大數據在秦皇島市生態循環農業中的應用研究

曾曉寧　藺旭東

摘 要：近年來，秦皇島市著力打造現代特色生態循環農業，力圖逐步解決傳統農業生產方式中的種種弊端。但是，由于沒有統一的信息共享平臺，秦皇島市生態循環農業的發展受到了嚴重制約。本文對如何依托大數據技術，對秦皇島市生態循環農業相關數據資源進行整合，構建秦皇島市生態循環農業大數據信息共享平臺，實現信息資源的高效存儲、訪問及更新進行了探討。

關鍵詞：大數據；Hadoop；生態循環農業

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.06.219

1 引言

目前，秦皇島市統籌規劃，協同發展生態循環農業的局面尚未形成，信息瓶頸的問題日益突出。由于沒有統一的信息共享平臺，給秦皇島市生態循環農業的發展帶來了諸多不利的影響：（1）各縣區在發展自身的生態循環農業項目時，往往僅依據本縣區或更狹小區域的農業生產特點和自然資源條件，造成不少生態循環農業項目重復上馬，經營和管理分散，難以形成相應的產業化發展空間，全市的生態循環農業發展尚未形成合力；（2）秦皇島市的生態循環農業始終處于各個縣區、各個行業獨立發展的狀態，未形成明確的產業上下游分工，也無法形成成熟的產業鏈條；（3）農業主管部門無法及時全面掌握全市范圍內生態循環農業發展的相關數據，容易造成對于全市生態循環農業發展的規劃及指導缺乏科學性，對各個生態循環農業項目的日常監管也無法做到及時有效；（4） 一些有條件發展生態循環農業的偏遠地區，還處于人們的信息盲區之中，無法將優質的農業資源切實轉化為農業生產力。

本文從秦皇島市生態循環農業相關數據的調研分析入手，確定能夠反映秦皇島市生態循環農業發展狀況的原始數據資源。依托大數據技術，將各類的原始數據資源進行整合，構建起秦皇島市生態循環農業大數據信息共享平臺。基于大數據信息共享平臺，我們將進一步研究，如何實現秦皇島市生態循環農業相關信息的統一發布與共享，為各類數據使用者提供準確及時的數據服務。

2 大數據技術概述

大數據技術是近年來興起的一種綜合性信息技術，對于多來源、海量的異構數據的處理，具備天然的技術優勢，以Hadoop平臺和Storm平臺為首的兩大主流技術框架，正在不斷完善和壯大，分別在離線數據處理和在線數據處理方面建立起各自的優勢。這些發展，為大數據技術在秦皇島市生態循環農業發展中的應用研究提供了很好的基礎。

3 大數據平臺的構建

生態循環農業不僅涉及農業本身，還涉及環境、生態、海洋、林業、牧業、教育、經濟、社會及文化等各方面信息的綜合利用。為此，我們首先將北戴河新區水稻生態農業循環示范區、撫寧豐碩生態農業區、昌黎縣漁島、北戴河集發農業生態觀光園等具有代表性的既有的生態循環農業項目的生產數據納入數據整合范圍。同時，我們還將覆蓋秦皇島市四區三縣的遙感數據以及地形地貌、行政區劃、人口資源等地理信息數據納入數據整合的范疇，以期充分發揮大數據技術的優勢，實現多種來源、多種形式數據的深度整合。在大數據技術的支撐下，我們采用大量的PC級服務器構建起分布式服務器集群，每個節點同時承擔計算和存儲的角色。盡管每臺PC級服務器的性能無法與小型機相比，但是，通過創建多個物理數據副本以及大規模的并行處理，使得這種集群的最終處理能力要遠勝于小型機系統。整個系統的架構如圖1所示。對于既有及未來生態循環農業項目的生產數據，我們逐步建設數據傳輸專網，連接各地各級的農業監測站，將數據逐級搜集匯總，并安全、高效地傳輸至服務器集群。同時，對遙感數據與地理信息數據設置了合理的網絡數據傳輸接口。對于構建統一的數據存儲平臺而言，不能單純局限于一種大數據技術的應用。我們在構建大數據平臺時，注重了數據規模和數據訪問兩者之間的平衡，數據聚合和離散化相結合。以最大限度滿足未來上層各項應用的業務需求。

4 大數據的展示與應用

數據經過大數據技術的深度整合，可以采用用戶友好的方式，如地圖定點縮放、直方圖統計、生產流程動畫演示等，展示給各類數據使用者。在統一的大數據存儲平臺中，由于既包含各項目的日常生產數據，又包括覆蓋全區域的遙感監測數據，并且這些監控數據與區域的地理信息數據實現了相互整合。通過可視化處理，以秦皇島市生態循環農業發展動態地圖的形式呈現在農業部門相關管理人員的面前，使管理人員可以方便地對生態循環農業項目的生產動態進行觀測，協調三區四縣各級農業主管部門，及時發現、報告、處置和反饋全局性的問題。

5 結論

本文將大數據技術引入秦皇島市生態循環農業的發展之中，將生態循環農業項目的既有生產數據，以及秦皇島市四區三縣的遙感數據以及地形地貌、行政區劃、人口資源等地理信息數據整合在一起，建立起秦皇島地區生態循環農業發展的大數據平臺，使相關的業務應用有了一個統一的底層數據支持。未來，基于信息共享平臺，我們將進一步研究，如何實現秦皇島市生態循環農業相關信息的統一發布與共享、發展狀況的日常監管以及數據的統計分析與未來發展規劃。

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基金項目：河北省科技計劃項目（15210334）；河北省科技計劃項目（16210348）

作者簡介：曾曉寧（1973-），女，河北秦皇島人，碩士，副教授，研究方向為信息檢索、農業信息化。