水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀與趨勢(shì)

沈鳳明

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化逐漸在各行各業(yè)得到了應(yīng)用。大力發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)是我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀需求，在我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)大步向前的過(guò)程中，信息化技術(shù)與我國(guó)漁業(yè)深度融合，推動(dòng)著水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。本文從近些年來(lái)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)際情況入手，對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的內(nèi)涵進(jìn)行解讀，并分析了水產(chǎn)養(yǎng)殖信息處理與關(guān)鍵技術(shù)，在這基礎(chǔ)上對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討，推動(dòng)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化進(jìn)一步向前發(fā)展。

水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的內(nèi)涵

隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活的日益提高，水產(chǎn)品以成為群眾日常生活的常見(jiàn)品，且水產(chǎn)品具有高蛋白、低脂肪的優(yōu)良特性，它便隨之成為人們攝取蛋白質(zhì)的主要來(lái)源。我國(guó)作為水產(chǎn)養(yǎng)殖大國(guó)，已由傳統(tǒng)的捕撈式養(yǎng)殖轉(zhuǎn)化為信息化養(yǎng)殖模式，水產(chǎn)養(yǎng)殖已逐漸成為我國(guó)漁業(yè)不可或缺的組成部分，且其亦對(duì)小康建設(shè)、食品安全等方面起到了積極的促進(jìn)作用。

根據(jù)運(yùn)用的信息化技術(shù)以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)各環(huán)節(jié)的不同，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)信息化的應(yīng)用類型較為典型的有以下幾種：

（1）在養(yǎng)殖生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用信息化技術(shù)形成智能化生產(chǎn)模式，應(yīng)用各種信息采集器采集所養(yǎng)殖的水產(chǎn)生物各生長(zhǎng)環(huán)節(jié)的相關(guān)參數(shù)，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)參數(shù)信息進(jìn)行匯總并解讀，這將會(huì)給進(jìn)行生產(chǎn)環(huán)節(jié)的養(yǎng)殖者提供最為準(zhǔn)確、全面的信息，從而精準(zhǔn)的對(duì)水產(chǎn)生物進(jìn)行喂食以及投放魚藥，及時(shí)應(yīng)對(duì)各種可能出現(xiàn)的突發(fā)狀況，最大程度的節(jié)約了人力物力的投入，并獲取最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）在水產(chǎn)養(yǎng)殖的管理領(lǐng)域進(jìn)行信息化改造，形成現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖管理模式。這種應(yīng)用類型主要是以大數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，采用各種現(xiàn)代化信息采集手段全面、精準(zhǔn)的收集各類信息，為管理者進(jìn)行行政管理時(shí)提供科學(xué)依據(jù)，該應(yīng)用類型最先應(yīng)用在行政管理機(jī)構(gòu)。

（3）在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)相關(guān)的服務(wù)業(yè)務(wù)中應(yīng)用信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化服務(wù)模式。這種現(xiàn)代化服務(wù)模式貫穿整個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖的全過(guò)程，應(yīng)用近年來(lái)火熱的電子商務(wù)模式為水產(chǎn)養(yǎng)殖各環(huán)節(jié)提供工具采購(gòu)、人員培訓(xùn)以及資金上的金融服務(wù)等，給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)了日新月異的變化。

水產(chǎn)養(yǎng)殖的信息采集技術(shù)

實(shí)現(xiàn)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖建設(shè)和管理信息化的首要步驟就是信息采集，雖然我國(guó)大部分水產(chǎn)養(yǎng)殖的管理模式已較為成熟與完善，但此中仍存在因水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)信息采集不全面而造成缺陷。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，資源需求量大，因此水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)需對(duì)生產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)量以及所需地域進(jìn)行預(yù)估。

信息挖掘技術(shù)。信息的獲取需借助現(xiàn)有資料、實(shí)踐調(diào)查、養(yǎng)殖案例分析等方式獲取，對(duì)于已有文獻(xiàn)，我們無(wú)需再次對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，可直接獲取并使用，正所謂“站在巨人的肩膀上才能前進(jìn)的更快”。簡(jiǎn)而言之，對(duì)信息的采集我們可以通過(guò)閱讀文獻(xiàn)、參照養(yǎng)殖日志、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查等各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)代化的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式下，人們?cè)诓杉竭@些信息后就會(huì)將其錄入，再應(yīng)用信息挖掘技術(shù)導(dǎo)入電腦應(yīng)用中。該技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用的比較早，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)在業(yè)內(nèi)應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟。

