全面版农业大数据技术应用与思考

1农业大数据技术应用与思索内容一、大数据、农业大数据的概念二、农业进入大数据时代三、农业大数据的关键技术四、大数据技术在农业中的应用五、存在的问题和将来展望一、大数据、农业大数据的概念大数据（bigdata），指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕获、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才干具有更强的决策力、洞察发觉力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。目前，大数据企业达成了8900多家，大数据产业规模总量超出1100亿元。资料起源：中国电子信息产业研究院、中商产业研究院农业大数据是指在当代农业生产、经营、管理等多种活动中形成的，具有潜在价值的、海量的、活的数据。一切与农业有关的数据，涉及农业生产、经营、管理和服务的方方面面。农业领域的诸多问题，如土壤治理、病虫害预测与防治、农业构造调整、粮食安全、农副产品消费等等，都可经过大数据的应用进行预测和改善。2023数博会来了！要放假啦？以“数化万物智在融合”为主题的2023中国国际大数据产业博览会将于2023年5月26日至29日在贵阳举行，数博会作为全球首个大数据主题博览会，已在贵阳连续成功举行了三届。除了放假，本届博览会的几大看点：1.“同期两会”：即在举行数博会的同步，同期举行中国电子商务创新发展峰会。2.5场高端主题对话：分别围绕“人工智能”“数据安全”“万物互联”“共享经济”“精确扶贫”5个主题，邀请全球顶级大数据企业和大数据领军人物同台论道。3.一展一赛：呈现最前沿科技成果（“一展”即在2023数博会期间设中国国际大数据产业博览会专业展；“一赛”即2023中国国际大数据融合创新人工智能全球大赛）4.聚焦全球黑科技，最新应用成果将公布：首次展示对“中国天眼”所接受天文大数据进行处理的超算能力和技术，首次展示5G应用场景体验，首次公布《中国数谷》《块数据4.0》《大数据战略要点试验室》，公布全球“十大黑科技”等。二、农业进入大数据时代1.农业发展形态老式农业当代农业智慧农业人工管理，缺乏有效的技术手段采集农作物生长环境参数：采用手工控制实现对浇灌、水帘、遮阳网、抽风机等的控制，花费人力、花费时间、犯错率比较高。传感数据相对单一；对获取的数据还需进行手工统计和分析；缺乏智能化的数据管理和分析平台；不能做到灾害预警和应对联动。传感数据多样；集传感、存储、分析、联动与一体；实现远程监测和控制；智能数据处理；多样化报警方式。伴随传感器、智能移动设备、互联网等的发展，数据呈现爆炸式增长。2.农业的新变化数据无处不在数据无时不有数据无物不生数据无人不感农业特点量大实时复杂类杂地域性季节性多样性周期性目前，中国每年产生并被存储的数据总量超出800EB（1018字节），相当于全人类讲过的话160倍。KB（103字节）

MB(兆，106字节)GB(吉，109KB）TB(太，1012字节)

PB(拍，1015字节)

EB(艾，1018字节)ZB(泽，1021字节)

农业每年产生的数据量约为8000PB（1015字节）农业数据每年将以50%-80%的速度增长农业生产数据2500PB农业管理数据1200PB农业自然资源数据3500PB农业市场数据800PB（数据起源：ZDNET《数据中心2023：硬件重构与软件定义》年度技术报告）3.农业进入大数据时代气象数据生物信息数据资源环境数据生长监测数据农业统计数据全球气候观察系统（GlobalClimateObservingSystem）2023年每天新增超出250GB，政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告中采用了超出了29,000个观察资料序列，第五次报告中使用的数据量达成了2.3PB。（1）气象数据4.农业大数据的类型1984年，由NIH开办的基因数据库（GenBank）；截止2023年4月，在老式数据存储区，共有1.35亿条序列统计，涉及1265亿个碱基对；在WGS（WholeGenomeShotgun）分区内涉及1914亿个碱基对，6272万个基因组序列。全部数据若是装订成册，将载满700多辆卡车。（2）生物信息数据对地观察（遥感）技术农业资源研究提供空间数据，而且，遥感监测一直向高时空辨别率、高光谱、多频段方向发展，数据生产能力越来越强；美国NASA和USGS硕士产的涉及GLS1975、1990、2023、2023和2023（EO-1）五个子集的一套Landsat卫星影像，总数据量超出5TB；（3）资源环境数据视频监测气象监测-24个指标土壤养分监测-15个指标土壤水分监测-5个指标生长监测-16个指标实时监测仪器、设备全天候监测，伴随设备种类的增长、价格的降低，监测点将成指数级增长，所产生的数据，将迅速增长。仪器监测每10分钟采集1次数据（60多种指标*5万次/年）+市场监测数据+统计监测数据+视频监测数据>15G/年（4）作物生长监测数据（5）农业统计数据农业部统计报表

