淺析大數據在智慧農業(yè)中的應用

趙濤 馬永斌

摘要：現代科技的不斷發(fā)展為我國農業(yè)生產帶來了一定程度的的挑戰(zhàn)和機遇，在具體生產過程中，大數據技術的科學應用具有不可或缺的重要價值，本文首先分析智慧農業(yè)發(fā)展過程中大數據應用價值及其智慧農業(yè)系統(tǒng)構建辦法，然后進一步探究應用大數據的具體策略，希望能夠有效推進我國現代農業(yè)生產。

關鍵詞：大數據;智慧農業(yè);應用實現

中圖分類號：F323.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-9129（2019）13-0023-02

Abstract：the development of modern science and technology for our country agricultural production has brought a certain degree of the challenges and opportunities， in the process of concrete production， scientific application of big data technology has an indispensable value， this paper analyzed the agricultural development process large data application value and wisdom agricultural system construction method， and then further explore the specific strategies of big data， hope to be able to effectively promote the modern agriculture production in China.

Key words：big data; Smart agriculture; Application implementation

引言：在我國現代農業(yè)發(fā)展過程中，智慧化是其未來發(fā)展的必然方向，在此過程中，科學應用大數據技術具有極其重要的現實意義，能夠確保有效推進智慧農業(yè)發(fā)展，為了進一步明確在智慧農業(yè)發(fā)展過程中如何更為科學的應用大數據技術，特此展開本次研究。

1 智慧農業(yè)發(fā)展中大數據應用價值

智慧農業(yè)對我國傳統(tǒng)農業(yè)生產進行了一定程度的改變，科學應用大數據和云計算能夠靈活調整和控制農作物市場供需關系，天氣變化信息及其生長數據，基于產業(yè)革命和科技革命，推動現代農業(yè)發(fā)展，實現農業(yè)技術的有效創(chuàng)新，確保農業(yè)生產過程中各個環(huán)節(jié)充分融合。在此過程中，智慧農業(yè)對現代農業(yè)生產提供智能化決策，可視化管理，精確化種植，為了更高程度地實現我國農業(yè)經濟強國的發(fā)展戰(zhàn)略目標，使農業(yè)技術落后的狀況得到合理消除，進而實現農業(yè)生態(tài)環(huán)境的科學改善，確保更為高效的利用農業(yè)生產資源，保障生產監(jiān)控配置的合理優(yōu)化，需要科學應用大數據技術。大數據的科學應用為我國智慧農業(yè)的有效發(fā)展提供必要的保障，在我國農業(yè)生產過程中，利用傳統(tǒng)聚類分析，抽樣調查等方式搜集畜牧業(yè)，林業(yè)和種植業(yè)等基本信息，信息數據收集的全面性存在一定程度不足，根本指標的普適性較低，在此過程中，基于大數據分析，科學應用物聯(lián)網和云計算等技術，能夠為我國智慧農業(yè)發(fā)展提供必要支持和保障，使我國農業(yè)生產實現更高程度的發(fā)展。

2 智慧農業(yè)系統(tǒng)構建

2.1構建智能預測模型。在進行農業(yè)種植過程中，種植面積和種植品種是其最為主要的兩個問題，基于智能算法科學應用人工神經網絡構建價格預測模型，能夠對來年作物價格進行準確預測，為農民和企業(yè)農業(yè)種植提供必要的參考依據，避免造成種植過量，對農戶和種植企業(yè)的經濟利益進行更高程度的保障。在開展具體工作時，首先需要確定可能會對農作物價格造成影響的各項因素，并對其進行數字化處理。其次，科學應用拉依達準則嚴格檢驗完成數字化處理之后的相關數據和今年以來監(jiān)測對象的具體價格，將其中存在的異常數據剔除，基于前后數據之間存在的相關性進行空缺數據的合理補充，確保數據集的完整性。隨后，基于matlab平臺科學應用premnmx函數，歸一化處理收集到的相關數據，確保數據實現更高程度的一致化。最后基于收集數據量進行神經網絡算法的科學選擇，實現智能預測模型的科學構建。在進行具體工作時，第一步，需要在模型內輸入，實現歸一化處理之后的相關數據進行數據訓練，同時利用剩余數據進行出去測試，當需要預測某種農作物價格時，只需要輸入相關數據便可以或許具有較高精確性的結果，為農戶生產提供必要的指導意見。

