農業監測預警邁入大數據新時代

春天應該種什么？秋天賣什么能賺錢？買什么生產資料最實惠？市場價格如何變化？哪些農產品短缺和過剩了？這些都是農業生產者和經營者最關心的問題。

而政府和涉農部門則關注扶貧、管理、農業支持服務、風險預測與評估，以及貿易情況。

這些不同的農業主體想的問題都能在農業大數據和農業監測預警研究中找到答案。農業部市場司趙卓處長告訴《中國科學報》記者，近年來農業部建立了覆蓋主要農產品的市場監測體系，以及18個主要農產品的供需分析機制，連續4年發布中國農業展望報告，中國農產品監測預警系統（CAMES）逐步建成，專家和分析師隊伍逐步壯大，影響力不斷提升。

但與發達國家相比還有不小差距，需要根據新時代要求進一步完善。近日，“全國農業大數據與監測預警學術研討會”在江蘇揚州舉行，中國農學會科技情報分會理事長、農業部市場預警專家委員會秘書長許世衛希望，這次會議能進一步認識建設現代農業、實施鄉村振興戰略對農業監測預警的重大需要，凝練科學技術問題，形成農業監測預警新的技術方向，為促進農業農村經濟發展、質量提升、效率變革、動力轉換發揮技術作用。

據悉，研討會由中國農學會科技情報分會主辦，揚州大學農學院承辦。農業部市場司、農業部科教司、江蘇省農委、揚州大學等領導和相關專家170多人參加會議。

農業大數據無處不在

“我是研究作物栽培出身，時刻與大面積生產、大數據稻麥診斷調控打交道、作研究、搞推廣。作物種植面積與田塊分布、水土資源狀況、藥肥使用情況、農機作業狀況、糧食總產與單產、糧食物流加工與消費等，均有大數據的應用?！敝袊こ淘涸菏?、揚州大學教授張洪程說，準確的客觀的農業大數據中，蘊含著潛在的有用的大信息，是黨和政府科學決策的基礎與重要參考，也是科技工作者堅持問題導向、需求導向開展科技創新研究的驅動因子。

在農業供給側結構性改革這一新時代背景下，農業已從片面追求“量”的穩步增長逐步轉向“質”的有效供給，為新時期大數據研究帶來了新機遇與新挑戰。張洪程認為，“質”的供給研究比“量”的供給研究要求更高。例如，為解決糧食安全，我國長期以來十分注重水稻高產品種選育與栽培，隨著農業科技的發展，生產效率的追求與消費需求的轉變，水稻優質品種選育，與綠色優質高效栽培已成為重大需求?；谵r業大數據與監測預警，掌握國家、省、市等不同尺度的優質水稻種植區域、種植面積、種植比例、品質等級、清潔生產狀況等大數據，于政府而言可明晰推進舉措，于種子企業而言可明曉市場格局，于稻米企業而言可精準知曉主體產地，于消費者而言可精準下單訂購。

此外，張洪程強調，在農民數量下降、新型農業經營主體快速崛起的今天，基于農業大數據與監測預警技術的創新突破，為眾多的種糧大戶、家庭農場主、農民專業合作社、農業企業提供更精準、更全面、更可靠的大數據服務，已成為新的重大需求。

“大數據到哪里，科技精準服務就有可能到哪里。農業大數據與監測預警，不僅可以催生農業發展新動能，創建農業技術推廣新模式，而且可以提升農業供給質量，革新農業經濟增長方式?！币虼?，張洪程認為，大數據及其應用是一個發展前景美好的新型學科，相對于發展成熟的工業服務業大數據而言，農業大數據崛起不久，方興未艾，需要大家一起來鼓與呼。

“用好無時不在、無處不在的農業大數據，是國家的重大需求，是糧食產業轉型升級發展的迫切需要?！睆埡槌陶f。

系統化、集成化、智能化

就在11月上旬，國務院副總理汪洋在首屆新農民新技術創業創新大會上強調，培養新農民、推廣新技術，推進農村創業創新，是促進鄉村振興的重要舉措。其中的“新技術”就包括互聯網、大數據、人工智能在內的信息技術，而農業監測預警，就是這些“新技術”應用的一個具體領域。

許世衛告訴記者，作為當今農業科技研究領域的重大課題之一，監測預警理論與技術的創新與應用有利于“三農”工作中實際問題的解決。在實施鄉村振興戰略過程中，利用農業監測預警，可以提升調控農業生產、提高農產品品質、提升應對風險與突發事件能力，以及保障國家食物安全、提高農產品國際競爭力。

