基于大數(shù)據(jù)的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展研究

劉璐

[摘 要]智慧農(nóng)業(yè)是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要方向與模式，但智慧農(nóng)業(yè)目前仍存在基礎(chǔ)設(shè)施落后、信息化水平低等諸多問題，大數(shù)據(jù)發(fā)展?jié)M足了智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的訴求，通過發(fā)揮政府職能、加強(qiáng)政策導(dǎo)向;建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的科學(xué)化和規(guī)范化管理;構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)保障團(tuán)隊(duì)、提供農(nóng)民技術(shù)培訓(xùn)等多種舉措并行推動(dòng)基于大數(shù)據(jù)的智慧農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]大數(shù)據(jù);智慧農(nóng)業(yè);物聯(lián)網(wǎng)

[中圖分類號]F323.3 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

智慧農(nóng)業(yè)是以現(xiàn)代信息技術(shù)為手段，運(yùn)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、智能技術(shù)以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行智能化管理，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的種植精準(zhǔn)化、管理可視化、決策智能化的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理模式。2018年1月29日國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)示范區(qū)建設(shè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》，該意見明確提出將發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)作為我國農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要目標(biāo)。近年來，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)、嵌入式等技術(shù)的深入發(fā)展與逐步實(shí)現(xiàn)，多種新技術(shù)與智慧農(nóng)業(yè)相融合，為建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)提供了新的發(fā)展途徑和選擇。

1 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和存在的問題

1.1 基礎(chǔ)設(shè)施落后

要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用信息技術(shù)及自動(dòng)化控制技術(shù)，對土地、作物等實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化、差異化、智能化的操作和管理，在生產(chǎn)過程中需要大量使用自動(dòng)化、智能化的農(nóng)業(yè)機(jī)械，如智能化播種機(jī)、施肥機(jī)、噴灑機(jī)、抽水機(jī)、粉碎機(jī)等，而目前我國大部分地區(qū)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施仍舊落后，大型現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)設(shè)備較少。智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施成本高體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備成本高和信息化成本高兩方面。高科技機(jī)械農(nóng)具的高價(jià)格使其在農(nóng)業(yè)成產(chǎn)中的普及程度受到限制，制約了智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。而網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施如農(nóng)村寬帶、光纖設(shè)施覆蓋率的不足也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。信息化成本高，在一定程度上延緩了農(nóng)村信息化建設(shè)與推進(jìn)，也間接阻礙了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

1.2 信息化水平低

目前我國智慧農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化程度低，數(shù)據(jù)采集覆蓋面不足，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)缺乏準(zhǔn)確性與權(quán)威性。農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)整合程度低，缺乏信息數(shù)據(jù)共享。智慧農(nóng)業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要多種數(shù)據(jù)信息，而信息的掌控者往往歸屬于不同部門，又因?yàn)橹贫润w制問題導(dǎo)致部門之間的運(yùn)作相互獨(dú)立，不能將信息數(shù)據(jù)進(jìn)行充分共享，造成信息數(shù)據(jù)資源的大量浪費(fèi)與閑置。我國農(nóng)業(yè)信息平臺(tái)較少，企業(yè)針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建立的信息應(yīng)用網(wǎng)站、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)都規(guī)模較小、內(nèi)容復(fù)雜且信息準(zhǔn)確度未經(jīng)政府確認(rèn)，使許多農(nóng)業(yè)類信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)性、時(shí)效性減弱，導(dǎo)致我國農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)對智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)功能降低，智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不確定性增大。

2 大數(shù)據(jù)信息滿足了智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的訴求

智慧農(nóng)業(yè)是集成專家智慧與知識(shí)，充分應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、分析、預(yù)警、決策、專家在線指導(dǎo)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策。在智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展過程中，需要針對土壤資源、氣象環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流程等諸多要素統(tǒng)計(jì)區(qū)分監(jiān)測，才能進(jìn)行最為合理的優(yōu)化配置。在大數(shù)據(jù)快速發(fā)展的今天，其云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢彌補(bǔ)了傳統(tǒng)聚類分析、抽樣調(diào)查等數(shù)據(jù)信息收集不足的現(xiàn)實(shí)問題。借助海量的大數(shù)據(jù)信息，小到具體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)流程監(jiān)測數(shù)值等微觀數(shù)據(jù)，大到氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)、市場信息數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品對外貿(mào)易數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量或產(chǎn)值等宏觀數(shù)據(jù)，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率的必要基礎(chǔ)，也是落實(shí)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展要素的根本目標(biāo)。大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢對智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求提供了技術(shù)保障和支持。

3 利用大數(shù)據(jù)發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)施策略

3.1 發(fā)揮政府職能、加強(qiáng)政策導(dǎo)向

黨的十八大為中國新農(nóng)村發(fā)展指明了方向，即在新農(nóng)村建設(shè)過程中農(nóng)業(yè)要逐步向智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展。各級政府應(yīng)結(jié)合國家在宏觀層面提出的智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展思路，制定符合本地區(qū)實(shí)際的合理的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，制定與智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展相關(guān)的研發(fā)、推廣、培訓(xùn)等配套政策，加大資金投入，劃撥專項(xiàng)基金和專項(xiàng)補(bǔ)貼，同時(shí)拓寬投資渠道，積極引進(jìn)成熟的大數(shù)據(jù)公司進(jìn)行農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)研發(fā)，創(chuàng)立農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，鼓勵(lì)社會(huì)資本進(jìn)入智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，完善相關(guān)法律法規(guī)，為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展提供法律保障和政策支持，推進(jìn)大數(shù)據(jù)在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。

