實現(xiàn)了森林、濕地、森林災害、林業(yè)生態(tài)工程的綜合監(jiān)測、高效管理和集成服務，成果獲得2013年度國家科技進步二等獎。

農產品市場信息采集技術方面：中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所主持完成的“農產品市場信息采集關鍵技術及設備研發(fā)”項目，解決了農產品市場領域信息感知、傳輸、處理環(huán)節(jié)的科學問題，為實現(xiàn)農產品市場的信息采集和分析預警提供了有效手段，成果獲2014—2015年度農業(yè)部中華農業(yè)科技獎一等獎。

農作物生產過程精準化管理方面：南京農業(yè)大學主持完成的“基于模型的作物生長預測與精確管理技術”項目，創(chuàng)建了具有動態(tài)預測功能的作物生長模型及具有精確涉及功能的作物管理知識模型，成果獲得2008年度國家科技進步二等獎。上海交通大學機械與動力工程學院主持完成的“土壤作物信息采集與肥水精量實施關鍵技術及裝備”項目，圍繞精準施肥目標，在土壤作物信息獲取、施肥處方生成、變量施肥耕作等方面攻破了系列核心技術，成果獲得2011年度國家科技進步二等獎。浙江大學主持完成的“植物-環(huán)境信息快速感知和物聯(lián)網實時監(jiān)控技術及裝備”項目，攻克了農田信息快速感知、穩(wěn)定傳輸和精準管控3個技術難題，成果獲得2015年度國家科技進步二等獎。

此外，農業(yè)監(jiān)測預警對現(xiàn)代農業(yè)管理的應急調度、防控系統(tǒng)及信息權威發(fā)布等發(fā)揮了技術支撐。

近十幾年來，農業(yè)部、科研單位和企業(yè)等堅持開展農產品監(jiān)測預警工作，建立了數(shù)個農產品數(shù)量、價格、質量追溯等監(jiān)測預警系統(tǒng)。通過對農產品分品種的常規(guī)分析監(jiān)測和應急追蹤監(jiān)測，以日報、周報、專報、?？刃问?，將農產品市場監(jiān)測數(shù)據及形成的深度報告上報決策部門。農業(yè)展望是農業(yè)監(jiān)測預警的重要出口之一， 2014—2017年連續(xù)召開的4屆中國農業(yè)展望大會，受到了國內外廣泛關注。大會主要發(fā)布了未來10年中國農業(yè)展望、進行宏觀經濟與農業(yè)熱點專題研討交流農業(yè)監(jiān)測預警、農業(yè)大數(shù)據等理論與方法的最新成果，標志著中國特色農產品監(jiān)測預警體系建設取得重要成效。

記者：目前我國農業(yè)正處于傳統(tǒng)農業(yè)向“優(yōu)質、高產、高效、生態(tài)、安全”的現(xiàn)代化農業(yè)轉型期，迫切需要建立健全、高效的農業(yè)信息監(jiān)測預警機制，提高農業(yè)生產和管理效率。未來，農業(yè)監(jiān)測預警該如何發(fā)展？

許世衛(wèi)：農業(yè)監(jiān)測預警將與現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)管理唇齒相依。農業(yè)監(jiān)測預警通過對農業(yè)產業(yè)鏈、價值鏈和供應鏈的鏈式監(jiān)測，以及對信息流、物質流和資金流等的流式預警，可以實現(xiàn)對現(xiàn)代農業(yè)全生命周期的實時化、精準化和智能化管理調控。未來伴隨信息化和農業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，融合了大數(shù)據、物聯(lián)網、云計算和人工智能的農業(yè)監(jiān)測預警，有望成為兩者在農業(yè)各產業(yè)交融發(fā)展中的管理利器，為現(xiàn)代農業(yè)的轉型升級提供必不可少的保障和服務。

大數(shù)據應用將貫穿農業(yè)監(jiān)測預警過程始終。在來源廣泛、類型豐富和結構復雜的大數(shù)據推動下，農業(yè)監(jiān)測預警的監(jiān)測信息將從樣本向總體延伸，分析對象和研究內容將變得更加細化，監(jiān)測過程將從農業(yè)單一環(huán)節(jié)向全產業(yè)鏈、全過程、全生命周期擴展，預警周期也將由中長期向短期擴展，預警區(qū)域將從全國、省域向市域、縣域、鎮(zhèn)域，甚至是田塊級別覆蓋。與此同時也帶來了諸多挑戰(zhàn)，如何充分利用大數(shù)據，化繁為簡、去偽存真，亟須建立以需求為導向的實時化信息采集技術，形成標準規(guī)范的農業(yè)基準數(shù)據庫，構建多市場、多場景智能模型分析系統(tǒng)，形成可視化的預警服務表達和應用，為現(xiàn)代農業(yè)全生命周期精準管理提供支撐。

實時感知與個性服務成為研究與應用重點。通過物聯(lián)網技術改造農業(yè)，提升各環(huán)節(jié)智能化程度，有助于實現(xiàn)“環(huán)境可測、生產可控、質量可溯”的實時感知。未來將以提高國內農業(yè)生產環(huán)境監(jiān)測能力、農業(yè)生產和流通智慧化水平、保障農產品質量安全為目標，大力發(fā)展農業(yè)物聯(lián)網技術，完善農產品全產業(yè)鏈監(jiān)測體系建設為重點，推動傳統(tǒng)農業(yè)管理方式變革，減少生產管理中的傳統(tǒng)路徑依賴，建立市場導向的現(xiàn)代農業(yè)管理制度；探索建立涉農信息共享機制，形成全行業(yè)、可比較的基礎數(shù)據庫；完善工作機制、模型和方法，繼續(xù)開展中國農業(yè)展望活動，發(fā)布權威農業(yè)市場信息。

以問題為導向的數(shù)據智能處理將取得突破。針對農業(yè)大數(shù)據的數(shù)據處理分析模型缺乏，未來要以問題解決為導向，加強適用農業(yè)大數(shù)據分析挖掘技術的研究。圍繞農產品消費和糧食產量分析等重點工作，緊抓前沿信息技術和“數(shù)據”這一核心，構建大型智能化機理預測模型系統(tǒng)；圍繞農業(yè)全要素等數(shù)據資源，建立農業(yè)協(xié)同推理和智能決策模型，是未來解決大數(shù)據條件下分析預警的關鍵。未來將在數(shù)據處理方法、數(shù)據算法和基于云計算的“跨域關聯(lián)”等方面尋求新的突破，通過數(shù)據處理、挖掘、分析，變“大”為“小”，宏觀與微觀相結合，抽取出農業(yè)監(jiān)測預警的最關鍵數(shù)據指標，歸納提煉農業(yè)信息流變化特征、內在機制、演變規(guī)律與影響路徑等，凝練農業(yè)監(jiān)測預警的核心方向，推動農業(yè)監(jiān)測預警向更快、更準、更高的方向發(fā)展。

國內外技術融合將產生深刻變革。未來需要加強人才培養(yǎng)與合作交流、數(shù)據共享機制等多方面建設，聯(lián)合國內外農業(yè)、經濟、信息等有關領域專家，提煉農業(yè)監(jiān)測預警領域核心問題，實現(xiàn)農業(yè)監(jiān)測預警工作的大合作與技術融合，為農業(yè)監(jiān)測預警的重大理論問題的突破和關鍵技術體系的創(chuàng)新提供有力支撐。完善的中國特色的農業(yè)監(jiān)測預警體系，必將成為推進農業(yè)現(xiàn)代化，實現(xiàn)國內農業(yè)“優(yōu)質、高產、高效、生態(tài)、安全”目標的強力保障。