大數(shù)據(jù)服務(wù)三農(nóng)的初步分析與探索

1 引言

“三農(nóng)(農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民)”問題是現(xiàn)今中國社會密切關(guān)注的問題，從20世紀(jì)80年代開始，中央一號文件多次提到“三農(nóng)”問題，主要包括：農(nóng)民就業(yè)、收入、教育、醫(yī)療、社保、土地流轉(zhuǎn)、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)出口、農(nóng)村市場建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、稅費(fèi)改革等問題，這些問題嚴(yán)重阻礙了農(nóng)村的發(fā)展。隨著農(nóng)業(yè)改革的進(jìn)一步深入，城鄉(xiāng)差距日益增大，農(nóng)民收入減緩，勞動力轉(zhuǎn)移加劇，農(nóng)村社會發(fā)展滯后，引發(fā)了農(nóng)村一系列的問題，使得“三農(nóng)”問題更加復(fù)雜。要解決“三農(nóng)”問題，必須加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技，利用信息技術(shù)加快“三農(nóng)”進(jìn)步，利用大數(shù)據(jù)和智慧的力量整合優(yōu)化“三農(nóng)”協(xié)同發(fā)展?？萍际寝r(nóng)業(yè)發(fā)展的重要支撐，是國家糧食安全的有力保障，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的抓手，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，根本出路在科技。必須抓住機(jī)遇，深化改革，堅持科技興農(nóng)，把“三農(nóng)”問題擺在更突出的位置，突破體制障礙，推動農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步，加大農(nóng)業(yè)投入，為“三農(nóng)”問題的解決注入強(qiáng)勁動力。

我國人口眾多，農(nóng)業(yè)資源總體緊缺，農(nóng)業(yè)機(jī)械化綜合水平較低，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，電子、計算機(jī)和信息等現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用還遠(yuǎn)未普及，由于耕地面積不斷減少和環(huán)境惡化，過度依靠資源開發(fā)、大量投入勞動力、大量施用化肥等傳統(tǒng)手段已無法有效提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，農(nóng)業(yè)發(fā)展需要更智慧的技術(shù)打破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)面臨的資源與環(huán)境難題。智慧型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)可使農(nóng)業(yè)資源得到充分的科學(xué)利用，可節(jié)省時間和資源，提髙工作效率，緩解人力資源的不足，減少不必要的浪費(fèi)，最大限度地降低成本，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)精細(xì)化、高效化、綠色化發(fā)展。因此，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)在許多國家已經(jīng)成為一種共識，具有長遠(yuǎn)和現(xiàn)實(shí)意義。目前，以互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)，正向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)提供了強(qiáng)有力的工具。

目前，我國已進(jìn)入傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)加快轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵階段，農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展也進(jìn)入了關(guān)鍵時期，為進(jìn)一步加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，突破制約我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的新難題，需要進(jìn)一步尋求新的思路、突破口。通過“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”的模式，將現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)合，通過網(wǎng)絡(luò)將農(nóng)業(yè)的各種要素整合起來，提高農(nóng)業(yè)的智慧水平，才能突破資源與環(huán)境對農(nóng)業(yè)發(fā)展的制約，解決“三農(nóng)”問題[1]。物聯(lián)網(wǎng)和云計算的普及促進(jìn)了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，同時也造成了數(shù)據(jù)的爆炸式增長，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，而對數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用能力并未顯著提高，迫切需要新的技術(shù)解決這些問題，此時，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，作為信息技術(shù)的重大變革，大數(shù)據(jù)技術(shù)給信息技術(shù)的發(fā)展帶來了新的方向[2,3]。

2 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

大數(shù)據(jù)技術(shù)的產(chǎn)生將極大促進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，已經(jīng)成為數(shù)據(jù)挖掘和應(yīng)用的前沿技術(shù)。大數(shù)據(jù)規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容多樣，超出了現(xiàn)有的數(shù)據(jù)處理能力，因此，如何更好地處理大數(shù)據(jù)成為迫切需要解決的問題[4]。目前，移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)開始與農(nóng)業(yè)深度融合，智慧農(nóng)業(yè)涵蓋的范圍越來越廣，這必然會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)[5]。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)作為我國大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的重要組成部分，具有重要的戰(zhàn)略意義。通過對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，快速獲得有價值的內(nèi)容，從而對農(nóng)業(yè)環(huán)境、農(nóng)產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、農(nóng)業(yè)市場進(jìn)行科學(xué)的管理和調(diào)控，達(dá)到優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源配置、服務(wù)“三農(nóng)”的目的。