傳感器技術(shù)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)用廣泛的傳感器技術(shù)主要有兩類。第一類是對(duì)水產(chǎn)生物以及其生長(zhǎng)參數(shù)、行為參數(shù)進(jìn)行采集，這些信息參數(shù)對(duì)養(yǎng)殖者的針對(duì)性養(yǎng)殖有著重要指導(dǎo)作用。這種傳感器技術(shù)主要是以水產(chǎn)生物的種類以及其養(yǎng)殖過(guò)程中各種相關(guān)特征作為傳感器收集的基礎(chǔ)。另一類是對(duì)養(yǎng)殖過(guò)程中的水環(huán)境各項(xiàng)信息進(jìn)行采集，一般使用的傳感器為水質(zhì)傳感器，這種傳感器技術(shù)一般以化學(xué)特性為采集基礎(chǔ)。

遙感控制技術(shù)。相對(duì)于傳感器技術(shù)可以采集到全面精確的各項(xiàng)參數(shù)信息，遙感控制技術(shù)所能采集的水質(zhì)信息非常有限，但應(yīng)用在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的遙感控制技術(shù)卻可以進(jìn)行分區(qū)域的信息采集工作，以區(qū)域所在地區(qū)的地理信息為基礎(chǔ)，可以完成多類型的信息采集工作。此外遙感控制技術(shù)還可以在養(yǎng)殖過(guò)程中對(duì)采集到的信息進(jìn)行預(yù)處理，這將會(huì)是之后水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)與其他先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)。除此之外，對(duì)參數(shù)級(jí)的信息獲取技術(shù)而言，遙感信息所獲取的水質(zhì)參數(shù)具有限性，且還能對(duì)水質(zhì)及其污染程度進(jìn)行測(cè)評(píng)。遙感控制技術(shù)亦可與地理信息技術(shù)相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)域進(jìn)行信息化監(jiān)控與管理。

水產(chǎn)養(yǎng)殖信息處理與應(yīng)用技術(shù)

信息處理與應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的重要組成部分，且亦是保證信息獲取的主要方式。通常我們根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖序列順序以及養(yǎng)殖模型特點(diǎn)，將水產(chǎn)養(yǎng)殖信息的處理與應(yīng)用分為水質(zhì)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)警及管理，疾病預(yù)防及診治，生物行為學(xué)模型的構(gòu)建三個(gè)部分。

水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)、預(yù)警預(yù)報(bào)及管理。水環(huán)境因素是對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程產(chǎn)生決定性影響的重要因素。所以為了給養(yǎng)殖業(yè)中的水產(chǎn)生物提供一個(gè)適宜生長(zhǎng)的環(huán)境條件就一定要對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作重點(diǎn)關(guān)注。進(jìn)過(guò)多年的發(fā)展改進(jìn)，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對(duì)水質(zhì)的檢測(cè)一般是依靠實(shí)時(shí)采集養(yǎng)殖水域的水溫、氧氣含量、氨氮、酸堿值等方面的信息來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面，信息化的主要作用的建立起了準(zhǔn)確的水質(zhì)在線監(jiān)控體系，可以在水質(zhì)狀況不確定時(shí)對(duì)水環(huán)境的好壞進(jìn)行預(yù)警，這將會(huì)為水產(chǎn)養(yǎng)殖的從業(yè)者在進(jìn)行管理時(shí)提供科學(xué)依據(jù)。

疾病診斷與預(yù)警。水產(chǎn)病害是導(dǎo)致水產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量安全的主要因素之一，且其易造成水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，因此相關(guān)部門應(yīng)及時(shí)采取措施，全面落實(shí)水產(chǎn)疾病診斷與預(yù)警工作。但由于我國(guó)水產(chǎn)疾病防治觀念落后以及對(duì)突發(fā)性病害的診斷能力弱等，因此造成病害誤診、用藥不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象，從而造成水質(zhì)下降及水產(chǎn)品品質(zhì)不佳，最終引起水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)虧損?；诖饲闆r，相關(guān)研究學(xué)者借助一系列現(xiàn)代科技對(duì)水產(chǎn)疾病進(jìn)行預(yù)估并創(chuàng)建了診斷系統(tǒng)，且該系統(tǒng)得到了水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)的廣泛應(yīng)用，借助該系統(tǒng)能有效加陜對(duì)水產(chǎn)病害信息的診斷速度。

