许世卫|大数据时代扑面而来, 农产品监测预警面临哪些新机遇?

本期专家

许世卫|大数据时代扑面而来, 农产品监测预警面临哪些新机遇?

许世卫 二级研究员 博导

中国农业科学院农业监测预警创新团队首席科学家、农业部农业信息服务技术重点实验室主任、农业部市场预警专家委员会秘书长。

随着海量信息的爆发,农业跨步迈入大数据时代。在大数据的推动下,农业监测预警工作的思维方式和工作范式发生了根本性的变化……

哪些事件标志着“大数据”走入我们的生活

2008年《自然》杂志设立“Big Data”专题。介绍了大数据应用所带来的挑战和机遇。

2009年吉姆.格雷提出数据密集型计算成为继试验科学、理论科学、计算科学之外的科学研究第四范式。

2011年《science》刊登“Dealing with Data” 专辑,指出分析数据的能力远落后于获取数据能力。

2012年3月美国政府公布了“大数据研发计划”,基于大数据推动科研和创新。

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2012年5月香山科学会议第424次会议以“大数据”为主题,认为大数据时代已经来临,大数据已成为各行业共同面临的大问题。

2012年11月香山科学会议第445次会议以“数据密集时代的科研信息化”为主题,讨论“大数据”时代的科研信息化问题。

为什么说数据是一种战略资源

农业大数据是大数据在农业领域的应用和延展,是开展农产品监测预警工作的重要技术支撑。它不仅保留了大数据自身具有的规模巨大、类型多样、价值密度低、处理速度快、精确度高和复杂度高等基本特征,还使得农业内部的信息流得到了延展和深化。

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数据作为一种战略资源,可以有效的解决农业生产面临的复杂问题,从数据的获取、收集、分析,能够事半功倍的解决农业生产问题。通过传感器,作物本体检测手段,获取了土壤中的氮磷钾肥力等大量数据,对数据进行分析整理后可以有效指导农业生产中的施肥量,施肥时间等问题,进行合理规划,得出最合适的投入量,从而提高生产效率。大数据能够提前预测到未来市场的供给需求,可以有效降低生产投入并采取适当的措施进行智能化生产,对平抑物价起到调节作用。

农业大数据的数据获取,采集渠道和应用技术手段,无法通过人工调查得到数据,而需要依靠土壤传感器,环境传感器,作物长势生命本体传感器等手段支撑。由于技术更新,成本下降,使得农业有关生产市场流通等数据获取能力大幅提升。

大数据带给农业哪些新变化

1.大数据使得农业进入全面感知时代,用总体替代样本成为可能;

2.农业生产获得更多依靠数据的支撑,从此进入智慧农业时代;

3.大量的数据可以优化生产布局,优化安排生产投入;

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4. 大数据时代市场具有新变化:更有利于产销对接,在消费环节减少浪费,以及减少产后损失;

5. 大数据对农业的管理带来变化:过去的农业管理主要依靠行政手段指导和安排生产,大数据有利于分析提取特征,总结趋势,通过市场信号的释放引导市场进而引导生产。

农产品监测预警对大数据的迫切需求

农业大数据是现代化农业的高端管理工具,所谓监测预警就是监测数据,贯穿于农产品从生产到流通到消费到餐桌整个过程的产品流,物资流,资金流,信息流,使产销匹配,生产和运输匹配,生产和消费匹配。农产品监测预警是对农产品生产、市场运行、消费需求、进出口贸易及供需平衡等情况进行全产业链的数据采集、信息分析、预测预警与信息发布的全过程。

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农产品监测预警是现代农业稳定发展最重要的基础,大数据是做好监测预警工作的基础支撑。农业发展仍然面临着多重不安全因素,急需用大数据技术去突破困境。

1.农业生产风险增加,急需提前获取灾害数据,早发现、早预警。

2.农产品市场波动加剧,“过山车”式的暴涨暴跌时有发生,急需及时、全面、有效的信息,把握市场异常,稳定市场形势。

3.食物安全事件频发,急需全程监管透明化,惩戒违规行为。

农产品监测效果显著,大数据功不可没

1.监测对象和内容更加细化

随着农业大数据的发展,数据粒度更加细化,农产品信息空间的表达更加充分,信息分析的内容和对象更加细化。

2.数据获取更加快捷

农业系统是一个包含自然、社会、经济和人类活动的复杂巨系统,在其中的生命体实时的“生长”出数据,呈现出生命体数字化的特征。农业物联网、无线网络传输等技术的蓬勃发展,极大地推动了监测数据的海量爆发,数据实现了由“传统静态”到“智能动态”的转变。

3.信息处理分析更加智能

在大数据背景下,数据存储与分析能力将成为未来最重要的核心能力。未来人工智能、数据挖掘、机器学习、数学建模、深度学习等技术将被广泛应用,我国农产品监测预警信息处理和分析将向着系统化、集成化、智能化方向发展。如中国农产品监测预警系统(China Agricultural Monitoring and Early Warning System,CAMES)已经在机理分析过程中实现了仿真化与智能化,做到了覆盖中国农产品市场上的953个主要品种,可以实现全天候即时性农产品信息监测与信息分析,用于不同区域不同产品的多类型分析预警。

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4.数据服务更加精准

在大数据的支撑下,智能预警系统通过自动获取农业对象特征信号,将特征信号自动传递给研判系统。研判系统通过对海量数据自动进行信息处理与分析判别,自动生成和显示结论结果,发现农产品信息流的流量和流向,在纷繁的信息中抽取农产品市场发展运行的规律。最终形成的农产品市场监测数据与深度分析报告,将为政府部门掌握生产、流通、消费、库存和贸易等产业链变化、调控稳定市场提供重要的决策支持。

专家及团队介绍

专家介绍:许世卫,二级研究员,长期从事农业信息分析与预警、农业信息服务技术和食物安全等研究工作。多年来,在农业信息分析理论、农业监测预警方法与技术、农业信息智能服务技术等方面进行了重要探索,取得较为丰富的科技成果。先后主持国家、部门、国际合作科研课题40多项。获省部级和中国农科院科技成果奖8项。获得发明、实用新型专利和软件著作权登记多项。公开发表学术论文100余篇,出版专著15部。先后指导博士生、硕士生50多名(含外国留学生)。

团队名称:中国农业科学院农业监测预警创新团队

所属单位:中国农业科学院农业信息研究所

团队介绍:中国农业科学院农业监测预警创新团队,是以农业信息监测、分析、预测、预警的理论方法创新、关键技术突破、先进系统研发为主要研究任务的科研群体。现有科技人员50人,包括国家“863计划”主题专家1人,全国农业科研杰出人才2人,享受国务院特殊津贴专家1人。近5年来主持和参加科研课题98项,取得省部级科技成果5项,获得发明及实用新型专利25项,发表论文612篇(SCI/EI论文67篇),出版学术专著20部。团队被评为全国农业杰出人才与优秀创新团队。

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