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)就是運(yùn)用大數(shù)據(jù)理論、技術(shù)和方法，解決農(nóng)業(yè)或涉農(nóng)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的采集、存儲、加工與應(yīng)用等問題，是大數(shù)據(jù)理論在農(nóng)業(yè)上的實(shí)踐和應(yīng)用。農(nóng)業(yè)涉及范圍廣、影響人口多、數(shù)據(jù)復(fù)雜、持續(xù)時間長，是產(chǎn)生大數(shù)據(jù)的源泉。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)時代已經(jīng)來臨，但由于農(nóng)業(yè)主體對象復(fù)雜，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境容易受外界干擾，因此，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也有復(fù)雜、多變、動態(tài)、不確定等特點(diǎn)，這對農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的采集、整理、加工、分析應(yīng)用提出了更高的要求[5,6]。

2.1 內(nèi)涵與特點(diǎn)

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)理論和技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，除了具備大數(shù)據(jù)的公共屬性，還具有農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)自身的特點(diǎn)。

(1)數(shù)據(jù)來源廣

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)可以概括為4類：農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)市場大數(shù)據(jù)和農(nóng)業(yè)管理大數(shù)據(jù)，基本囊括從生產(chǎn)到銷售的全過程。例如，與農(nóng)業(yè)源頭生產(chǎn)直接相關(guān)的是農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源大數(shù)據(jù)，農(nóng)業(yè)環(huán)境與資源大數(shù)據(jù)又可分為3類：土地信息數(shù)據(jù)，如土地位置、地塊面積、海拔高度等;環(huán)境信息數(shù)據(jù)，如氣象數(shù)據(jù)、土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)等;作物信息數(shù)據(jù)，如作物長勢數(shù)據(jù)、病蟲害發(fā)生分布情況數(shù)據(jù)等。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)包括種植和養(yǎng)殖大數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)市場大數(shù)據(jù)包括市場供求信息、市場價格、利潤等數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)管理大數(shù)據(jù)包括國際國內(nèi)的農(nóng)產(chǎn)品動態(tài)等信息。

(2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)不僅包括文字、圖形、影像等多媒體材料，還包括專家知識、模擬模型、產(chǎn)量數(shù)據(jù)庫等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。通常來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，甚至來自同一個數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)，類似的信息結(jié)構(gòu)卻完全不同。從農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)涉及的主體范圍來看，包括農(nóng)、林、牧、水產(chǎn)、獸醫(yī)、園藝、土壤等整個農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域，其中主要對象又涉及動物、植物、微生物、昆蟲、生態(tài)等生命基礎(chǔ)學(xué)科以及環(huán)境科學(xué)、食品科學(xué)等。面對如此龐大的數(shù)據(jù)資源，從專業(yè)應(yīng)用來看，應(yīng)分步實(shí)施。首先，構(gòu)建農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)數(shù)據(jù)資源，然后，逐步有序規(guī)劃專業(yè)的子領(lǐng)域數(shù)據(jù)資源，例如針對某一作物或某一領(lǐng)域的全過程數(shù)據(jù)采集、挖掘分析、預(yù)測和決策等[7]。

(3)數(shù)據(jù)生成鏈長

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為中心，涵蓋林業(yè)、牧業(yè)、漁業(yè)等子行業(yè)，同時涉及上下游相關(guān)產(chǎn)業(yè)，包括育種、化肥、農(nóng)機(jī)、飼料、加工等，還包括宏觀的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，如作物產(chǎn)量、價格、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、加工數(shù)據(jù)、災(zāi)害、病蟲害數(shù)據(jù)等。上述各種數(shù)據(jù)的集合，構(gòu)成了整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的田間地頭、市場流通、超市消費(fèi)終端等各個環(huán)節(jié)，把各方數(shù)據(jù)匯總整合，形成了生產(chǎn)、流通、終端消費(fèi)的數(shù)據(jù)鏈。

(4)數(shù)據(jù)變異性大

首先，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的因素異常復(fù)雜，包括生物、環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)等方面，都決定了對數(shù)據(jù)的采集、挖掘與分析應(yīng)用的難度。其次，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的主體是生物，易受外界環(huán)境和管理等因素制約，致使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的隨機(jī)性與不確定性、多樣性與變異性、個體形狀與群體差異性等特征非常明顯。另外，整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的很多環(huán)節(jié)，目前還未實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、定量化和精準(zhǔn)化，都容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)的變異性[8]。

