农业大数据研究与应用进展

【目的】在全球快速发展和数据信息量迅猛增长背景下,大数据技术也成为各行业应对海量数据的重要助力。国内对于农业大数据的研究起步较晚,缺乏对相关研究的归纳总结。文章通过对目前农业大数据应用、技术等研究进行论述,对未来农业大数据的发展方向进行展望。【方法】文章采用文献综述法,概述了国内外农业大数据的研究进展,分析了农业大数据的应用方向与关键技术,简要介绍了部分农业大数据平台,指出了目前发展存在的问题并提出未来发展方向。【结果】我国农业大数据发展十分迅速,目前已应用在了农业育种、生产与养殖、农业气象预测、市场管理与农产品追溯等领域,相关的农业大数据平台也已投入使用,但目前仍存在数据缺乏统一标准、共享水平低、缺乏大数据人才、缺乏自主核心技术、已有大数据平台缺乏实用性、数据保护体系不完善等问题。【结论】未来要进一步完善农业大数据采集体系,提高数据共享水平,增强大数据尤其是农业大数据的人才培养力度,优化大数据分析技术,让数据挖掘变得更加高效,自主研发大数据处理框架减少对国外技术的依赖,此外要对原有的大数据平台进行升级,建设出包含农业旅游、文化等丰富的、能够为基层群众提供更加实用性服务的农业大数据平台以及针对大数据资源特点,完善大数据的安全保障工作。     

基于云计算的农业大数据共享服务平台研发

【目的】为了整合多源、异构、海量农业数据,基于云计算等技术设计并实现农业大数据开放共享平台,有利于农业数据资源的充分利用。【方法】文章依据科学合理的标准规范,以农业大数据资源编目元数据、大数据整合集成与建库、农业大数据共享服务为主线,利用Hadoop大数据技术,基于J2EE平台和构件化开发思路,构建农业大数据共享服务平台。【结果】该平台包括农业大数据集成管理、农业大数据共享服务管理和元数据管理,其中农业大数据集成管理实现了对各渠道所得农业数据进行整合集成、数据质量控制和更新管理,农业大数据共享服务子系统实现了对分散、多源、异构农业非空间数据的目录导航、查询检索与共享交换等服务,是用户查询访问和使用农业大数据的统一入口,元数据管理子系统实现了对多源大数据的统一描述、发布管理与权限控制。【结论】该平台在贵州省进行了开发应用,实现了贵州省农业数据资源的统一集成、统一管理、统一共享和统一服务,为贵州省农业云服务及其各类应用提供了数据基础。     

我国智慧农业研究和应用最新进展分析

【目的】对我国智慧农业的研究和应用最新进展进行梳理和评述,并对未来智慧农业的发展方向进行展望。【方法】文章在系统总结智慧农业研究文献基础上,深入分析了农业感知、传输、分析、控制、应用等智慧农业核心领域研究进展和应用状况,并科学展望了未来智慧农业发展方向。【结果】研究认为,传感器、GPS、遥感及RFID等技术形成了农业智能感知的技术体系,传感器技术目前应用最为广泛。智慧农业中数据传输方式要包括有线通信传输、无线通信传输及无线传输与有线传输结合等3种方式,无线传输与有线传输结合的方式是目前常用的数据传输方式,ZigBee技术是应用最为广泛的无线传输方式。模拟模型、大数据技术及云计算技术是智能诊断分析的关键技术。智慧农场、智慧果园、智慧养殖、农业经营、农业管理与服务等是目前智慧农业的主要应用领域。【结论】数据安全标准、数据融合、数据挖掘、关键技术及系统集成等技术问题、围绕天地空一体化的遥感数据获取体系对智慧大田的深入研究、智慧农业发展模式及推广模式创新研究等则是未来智慧农业研究发展的方向。     

北京市乳制品加工企业信息化平台构建

【目的】为了促进奶业信息化、现代化、标准化发展.【方法】于北京市乳制品加工企业实地调研、结合二手数据分析、与企业管理者研讨.【结果】发现了乳制品加工企业信息化发展目前存在着平台单一、实用性不强、行业准入缺乏、信息共享难度大、前期操作成本大等问题.提出建设北京市奶业信息化平台优化管控机制、加强多经营主体合作等,通过构建北京市乳制品信息管理平台,结合对国外平台经验的借鉴,提出相应的优化建议.【结论】该平台在理论和政策上可行,符合当前北京市奶业的发展方向,对于促进北京奶业供给侧结构性改革、增加奶农收入有重要的推动作用.     

