建設河南省鄉村振興大數據中心的總體框架思路

劉戰國 張 齊 張晨斌

近年來，大數據、物聯網等新興技術在“三農”上的廣泛應用，為鄉村振興注入了新動能。大數據與農業的結合，會使信息技術在種植業、養殖業、加工業、物流業等方面廣泛應用，從而推動產生智慧農業，更加有效地保障糧食安全和食品安全；農產品生產結構及需求量也會更加合理，并能解決長期以來部分農產品盲目生產以及農民豐產不豐收的問題；大數據在土壤治理、農業生態建設、水利建設及防洪減災等發面，也發揮著巨大的作用。此外，大數據在鄉村振興、文化振興和生態振興等發面也發揮著積極的作用。

一、建設“河南省鄉村振興大數據中心”的重要性

為河南省農業資源管理提供支撐。建立河南省農業資源管理數據庫，接入河南省高標準農田、林地、水域、灘涂、宅基地、農田基礎設施等數據，融合“兩區一劃、土地確權、村莊規劃”數據，結合良種、測土配方施肥、農業廢棄物、農村生活污水處理數據，綜合“家庭農場、農民合作社、專業化市場化服務組織、現代農業園區”數據，納入“普惠金融、農業保險”數據，實現數據的大集中和數據的互通與挖掘，打造河南省“農業生產發展一張圖”“特色優勢產業一張圖”“生態宜居一張圖”“產業扶貧一張圖”“鄉鎮治理一張圖”“市場及災害預警一張圖”六大資源庫。針對“重大工程、重大項目、重大政策、重要改革”落實情況將數字變數據，實現可視化展現、綜合化管理。

為河南省精準農業生產提供指導。針對河南省農業發展情況，大數據平臺建立“適宜區規劃、收獲期預測、品質監測、產量預估”的大數據支撐，為產業園區、合作社、家庭農場提供“從種到收”全周期的種植指導服務。產前（如種子品質標準化）、產中（如生產技術管理各個環節標準化）、產后（如加工、貯運等標準化）提供全過程可視化指導，打造高品質、高產量、高溢價的農作物，形成可持續發展的農業道路。

為河南省農業災害防治提供預警。運用遙感大數據技術建立“實時風險圖譜”和防控體系，為農業發展轉移風險、提供技術保障，提升“三農”的抗風險能力，讓大數據為政府風險決策、農民種養提供更加精準的指引。同時，圍繞糧食“耕、種、管、收、防、賣”6個環節，對農產品種植的“面積、分布、產量、長勢”進行監測，對病蟲害、農業災害進行預警，對藥力、肥力進行監管，實現藏糧于技，讓老百姓把種田變得更加簡單，不再看天吃飯。

為河南省農業生態環境提供監測。針對河南省“農田、林地”等生態系統多樣化，具有明顯的地帶性、區域差異大等特點，利用大數據遙感專題數據產品，開展土壤侵蝕、農業污染遙感反演應用。對主要水體、河道農田、地下水位等生態環境動態變化開展實時監測評估，特別是對生態脆弱區、敏感區、保護區開展生態環境監測評估，通過連續監測、定時監測，實現農田重金屬污染遙感監測、水污染遙感監測、農業污染監測。在夏收和秋收季節開展秸稈焚燒衛星遙感監測，及時獲取秸稈焚燒火點位置、火點數目、過火面積等火情信息。

為河南省鄉村規劃治理提供保障。堅持規劃先行、多規合一，利用大數據支撐城鄉建設用地動態監測、鄉村規劃分析與規劃指引以及城區建筑物信息調查、鄉村規劃遙感督察、違法建筑遙感監測，快速、準確、直觀地掌握城鄉建設動態，并形成多種數據庫、應用系統、專題信息報告。

為河南省農產品滯銷提供解決路徑。針對糧食及特色農作物，將全國種植分布、全國產量監測、歷史價格分析，融合天氣數據、農產品價格數據、生產災害數據、地理空間數據，通過網絡神經智能算法，將市場供需預測、產品加工匹配、農產品進城道路交通信息、終端消費需求、菜場超市攤位監測評估數據、地域銷售習慣分析、期貨市場分析、物流運力監測、倉儲能力分析、集散市場覆蓋分析等綜合應用，形成作物種植指引、價格預測、市場預測等專題數據，為全省農產品滯銷難題提供數據引導。對全省種植情況做到心中有數，對全國市場情況做到一目了然，實現以提高產量為目標的增長方式向產銷適配方向轉變。