3.2 建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的科學(xué)化和規(guī)范化管理

利用互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，建設(shè)集展示、服務(wù)、管理功能為一體的農(nóng)業(yè)管理服務(wù)信息化平臺(tái)。平臺(tái)的核心是構(gòu)建農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺(tái)，平臺(tái)構(gòu)建數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)等功能模塊，同時(shí)做好數(shù)據(jù)安全保障。圍繞智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，利用互聯(lián)網(wǎng)、流媒體、傳感器等多重途徑獲取官方數(shù)據(jù)（政府部門或者事業(yè)單位直接提供的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)接口）、半官方數(shù)據(jù) （各行業(yè)協(xié)會(huì)）、各個(gè)平臺(tái)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)抓取數(shù)據(jù)等作為計(jì)算資源和網(wǎng)絡(luò)資源，對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、過濾，提取出有效數(shù)據(jù)。將有效數(shù)據(jù)存入對應(yīng)庫中，再通過算法搜獲、歸類，獲取有效信息，利用數(shù)據(jù)挖掘的不同模型不同算法，深入數(shù)據(jù)內(nèi)部，挖掘出數(shù)據(jù)價(jià)值。通過對數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果進(jìn)行一些行為預(yù)測和走勢預(yù)測。大數(shù)據(jù)的行為預(yù)測對于智慧農(nóng)業(yè)來說可以作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，在農(nóng)業(yè)智能管控、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)警、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的建立可以為提高農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的管理和綜合應(yīng)用能力提供數(shù)據(jù)和技術(shù)保障，為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)管理、維護(hù)、分析等功能。同時(shí)，在智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)中建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品電商網(wǎng)站，通過網(wǎng)絡(luò)爬蟲等技術(shù)手段抓取京東、淘寶等網(wǎng)店數(shù)據(jù)，分析農(nóng)產(chǎn)品銷售價(jià)格、銷售量、銷售排名、農(nóng)產(chǎn)品商鋪分布等數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研判，為農(nóng)民生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品的品種、時(shí)機(jī)等提供信息方向，為未來農(nóng)產(chǎn)品的銷售拓寬渠道。第三，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。利用溫度傳感、濕度傳感等物聯(lián)網(wǎng)傳感器監(jiān)測傳遞基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，一方面能夠?qū)崟r(shí)了解生產(chǎn)基地生產(chǎn)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，另一方面也為相關(guān)政府部門和科研機(jī)構(gòu)開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科研分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有利于研究的開展，使政府機(jī)構(gòu)和農(nóng)業(yè)研究機(jī)構(gòu)可為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更準(zhǔn)確及時(shí)的農(nóng)業(yè)綜合信息服務(wù)。智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)的搭建，有利于促進(jìn)信息化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的融合發(fā)展、推進(jìn)農(nóng)業(yè)管理智慧化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)管理的科學(xué)化和規(guī)范化。

3.3 構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)保障團(tuán)隊(duì)、提供農(nóng)民技術(shù)培訓(xùn)

智慧農(nóng)業(yè)具有農(nóng)業(yè)科學(xué)化生產(chǎn)知識(shí)、互聯(lián)網(wǎng)信息化應(yīng)用技術(shù)、數(shù)據(jù)化分析技術(shù)以及農(nóng)機(jī)設(shè)備智能化運(yùn)行技能等多種高層次要求，迫切需要既掌握農(nóng)業(yè)知識(shí)又懂現(xiàn)代化信息技術(shù)的高素質(zhì)人才。同時(shí)要保障智慧農(nóng)業(yè)平臺(tái)的順利運(yùn)轉(zhuǎn)，需要大批高層次的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)人才和高素質(zhì)的新型農(nóng)民。目前，農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)與人才培養(yǎng)仍然是高校、科研院所的薄弱環(huán)節(jié)，各地方政府的科技部門應(yīng)該加大農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域的研發(fā)投入及教育培訓(xùn)，提供多種培訓(xùn)渠道，可以依托本地的大學(xué)、職業(yè)學(xué)校、實(shí)訓(xùn)基地等承擔(dān)培訓(xùn)任務(wù)，針對農(nóng)民開設(shè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，定期舉辦面向農(nóng)民的培訓(xùn)班，通過提高農(nóng)民掌握計(jì)算機(jī)的能力來提高農(nóng)民信息技術(shù)水平，確保從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的勞動(dòng)者都能掌握一定的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)知識(shí)和新型專業(yè)技能，并通過多媒體和遠(yuǎn)程教育等方式為農(nóng)民提供最新的信息技術(shù)。多渠道、多維度地開展培訓(xùn)工作，培養(yǎng)一批高層次的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)人才，投入農(nóng)業(yè)信息化的實(shí)踐應(yīng)用，為我國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供后備人才，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、組織化、智能化信息化新型農(nóng)業(yè)。只有通過培育高素質(zhì)的農(nóng)業(yè)從業(yè)者才能加速智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)步伐，從而提高農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。

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