我国农业农村大数据发展应用研究

【目的】信息技术与经济社会的交汇融合引发了数据迅猛增长,数据已成为国家基础性战略资源。【方法】为深入了解我国农业农村大数据发展应用情况,文章详细介绍了我国农业农村大数据的发展现状,重点分析了存在的问题及挑战,以及应遵循的路径。【结果】提出了加强顶层设计、推动共享开放、强化应用、完善法律法规的政策建议。【结论】通过发展农业农村大数据,将有效推动我国农业农村信息化发展步伐,我国农业农村大数据发展前景广阔、大有可为。     

农业大数据关键技术及应用进展

【目的】为了保障我国的粮食安全,促进农业大数据在农业领域的充分应用。【方法】通过对国内外大数据文献的调研和分析,对大数据理论的提出、发展和应用做了简单回顾。以此为背景,对农业大数据的关键技术和瓶颈问题进行分析,指出中国农业大数据发展中存在的主要问题,在此基础上,探索了农业大数据发展的理论、应用方法以及相关案例等,并对未来农业大数据发展进行了展望。【结果 /结论】我国农业现代化需要大数据技术提供决策支持,并结合人工智能技术、物联网技术、互联网技术在农业全产业链中的发挥合力,促进农业转型升级,实现我国农业全要素的现代化、信息化发展。     

上海农业数据资源梳理和共享服务研究

在大数据的应用背景下,农业大数据资源的共享是必然趋势。通过介绍农业大数据的相关概念之后,梳理了当前农业信息资源的共享现状,即初步形成了一批农业数据共享与发布平台、数据共享水平不高。同时,从现有农业资源梳理情况、现有数据资源类型两个方面介绍了上海市数据资源现状。为了更好更快地实现上海农业数据资源的开放与共享格局,指出需要进一步完善包括数据标准、安全标准、应用标准、网络标准、管理标准在内的共享标准体系框架,需要加快建立共享技术体系,包括数据标准化技术、海量数据存储技术、共享系统平台对接技术、共享数据安全技术。最后,提出了上海农业信息资源共享平台的体系架构初步构想。     

水稻药肥精准施用大数据平台设计与实现

【目的】为指导农户在水稻种植过程中精准施用药肥,基于开源大数据与互联网技术框架设计并实现水稻药肥精准施用大数据平台。【方法】通过调研分析整理了平台需求,设计了平台功能和体系架构。首先搭建了大数据平台软硬件环境以满足海量数据的存储(HDFS)与计算(Spark),然后整合与水稻施肥施药相关的多源异构数据,开展对大数据的应用探索,主要包括建立水稻施药施肥专家知识库,开发平台核心功能。【结果】水稻药肥精准施用大数据平台集纳创新区域特色抗性和药肥高效利用水稻品种及高效栽培措施、药肥减施增效、精准轻简施用技术,科学布局示范辐射稻区,集成药肥减施综合技术模式,发挥新媒体+大数据引领作用、高校与科研院所科技人才支撑作用,构建网络化多元推广示范平台,规模化示范推广,有效降低药肥用量,减少稻田面源污染,保障食品安全。经过功能测试与压力测试,平台能正常稳定运行。【结论】针对水稻药肥精准施用的应用场景,大数据技术在整合、存储、处理、应用等方面发挥了不可替代的作用,进一步结合互联网、地理信息系统、全球定位系统、遥感技术等可将其推向实际应用,然平台投入使用时间尚短,需不断累积数据以丰富其实用性。     

百色烟草农业科技创新的现状及策略

【目的】为了加快百色烟草农业科技创新工作,不断提升烟叶生产的科技水平。【方法】通过实地调查和座谈方式进行研究。【结果】调查表明,百色烟草农业科技创新意识不断增强、科技成果逐年增加、科技创新平台正在搭建、科技创新管理工作日趋完善;但同时存在着科技创新总体认识不足,缺乏自主创新能力;科技创新实力不强,科技成果转化率低;激励体制不够完善等问题。【结论】推进百色烟草农业科技创新策略:确立百色烟草农业科技创新的主体、搭建百色烟草农业科技创新的平台、明确百色烟草农业科技创新的方向等。     