為河南省打造農業品牌提供基礎。針對“一村一品”的重要農產品保護區以及特色農產品優勢區進行“綠色、安全”全鏈條監測，將農產品延伸至“直供直銷、中央廚房”。大數據平臺針對特色農產品進行全方位監測，從標準建設、質量檢測、移動執法、質量安全流程追溯到建設農產品質量安全監控中心，降低農藥化肥使用量，真正實現綠色、無公害、有機種植，打造一批精準化、中高端農產品，創出一批“土字號”品牌，實現農產品“生產可記錄、安全可預警、源頭可追溯、流向可跟蹤”，幫助農民“種得好、管得好、賣得好”，讓老百姓吃上安全放心的農產品。

二、建設“河南省鄉村振興大數據中心”的框架思路

當前，河南省農村經濟社會發展進入新階段，正處于大變革、大調整、大轉型的關鍵時期，“三農”工作面臨的形勢正在發生深刻變化。結合河南農業實際，根據《河南省鄉村振興戰略規劃（2018-2022年）》總體設計和階段謀劃，從實際出發，切實尊重鄉村發展規律，推進大數據在“三農”的應用，推進河南省農業農村現代化發展和鄉村振興戰略順利實施。

河南省農業生產大數據指導平臺。統籌和規劃大數據資源的開發利用，將農業大數據發展納入農業信息化發展戰略，建設以大數據為基礎的鄉村振興支撐平臺。通過衛星遙感技術對農作物種植分布、作物長勢、降水地溫、土壤墑情，以及洪澇、旱情、火災等災情指數進行全面監管。圍繞高效農業“耕、種、管、防、收、賣”等關鍵生產環節，實現對全省高效農業精準面積、分布、產量、長勢、品質監測與種植指導，將原始數據經過采集、清洗、加工、分析，實現對資源決策事前判斷、事中控制、事后反饋的全局智能管控。為全省農業提供播前決策、施肥管理、病蟲害防治、生育期調控、產量結構調控等生產指導，為經營管理、監管服務、決策分析提供多維度、多場景的智能決策服務。

河南省農業權威評價指數。建立河南省農業評價權威指數，為各地農業生產提供大數據支撐及評價。權威評價指數包含：河南省農業指數、河南省糧食指數、各市縣農業指數、農業產業指數、農產品生產指數、農產品價格指數、中國糧油生產指數、農產品供需指數、農業生產災害指數、行業景氣指數、區域創新指數、農業企業成長指數。

“糧食安全及綠色品牌”服務體系。完善農業大數據配套設施，優化農業種植結構，提升農業生產服務能力，保障國家糧食安全，打造“糧食安全及綠色品牌體系”。因地制宜整合全省的耕地、作物、農資、金融等全方位信息，對全省高標準農田建設后產量及品質定期評價，利用大數據推動藏糧于地、藏糧于技。利用衛星遙感技術建立農作物生長全過程的監測臺賬，建立“從田間到餐桌”“從種子到筷子”“從枝頭到舌頭”的全產業鏈質量管控、檢測和追溯體系。

創新鄉村治理服務體系。在習近平總書記“三結合”理論的指導下，以推進鄉村治理體系和治理能力現代化為前提，利用衛星遙感大數據技術加強和改進鄉村治理，創新基層治理服務體系。構建縣鄉聯動、功能集成、反應靈敏、扁平高效的綜合指揮體系，增強鄉鎮統籌協調能力，發揮好服務鄉鎮、帶動鄉村作用，建設充滿活力、和諧有序的善治鄉村。

作物生長狀態及風險評估核心數據庫。利用大數據中心，對全省主要作物生長過程進行高頻度監測，對不同時期主要作物的長勢狀況和環境因素，以及對產量豐歉的指示意義進行動態評估。建立“長勢監測評估模型、長勢診斷模式、遙感數據模式”，形成監測區域主要農作物長勢分布圖、監測區域主要農作物生長過程曲線、監測區域主要農作物生長風險評估信息等，為田間管理提供及時的決策支持，并為早期估測產量提供依據。

作物病蟲害監測與預報核心數據庫。大數據中心結合主要作物長勢過程信息和農業氣象大數據，對監測區域內農作物發生病蟲害的類型、范圍和程度進行分析評價，最終構建病蟲害、肥料缺乏等脅迫反應模型，提取病蟲害信息，精準定位作物病害、蟲害、草害的分布情況，實現區域內發生病害、蟲害、草害類型的快速確定及其影響范圍和程度的準確評估，通過云端專家知識庫，預報未來數周主要農作物病蟲害的發生概率，周期性提取病蟲害作物面積、空間分布等，為更好地開展植保提供數據支撐。

