淺析農業大數據在農產品監測預警中的應用

李婷

【摘 要】目前，農業信息化發展日新月異，農業大數據在農業信息化中扮演著不可或缺的角色，發揮著重要的作用。大數據時代已經來臨，我們國家的大數據發展正在趕超，傳統的農業經營模式已經不再適用于當前的新形勢。惟有將大數據與農業發展緊密聯合，才能使農產品的銷路更加暢通。本文立足于農業大數據的發展現狀，詳細闡釋了當前其在農產品監測預警中的應用模式和功能，有助于農技人員了解農業大數據，旨在農業推廣過程中加強對農業大數據的重視。

【關鍵詞】大數據；農業推廣；農產品預警

一、何為農業大數據

1、農業大數據的應用現狀

立足于大數據時代，農產品生產、流通和銷售等各環節都將產生大量數據，通過對這些數據掌握，可以綜合分析農業氣象預測、市場需求與供給等數據，為農業產業鏈中的各環節提供決策依據，有利于糾正農業生產中的偏差。我國在不少農田里都安裝了內置攝像頭的傳感器，通過傳感器、攝像頭等終端應用收集和采集農產品的各項指標，并將數據匯聚到云端進行實時監測、分析和管理，還向農民發放了智能手機和電腦，便于政府和各企業隨時隨地了解農作物的生長情況，實時監測信息，發現不妥之處及時報警。

2、農業大數據采集的主要途徑

在農業實踐中，各種配備 GPS 定位傳感器的農業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 信號接收器構成的 GPS作業系統，進行調度、指揮裝有 GPS 信號接收器的農用設備進行作業，有助于農產品作業效率的提高。

目前，我國GIS 發展還相對落后，缺乏相關信息。GIS 在農業現代化建設中的作用主要包括：建立農業信息數據庫、農業資源的動態監測、農業生產的管理與決策。通過遙感成像等技術，配合 GPS 系統，結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地信息變化，為農業空間比較研究、生態環境空間分析、病蟲害防治、農作物生長預測、水旱災害預測等提供重要背景材料，為農業綜合管理和決策提供科學的依據。

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

3、農業大數據分析的特點與機制

一是由于知識和技術的限制，傳統數據分析的對象是具有代表性的樣本數據，常常需要對數據進行各種“技術處理”。而大數據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據現象背后的情況。

二是大數據分析主要關注“相關關系”，大數據分析的時效性更強，這是有別于傳統計量研究的重要特點。通過將收集到的各種信息數據化處理后，不僅可以供人工檢索和分析，利用物聯網系統和人工智能技術還可實現機器對數據的訪問、檢索和分析，從而極大地提高工作效率。

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

二、大數據在農產品檢測預警中的應用

農產品監測預警是對農產品生產、市場運行、消費需求、進出口貿易及供需平衡等情況進行全產業鏈的數據采集、信息分析、預測預警與信息發布的全過程。在大數據的推動下，監測對象和內容更加細化，數據分析技術智能化，監測預警周期縮短，推動我國農業向精細化、智能化發展。

農業大數據貫穿于農產品的產量形成、產銷流通和產品消費的整個過程，大數據技術、農業物聯網技術將實時捕捉數據，形成信息流。通過大數據智能分析技術將全面揭示信息流的流量、流向，并對農產品全產業鏈的過程進行模擬針對關鍵節點進行分析，最終實現動態預警和精準調控。

中國的農產品生產區域廣闊、產品種類繁多、市場類型多樣、產業鏈條細長不缺乏可收集的數據但是缺乏精確和系統化收集數據的手段和收集數據的意識。目前的數據要么是缺失有待收集；要么是數據準確性差，經不起推敲和檢驗；要么難以公開共享。數據的滯后和缺失難以滿足農產品監測預警工作實時精準的技術要求。農產品監測預警是現代農業穩定發展最重要的基礎，大數據是做好監測預警工作的基礎支撐。

三、大數據推動農產品監測預警全面變革

1、監測對象、內容具體細化

伴隨著農業大數據的發展數據粒度更加細化，農產品信息空間的表達更加充分，信息分析的內容和對象更加細化。傳統的農產品監測預警常常存在“抓大放小”的問題抓住了糧、棉、油、糖等大宗農產品，而忽視了小宗鮮活農產品，造成生姜、大蒜、綠豆等小宗產品價格“過山車”式的波動，一度造成市場不穩。

農產品的質量風險和市場風險既是“產出來”的，也是“管出來”的過去受制于信息監測手段和設備的局限無法實現全產業鏈的監測預警，而大數據技術則突破了這一困局，使得農產品的分析產品涵蓋大宗、小宗農產品監測預警內容從總體供求向產業鏈、全過程監測擴展預警周斯由中長期監測向短期監測擴展預警區域由全國、省域向市域、縣域、鎮域，甚至是具體的田塊擴展。

2、大數據的獲取技術快捷

農業物聯網、無線網絡傳輸等技術的蓬勃發展，極大地推動了監測數據的海量爆發，數據實現了由“傳統靜態”到“智能動態”的轉變。現代化的信息技術將全面、及時的獲取與農業相關的氣象信息、傳感信息、位置信息等，全方位掃描農產品全產業鏈過程。在農作物的生長過程中，基于溫度、濕度、光照、降雨量、土壤養分含量、等的傳感器以及植物生長監測儀等儀器能夠實時監測生長環境狀況；在農產品的流通過程中，等定位技術、射頻識別技術實時監控農產品的流通全程，保障農產品質量安全；在農產品市場銷售過程中，移動終端可以實時采集農產品的價格信息、消費信息，引導產銷對接，維護市場穩定。

3、大數據信息處理分析技術智能

在農業監測預警領域我國各部門已經建立了一些大型分析系統。如農業部的農產品監測預警系統國家糧食局的糧食宏觀調控監測預警系統，商務部的生豬、重要生產資料和重要商品預測預警系統新華社的全國農副產品和農資價格行情系統以及海關總署進出口食品安全監測與預警系統等。許多系統在結構化數據處理上能力尚可，但對于半結構化、非結構化數據的處理則比較欠缺。在大數據背景下，數據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、數據挖掘、機器學習、數學建模、深度學習等技術將被廣泛應用，以等平臺為支撐的應用平臺分析將成為主流，我國農產品監測預警信息處理和分析將向著系統化、集成化、智能化方向發展。

（作者單位：青島農業大學 2017級農業碩士在讀）