2.2 主要應(yīng)用領(lǐng)域

(1)為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支持

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的操作需要大數(shù)據(jù)的支撐，植物工廠、設(shè)施農(nóng)業(yè)、大型機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)時，需要大量的作物、土壤、水分、空氣等環(huán)境信息，同時，還要考慮品種、生產(chǎn)投入量、病蟲害情況、作物長勢等影響，不同地塊的操作可能會千差萬別，不同的地塊、耕作深度、灌溉量、施肥量、營養(yǎng)元素比例都會有很大的不同，因此，必須要有豐富的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)支撐。

(2)為農(nóng)產(chǎn)品可追溯提供了條件

對農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)田到餐桌實(shí)行全程的跟蹤，有利于保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，減少二次污染，防止疾病的發(fā)生。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分工的不斷細(xì)化，農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈也越來越長，追溯也變得越來越難，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)產(chǎn)品的可追溯提供了條件，生產(chǎn)端的監(jiān)控可以保證農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)地和來源，運(yùn)輸環(huán)節(jié)的監(jiān)控可以保證品質(zhì)，加工零售端的監(jiān)控可以減少污染的發(fā)生。同時，大數(shù)據(jù)可以減少生產(chǎn)過程中的浪費(fèi)現(xiàn)象。

(3)推動農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)預(yù)測和管理

大數(shù)據(jù)在產(chǎn)品營銷、市場監(jiān)測預(yù)測、生產(chǎn)資料管理、產(chǎn)量和災(zāi)害預(yù)測、產(chǎn)品與市場供需分析等方面，發(fā)揮著巨大的作用。依托大數(shù)據(jù)采集平臺以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的分析與預(yù)測能力，根據(jù)產(chǎn)業(yè)動態(tài)、供需關(guān)系狀況、市場經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、質(zhì)量管理數(shù)據(jù)等信息，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品預(yù)測和風(fēng)險預(yù)警，并及時對外公布，積極引領(lǐng)市場發(fā)展。災(zāi)難管理結(jié)合大數(shù)據(jù)，將為人類預(yù)測災(zāi)難、防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)和恢復(fù)生產(chǎn)生活提供更大的幫助。另外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上游的種子、化肥、農(nóng)藥、地膜等數(shù)據(jù)，中游的氣象、環(huán)境、土壤、種植過程等數(shù)據(jù)以及下游的農(nóng)產(chǎn)品加工、農(nóng)產(chǎn)品銷售等數(shù)據(jù)，都將對農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)預(yù)測和管理起到重要的推動作用。

(4)加速農(nóng)業(yè)生物工程技術(shù)的發(fā)展

傳統(tǒng)的生物工程技術(shù)工作量大，耗費(fèi)時間長。大數(shù)據(jù)的發(fā)展加速了生物技術(shù)的進(jìn)程，過去的生物信息調(diào)查大多在溫室和大田進(jìn)行，現(xiàn)在可以通過計算機(jī)進(jìn)行模擬，海量的基因信息可以利用云計算技術(shù)進(jìn)行分析，建立農(nóng)業(yè)生物基因大數(shù)據(jù)，進(jìn)行分子設(shè)計和藥物設(shè)計等，從而大大加快了生物工程技術(shù)的發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)在植物表型(phenotyping)研究中也獲得了大量應(yīng)用，植物表型是指基因型和環(huán)境決定的形狀、結(jié)構(gòu)、大小、顏色等生物體的外在性狀。植物表型檢測是植物表型組學(xué)研究的主要方向，可提供系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)給植物功能基因分析和環(huán)境影響研究。通過對植物表型進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，形成大數(shù)據(jù)，充分挖掘植物基因組對表型的影響，從而建立一套快速、準(zhǔn)確的表型組學(xué)研究方法，為高通量、系統(tǒng)地研究基因組和表型組提供有力支撐。

(5)優(yōu)化農(nóng)業(yè)資源配置

資源配置是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，隨著資源的安置和調(diào)配，數(shù)據(jù)也就產(chǎn)生了。農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)時代的到來更為農(nóng)業(yè)資源的配置和優(yōu)化提供了科學(xué)、合理、高效的數(shù)據(jù)信息，例如對水資源的合理調(diào)配、品種資源分配、勞動力資源的分配等。通過對農(nóng)業(yè)資源配置大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以改善農(nóng)業(yè)資源的利用率，促進(jìn)資源的合理分配，大力提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)收入，改善“三農(nóng)”問題。

