農業大數據的應用研究及發展對策

張文達 杜建偉

（青島農業大學動漫與傳媒學院，山東 青島266000）

農業領域的數據體量大、結構復雜、模態多變、實時性強、關聯度高，數據儲量每年以50%～80%的速度增長。農業大數據浪潮是引領新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力，推動人類社會迎來農業智能化時代。推動大數據技術與農業領域深度融合，將會加快農業信息化、現代化發展。

1 農業大數據概述

農業大數據是融合農業地域性、季節性、多樣性、周期性等自身特征后產生的來源廣泛、類型多樣、結構復雜、具有潛在價值，并難以應用通常方法處理和分析的數據集合，是現代農業發展、管理的“基準線”。農業大數據具有以下“五V”特性：數據量巨大（Volume）、準確性高（Veracity）、計算速度快（Velocity）、數據類型多（Variety）和價值量大（Value）。將大數據技術與其他信息技術融合應用在農業生產中，能實現對農業海量基礎數據的查詢、處理、計算、存儲和共享等功能，更加全面地獲得更多有價值的信息，在農業生產領域能促進節本、提質、增效，在農業經營領域能激發市場活力，在農業管理領域能穩定消費者信心和增強政府公信力，在農業綜合服務領域能更好地服務“三農”，整體上促使農業生產更加精準化、高效化、現代化、智能化，為現代化農業可持續發展提供重要的指導依據。

2 農業大數據前沿技術

農業大數據技術在數據采集、數據標準、數據處理、數據分析和數據展現等各方面實現了全新升級，被廣泛應用于農業生產領域和農業服務領域。通過數據處理平臺的分析處理，可以不斷調整和完善農情監測系統，從而提高農情監測工作的精準度，科學合理地做好農資服務工作。農業大數據涉及的主要前沿技術如表1所示。

表1 農業大數據主要前沿技術

3 農業大數據的應用

3.1 農業大數據應用現狀

2014—2019年，在中國知網檢索“農業”“大數據”“應用”，獲得的文獻數量如圖1所示，2015—2016年文獻數量大幅增長，之后隨著年份的增長，文獻數量呈現出穩定的增長趨勢。

圖1 2014—2019年中國知網有關“農業大數據”的文獻數量

3.2 農業大數據主要應用領域

3.2.1 農業智能化管理。利用農業大數據技術可詳細掌握天氣、生物信息、資源環境等信息，可科學、合理地制定農作物的整體種植計劃，同時根據采集的數據對農作物生產進行實時精細化管理，對自然災害、病蟲害等情況進行迅速有效的預防與風險規避。利用生物傳感、可穿戴、可嵌入等形式的數據精準獲取技術，對畜牧養殖進行智能化管理。利用農業大數據打造智慧農業，實現農作物及畜牧優質高產，減少勞動資源消耗，提高土地利用率，保持生態環境。

3.2.2 農業數據監測預警。農業數據監測預警是指對農業生產、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信息采集、數據分析、預測預警與信息發布，其主要任務包括感知市場異常波動、實時監控生產風險、及時應對突發事件、推動管理關口前移等。農業監測預警是現代農業穩定發展的最重要基礎之一，農業大數據為生產過程精準化管理、自然災害預警、病蟲害防治等提供數據支撐，為實現農業現代化全生命周期精準管理提供支持，對實時、全面、準確地推動我國農業發展發揮著積極作用。

3.2.3 農業宏觀管理決策。我國政府高度重視農業大數據的建設，農業大數據涉及產業鏈全過程各個方面的數據，包含產業、消費等數據。內部優化統計數據，針對資源配置不當、農產品供給管理不當等問題進行宏觀調控，實現產銷精準匹配，同時利用互聯網有效分析大數據，深化各部門農業信息化認識，為農業生產決策者提供精準、實時、高效、可靠的輔助決策；外部利用大數據應對國際市場變化。政府通過使用農業大數據技術進行管理決策，協調地區資源和政策關系，打造特色農業經濟產業鏈，實現農業生產效益最大化。

4 農業大數據應用面臨的挑戰及對策

4.1 數據及時共享服務落后，需加強信息化建設

農業數據量龐大、種類繁雜、內容復雜、具有實時性，在快速給用戶傳達所需數據信息上具有一定難度，信息化水平較低。又因數據采集、共享模式相對落后，缺乏相應的共享標準，致使傳遞的很多信息質量良莠不齊，不能有效實現數據信息共享。因此，要切實做好農業信息服務，規范數據信息傳達工作標準，提升傳遞效率；加大農業農村相關領域信息化條件的建設力度和資金投入；擴大農業大數據基礎設施和信息終端的建設和普及范圍；構建統一的公共數據共享平臺和共享制度，致力于實現數據實時有效共享，打通數據壁壘。

4.2 相關技術人才缺乏，需加強信息化人才培育

農業數據的采集、處理、保存、挖掘等離不開優秀的技術人才。大數據技術的應用涉及數據的采集整理、統計學、云計算等學科，要想實現大數據與現代農業相融合，要求相關技術人員不僅要具備專業技術知識，還要具備農業相關知識，了解農業信息。目前，我國農業信息化程度不高，大多數農業從業人員不具備信息化知識。而在大數據技術快速推廣、全面滲透的今天，為了跨越農業大數據高門檻，保障農業經濟穩定發展，需要有足夠多的高素質、優質人才給予支持。因此，要加強跨學科復合型人才培養，加大培育力度及投入，提升農業領域技術人才對于大數據技術的認知程度及應用能力，培養一批既熱愛農業又懂專業技術的人才。同時，制定相關政策，鼓勵專業技術人才投身農業、投身農村，為大數據與現代農業融合注入生機與活力。

4.3 用戶隱私信息保護不足，需加強法律與體制監督

隨著互聯網的迅速發展，農業信息數據與服務逐漸網絡化，資源開放共享使用的需求更加強烈。數據安全問題一直是數據產業發展的關鍵問題，數據與生俱來就具有易流動、易復制、難保護的特點，存在數據安全保障體系滯后于數據發展速度、安全保護與開放共享的矛盾凸顯、農民的信息隱私保護意識相對薄弱等問題，導致用戶隱私信息泄露和濫用的安全隱患增大。因此，要加大農業大數據的保護力度及安全技術的開發力度，保障云計算平臺及相關數據庫的數據安全；建立健全數據安全體系，制定相關法律制度，完善監督體制，明確責任劃分，做好安全把控；宣傳普及數據安全知識，增強用戶的安全防范能力，從自身把好信息保護的第一關。

5 結語

我國要抓住時代機遇，汲取國外先進技術經驗，結合我國國情，加大農業大數據的研究力度，正確、充分應用農業大數據技術，以實現農產品提質增效、促進產業優化升級，助力我國農業可持續發展。