农业综合调查制度农村经营管理情况统计报表制度全国乡镇企业统计报表制度农业资源环境信息统计报表制度全国土壤肥料专业统计报表全国植保专业统计报表农业机械化管理统计报表制度种子管理机构报表种子企业报表……953个品种，全国1000家市场，每日价格等11个指标的信息，每天超出1000万个数据……大数据应用是思维、理念、措施、能力的变化

大数据最大的作用在于给人们带来了思维上的转变大数据思维互联网思维数据思维产业思维跨域关联思维5.农业大数据思维数据文化：尊重事实、强调精确推崇理性万物皆比特，一切皆数据!数据制度：数据立法、用数机制尚数环境

数据治理：事前管理、科学决策数据创新

资源配置：精确化、智能化、高效化三、农业大数据的关键技术农业大数据的发展对老式的数据处理技术体系提出了巨大的挑战，需要我们在数据采集、数据原则、数据处理、数据分析、数据呈现等方面做全新的技术升级。实时性精准性全面性系统性规范性1.数据精确获取技术19可穿戴式的信息获取技术可植入、可嵌入式数据获取技术微型移动信息获取技术生物传感、微纳米传感器、便携式传感器等新型设备。千里眼顺风耳2.数据原则化技术农业领域数据原则化变得极为迫切，信息采集、传播、存储、汇交的原则规范亟需大量出台。农业基准数据库亟需建立。大数据数据原则化原则体系框架传播速率编码原则传播方式传播冗余……汇交措施汇交内容汇交分类汇交范围……采集规范传输标准存储标准汇交标准采集内容采集方式采集时间采集地点……存储格式存储方式存储安全数据构造……农业基准数据库数据增值的关键在于整合，但整合的前提是数据原则的统一。3.农业大数据分析处理技术建模技术：农作物生长与产量形成机理建模；农产品消费行为与消费量变化动态建模；基于多代理系统进行农业智能仿真模拟；关联分析：教授会商系统结合；教授智慧动态引入；仿真模拟智能化和自适应；仿真过程介入；仿真成果反馈；生产与市场决策流程优化。4.数据分析模拟技术5.农业大数据交互式可视化技术农信采监测数据可视化大数据背景下，在交互式数据可视化技术的支撑下，经过对高频变农产品市场数据的处理，实现多品种、多地域、多类型农产品市场变动的内在机理、波动周期、市场走势的可视化呈现。农信采监测数据可视化四、大数据技术在农业中的应用大数据应用在于从流程优化、知识发觉、辅助决策的过程中发觉大价值。大数据技术与农业领域的进一步耦合，将对我国的农业市场监测预警、智慧农业生产管理、和农业国家宏观管理决策带来前所未有的变化！农业监测预警是当代农业稳定发展的最主要基础之一产量形成产销流通产品消费信息流揭示过程模拟预警与调控物联网当代农业大数据1.农产品市场监测预警---发觉市场风险《中国农业云大数据》、《中国网络菜市场》两大项目的云数据电商平台已落户贵州，旨在依托贵州良好的生态、区位、资源、气候等方面的优势，将贵州打造成为全国第一种“数据农业、智慧农业、电商农业、旅游农业”一体化的示范省份。《中国农业云大数据》是以贵州省为中心，面对全国各省份，在贵州集聚、存储、应用、处理农业数据资源的项目，其由33朵省级云和若干市级云、县级云构成，每朵云的主要职能是负责把各地的农田、耕地、种植、养殖、需求、供给、交易、出口等数据进行搜集汇总，经过精确的云计算分析后统一公布，根据需求对土地进行科学合理的规划布局。中国云分布图惠水云数据中心“农信采”（便携式农产品全息市场信息采集器），是一款新型的农产品市场信息采集设备。“农信采”的推广应用，将为我国农产品市场信息原则化、即时性采集带来革命性的变化，可广泛应用于田头市场、批发市场、零售市场的农产品全息信息采集。