許世衛長期從事農業監測預警研究，他表示，我國的農業監測預警工作已經進行了幾十年的深入研究和大量實踐。

在農業部等部委的大力支持下，在一系列國家科研項目及國際合作項目的支撐下，以及多個科研單位監測預警團隊的不懈努力下，中國農業監測預警工作取得顯著進展，青年一代研究人才不斷成長。近十年來，構建了農業監測預警理論基礎，突破了信息分類關鍵技術和系統研發難題，促進了農業信息分析學學科的形成；圍繞農業發展中的一系列重大問題和需求，如農業自然災害、作物病蟲害、自然資源監測和農產品市場監測等，取得了不少研究成果；對現代農業管理的應急調度及信息權威發布等發揮技術支撐作用，如農業部開展基本全覆蓋的18個品種監測預警，成立由農業部市場預警專家委員會、農業部全產業鏈信息分析預警團隊組成的分析力量，

2014~2017年連續召開4屆中國農業展望大會等；優秀團隊、青年人才不斷涌現，全國形成了較大規模、較高質量的農業監測預警研究團隊和研究力量。其中，以許世衛為首席科學家的中國農業科學院農業監測預警團隊，作為全國農業信息監測預警研究的國家專業隊伍，培養了一支年輕化、專業化的專業人才隊伍，在理論與方法研究、技術與設備研發、分析預警與精準化服務創新應用等方面開展了長期研究，取得了良好成效。

而目前，我國的農業監測預警已進入到以信息感知與智能分析為特征的快速發展階段。

“農業監測預警已經步入大數據時代，正向著系統化、集成化、智能化方向發展。這就需要我們構筑新的協作平臺，不斷創新理論和技術，突破重大關鍵問題，共同推動成果應用和學科發展?！痹S世衛說。

農業監測預警的未來

“信息化已經使很多不可能成為了可能，顛覆了人們已有的觀念。而大數據有望成為驅動農業信息監測預警的創新力量，推動農業市場化、現代化在新時代實現質的飛躍?！壁w卓指出。他建議，下一步，農業監測預警要運用大數據技術優化信息采集；提升信息分析預警的專業性，如糧食產量預測、土壤空間數據挖掘、作物病蟲害預警、氣象產量預報等；增強服務精準性，更多聚焦于把握消費趨勢變化、消費者行為等，把消費需求準確傳遞給生產者。

那么，未來的農業監測預警究竟會是怎樣？許世衛為大家描繪了一幅藍圖。

首先，大數據應用將貫穿農業監測預警過程始終。包括宏觀與微觀相結合；數據處理、挖掘、分析，變“大”為“小”；抽取出農業監測預警的最關鍵的數據指標；歸納提煉農業信息流變化特征、內在機制、演變規律與影響路徑等。

其次，實時感知與個性服務成為研究與應用重點。各環節智能化程度提高，實現“環境可測、生產可控、質量可溯”的實時感知；發展農業物聯網技術，完善農產品全產業鏈監測體系建設，推動傳統農業管理方式變革，減少生產管理中的傳統路徑依賴，建立市場導向的現代農業管理制度；探索建立涉農信息共享機制，形成全行業、可比較的基礎數據庫；完善工作機制、模型和方法，繼續開展中國農業展望活動，發布權威農業市場信息。

“最終以向2億多農戶和成千上萬其他農業經營主體提供全流程、多層次、低成本、個性化信息服務為目標，實現農業信息服務‘進村入戶’?！痹S世衛說。

其三，以問題為導向的數據智能處理將取得突破。人工智能、數據挖掘、機器學習、數學建模、深度學習等前沿技術將應用到農業監測預警中，盡最大可能解決模型空間與真實世界的值差難題，實現各應用領域上覆蓋農業全產業鏈的全程監測預警，并最終形成多品種巨系統、模型集群巨系統、時空巨系統和功能巨系統。

其四，國內外技術融合將產生深刻變革，多部門合作發展完善中國特色農業監測預警體系。通過跨學科、跨領域合作，拓展全球農業監測預警研究與合作平臺，加強農業信息監測預警人才隊伍建設，尤其是青年人才的儲備，并由政府引領發展完善小農經營模式下的中國特色農業監測預警體系，推動農業監測預警向更快、更準、更高的方向發展。