我國農業監測預警發展回顧與進展
——訪中國農業科學院農業監測預警團隊首席科學家許世衛

■ 本刊記者 曾詩淇

我國農業監測預警發展回顧與進展
——訪中國農業科學院農業監測預警團隊首席科學家許世衛

■ 本刊記者 曾詩淇

近年來，在大數據的推動下，農業監測預警工作的思維方式和工作方法發生了根本性的變化，在理論研究、技術應用、產品研發等方面取得了重要進展，成為現代農業發展和農業供給側結構性改革的重要支撐。監測預警作為現代農業穩定發展的重要基礎，有利于三農工作中實際問題的解決，有助于鄉村振興戰略的加快實施。

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

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

許世衛：隨著中國農業發展信息化水平的提升，農業監測預警的內涵特征也發生著顯著變化。幾十年來，我國農業監測預警主要經歷了以傳統計數與統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，農業監測預警學科領域逐步壯大與完善，互聯網、物聯網等信息技術為農業監測預警研究提供了有效的分析與管理工具，農業監測預警已經步入大數據時代。依托大數據構建的系統集成和預警模型，通過對海量數據的智能分析和深度挖掘，發現和準確模擬信息流走向，實現各類相關信息的相互印證，不斷提高監測預警結果的準確性，促使農業監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，全面推動農業監測預警理論發展和技術創新。在“農產品數量安全智能分析與預警關鍵技術及支撐平臺研究” “基于物聯網技術的農業智能信息系統與服務平臺” “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，全國各大農業高校和科研院所積極進行農業監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。

農業部先后建立了“農業部智能化農業預警技術重點開放實驗室” “農業部信息采集技術重點實驗室”“農業部農業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生產發展和農產品市場穩定發揮的重要作用，農業部于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、農業部農村經濟研究中心等10家單位的10位專家組成的農業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，農業部啟動了覆蓋17個省（區、市）的小麥、稻米等8個品種的全產業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，監測預警技術支撐的應用工作不斷加強。2001年，農業部建立了農產品質量安全例行監測制度，進行了農產品質量安全風險監測信息分析。2002年，農業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，為促進農業生產發展和農產品市場穩定發揮了重要作用。基于農業監測預警的數據準備、分析模型創立和專業分析隊伍的建立，2014年中國首次召開了中國農業展望大會，大會展望報告成為國內農產品市場權威信息發布的重要渠道之一。農業部進一步提出，到2025年全面建成全球農業數據調查分析系統，進一步增強在國際市場的話語權、定價權和影響力。

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

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

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

農業病蟲害監測預警方面：中國農科院植保所主持完成的“棉鈴蟲區域性遷飛規律和監測預警技術的研究與應用”項目，建立了覆蓋中國棉鈴蟲發生區的國家棉鈴蟲區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“主要農業入侵生物的預警與監控技術”，創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機制及可持續防控技術”項目，探明了長江中下游褐飛虱后期突發、灰飛虱區域性暴發關鍵機制，創新了監測防控技術，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“森林資源綜合監測技術體系”項目，首次構建了森林資源綜合監測指標與技術體系，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，自主研發了森林資源綜合監測系列軟件，實現了森林、濕地、森林災害、林業生態工程的綜合監測、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：中國農業科學院農業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”項目，解決了農產品市場領域信息感知、傳輸、處理環節的科學問題，為實現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年度農業部中華農業科技獎一等獎。

農作物生產過程精準化管理方面：南京農業大學主持完成的“基于模型的作物生長預測與精確管理技術”項目，創建了具有動態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-環境信息快速感知和物聯網實時監控技術及裝備”項目，攻克了農田信息快速感知、穩定傳輸和精準管控3個技術難題，成果獲得2015年度國家科技進步二等獎。

此外，農業監測預警對現代農業管理的應急調度、防控系統及信息權威發布等發揮了技術支撐。

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

記者：目前我國農業正處于傳統農業向“優質、高產、高效、生態、安全”的現代化農業轉型期，迫切需要建立健全、高效的農業信息監測預警機制，提高農業生產和管理效率。未來，農業監測預警該如何發展？

許世衛：農業監測預警將與現代農業產業管理唇齒相依。農業監測預警通過對農業產業鏈、價值鏈和供應鏈的鏈式監測，以及對信息流、物質流和資金流等的流式預警，可以實現對現代農業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現代化的發展，融合了大數據、物聯網、云計算和人工智能的農業監測預警，有望成為兩者在農業各產業交融發展中的管理利器，為現代農業的轉型升級提供必不可少的保障和服務。

大數據應用將貫穿農業監測預警過程始終。在來源廣泛、類型豐富和結構復雜的大數據推動下，農業監測預警的監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，監測過程將從農業單一環節向全產業鏈、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，預警區域將從全國、省域向市域、縣域、鎮域，甚至是田塊級別覆蓋。與此同時也帶來了諸多挑戰，如何充分利用大數據，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，形成標準規范的農業基準數據庫，構建多市場、多場景智能模型分析系統，形成可視化的預警服務表達和應用，為現代農業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。通過物聯網技術改造農業，提升各環節智能化程度，有助于實現“環境可測、生產可控、質量可溯”的實時感知。未來將以提高國內農業生產環境監測能力、農業生產和流通智慧化水平、保障農產品質量安全為目標，大力發展農業物聯網技術，完善農產品全產業鏈監測體系建設為重點，推動傳統農業管理方式變革，減少生產管理中的傳統路徑依賴，建立市場導向的現代農業管理制度；探索建立涉農信息共享機制，形成全行業、可比較的基礎數據庫；完善工作機制、模型和方法，繼續開展中國農業展望活動，發布權威農業市場信息。

以問題為導向的數據智能處理將取得突破。針對農業大數據的數據處理分析模型缺乏，未來要以問題解決為導向，加強適用農業大數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“數據”這一核心，構建大型智能化機理預測模型系統；圍繞農業全要素等數據資源，建立農業協同推理和智能決策模型，是未來解決大數據條件下分析預警的關鍵。未來將在數據處理方法、數據算法和基于云計算的“跨域關聯”等方面尋求新的突破，通過數據處理、挖掘、分析，變“大”為“小”，宏觀與微觀相結合，抽取出農業監測預警的最關鍵數據指標，歸納提煉農業信息流變化特征、內在機制、演變規律與影響路徑等，凝練農業監測預警的核心方向，推動農業監測預警向更快、更準、更高的方向發展。

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