2.3 發(fā)展趨勢

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長趨勢。數(shù)據(jù)量級的極速增長以及數(shù)據(jù)維度的多樣化發(fā)展，開啟了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)時代，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是農(nóng)業(yè)智慧化、精準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化的必然產(chǎn)物，是結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化及非結(jié)構(gòu)化的多維度、多粒度、多模型、多形態(tài)的海量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的抽象描述，其發(fā)展趨勢如下。

● 在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測與資源管理調(diào)度方面，利用高精度遙感設(shè)備，獲得大氣、水分、土壤、植被等信息，配合專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智慧決策;利用基于物聯(lián)網(wǎng)的精準(zhǔn)感知技術(shù)，構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)資源的自動監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)上傳到云，積累大量的農(nóng)業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)，為智慧農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐。

● 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化管理與操作方面，從大田、設(shè)施園藝、果樹生產(chǎn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜牧等子領(lǐng)域收集大量的數(shù)據(jù)，為智能化管理和精細(xì)化操作提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而便于實(shí)現(xiàn)資源的合理利用，提高生產(chǎn)率。

● 在溯源方面，通過對生產(chǎn)、加工、流通、銷售環(huán)節(jié)的全面感知和信息融合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的全程追溯，追溯過程中，產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)積累，最大程度地保障農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。在農(nóng)業(yè)物流方面，利用射頻識別技術(shù)(radio frequency identification， RFID)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息的采集與定位跟蹤，采集大量的流通渠道信息數(shù)據(jù)，可大大提高農(nóng)產(chǎn)品在倉儲和貨運(yùn)中的效率，推動智慧物流的發(fā)展。

● 在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害和病蟲害自然災(zāi)害預(yù)測預(yù)報方面，整理采集災(zāi)害歷史數(shù)據(jù)，總結(jié)災(zāi)害發(fā)生發(fā)展規(guī)律，提高對災(zāi)害的預(yù)測能力，提高監(jiān)測預(yù)警能力，把握災(zāi)害最佳防控時機(jī)，最大程度地降低災(zāi)害風(fēng)險。

● 在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)銷售信息監(jiān)測方面，整合歷史數(shù)據(jù)，開展農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)、期貨交易等數(shù)據(jù)的采集監(jiān)測，建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品加工采集體系，加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品資源信息庫、國內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫等的建設(shè)，建立覆蓋全國的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者與消費(fèi)者的精準(zhǔn)對接，提高對接效率，減少浪費(fèi)。

3 大數(shù)據(jù)驅(qū)動“三農(nóng)”發(fā)展

3.1 大數(shù)據(jù)與智慧農(nóng)業(yè)

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)是提高農(nóng)村智慧化信息服務(wù)水平的主要因素。提高農(nóng)村信息服務(wù)水平，不僅要加大農(nóng)村信息服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度，而且要為農(nóng)民提供準(zhǔn)確的信息服務(wù)。通過整合目前已有的、分散的農(nóng)村服務(wù)數(shù)據(jù)，建立農(nóng)村信息服務(wù)大數(shù)據(jù)，推動數(shù)據(jù)的共享開放，從而打破信息“孤島”，提高數(shù)據(jù)利用率。同時，通過對農(nóng)村信息服務(wù)大數(shù)據(jù)的分析，掌握農(nóng)民的信息需求偏好。具有針對性地研發(fā)新型的農(nóng)村信息服務(wù)集成系統(tǒng)、涉農(nóng)信息技術(shù)產(chǎn)品、涉農(nóng)信息應(yīng)用管理平臺、農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)交易平臺等[9]，提高信息的精準(zhǔn)服務(wù)能力。

