淺析農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警中的應(yīng)用

李婷

【摘 要】目前，農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展日新月異，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)信息化中扮演著不可或缺的角色，發(fā)揮著重要的作用。大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，我們國家的大數(shù)據(jù)發(fā)展正在趕超，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式已經(jīng)不再適用于當(dāng)前的新形勢。惟有將大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)合，才能使農(nóng)產(chǎn)品的銷路更加暢通。本文立足于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展現(xiàn)狀，詳細闡釋了當(dāng)前其在農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警中的應(yīng)用模式和功能，有助于農(nóng)技人員了解農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，旨在農(nóng)業(yè)推廣過程中加強對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的重視。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)；農(nóng)業(yè)推廣；農(nóng)產(chǎn)品預(yù)警

一、何為農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)

1、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

立足于大數(shù)據(jù)時代，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通和銷售等各環(huán)節(jié)都將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)掌握，可以綜合分析農(nóng)業(yè)氣象預(yù)測、市場需求與供給等數(shù)據(jù)，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中的各環(huán)節(jié)提供決策依據(jù)，有利于糾正農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的偏差。我國在不少農(nóng)田里都安裝了內(nèi)置攝像頭的傳感器，通過傳感器、攝像頭等終端應(yīng)用收集和采集農(nóng)產(chǎn)品的各項指標(biāo)，并將數(shù)據(jù)匯聚到云端進行實時監(jiān)測、分析和管理，還向農(nóng)民發(fā)放了智能手機和電腦，便于政府和各企業(yè)隨時隨地了解農(nóng)作物的生長情況，實時監(jiān)測信息，發(fā)現(xiàn)不妥之處及時報警。

2、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)采集的主要途徑

在農(nóng)業(yè)實踐中，各種配備 GPS 定位傳感器的農(nóng)業(yè)機械可以快速大量地生成自己的位置信息，由一個GPS 信號基站和若干 GPS 信號接收器構(gòu)成的 GPS作業(yè)系統(tǒng)，進行調(diào)度、指揮裝有 GPS 信號接收器的農(nóng)用設(shè)備進行作業(yè)，有助于農(nóng)產(chǎn)品作業(yè)效率的提高。

目前，我國GIS 發(fā)展還相對落后，缺乏相關(guān)信息。GIS 在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中的作用主要包括：建立農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)資源的動態(tài)監(jiān)測、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的管理與決策。通過遙感成像等技術(shù)，配合 GPS 系統(tǒng)，結(jié)合信息的人工報送和終端采集，繪制加載了包括作物品種信息、化肥施用量信息、農(nóng)作物播種面積等多種信息的信息地圖，通過對比不同時間的農(nóng)地信息變化，為農(nóng)業(yè)空間比較研究、生態(tài)環(huán)境空間分析、病蟲害防治、農(nóng)作物生長預(yù)測、水旱災(zāi)害預(yù)測等提供重要背景材料，為農(nóng)業(yè)綜合管理和決策提供科學(xué)的依據(jù)。

RS 技術(shù)是一種遠距離偵測技術(shù)，通過在遠距離上偵測標(biāo)的物的反射、輻射和散射電磁波，進行信息提取、記錄、分析和加工，是一項重要的數(shù)據(jù)獲取手段，也是 GPS 與 GIS發(fā)揮作用的重要前提。利用高分辨率的遙感信息，可以獲取農(nóng)田土壤以及農(nóng)作物特性的空間反射光普變異性，從而獲取有關(guān)農(nóng)田及作物生長的一系列信息。

3、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)分析的特點與機制

一是由于知識和技術(shù)的限制，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的對象是具有代表性的樣本數(shù)據(jù)，常常需要對數(shù)據(jù)進行各種“技術(shù)處理”。而大數(shù)據(jù)分析是基于全樣本的分析，即樣本等于總體，從而能更真實地反映數(shù)據(jù)現(xiàn)象背后的情況。

二是大數(shù)據(jù)分析主要關(guān)注“相關(guān)關(guān)系”，大數(shù)據(jù)分析的時效性更強，這是有別于傳統(tǒng)計量研究的重要特點。通過將收集到的各種信息數(shù)據(jù)化處理后，不僅可以供人工檢索和分析，利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和人工智能技術(shù)還可實現(xiàn)機器對數(shù)據(jù)的訪問、檢索和分析，從而極大地提高工作效率。

三是大數(shù)據(jù)分析采取信息的事后識別。大數(shù)據(jù)分析可以在眾多的數(shù)據(jù)中進行事后識別，即從所有收集到的數(shù)據(jù)信息中截取需要的信息進行分析，這是大數(shù)據(jù)分析機制的另一個特點，不僅可以解決事先預(yù)計到的問題，也可以處理事先沒有預(yù)計到的問題，這樣提高了其解決多樣性、復(fù)雜性農(nóng)業(yè)問題的能力。