数字农业研究现状和发展趋势分析

【目的】数字农业是21世纪农业发展的必然趋势,也是现代农业发展的必然选择。【方法】文章概括了数字农业的内涵,系统梳理和总结了国内外数字农业研究进展,探讨数字农业的发展趋势,并对我国未来数字农业研究重点任务进行了展望。【结果】(1)美国、德国、日本等发达国家在数字农业研究方面处于领先地位,已形成了科学的理论和技术体系;(2)国内数字农业起步相对较晚但发展速度快,在农业数据信息资源建设、"3S"技术、农业模拟模型与专家系统、智能装备与自动控制以及数字农业成果的普及与应用等方面已有突破。【结论】新时代下,我国未来数字农业研究重点是构建天空地一体化的数字农业观测系统、加强数字农业关键技术与产品的研究开发、建设数字农业技术系统集成与平台、加强数字农业技术应用示范、创新数字农业信息服务模式以及农业标准规范研制。     

农业农村时空“一张图”建设及分析应用研究

【目的】 为实现对农业农村各类数据资源统一管理与服务,支撑农业农村大数据体系建设,为农业农村业务工作提供决策支撑。【方法】 文章利用物联网设备、业务信息采集、智慧城市时空大数据平台数据共享等多种方式,结合农业农村业务中涉及的农业、乡村振兴、经营主体等数据,采用数据治理方法,融合成为动态更新的农业农村时空“一张图”,为市-县区-乡镇-农企/合作社/家庭农场提供四级服务,基于大数据分析,探索了产业关联、农业计划指导、乡村振兴建设、农业经营主体等方面的分析应用。 【结果/结论】 基于GIS技术、物联网技术和大数据分析等新一代技术,通过农业农村数据融合治理与共享应用分析,不仅为农业农村大数据建设提供基础,而且为农业农村的高效管理、科学决策提供有效支撑,促进数字乡村的建设。     

国家农业农村地理信息服务平台建设展望

【目的】在《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》中提出要实施数字乡村战略,加快物联网、地理信息、智能设备等现代信息技术与农村生产生活的全面深度融合的背景下,开展国家农业农村地理信息服务平台的建设工作,有助于推进农业空间信息资源共享开放,加强农业政务信息化水平和全面提高科学决策、市场监管、政务服务水平。【方法】国家农业农村地理信息服务平台采用地理信息服务总线GEO-ESB技术,提升了数据在线托管与分布式交换能力;采用云原生架构可以保障农业地理信息平台具备更快的上线速度;采用边缘计算技术,提升地理服务效率;采用空间大数据GIS技术体系,提升空间大数据的处理和分析挖掘能力。【结果】通过国家农业农村地理信息服务平台建设,可以实现农业GIS应用平台的快速搭建,平台探索了部本级及与各省级农业农村部门及跨部委的地理信息资源的共享模式,平台实现时空大数据的一体化存储、管理、查询、分析、决策、二三维可视化等方面的服务,利于种植、畜牧兽医、渔业渔政、农产品质量安全监管、科技教育、资源环境、国际合作、农业气象等行业和领域的整合升级。【结论】通过不断建设国家农业农村地理信息服务平台,将为农业农村信息化建设提供重要的信息化支撑。     

基于GIS的智慧农业综合信息服务平台设计与实现

【目的】基于GIS技术构建农业综合信息服务平台,为农业综合信息服务的智慧化提供方法思路和手段。【方法】以广西河池为例,设计开发了基于GIS的农业综合信息服务平台。平台采用B/S架构,采用C#作为开发语言,属性数据库使用SQL Server数据库管理系统,空间数据库使用PostgreSQL数据库管理系统,WebGIS前端采用ArcGIS API for JS。【结果 /结论】采用GIS技术,可以构建智慧农业综合信息服务平台,实现农业综合信息的数字化管理和可视化展示,推动农业信息共享互通,为农业的智慧化管理和综合服务提供技术支撑,推进农业向智能化、现代化发展。该平台可以作为智慧农业的基础支撑平台,为智慧农业数据采集、数据展示、数据应用、数据分析、数据共享提供有效的手段。     