將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于“三農(nóng)”，對解決農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)村建設(shè)、農(nóng)民生活等問題具有重要的推動作用。大數(shù)據(jù)是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心推動力。物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用推動了智慧農(nóng)業(yè)的進(jìn)程，通過對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、推理和挖掘，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲得知識，產(chǎn)生智慧，從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行智能化控制和決策管理。中國的“三農(nóng)”問題是一個非常復(fù)雜的問題，積攢的時間長，解決難度大，只有利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，才能進(jìn)行優(yōu)化整合，達(dá)到資源共享的目的。設(shè)施農(nóng)業(yè)是當(dāng)前智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用的典型代表，在設(shè)施農(nóng)業(yè)溫室中，通過實(shí)時采集環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，形成溫室環(huán)境監(jiān)控大數(shù)據(jù)。對其進(jìn)行分析，可以得到相應(yīng)的模型自動開啟或者關(guān)閉指定設(shè)備，實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的智能調(diào)控。同時，根據(jù)水分含量數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行合理的灌溉操作，還可以根據(jù)監(jiān)控大數(shù)據(jù)，對病蟲害進(jìn)行預(yù)測預(yù)報等[10]。當(dāng)前，現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)距離真正的智慧化還有很大的差距，需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境等多方面的因素，做出更多的努力。

3.2 大數(shù)據(jù)推動農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)推動農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，改革需要借助市場的手段實(shí)現(xiàn)，通過適應(yīng)市場需求改善農(nóng)產(chǎn)品的供求關(guān)系。通過建立農(nóng)產(chǎn)品市場動態(tài)監(jiān)測預(yù)警體系，獲取不同區(qū)域、不同品種農(nóng)產(chǎn)品市場行情數(shù)據(jù)，生產(chǎn)者、市民等各種消費(fèi)行為數(shù)據(jù)，形成農(nóng)產(chǎn)品市場大數(shù)據(jù)。通過對農(nóng)產(chǎn)品市場大數(shù)據(jù)的分析，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，引導(dǎo)農(nóng)民的生產(chǎn)經(jīng)營決策，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的目的性，實(shí)現(xiàn)需求與供給的動態(tài)匹配。同時，可以對農(nóng)產(chǎn)品市場進(jìn)行主動性、前瞻性、針對性的調(diào)控，確保農(nóng)產(chǎn)品市場供求關(guān)系的健康、平衡，提升決策部門的農(nóng)業(yè)綜合信息服務(wù)能力，從而進(jìn)一步助推農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。

我國幅員遼闊，村落分散，交通不便，造成了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)差、農(nóng)民收入水平低。在農(nóng)民的生產(chǎn)勞動和農(nóng)業(yè)科研活動中，積累了大量的歷史數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于解決“三農(nóng)”問題有著至關(guān)重要的作用。如果將這些歷史數(shù)據(jù)加工處理成農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)和專家系統(tǒng)，再結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場信息，農(nóng)民和農(nóng)技專家在家就可觀測到田地里的情況，從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動做出正確的選擇。當(dāng)前，在農(nóng)產(chǎn)品流通、農(nóng)業(yè)氣象、農(nóng)產(chǎn)品安全溯源、病蟲害防治、土壤修復(fù)、遺傳育種等多個“三農(nóng)”領(lǐng)域，都可以利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行智慧化管理。

3.3 大數(shù)據(jù)服務(wù)“三農(nóng)”的關(guān)鍵技術(shù)

利用大數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)“三農(nóng)”，是促進(jìn)“三農(nóng)”發(fā)展的重要途徑。通過建立大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，推動農(nóng)業(yè)體制創(chuàng)新，提升農(nóng)村信息化服務(wù)水平，提高農(nóng)民收入，加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。大數(shù)據(jù)服務(wù)“三農(nóng)”的關(guān)鍵技術(shù)主要包括：多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)智能化融合技術(shù)、農(nóng)業(yè)預(yù)警大數(shù)據(jù)技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品溯源技術(shù)、大數(shù)據(jù)共享與服務(wù)技術(shù)等。

(1)多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)

通過利用地面物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和遙感監(jiān)測等多種手段，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、植被生長狀況監(jiān)測和災(zāi)害監(jiān)測;搭建農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)長期監(jiān)控站點(diǎn)，開展農(nóng)田、林地、水資源數(shù)據(jù)的長期定點(diǎn)監(jiān)測與采集;通過農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化監(jiān)測體系，從而獲取農(nóng)情、墑情、苗情、病蟲情等多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)，為構(gòu)建大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)管理智能決策，提供數(shù)據(jù)支撐。

(2)大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)智能化融合技術(shù)

推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)生并收集大量數(shù)據(jù)，為無人駕駛技術(shù)、無人機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、自動化技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、地理信息系統(tǒng)、導(dǎo)航技術(shù)、人工智能技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模式識別技術(shù)、機(jī)器視覺技術(shù)、傳感器技術(shù)、LED應(yīng)用技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用提供數(shù)據(jù)保障，從而加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化的發(fā)展進(jìn)程。