二、大數(shù)據(jù)在農(nóng)產(chǎn)品檢測預(yù)警中的應(yīng)用

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警是對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、市場運行、消費需求、進出口貿(mào)易及供需平衡等情況進行全產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)采集、信息分析、預(yù)測預(yù)警與信息發(fā)布的全過程。在大數(shù)據(jù)的推動下，監(jiān)測對象和內(nèi)容更加細化，數(shù)據(jù)分析技術(shù)智能化，監(jiān)測預(yù)警周期縮短，推動我國農(nóng)業(yè)向精細化、智能化發(fā)展。

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)貫穿于農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量形成、產(chǎn)銷流通和產(chǎn)品消費的整個過程，大數(shù)據(jù)技術(shù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將實時捕捉數(shù)據(jù)，形成信息流。通過大數(shù)據(jù)智能分析技術(shù)將全面揭示信息流的流量、流向，并對農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈的過程進行模擬針對關(guān)鍵節(jié)點進行分析，最終實現(xiàn)動態(tài)預(yù)警和精準(zhǔn)調(diào)控。

中國的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)域廣闊、產(chǎn)品種類繁多、市場類型多樣、產(chǎn)業(yè)鏈條細長不缺乏可收集的數(shù)據(jù)但是缺乏精確和系統(tǒng)化收集數(shù)據(jù)的手段和收集數(shù)據(jù)的意識。目前的數(shù)據(jù)要么是缺失有待收集；要么是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差，經(jīng)不起推敲和檢驗；要么難以公開共享。數(shù)據(jù)的滯后和缺失難以滿足農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警工作實時精準(zhǔn)的技術(shù)要求。農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展最重要的基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)是做好監(jiān)測預(yù)警工作的基礎(chǔ)支撐。

三、大數(shù)據(jù)推動農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警全面變革

1、監(jiān)測對象、內(nèi)容具體細化

伴隨著農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展數(shù)據(jù)粒度更加細化，農(nóng)產(chǎn)品信息空間的表達更加充分，信息分析的內(nèi)容和對象更加細化。傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警常常存在“抓大放小”的問題抓住了糧、棉、油、糖等大宗農(nóng)產(chǎn)品，而忽視了小宗鮮活農(nóng)產(chǎn)品，造成生姜、大蒜、綠豆等小宗產(chǎn)品價格“過山車”式的波動，一度造成市場不穩(wěn)。

農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量風(fēng)險和市場風(fēng)險既是“產(chǎn)出來”的，也是“管出來”的過去受制于信息監(jiān)測手段和設(shè)備的局限無法實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的監(jiān)測預(yù)警，而大數(shù)據(jù)技術(shù)則突破了這一困局，使得農(nóng)產(chǎn)品的分析產(chǎn)品涵蓋大宗、小宗農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警內(nèi)容從總體供求向產(chǎn)業(yè)鏈、全過程監(jiān)測擴展預(yù)警周斯由中長期監(jiān)測向短期監(jiān)測擴展預(yù)警區(qū)域由全國、省域向市域、縣域、鎮(zhèn)域，甚至是具體的田塊擴展。

2、大數(shù)據(jù)的獲取技術(shù)快捷

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃夹g(shù)的蓬勃發(fā)展，極大地推動了監(jiān)測數(shù)據(jù)的海量爆發(fā)，數(shù)據(jù)實現(xiàn)了由“傳統(tǒng)靜態(tài)”到“智能動態(tài)”的轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)代化的信息技術(shù)將全面、及時的獲取與農(nóng)業(yè)相關(guān)的氣象信息、傳感信息、位置信息等，全方位掃描農(nóng)產(chǎn)品全產(chǎn)業(yè)鏈過程。在農(nóng)作物的生長過程中，基于溫度、濕度、光照、降雨量、土壤養(yǎng)分含量、等的傳感器以及植物生長監(jiān)測儀等儀器能夠?qū)崟r監(jiān)測生長環(huán)境狀況；在農(nóng)產(chǎn)品的流通過程中，等定位技術(shù)、射頻識別技術(shù)實時監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品的流通全程，保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全；在農(nóng)產(chǎn)品市場銷售過程中，移動終端可以實時采集農(nóng)產(chǎn)品的價格信息、消費信息，引導(dǎo)產(chǎn)銷對接，維護市場穩(wěn)定。

3、大數(shù)據(jù)信息處理分析技術(shù)智能

在農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)警領(lǐng)域我國各部門已經(jīng)建立了一些大型分析系統(tǒng)。如農(nóng)業(yè)部的農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)國家糧食局的糧食宏觀調(diào)控監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，商務(wù)部的生豬、重要生產(chǎn)資料和重要商品預(yù)測預(yù)警系統(tǒng)新華社的全國農(nóng)副產(chǎn)品和農(nóng)資價格行情系統(tǒng)以及海關(guān)總署進出口食品安全監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)等。許多系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)處理上能力尚可，但對于半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理則比較欠缺。在大數(shù)據(jù)背景下，數(shù)據(jù)存儲與分析能力將成為未來最重要的核心能力。未來人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)建模、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)將被廣泛應(yīng)用，以等平臺為支撐的應(yīng)用平臺分析將成為主流，我國農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警信息處理和分析將向著系統(tǒng)化、集成化、智能化方向發(fā)展。

（作者單位：青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017級農(nóng)業(yè)碩士在讀）