基于大数据的乡村旅游电商MTS平台研究——以广西为例

【目的】解决乡村旅游产品与互联网融合率低、平台少规模小、活跃度低、信息反馈机制不完善等问题,促进我国乡村旅游业发展。【方法】结合大数据技术,依托人的移动场景旅行服务MTS商业模式,融合线上线下广西乡村旅游资源,设计广西乡村旅游MTS模型,构建平台移动端APP功能框架。【结果】建立基于大数据的广西乡村旅游电商MTS平台和设计出基于广西乡村旅游MTS模型的面向游客和企业,覆盖游客出游前、中、后各类旅行场景的广西乡村旅游电商MTS平台移动端电商APP。【建议】促进大数据技术在乡村旅游中的应用研究,推动广西乡村旅游行业快速发展。     

果园大数据智能管理与服务平台探索与实践

【目的】 传统数字化果园管理中存在数据存储分散、数据处理效率低、服务能力弱和整个生命周期的农业生产数据缺乏等问题,开发集数据存储、管理、挖掘分析和决策支持等功能于一体的果园大数据智能管理与服务平台迫在眉睫。【方法】 文章通过结合“空－天－地”一体化、数字农业、智慧农业等理念,集成深度学习、概率图模型和知识图谱等人工智能方法,开发了果园大数据智能管理与服务平台。【结果】 平台实现了果树数量自动统计、地理环境感知、农机设备自动化精准感知、果园生产周期数据管理和智能化更新功能,同时平台还提供水、肥、药智能决策服务和智能农机生产作业管控服务。【结论】 该平台在成都市龙泉驿现代农业园区进行应用,实现了桃园生产大数据的智能管理和提供精准生产指导服务。该平台的实现为促进果园智能管理和精准生产指导服务提供技术参考,对实现果园智慧化管理具有重要意义。     

“互联网+”精准农业航空服务平台体系架构设计与实践

【目的】为农业航空植保作业服务商和终端农户提供沟通和服务的桥梁,推进农业航空标准的建立,推动科研院校的成果转化,对全国植保无人机实施跟踪和监管,促进农业航空市场规范,普及农业航空技术在精准农业中的应用,实现农药化肥施药零增长。【方法】利用"互联网+"的思维和方法,结合我国农业航空的发展状况与农业航空服务的特点,设计1套"互联网+"精准农业航空服务平台体系架构。采用大数据技术、云计算技术、移动应用技术以及HTML5等新一代信息技术,进行精准农业航空服务平台的底层架构设计、服务作业流程设计、用户界面设计以及数据库设计等。【结果】建立了精准农业航空服务的互联网综合服务平台,包含植保服务管理、作业效果评估管理、无人机检测管理、植保无人机监管、大数据应用等系统功能。它具有良好的平台特性、用户特性、大数据特性和扩展性。【结论】平台的体系架构能满足农业航空植保用户、植保服务商对植保作业服务简化操作的需求,同时实现了政府和有关部门对数据进行信息化有效管理的目的,并且通过数据分析与挖掘等技术手段提供多种增值服务,实现精准农业航空服务生态圈的有效良性循环,让农业航空更好地为我国农业现代化服务。     

全国农业农村应对新冠肺炎疫情数据服务平台建设实践

【目的】为充分发挥信息化在有效应对疫情及农业稳产保供方面的作用，文章运用互 联网技术和信息化手段，建设全国农业农村应对新冠肺炎疫情数据服务平台，加强信息资源 整合共享，发挥数据要素价值，对于促进现代农业发展，具有迫切的现实意义和重要的长远 意义。【方法】全国农业农村应对新冠肺炎疫情数据服务平台建设，以国家农业数据中心现 有系统和数据资源为基础，以国家农业农村时空数据服务平台为依托，充分运用时空数据治 理、地理信息、物联网、遥感监测、网络抓取、数据挖掘等现代信息技术，快速直观搭建了 6 个专题和 3 个频道。【结果】通过建设全国农业农村应对新冠肺炎疫情数据服务平台，突 破了疫情防控、春耕备耕、主副食品保供等重点、难点和堵点，为有效应对当前新冠肺炎疫 情、抓好春季农业生产、促进农业农村现代化发展提供了数据支撑。【结论】全国农业农村 应对新冠肺炎疫情数据服务平台的建设是政务信息资源有效整合和利用的一个缩影，可为农 业农村信息资源汇聚、开发、应用提供重要参考和经验借鉴。     