(3)農(nóng)業(yè)預(yù)警大數(shù)據(jù)技術(shù)

建設(shè)全國重點(diǎn)區(qū)域氣象災(zāi)害、生物災(zāi)害監(jiān)測站點(diǎn)，搭建氣象災(zāi)害、動物疫情和植物病蟲害上報和指揮調(diào)度系統(tǒng)，健全氣象災(zāi)害、動物疫情和作物病蟲害監(jiān)測體系，通過農(nóng)業(yè)預(yù)警大數(shù)據(jù)技術(shù)，提升智能監(jiān)測、預(yù)防控制和指揮決策的智能化水平，提高監(jiān)測預(yù)報的準(zhǔn)確性。同時，基于農(nóng)業(yè)預(yù)警大數(shù)據(jù)技術(shù)，建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品價格、產(chǎn)量、市場預(yù)警體系，食品安全預(yù)警體系，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)損害預(yù)警體系等。

(4)農(nóng)產(chǎn)品溯源技術(shù)

通過建立農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)，實(shí)時、自動、完整地獲取農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的環(huán)境、長勢、災(zāi)害等全過程監(jiān)測數(shù)據(jù)，農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)后的收購、倉儲、運(yùn)輸、加工、銷售等環(huán)節(jié)監(jiān)測數(shù)據(jù)，生成相關(guān)的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，運(yùn)用農(nóng)產(chǎn)品溯源大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)追溯的精準(zhǔn)定位和精準(zhǔn)定時，從而精確、及時地查找問題的根源，實(shí)現(xiàn)有數(shù)可查、有據(jù)可依。同時，建設(shè)包含農(nóng)業(yè)、化肥、種子等資料的信息系統(tǒng)，建立健全制度規(guī)范，為農(nóng)業(yè)監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供可依托的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)[11,12]。

(5)大數(shù)據(jù)共享與服務(wù)技術(shù)

建立農(nóng)業(yè)科技云服務(wù)平臺，整合農(nóng)業(yè)科研數(shù)據(jù)，完善農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，基于大數(shù)據(jù)共享與服務(wù)技術(shù)，建立共享模式，推動農(nóng)業(yè)科技數(shù)據(jù)、知識的共享。匯聚農(nóng)業(yè)科技系統(tǒng)的各方面力量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)重點(diǎn)、難點(diǎn)問題的聯(lián)合攻關(guān)，形成農(nóng)業(yè)科研、成果轉(zhuǎn)化、推廣示范、農(nóng)民培訓(xùn)、成效反饋等一系列的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)共享機(jī)制。

4 農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的主要問題與解決途徑

4.1 主要問題

農(nóng)業(yè)一直以來都是我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國農(nóng)業(yè)面臨著資源短缺、氣候?yàn)?zāi)害頻發(fā)、生態(tài)安全遭到破壞、生物多樣性下降等挑戰(zhàn)。而且，農(nóng)業(yè)涉及面廣、數(shù)據(jù)復(fù)雜、受外界影響大，當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)又不夠完善，傳感器種類不夠豐富。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)為核心的現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用，通過現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的深度融合，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的示范應(yīng)用，以大數(shù)據(jù)為支撐，促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。

(1)數(shù)據(jù)獲取能力差

農(nóng)業(yè)是大數(shù)據(jù)產(chǎn)生和應(yīng)用的重要領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的來源廣泛(如物聯(lián)網(wǎng)的終端采集設(shè)備、農(nóng)業(yè)網(wǎng)站在線資源等)，導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的類型復(fù)雜，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等。因此，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，首先要實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的融合。如何實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲、分析、處理和展示，將是農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用之前必須解決的問題。我國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展還處于初級階段，數(shù)據(jù)獲取能力有限，生成的數(shù)據(jù)有限，不能滿足智慧農(nóng)業(yè)對大數(shù)據(jù)的需求，也造成了當(dāng)前的發(fā)展瓶頸。實(shí)時性是大數(shù)據(jù)分析處理中難以避免的問題之一，尤其是涉及天氣、環(huán)境等時效性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)時。因此，對大數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析時，必須考慮數(shù)據(jù)的時效性，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的最有效利用。

