大數(shù)據(jù)如何監(jiān)測管理現(xiàn)代農(nóng)業(yè)

隨著海量信息的爆發(fā)，農(nóng)業(yè)跨步邁入大數(shù)據(jù)時代。如同其他行業(yè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，通過技術(shù)手段獲取、收集、分析數(shù)據(jù)，能夠有效地解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和市場流通等問題。

在大數(shù)據(jù)的推動下，農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)警工作的思維方式和工作范式發(fā)生了根本性的變化，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。本期嘉賓將帶您了解大數(shù)據(jù)時代下，農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警如何運行以及未來面臨的機遇。

大數(shù)據(jù)走進農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

數(shù)據(jù)庫專家、圖靈獎得主吉姆·格雷提出，數(shù)據(jù)密集型計算成為繼試驗科學(xué)、理論科學(xué)、計算科學(xué)之外的科學(xué)研究第四范式。大數(shù)據(jù)被學(xué)術(shù)界正式提出始于2008年9月《自然》雜志發(fā)表的“Big Data”系列專題文章，介紹了大數(shù)據(jù)應(yīng)用所帶來的挑戰(zhàn)和機遇。

人們圍繞研究數(shù)據(jù)的海量增加展開討論。2011年，《科學(xué)》雜志刊登“Dealing with Data”專題，指出分析數(shù)據(jù)的能力遠落后于獲取數(shù)據(jù)的能力。

2012年3月，美國政府公布了“大數(shù)據(jù)研發(fā)計劃”，基于大數(shù)據(jù)推動科研和創(chuàng)新。在我國，2012年5月香山科學(xué)會議第424次會議以“大數(shù)據(jù)”為主題，認為大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，大數(shù)據(jù)已成為各行業(yè)共同面臨的大問題。同年11月，香山科學(xué)會議第445次會議以“數(shù)據(jù)密集時代的科研信息化”為主題，討論“大數(shù)據(jù)”時代的科研信息化問題。

這些事件都標志著“大數(shù)據(jù)”走入我們的生活。那么，大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用如何？許世衛(wèi)表示，“農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和延展，是開展農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警工作的重要技術(shù)支撐。”

在他看來，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)不僅保留了大數(shù)據(jù)自身具有的規(guī)模巨大、類型多樣、價值密度低、處理速度快、精確度高和復(fù)雜度高等基本特征，還使得農(nóng)業(yè)內(nèi)部的信息流得到了延展和深化。

數(shù)據(jù)作為一種戰(zhàn)略資源，可以有效地解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的復(fù)雜問題，從數(shù)據(jù)的獲取、收集到分析，能夠事半功倍地解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題。

許世衛(wèi)舉例道，如通過傳感器、作物本體檢測手段，獲取了土壤中的氮磷鉀肥力等大量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行分析整理后可以有效指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的施肥量、施肥時間等問題，進行合理規(guī)劃，得出最合適的投入量，從而提高生產(chǎn)效率。

再如，大數(shù)據(jù)能夠提前預(yù)測到未來市場的供給需求，可以有效降低生產(chǎn)投入并采取適當?shù)拇胧┻M行智能化生產(chǎn)，對平抑物價起到調(diào)節(jié)作用。

大數(shù)據(jù)是監(jiān)測預(yù)警的基礎(chǔ)支撐

許世衛(wèi)指出，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取、采集渠道和應(yīng)用技術(shù)手段，無法通過人工調(diào)查得到數(shù)據(jù)，而需要依靠土壤傳感器、環(huán)境傳感器、作物長勢生命本體傳感器等手段支撐。由于技術(shù)更新、成本下降，使得農(nóng)業(yè)有關(guān)生產(chǎn)市場流通等數(shù)據(jù)獲取能力大幅提升。

“大數(shù)據(jù)使得農(nóng)業(yè)進入全面感知時代，用總體替代樣本成為可能；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)獲得更多依靠數(shù)據(jù)的支撐，從此進入智慧農(nóng)業(yè)時代；大量的數(shù)據(jù)可以優(yōu)化生產(chǎn)布局，優(yōu)化安排生產(chǎn)投入；大數(shù)據(jù)時代下，市場更有利于產(chǎn)銷對接，在消費環(huán)節(jié)減少浪費以及減少產(chǎn)后損失。”許世衛(wèi)說。

此外，大數(shù)據(jù)給農(nóng)業(yè)的管理也帶來變化。過去的農(nóng)業(yè)管理主要依靠行政手段指導(dǎo)和安排生產(chǎn)，大數(shù)據(jù)有利于分析提取特征、總結(jié)趨勢，通過市場信號的釋放引導(dǎo)市場進而引導(dǎo)生產(chǎn)。

許世衛(wèi)表示，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的高端管理工具。所謂監(jiān)測預(yù)警就是監(jiān)測數(shù)據(jù)，貫穿于農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到流通到消費到餐桌整個過程的產(chǎn)品流、物資流、資金流、信息流，使產(chǎn)銷匹配、生產(chǎn)和運輸匹配、生產(chǎn)和消費匹配。

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警也是對農(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。

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警還是現(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。農(nóng)業(yè)發(fā)展仍然面臨著多重不安全因素，急需用大數(shù)據(jù)技術(shù)去突破困境。

這主要體現(xiàn)在：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險增加，急需提前獲取災(zāi)害數(shù)據(jù)，早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警；農(nóng)產(chǎn)品市場波動加劇，“過山車”式的暴漲暴跌時有發(fā)生，急需及時、全面、有效的信息，把握市場異常，穩(wěn)定市場形勢；食物安全事件頻發(fā)，急需全程監(jiān)管透明化，懲戒違規(guī)行為。

可以說，農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警對大數(shù)據(jù)的需求是迫切的。

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測效果顯著

農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測效果顯著，大數(shù)據(jù)功不可沒，主要體現(xiàn)在監(jiān)測對象和內(nèi)容更加細化、數(shù)據(jù)獲取更加快捷、信息處理分析更加智能、數(shù)據(jù)服務(wù)更加精準等。

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。

農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是一個包含自然、社會、經(jīng)濟和人類活動的復(fù)雜巨系統(tǒng)，在其中的生命體實時的“生長”出數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出生命體數(shù)字化的特征。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。

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，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。

如中國農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)（China Agricultural Monitoring and Early Warning System，CAMES）已經(jīng)在機理分析過程中實現(xiàn)了仿真化與智能化，做到了覆蓋中國農(nóng)產(chǎn)品市場上的953個主要品種，可以實現(xiàn)全天候即時性農(nóng)產(chǎn)品信息監(jiān)測與信息分析，用于不同區(qū)域不同產(chǎn)品的多類型分析預(yù)警。

在大數(shù)據(jù)的支撐下，智能預(yù)警系統(tǒng)通過自動獲取農(nóng)業(yè)對象特征信號，將特征信號自動傳遞給研判系統(tǒng)。研判系統(tǒng)通過對海量數(shù)據(jù)自動進行信息處理與分析判別，自動生成和顯示結(jié)論結(jié)果，發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品信息流的流量和流向，在紛繁的信息中抽取農(nóng)產(chǎn)品市場發(fā)展運行的規(guī)律。最終形成的農(nóng)產(chǎn)品市場監(jiān)測數(shù)據(jù)與深度分析報告，將為政府部門掌握生產(chǎn)、流通、消費、庫存和貿(mào)易等產(chǎn)業(yè)鏈變化、調(diào)控穩(wěn)定市場提供重要的決策支持。