全省農產品估算核心數據庫。利用時間序列多源遙感數據，建立全省背景數據庫系統，收集和存儲估產區自然環境、地形地貌、土地利用現狀、種植制度、土地類型、肥力、農業氣候資料、農業災情、歷年單產、作物面積、人口、社會經濟情況等數據信息，獲取農作物單產形成過程中各種影響因素或指示因子，針對不同生長期的作物長勢進行動態監測，結合地面觀測數據，構建適合區域的農作物單產估算模型，形成監測區域主要農作物單產分布信息等內容。在此基礎上，結合農作物種植面積估算結果，實現區域內主要作物的產量估算，建立全省農作物產量精準的“農學模型、統計預報模型、數值模擬模型、遙感估產模型”。同時，建立遙感估產精度評價模型。

全省農作物種植面積分布監測系統。根據河南主要農作物種植結構特點，設計完善的農作物種植面積估算方法體系，綜合應用抽樣調查、作物遙感識別、作物種植面積估算等技術，實現主要農作物分布監測及種植面積的估算。并利用多時相遙感數據，對相應特色農作物的種植情況進行動態監測。結合地方的實地調查數據，構建區域種植面積估算模型，實現大范圍的主要特色農作物種植面積的估算，為相關業務提供客觀準確、快速實時的數據支持。

農業資源調查與動態監測系統。基于高分辨率遙感影像數據可快速獲取宏觀信息的特點，對耕地、草地、水域等農業自然資源的數量、質量和空間分布進行監測與評價，從而為農業資源開發、利用與保護，農業規劃，農業生態環境保護，農業可持續發展等提供科學依據。根據土地自然邊界，完成地塊信息的勾畫，同時根據實際地塊歸屬情況，完成其屬性信息的賦值，包含地塊的種植面積、地理位置、權屬、作物情況，建立統一的耕地空間定位基準。最終構建區域土地確權信息數據庫，為后續的土地承包流轉、農業保險等奠定數據基礎。

農業減災防災指標監測系統。根據實際，綜合“作物類型、作物生育期、災情歷時、淹沒水深、土壤質地、氣象信息、地形因素、過火面積”等，建立災情損失的人機交互判讀及信息提取模型、災情信息的快速編輯及網絡發送平臺；科學定位不同災害等級的分布區域，提供可視化災情分析，生成災害類型、損失程度等初步數據。

農村人居生態環境監測系統。衛星遙感技術的作用在生態監測與人居環境監測領域更有優勢，能有效推動生產、生活、生態協調發展，適宜建設“人居環境監測服務”體系，可服務于全省土地流轉、鄉鎮居民點布局、城鎮化進程、鄉村治理等。

三、政策建議

做好頂層設計，提升農村信息化水平。要高度重視大數據在“三農”工作和鄉村振興中的作用，統籌規劃河南省大數據資源的開發和利用，將農業大數據發展納入農業信息化發展戰略和鄉村振興戰略。加強大數據中心的“云”“網”“端”基礎設施建設，全面提升數據采集、傳輸、存儲、處理、利用、安全保障等能力，出臺鼓勵農業大數據發展技術的相關政策，促進現代農業信息化、精細化、智能化，為農業經營主體創造現代化大發展環境。

統一建立和完善涉農服務信息共享的標準體系。相關部門應根據信息共享、協議共享、不與共享等類型大數據信息進行分類編制相關信息數據清單，規范和建立大數據標準體系，加強鄉村振興大數據標準化體系建設，加快形成跨層級、跨地域、跨系統、跨部門的鄉村振興數字資源體系，逐步建立完善鄉村振興數據資源共享開放和開發利用的機制，切實以鄉村振興大數據中心建設為抓手，提升河南鄉村振興工作的信息化水平，推動大數據在“三農”上的有序性、權威性和規范性應用。

積極培養各層次大數據人才。各級政府要培養和造就不同類型的大數據應用人才，增加新型職業農民、新型農業經營主體的信息化應用知識，打造一支互聯網+現代農業建設隊伍；培養和造就一批具有數據挖掘、分析、整合、管理的大數據人才，提高新型農業經營主體的自身規范化進程和市場競爭力，全面提升農業農村數字化、網絡化、智能化管理水平，為河南農業現代化和鄉村振興戰略實施提供精準的數據支撐和有力保障。