2.2構建病蟲害診斷系統(tǒng)。在基于智能算法針對農作物具體生產開發(fā)病蟲害診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)具體應用神經網絡算法識別圖形圖像，有效結合手機診斷系統(tǒng)和智能算法所具有的識別功能，進行病蟲害診斷系統(tǒng)的合理開發(fā)，確保其智能性，并在手機上進行直接安裝，確保種植戶能夠更為合理的應用。在具體進行農作物種植過程中，如果遇到病蟲害難題，只需要利用手機將病蟲害診斷軟件打開，合理選擇作物品種，直接掃描病蟲害部位進行農作物病癥的自動檢測，迅速匹配數據庫，明確病蟲害解決方案，為農業(yè)種植相關人員能夠對其進行更為有效的解決。

2.3構建預警系統(tǒng)?？茖W應用農業(yè)大數據收集相關信息，可以綜合分析現代人消費需求，市場變化和農業(yè)生產，預測可能出現的各種突發(fā)情況，以及各類風險，對其進行提前調控，避免市場變動，影響農業(yè)生產銷售，實現農業(yè)生產風險的有效降低。科學應用大數據技術分析未來走勢能夠使用戶及時明確市場動態(tài)，針對市場預測撥動設定應對方案。利用大數據技術綜合分析歷年氣候，預測本年度農業(yè)生產過程中可能發(fā)生的異常天氣，進行氣象預報，針對于極端天氣和災害天氣及時預警，確保農戶能夠進一步對抗農業(yè)災害?；诖?，相關工作人員，需要科學應用聚類算法進行預警系統(tǒng)的科學構建，通過陷入式系統(tǒng)進行綠色信號和紅色警報科學設計，同時進行警戒線直的科學設置，如果農作物預測結果超出警戒線，系統(tǒng)需要自動報警，同時發(fā)出紅色警報。

3 大數據應用和實現策略

3.1把握農業(yè)市場需求?；谵r業(yè)大數據，科學應用農產品平臺能夠準確評估農產品市場，明確其供求關系，從而進一步了解市場發(fā)展過程中，消費者的具體喜好，消費動靜僅僅針對農產品做出的評價，進而確保農業(yè)生產配置的及時性和有效性，保證農戶能夠更為順暢的對接市場，提前基于市場需求進行生產的合理規(guī)劃，確保農產品具有更高的市場競爭力，進而保證農民群體能夠基于市場需求進行科學生產，對其農產品提前制定銷售規(guī)劃。

3.2全面整合農業(yè)信息。在我國，目前農業(yè)市場發(fā)展過程中，供需不平衡的不良狀況具有一定程度的普遍性，導致無法及時銷售農作物，同時，同類產品的價格卻在不斷飆升，導致出現該項問題的主要原因在于物流環(huán)節(jié)，由于我國目前普遍采取個體戶的方式進行農業(yè)生產經營，導致相關人員無法及時獲取物流信息和市場信息，與此同時，農業(yè)生產總具有的地域化和季節(jié)性特征也使農業(yè)流通環(huán)節(jié)出現一定程度的積壓。在物流環(huán)節(jié)科學應用大數據技術，能夠對該問題進行有效緩解。例如在農業(yè)生產過程中合理應用目前快遞行業(yè)普遍應用的條形碼技術，能夠及時追蹤處于市場流通過程中的相關產品，進而確保統(tǒng)一調度某個區(qū)域的相關農產品，有效避免浪費和積壓，合理配置相關資源。同時，在智慧農業(yè)生產過程中，科學應用RFID技術合理融入大數據，能夠確保實時監(jiān)控追蹤農產品種植，加工以及銷售，確保食品具有更高的安全性，同時進行責任制度的科學構建。

3.3嚴格監(jiān)控生產環(huán)境。在我國傳統(tǒng)農業(yè)生產過程中，普遍是由人力進行耕種，不僅會有大量生產資料消耗，在具體工作過程中，大多數人員是利用個人生產經驗進行施肥灌溉，會在一定程度內造成水土流失現象，破壞當地生態(tài)環(huán)境。有效落實精準化農業(yè)，通過監(jiān)測數據科學處理和整合環(huán)境數據，確保智能控制農業(yè)生產環(huán)境，同時，基于具體需求進行相關執(zhí)行設備的合理調動，有效落實換氣、調光和調溫等步驟?？茖W應用智能農機技術、遙感觀測技術和全球定位技術針對農田進行地理信息系統(tǒng)科學構建，以此為基礎，能夠對作物生產狀況進行全面觀測，進而確保農業(yè)生產資料投放的針對性，實現節(jié)約資源，減少污染等目的?？茖W應用大數據分析還可以有效落實預測分析，為農業(yè)生產者進行項目決策提供必要建議，同時使耕地的發(fā)展?jié)撃芎褪褂每臻g得到最大程度的發(fā)揮，實現農業(yè)生產產量和經濟效益的全面提升。

