基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)及應(yīng)用研究

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)及應(yīng)用研究摘要：為了保障智慧農(nóng)業(yè)良好發(fā)展，科學(xué)運用大數(shù)據(jù)是非常重要的。要發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展需求進(jìn)行有效創(chuàng)新，為農(nóng)業(yè)良好發(fā)展提供科技支持。智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展要向著創(chuàng)新的方向邁進(jìn)，以實現(xiàn)精細(xì)化以及綠色化為發(fā)展目標(biāo)。智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展對高新技術(shù)的應(yīng)用需求進(jìn)一步提升，有助于農(nóng)作物的高效生產(chǎn)管理，減少資源消耗，保障農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境良好發(fā)展。在對云計算以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用下，能準(zhǔn)確掌握天氣環(huán)境變化，及時了解市場供需信息等，有助于從整體上提高農(nóng)戶的種植效益。關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；智慧農(nóng)業(yè)；應(yīng)用發(fā)展引言智慧農(nóng)業(yè)是在信息科技和大數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，借助物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和云計算等技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行信息整合、智能控制、精準(zhǔn)計算的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，不僅能提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和科學(xué)管理程度，賦予農(nóng)產(chǎn)品科技附加值，還能拓寬農(nóng)產(chǎn)品銷售渠道，提升農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值。1智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用優(yōu)勢1.1生產(chǎn)管理智能化智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)未來發(fā)展趨勢，通過將大數(shù)據(jù)技術(shù)以及5G技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，有利于實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化生產(chǎn)，保障生產(chǎn)管理的質(zhì)量。如通過應(yīng)用通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，對農(nóng)作物生長狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并準(zhǔn)確判斷施肥時間、除蟲時間等，實現(xiàn)智能化的管理目標(biāo)，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更為精確、高效和科學(xué)。1.2農(nóng)業(yè)種植智能化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用大數(shù)據(jù)、5G技術(shù)，在對信息的實時處理方面也能發(fā)揮積極作用。如能對不同區(qū)域土壤以及降水信息加以收集，并把信息及時反饋給專業(yè)技術(shù)人員，使后續(xù)種植生產(chǎn)能更為科學(xué)合理，保障種植工作的高效開展。2面向大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)2.1智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)難點中國農(nóng)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)三個階段。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的主要生產(chǎn)力為勞動力。初期農(nóng)業(yè)發(fā)展階段，農(nóng)業(yè)的自動化水平非常低，農(nóng)業(yè)設(shè)備并沒有得到廣泛普及。此時農(nóng)作物播種、采收、銷售、加工等環(huán)節(jié)均需要人工勞動來進(jìn)行完成，沒有有效的技術(shù)手段采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的參數(shù)。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中很容易出現(xiàn)錯誤，且成本和勞動需求量非常大?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主要生產(chǎn)力為機(jī)械設(shè)備。此時農(nóng)產(chǎn)品可實現(xiàn)自動化加工，極大程度減輕了人工勞動力，且能明顯提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)聯(lián)合物聯(lián)感知設(shè)備獲取傳感數(shù)據(jù)，但存在著數(shù)據(jù)獲取方式相對單一、獲取到的數(shù)據(jù)需要人工進(jìn)行處理才能應(yīng)用等缺點。因此，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)仍然不能以智能化方式完成實時監(jiān)測數(shù)據(jù)和準(zhǔn)確定位故障。智慧農(nóng)業(yè)主要生產(chǎn)力為新興技術(shù)。新興技術(shù)包括大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)等，能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、運輸?shù)雀鱾€環(huán)節(jié)周期性管理，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化水平，也推進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化評估。智慧農(nóng)業(yè)不僅能顯著提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和可信度，全面實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化。2.2面向大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)要點針對當(dāng)前農(nóng)業(yè)信息化存在的問題，研究提出一種面向大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)要點，重點介紹如何建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施和利用大數(shù)據(jù)技術(shù)驅(qū)動農(nóng)業(yè)發(fā)展，進(jìn)而解決資源浪費嚴(yán)重的現(xiàn)象，并最終構(gòu)建智慧農(nóng)業(yè)新生態(tài)。面向大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)要點包括三個方面。其一，抓住農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，完善智慧農(nóng)業(yè)新生態(tài)建設(shè)。相關(guān)技術(shù)部門給農(nóng)業(yè)企業(yè)和市政府部門提供標(biāo)準(zhǔn)化的安全、網(wǎng)絡(luò)、存儲、計算等云資源服務(wù)。設(shè)置以農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施為根基的新農(nóng)業(yè)體系，協(xié)同管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用資源和生產(chǎn)數(shù)據(jù)。其二，設(shè)置農(nóng)業(yè)驅(qū)動為數(shù)據(jù)資源，完善數(shù)字農(nóng)業(yè)新體系的構(gòu)建。