除此之外，我國(guó)幅員遼闊，不同地域的水環(huán)境常常會(huì)具有很大的差異，這就使得各地水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)進(jìn)行養(yǎng)殖的水產(chǎn)生物種類也有很大的差異，因此在進(jìn)行養(yǎng)殖的過(guò)程中也會(huì)有很多問(wèn)題，比如由于生產(chǎn)生物種類的復(fù)雜性會(huì)容易產(chǎn)生許多流行性病毒的危害等，這對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品的安全性有著嚴(yán)重的侵害，因此會(huì)使得我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)常常會(huì)經(jīng)受各種問(wèn)題的挑戰(zhàn)。在這種復(fù)雜的大形勢(shì)下，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)專家嘗試將信息化技術(shù)與進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖的實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)，在一些水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)打造針對(duì)魚病檢測(cè)的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，這使得水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)專家與養(yǎng)殖業(yè)主實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的信息與技術(shù)的無(wú)障礙交流，兩方密切合作將可以快速、準(zhǔn)確解決水產(chǎn)生物的疾病診斷工作，對(duì)于水產(chǎn)養(yǎng)殖工作的順利進(jìn)行起到了重要作用。

水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料配方以及喂養(yǎng)時(shí)間。水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料配方以及喂養(yǎng)時(shí)間是水產(chǎn)養(yǎng)殖的關(guān)鍵所在，為充分實(shí)現(xiàn)通水產(chǎn)養(yǎng)殖管理信息化，相關(guān)研究學(xué)者建立了一套管理系統(tǒng)，它能有效分析餌料投喂量及時(shí)間，并同時(shí)建立起對(duì)應(yīng)的知識(shí)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建出飼料配方模型，從而實(shí)現(xiàn)飼料配方設(shè)計(jì)、投喂量、投喂次數(shù)的信息化安排與管理。在水產(chǎn)養(yǎng)殖的作業(yè)中，喂養(yǎng)的飼料被水產(chǎn)生物吸收的量與飼料的配方以及喂養(yǎng)飼料的時(shí)間存在著很大的聯(lián)系，因此研究出合適的飼料配方以及喂養(yǎng)時(shí)間成為了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中一項(xiàng)重要的課題。另外國(guó)外的有些專家另辟蹊徑，以建立模型的方式來(lái)模仿水產(chǎn)生物的食欲，這種仿真模擬的方式也能夠有效的保證飼料喂養(yǎng)的時(shí)間以及喂養(yǎng)的量。

水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)階段，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益快速，因此開(kāi)展水產(chǎn)養(yǎng)殖的信息化建設(shè)工作勢(shì)在必行，水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化無(wú)疑是現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展的有效保障，且其還能促進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，并不斷提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。信息化手段是現(xiàn)代養(yǎng)殖的技術(shù)前提，并且該種手段亦是完成信息處理的有效媒介?？偠灾a(chǎn)養(yǎng)殖信息化能有效提升水產(chǎn)品質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的充分管理，不斷完善與成熟我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖體系，同時(shí)促進(jìn)我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖體系逐步走向規(guī)范化。經(jīng)過(guò)多年的探索，信息化技術(shù)已經(jīng)成為了我國(guó)當(dāng)今水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要組成部分，在現(xiàn)代化養(yǎng)殖業(yè)中信息化作為養(yǎng)殖設(shè)施的基礎(chǔ)，為其他先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在業(yè)內(nèi)的應(yīng)用提供了重要支撐作用，在未來(lái)信息化技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中依然有著更為廣闊的發(fā)展前景。

信息獲取方式。在信息化應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)之前，業(yè)內(nèi)傳統(tǒng)的信息采集方式有著時(shí)間長(zhǎng)、工作量大、不夠客觀等不足，但由于水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境的多元性、復(fù)雜性，傳統(tǒng)的信息獲取方式顯然越來(lái)越無(wú)法滿足行業(yè)發(fā)展的需求。因此信息化的建模方法以及信息的處理能力必須要能夠?qū)λa(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確全面的采集并處理，此外傳感器技術(shù)也應(yīng)當(dāng)順應(yīng)潮流，不斷提升參數(shù)采集的智能化和精簡(jiǎn)化。傳統(tǒng)的信息獲取方式耗時(shí)長(zhǎng)、任務(wù)重、成本高等缺點(diǎn)，因此無(wú)法滿足當(dāng)前水產(chǎn)品養(yǎng)殖企業(yè)所需，針對(duì)此現(xiàn)象，相關(guān)研究人員需采取信息建模方法來(lái)完成對(duì)環(huán)境參數(shù)的全面感知與信息獲取，同時(shí)通過(guò)使用傳感技術(shù)也使得信息獲取更加效率化與便捷化。