农业农村部政务信息资源共享服务系统设计与实现

【目的】为加快推动政务信息系统互联和数据共享,提高行政效率,亟需开展政务信 息资源整合共享工作。【方法】文章以农业农村部政务信息资源共享服务系统为技术平台,开 展我部政务信息资源整合共享工作。农业农村部政务信息资源共享服务系统基于 JSP 和 VUE 前端技术,使用 Java 开发语言,以 Oracle11g 为数据库,部署单向导入网闸,开展系统建设。 【结果】系统实现了农业农村部各单位、部分部委及部分省级农业部门的农业农村政务信息 资源目录的集中展示和查询,并与数据资源进行了实体对接。对政务信息资源按权限进行展 示、查询和共享,对数据资源进行可视化展示和监控,为部内各单位及省级农业农村部门开 展数据共享提供了功能入口。【结论】通过系统的上线运行,实现部门数据集中汇聚,部内 各单位与部外单位及省级农业农村部门通过系统开展了数据共享,实现了网络连通、数据联 动、业务协同,为领导决策提供了数据支持,为跨行业数据查询和办理业务提供了平台,优 化了数据服务流程,形成了数据服务合力,其建设思路也为农业农村大数据建设提供了实践 参考。     

农业机器人研究进展评述

【目的】系统梳理农业机器人研发现状,归纳凝练目前存在的关键科学问题,明确未来发展分析,促进农业机器人更好服务于农业生产,提高农业生产的机械化和智能化水平。【方法】通过对国内外大量文献资料的收集、查阅,总结梳理了当前国内外农业机器人的研究现状与应用现状。【结果】目前农业机器人总体包括植保机器人、采摘机器人、信息采集机器人、移栽嫁接机器人4种典型机器人,机器人的共性系统及关键技术主要包括:自动导航与路径规划、作物目标识别与分析、机械臂自主规划与控制、多机协作和智能交互。【结论】当前农业机器人在农业中的应用越来越广泛,但推广与普及的主要瓶颈是农业机器人的制造成本问题和智能化程度问题,农业机器人未来主要研究方向是低成本高适应性的开放性机器人研究和"农业大脑"智能决策体系的构建。     

西北旱区农业遥感的需求分析与发展建议

【目的 】文章旨在分析我国西北旱区农业发展趋势的基础上,探讨西北旱区农业遥感发展存在的机遇与挑战,并为发展西北旱区农业遥感提出相应建议。【方法 】该文分析了特色农业资源调查、抗旱种质资源选育、现代农业发展、区域耕地保护、乡村振兴、推动落实“一带一路”倡议等西北旱区农业发展对农业遥感技术的迫切需求,在此基础上探讨了作物对象众多、自然条件苛刻、新平台新数据大量涌现、现有遥感产品难以直接应用、实地观测数据和区域专家知识缺乏等西北旱区农业遥感发展所面临的问题;指出了旱区发展农业遥感技术在国家政策、科技发展等方面的机遇,并提出了相应的发展建议。【结果 】西北旱区农业发展对农业遥感技术的需求极为迫切,但当前的农业遥感算法和农业遥感产品难以满足西北旱区农业发展的定制化需求。【结论 】通过构建旱区特色农业遥感样本数据库、加强旱区特色农业遥感算法研究、建立西北旱区盐碱地“天—空—地”立体监测网络、完善全国农业遥感区域网络、建立旱区农业遥感多级合作机制与平台等方式,加强旱区农业遥感技术和平台建设。总之,助力农业新质生产力的发展是当前西北旱区农业高质量发展的迫切任务,也是促进农业遥感学科发展的必然趋势。