(2)大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)缺乏

由于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，不僅包括結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，還包括非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)可以通過二維表結(jié)構(gòu)來邏輯表達(dá)，存儲在數(shù)據(jù)庫里，而非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)則不能用二維表邏輯來表現(xiàn)，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)還包括音頻、視頻、圖片等非文本結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)開發(fā)，將會面臨一系列的問題，怎樣處理這些非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，是亟待解決的問題。因此如何結(jié)合大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，研發(fā)適用于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，如何在農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)處理的實(shí)時性和準(zhǔn)確率之間取得平衡，如何運(yùn)用模型進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘，如何實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深度融合等問題，都將是農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。

(3)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與安全機(jī)制不完善

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)決定了其多源性和復(fù)雜性，導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)難以公開、共享，數(shù)據(jù)的安全難以保證，數(shù)據(jù)的來源和質(zhì)量難以確保。與此同時，農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)據(jù)長期存在底數(shù)不清、核心數(shù)據(jù)缺失、數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、開發(fā)利用不夠等問題，亟待解決。另外，在實(shí)際應(yīng)用中，由于缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等問題，信息“孤島”和數(shù)據(jù)“沉睡”現(xiàn)象依然存在，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值。同時，依據(jù)我國現(xiàn)有的信息安全等級保護(hù)制度，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)信息安全保障能力，是解決大數(shù)據(jù)安全的唯一出路。

4.2 解決途徑

4.2.1 強(qiáng)化政府引導(dǎo)與推動作用

從政府層面，要想推進(jìn)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，需要加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)發(fā)展的引導(dǎo)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)人才隊伍的建設(shè)，推動大數(shù)據(jù)技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)立法，建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)大數(shù)據(jù)的共享開放。

(1)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)頂層設(shè)計與政策引導(dǎo)

政府部門要做好政策引導(dǎo)和頂層設(shè)計，開展示范工程，提高示范力度，加快推廣應(yīng)用。相關(guān)決策部門應(yīng)盡快建立大數(shù)據(jù)平臺，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)與“三農(nóng)”的深度融合，促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)解決“三農(nóng)”面臨的問題。科研院所等大數(shù)據(jù)研究機(jī)構(gòu)要時刻把握國際農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展前沿，通過自主研發(fā)一批突破性的大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)，并積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主研發(fā)與國外引進(jìn)的結(jié)合。政府部門積極設(shè)置相關(guān)應(yīng)用示范項目，加強(qiáng)引導(dǎo)和推動，保障有序發(fā)展。國家發(fā)展和改革委員會為了推動大數(shù)據(jù)的發(fā)展，于2016年12月公布了一批大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng)+”領(lǐng)域國家工程實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)單位名單，清華大學(xué)聯(lián)合筆者所在的研究所申請的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件國家工程實(shí)驗(yàn)室成功入圍。

(2)推動大數(shù)據(jù)技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步是大數(shù)據(jù)解決“三農(nóng)”問題的關(guān)鍵。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)也在不斷進(jìn)步。在“三農(nóng)”領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要集中在農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報、全球定位系統(tǒng)、水資源環(huán)境監(jiān)測、土壤重金屬污染監(jiān)測、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用、農(nóng)民生產(chǎn)生活應(yīng)用以及農(nóng)田地理信息系統(tǒng)，還包括環(huán)境資源、產(chǎn)品溯源安全、預(yù)測預(yù)報、生產(chǎn)資料管理、產(chǎn)品流通和市場等領(lǐng)域。建設(shè)云聚工程、云殖工程、云安工程，推動大數(shù)據(jù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

(3)建立大數(shù)據(jù)共享開放機(jī)制

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)共享的先決條件，數(shù)據(jù)共享是產(chǎn)生大數(shù)據(jù)的重要途徑。通過大數(shù)據(jù)的共享開放，才能夠達(dá)到資源利用的最大化，實(shí)現(xiàn)互惠互利。要加強(qiáng)數(shù)據(jù)立法，為農(nóng)業(yè)信息公開提供法律保障、利益保障，保證知識產(chǎn)權(quán)不受侵犯;建立大數(shù)據(jù)聯(lián)盟和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，通過政府協(xié)調(diào)和企業(yè)的參與，建立可持續(xù)的商業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)社會的創(chuàng)新管理，為解決“三農(nóng)”問題提供有力的決策保障。

(4)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)人才隊伍的建設(shè)