信息化技術(shù)應(yīng)用。隨著集成傳感技術(shù)、遙感控制技術(shù)的不斷發(fā)展以及在水廠養(yǎng)殖業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使得水產(chǎn)養(yǎng)殖者對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖信息的參數(shù)采集精確性以及信息質(zhì)量得到了大幅度提升。越來(lái)越全面、準(zhǔn)確的參數(shù)采集技術(shù)提高了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的基礎(chǔ)信息水平，全面、精確的水產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)據(jù)對(duì)養(yǎng)殖者的養(yǎng)殖行為有著重要指導(dǎo)作用，提高了水產(chǎn)養(yǎng)殖水平。通過(guò)使用這些應(yīng)用技術(shù)，使得我們對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖信息的獲取更加精確，且在此基礎(chǔ)上提升了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的水平，為水產(chǎn)養(yǎng)殖信息的獲取提供有效保障。

養(yǎng)殖管理決策的轉(zhuǎn)變。為了實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的智能化與現(xiàn)代化，信息化與傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的深度結(jié)合發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前業(yè)內(nèi)的大趨勢(shì)。隨著信息化的廣泛應(yīng)用，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)從傳統(tǒng)的粗獷養(yǎng)殖方式逐漸升級(jí)為精細(xì)養(yǎng)殖方式，而傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖的管理方式也在向智能化控制模式轉(zhuǎn)變，顯著提高了管理水平。人工智能是水產(chǎn)品養(yǎng)殖信息處理中常用的應(yīng)用技術(shù)，相較于傳統(tǒng)信息處理方式，智能化養(yǎng)殖管理更高效、更完善，能有效解決環(huán)境因素所導(dǎo)致的養(yǎng)殖問(wèn)題?？偠灾?，養(yǎng)殖管理決策的轉(zhuǎn)變有助于水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的全面發(fā)展，從而為水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

信息化思維技術(shù)應(yīng)用。在實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的過(guò)程中，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的從業(yè)者具有信息化的思維與技術(shù)也非常必要，隨著信息化技術(shù)與水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)融合的越來(lái)越緊密，其信息化技術(shù)的科學(xué)本質(zhì)也需要從業(yè)者加以學(xué)習(xí)，這能夠使得科學(xué)技術(shù)走進(jìn)產(chǎn)業(yè)，提升了科技成果的轉(zhuǎn)化能力以及應(yīng)用規(guī)模。隨著信息化手段在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的廣泛應(yīng)用，因此企業(yè)需對(duì)信息化過(guò)程保持高度重視，遵循信息化的本質(zhì)，以傳統(tǒng)養(yǎng)殖管理模式為基礎(chǔ)，不斷創(chuàng)新與改革，從而促進(jìn)技術(shù)與管理的高度融合，不斷提升水產(chǎn)養(yǎng)殖管理水平與產(chǎn)品品質(zhì)。

近年來(lái)，我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展日益快速，但我國(guó)的大部分水產(chǎn)養(yǎng)殖管理體系仍存在極大的提升空間，因此開(kāi)展水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化的建設(shè)工作勢(shì)在必行。除此外，本世紀(jì)是信息化飛速發(fā)展的時(shí)代，這對(duì)于我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)不僅僅只是挑戰(zhàn)，更是一個(gè)難得的機(jī)遇。為了使得行業(yè)繼續(xù)充滿活力并創(chuàng)造更好的發(fā)展前景，業(yè)內(nèi)的從業(yè)人員以及相關(guān)行業(yè)的從業(yè)者應(yīng)當(dāng)將信息化技術(shù)與水產(chǎn)養(yǎng)殖的更加深度融合作為首要目標(biāo)。當(dāng)前信息化技術(shù)已經(jīng)在一部分水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到了較為成熟的應(yīng)用，但在許多方面依然存在的不足，在今后的研究和發(fā)展中，應(yīng)當(dāng)更加針對(duì)性的強(qiáng)化信息化技術(shù)，促進(jìn)其在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)揮更大的作用。