Windowsmobile版本安卓版本2.移动采集技术3.基于大数据的CAMES模型应用中国农产品监测预警模型（CAMES）整体模型框架已经形成气象数据（1960年以来的全国2023多种站点的气象数据）经济分县统计数据（1980年以来2862多种县区190个指标数据）实时监测数据(农信采采集的106种日度农产品价格)国家统计数据（1949年以来，产量、面积、总产品、投入等)4.搭建农业监测预警研究空间是中国农科院信息所农业信息学科建设和发展的集中体现。是在线协商的良好平台，也是农业信息分析等学科研究的主要载体。农业监测预警空间建有中国农产品监测预警系统、中国农业监测预警数据库系统、在线会商系统等多套应用系统及先进硬件支撑环境。5.大数据处理应用于生产决策农业物联网区域试验工程扎实推动，取得主要阶段性成效，总结推广了426项农业物联网软硬件产品、技术和模式。经过实时获取的大数据，开展即时化的决策支持。在大田种植的“四情”监测、农机精确作业等方面大数据辅助精确决策在畜禽养殖中利用大数据进行体征监测、精确饲喂、疫病预警等应用在水产养殖中利用大数据开展水体监控、精确投喂、鱼病预警、远程诊疗等决策应用。对大田生产的农作物长势长相监测农情监测系统：农作物苗情、墒情、病虫情、灾情实现信息采集、监测、预警、决策、调度的闭环应用对农作物生产、管理和抗灾救灾进行快捷高效的调度指挥，实现精细化农业生产与宏观监管对畜牧养殖的智能应用合理优化养殖环境：实时监测空气温湿度以及二氧化碳、氨气等数据，智能分析、判断、调控养殖环境。O2CO2O2CO2NH3CO2精确拟定猪的日粮比：经过大数据技术获取符合营养目的的日粮搭配百分比。数字果园就是以果园系统为研究对象，以当代信息技术和通讯技术为工具，优化果园系统中的信息流程，实现果园优质、高产、高效、安全的生产和管理。主要用途：果树长势监测。果园病虫害的监测和实时辨认。实时提供病虫害防治方案。实现果树生产的专业化指导。实现果品溯源。数字果园现场信息采集系统(采集果园土壤、空气及果园视频等其它环境信息）针对数字果园的应用--为果农管理田园提供了新的方式6.大数据运营分析——精确扶贫精确扶贫01挂图作战0203040506资金监管精确管理精确帮扶责任监控任务监控用大数据实现把贫困人口找出来把致贫原因摸清楚把帮扶措施落到位把党的政策送到家计生国土公安工商…….7.国家农业宏观管理—科学决策优化统计数据、实现产销精确匹配。针对农产品时常出现的区域性、季节性、构造性“卖难”和“买贵”问题，加强农产品产销信息平台建设，经过农产品产销数据的搜集、分析实现产销的精确匹配，增进了农产品供需平衡。利用互联网大数据，辅助决策。国家统计局与BAT(百度、阿里巴巴和腾讯)签订了大数据战略合作框架协议。进一步发挥大数据对于常规渠道统计决策的参照、补充作用。五、存在的问题和将来展望痛点1.存在的问题农业农村数据底数不清关键关键数据缺失数据质量不高数据共享开放不足数据开发利用不够整体数据意识不强国家农业数据建设滞后、内容不全，数据打架、原则不一，数据不精确、不及时，公布不规范、不集中档等，无一不对大数据的发展和应用形成制约2.将来展望农业大数据应用趋势（1）一切围绕“数据”这一关键运营（将来农业监测预警将围绕“数据”关键，开展采集、原则化、存储、分析处理、公开公布、展望预测，影响预期，管理将来。使用、利用开发才会产生大价值数据能力将成为当代农业发展的新型力量！数据资源将成为