3.4拓展智慧管理維度。在智慧農業(yè)發(fā)展過程中，智能決策和智能化管理農業(yè)生產是其發(fā)展的主要目標，就目前農業(yè)生產現狀而言，大數據技術應用的空間緯度具體集中于四個方面，其一，在進行農業(yè)生產過程中，具體應用智慧化管理時，必須綜合分析相關數據信息，而在具體落實大數據分析處理時，需要對其相關生產經驗的具體應用價值進行綜合考量，確保在進行智慧農業(yè)管理過程中，科學應用大數據技術，對我國農業(yè)生產的增收提供必要的支持，同時有效增強其管理效率和決策效率。其二，對農業(yè)資源進行智慧化管理是合理應用大數據信息的重要措施。在對生產資源進行優(yōu)化整合、二次配置和合理利用過程中，大數據分析事情不可或缺的重要基礎，為農業(yè)生產實現高產，優(yōu)質，節(jié)能提供必要的保障。其三，在生態(tài)環(huán)境方面進行智慧管理時，需要針對蟲害，災害，肥情，土情，水情，大氣等生態(tài)因素進行大數據分析，進一步檢查農業(yè)生產實現精細化管理的具體應用效果。其四，農產品質量安全實現智慧管理過程中，必須在其全產業(yè)鏈進行精確控制，全面掌握數據信息，更為高效的應用大數據信息。最后大數據信息的科學應用能夠進一步確保更為科學的管理農業(yè)生產設備，進行智能決策工作的最終目標在于通過數據分析監(jiān)控設備和生產設備科學應用大數據進行農業(yè)設備調度和管理服務和有效協(xié)調和科學處理。

3.5提升信息利用率。在我國，目前已經開始進行智慧農業(yè)的大力開發(fā)，與此同時，在收集大數據信息，物聯(lián)網以及云計算等技術方面也提供了大量的資金投入和技術支持，但是在農業(yè)生產過程中具體應用大數據信息時，利用率還普遍較低，基于此，在具體應用大數據過程中，必須對其以下幾點內容加強重視。其一，需要對目前農業(yè)生產過程中數據收集困難的問題進行科學改善，歐洲作為農業(yè)生產大國，在進行智慧農業(yè)生產過程中，已經可以實現大數據信息的有效融合，我國必須對其成功經驗進行合理借鑒，確保能夠更為合理的應用大數據技術。其二，還需要全面推廣合作社經營，該種經營模式能夠確保大數據收集具有更高的集中性。另一方面，在具體收集農業(yè)信息過程中，相關部門需要盡量避免完全依賴政府支持，進一步研究及收集方法和方式，各個地區(qū)涉農企業(yè)在補充大數據信息時，必須確保其可行性，同時，當地政府部門通過出臺相關政策，對信息來源和內容的獲取提供更大程度的支持。其三，還需要進行技術人才支持，對智慧農業(yè)生產規(guī)劃詳細的發(fā)展藍圖。在具體生產過程中，智慧農業(yè)生產目標對應用大數據的具體維度具有一定程度的決定性影響，與此同時，大數據技術也是有效利用生產資源的必然途徑，精神在具體應用過程中，必須對其信息利用率的問題進行綜合考慮和全面拓展，只有確保現場工作人員能夠科學應用農業(yè)智慧管理方式，才能實現智慧農業(yè)完成度和發(fā)展目標的有效拓展，與此同時，在收集農業(yè)數據信息過程中，還需要對其工作方式進行有效拓展，科學培養(yǎng)復合型人才和應用型人才，確保大數據分析產生的結果具有更高的可行性。

4 結語

總而言之，在現代農業(yè)生產過程中，科學構建智能預測模型，病蟲害診斷系統(tǒng)，預警系統(tǒng)，公共服務平臺和智能化共享平臺能夠確?？茖W構建智慧農業(yè)系統(tǒng)，實現智慧農業(yè)的科學應用，與此同時，嚴格把握農業(yè)市場需求，全面整合農業(yè)信息，嚴格監(jiān)控生產環(huán)境，優(yōu)化作物跟蹤服務，拓展智慧管理維度，提升信息利用率能夠確保在智慧農業(yè)發(fā)展過程中，科學應用大數據技術，為我國現代農業(yè)的進一步發(fā)展提供必要的保障，進而為國家農業(yè)經濟水平的有效提升奠定堅實的基礎。

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作者簡介：第一作者：趙濤（1988-），男，研究生，研究方向：計算機應用。通訊作者：馬永斌（1982.10-），男，在職研究生，講師，研究方向：計算機應用、物聯(lián)網通信技術。