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)完成農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的動態(tài)更新、高效流轉(zhuǎn)、精準(zhǔn)感知，創(chuàng)建農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)資源池，確定智慧農(nóng)業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)，將傳統(tǒng)思維轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動思維，最終形成新型的數(shù)字農(nóng)業(yè)生態(tài)，即通過數(shù)據(jù)實現(xiàn)感知、決策、管控、考核等。其三，樹立企業(yè)以創(chuàng)新應(yīng)用為主的引領(lǐng)目標(biāo)，創(chuàng)建精準(zhǔn)化農(nóng)業(yè)新模式。努力探索大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的發(fā)展前景，結(jié)合區(qū)域性地方特色和數(shù)據(jù)資源發(fā)展農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)產(chǎn)銷，最終構(gòu)建一個精準(zhǔn)化的農(nóng)業(yè)新模式，包括輔助診斷、精準(zhǔn)監(jiān)督、綜合應(yīng)用、資源共享等。3大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)的分析根據(jù)上述有關(guān)大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)中的要點，研究對大數(shù)據(jù)技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，包括智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)架構(gòu)和應(yīng)用情況兩個方面。智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)架構(gòu)可作為安全保障體系、運維保障體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系等三種體系進(jìn)行研究，其包括展示和應(yīng)用層、支撐層、感知層、基礎(chǔ)層。智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)架構(gòu)的前提和根本為運維保障、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、安全保障體系，它能通過一定的途徑約束智慧農(nóng)業(yè)的整體建設(shè)過程，保障農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)過程中的運行維護(hù)和安全。基礎(chǔ)設(shè)施層為智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)提供安全資源、網(wǎng)絡(luò)、存儲、計算等服務(wù)的基礎(chǔ)平臺，這能夠保障各類數(shù)據(jù)資源的安全，避免數(shù)據(jù)資源的遺漏和丟失，且能夠統(tǒng)一管理和調(diào)度各式各樣的數(shù)據(jù)資源。在基礎(chǔ)環(huán)境得到保障后，接著構(gòu)建物聯(lián)感知體系。區(qū)別于其他行業(yè)，農(nóng)業(yè)需要借助視頻監(jiān)控、各式各樣的傳感器實時監(jiān)測畜禽、農(nóng)作物的生命數(shù)據(jù)。智慧農(nóng)業(yè)部門需要借助光照傳感器、溫濕度傳感器、農(nóng)情監(jiān)測設(shè)備、視頻監(jiān)控等設(shè)備收集農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。除開監(jiān)控、傳感數(shù)據(jù)外，智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)還需要采集管理管控、市場銷售、生產(chǎn)環(huán)境等數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)資源中心包括數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)加工５個層面。數(shù)據(jù)融合包括專題庫、主題庫、基礎(chǔ)庫；數(shù)據(jù)治理包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)管理、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、元數(shù)據(jù)管理；數(shù)據(jù)源包括農(nóng)業(yè)管理數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)市場數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫、圖數(shù)據(jù)庫、時序數(shù)據(jù)庫、文檔數(shù)據(jù)庫、分析數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)加工包括數(shù)據(jù)加載、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、數(shù)據(jù)清洗。應(yīng)用層包括質(zhì)量安全監(jiān)管系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)專家服務(wù)系統(tǒng)、溯源管理系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)可視化展示平臺。通過支撐層完成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)資源中心的采集存儲，應(yīng)用展示層構(gòu)成了多種智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)。智慧農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)架構(gòu)應(yīng)用和展示層包括數(shù)據(jù)可視化平臺和質(zhì)量安全監(jiān)管系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)專家服務(wù)系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)。針對數(shù)據(jù)采集，農(nóng)業(yè)智慧建設(shè)所獲取到的數(shù)據(jù)類型包括農(nóng)業(yè)管理、農(nóng)業(yè)市場數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)。所獲取到的數(shù)據(jù)均為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)資源可通過消息數(shù)據(jù)采集、接口數(shù)據(jù)采集、庫表數(shù)據(jù)同步、文件數(shù)據(jù)采集等方式獲取。數(shù)據(jù)治理是智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)的核心步驟，其將雜亂無序的原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高應(yīng)用系統(tǒng)運行的準(zhǔn)確性。針對數(shù)據(jù)應(yīng)用，農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)對于農(nóng)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本信息的管理至關(guān)重要，能為農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)提供決策和數(shù)據(jù)支持。農(nóng)業(yè)專家服務(wù)系統(tǒng)是提供給農(nóng)戶的一個信息交流平臺，用戶可通過該平臺與專家進(jìn)行在線交流。結(jié)束語大數(shù)據(jù)技術(shù)對于智慧農(nóng)業(yè)具有重要作用。文章通過分析智慧農(nóng)業(yè)的大數(shù)據(jù)架構(gòu)，依次描述數(shù)據(jù)存儲、大數(shù)據(jù)采集等技術(shù)的特點，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于智慧農(nóng)業(yè)，旨在為農(nóng)業(yè)方面的政府決策、監(jiān)測預(yù)警、生產(chǎn)經(jīng)營提供科學(xué)依據(jù)，進(jìn)一步推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的建設(shè)進(jìn)程。參考文獻(xiàn)［1］冉紅偉.基于國際比較的中國智慧農(nóng)