人才隊伍建設(shè)是實(shí)現(xiàn)技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的重要途徑，我國農(nóng)業(yè)信息技術(shù)專業(yè)人才隊伍缺乏。因此，科研機(jī)構(gòu)、高校等單位應(yīng)該加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)人才的培養(yǎng)，為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展輸送人才。同時，政府部門應(yīng)鼓勵農(nóng)業(yè)信息化專業(yè)人才創(chuàng)業(yè)，開辦對“三農(nóng)”大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的企業(yè)，以此鞏固大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。

4.2.2 推動大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新

大數(shù)據(jù)的發(fā)展和應(yīng)用是一個復(fù)雜的過程，涉及技術(shù)、管理、政策等多個方面，必須要建立創(chuàng)新發(fā)展機(jī)制。以大數(shù)據(jù)技術(shù)為核心，建立農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)體系，依靠農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和組織創(chuàng)新，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域智能模型研發(fā)、大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺搭建，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的健康有序發(fā)展。

(1)突破大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)

加強(qiáng)大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)理論研究、科學(xué)方法創(chuàng)新，完善大數(shù)據(jù)學(xué)科體系的建設(shè)，是推進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要抓手。當(dāng)前，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)對大數(shù)據(jù)的生命周期、演化與傳播規(guī)律，大數(shù)據(jù)獲取、分析、展示，多源非結(jié)構(gòu)化處理技術(shù)方面的研究，搭建大數(shù)據(jù)軟件平臺，開展大數(shù)據(jù)與人工智能、大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械自動駕駛、農(nóng)業(yè)無人機(jī)、農(nóng)業(yè)操作機(jī)械手、大數(shù)據(jù)與病蟲害自動識別等方面的研究。

(2)夯實(shí)農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準(zhǔn)大數(shù)據(jù)是指現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)過程中涉及的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等各種活動所依賴的標(biāo)準(zhǔn)化、基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性數(shù)據(jù)。目前，我國農(nóng)業(yè)基準(zhǔn)大數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)資源少、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)據(jù)深度不夠、缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等問題。為加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基準(zhǔn)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，提高其對“三農(nóng)”的指導(dǎo)意義，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)完善農(nóng)業(yè)自然資源基準(zhǔn)大數(shù)據(jù)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基準(zhǔn)大數(shù)據(jù)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)市場基準(zhǔn)大數(shù)據(jù)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理基準(zhǔn)大數(shù)據(jù)。建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、共享標(biāo)準(zhǔn)，夯實(shí)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

(3)創(chuàng)新大數(shù)據(jù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用

農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用離不開相關(guān)技術(shù)理論、方法的研究與創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)理論方法的研究、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用是解決“三農(nóng)”問題的重要保障。數(shù)據(jù)科學(xué)已經(jīng)成為了科研的第四范式，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)科學(xué)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深度融合，創(chuàng)新大數(shù)據(jù)科學(xué)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，是提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的重要途徑。當(dāng)前，需要加強(qiáng)數(shù)據(jù)科學(xué)與農(nóng)業(yè)相關(guān)學(xué)科之間的互動及深度融合機(jī)制研究，拓展大數(shù)據(jù)計算模型、作物模型與模擬、智能控制理論與技術(shù)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測預(yù)警技術(shù)的研究，加強(qiáng)大數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)與精準(zhǔn)化推送等方面的研究，為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供理論支撐[13]。

5 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，為解決“三農(nóng)”問題帶來了新的機(jī)遇，大數(shù)據(jù)推動了農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整和發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，引領(lǐng)了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，但是，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)仍然存在很大的局限性，如數(shù)據(jù)獲取能力不夠、系統(tǒng)性不強(qiáng)、數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)落后、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制與安全管理難度大等。因此，應(yīng)進(jìn)一步開展農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)智能學(xué)習(xí)與分析模型系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究，將人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域深度融合，充分分析農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，針對我國“三農(nóng)”面臨的實(shí)際問題，建立針對性的模型進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析處理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)決策的智能化、精確化和科學(xué)化。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)與我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的深度融合，通過大數(shù)據(jù)解決我國“三農(nóng)”面臨的問題已成為一條重要的途徑。在新一輪農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中，要將農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)納入國家農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展戰(zhàn)略，夯實(shí)智慧農(nóng)業(yè)的基石，讓大數(shù)據(jù)創(chuàng)造出真正的智慧，支撐智慧農(nóng)業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。