中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程的戰(zhàn)略思考

許世衛(wèi)

(中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所、農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息服務技術重點實驗室，北京100081)

摘要：本文在介紹國內(nèi)外農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫建設與發(fā)展的基礎上，闡述了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)的概念與內(nèi)涵，基于中國國情提出了具體建設目標與建設原則，并從標準體系研建、關鍵設備研發(fā)、基礎設施建設、數(shù)據(jù)庫建設、應用系統(tǒng)研發(fā)五個方面介紹了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程建設的主要內(nèi)容，擬定了包括頂層設計、技術研發(fā)、試點示范和推廣應用四個階段的實施方案。

關鍵詞：農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)；戰(zhàn)略思考

基金項目：國家科技支撐計劃項目(2012BAh10B04)。

收稿日期：2014-09-15

作者簡介：許世衛(wèi)(1962-)，男，江蘇如東人，研究員，博士生導師，中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所所長，農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息服務技術重點實驗室主任；研究方向：農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測預警。

中圖分類號:F320

Strategic Thinking on China’s Modern agricultural Benchmark Data Engineering

Xu Shiwei

(Agricultural Information Institute in Chinese Academy of Agricultural Sciences,Key Laboratory

of Agri-information Service Technology，Ministry of Agriculture，Beijing 100081，China)

Abstract：Based on introducing the construction and development of agricultural database at home and abroad，this paper expounds the concept and connotation of modern agricultural benchmark data，and advances the concrete construction goal with construction principle according to the situation of China.It also presents the main content of modern agricultural benchmark data engineering，and draws up an implementation plan including top-level design，technology research，pilot demonstration，extension，and application from the following five aspects：standard system research，key equipment research，infrastructure development，database development and application system development.

Key words:Agricultural benchmark data；Modern agriculture；Strategic thinking

數(shù)據(jù)庫是信息處理的基礎，它的發(fā)展水平時刻都反映著某個國家或地區(qū)農(nóng)業(yè)信息化的程度，數(shù)據(jù)中隱含著巨大的社會、經(jīng)濟、科研價值，已引起了各行各業(yè)的高度重視[1-2]。當前，大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為影響國家和社會穩(wěn)定、關系國家安全的戰(zhàn)略性問題[3]；在科研領域，著名學者Jim Gray也把密集數(shù)據(jù)型科學稱為繼試驗科學、理論科學、計算科學之后的科學研究“第4種范式”[4]。

在信息技術日新月異、“四化同步”不斷加快的今天，信息化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化相融合、信息技術與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活相融合成為中國農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的必然方向和必由之路。從世界來看，農(nóng)產(chǎn)品信息分析工作成為了美國、澳大利亞等國家政府管理農(nóng)業(yè)的一個重要抓手[5]，其中，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)則是一切農(nóng)業(yè)信息工作的出發(fā)點[6]。加快農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)工程的建設，將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益，對于加快中國農(nóng)業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展必將產(chǎn)生深遠的影響。

1國內(nèi)外農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫建設現(xiàn)狀

國外的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫建設起步較早，在20 世紀60年代中期，美國就開始了數(shù)據(jù)庫方面的建設；伴隨計算機技術及互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的發(fā)展除了在光盤數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡在線數(shù)據(jù)庫等方面不斷發(fā)展壯大以外，各國農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)也在不斷涌現(xiàn)。美國、法國、德國、日本等發(fā)達國家都建有自己的數(shù)據(jù)庫，目前，世界上最大的農(nóng)業(yè)中心網(wǎng)絡系統(tǒng)是美國內(nèi)布拉斯加大學于1975 年的Agent 聯(lián)機網(wǎng)絡。發(fā)展中國家中，印度農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)實行了統(tǒng)一的軟硬件和標準的錄入格式，有效地實現(xiàn)了傳遞和共建共享，有力地促進印度農(nóng)業(yè)的發(fā)展。憑著這些數(shù)據(jù)庫，相關機構與國家發(fā)布、出版了大量有關世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、糧食短缺等重大問題的研究報告，在世界農(nóng)業(yè)展望領域掙得一定的話語權。

中國農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的建設較為迅速，尤其2003 年有關部門下達了構建國家農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)共享平臺的要求，推進各類涉農(nóng)數(shù)據(jù)庫的整合。各地方省市也在積極地構建自己的特色數(shù)據(jù)庫及農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)站，使農(nóng)業(yè)資源得以更好地共享。中國農(nóng)業(yè)信息資源建設快速發(fā)展，為中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化提供了強有力的科技信息支撐。但從總體而言，中國農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)資源薄弱、數(shù)據(jù)結(jié)構不合理、數(shù)據(jù)細節(jié)程度不夠、數(shù)據(jù)標準化、規(guī)范化水平差等問題依然存在，農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)建設遠遠不能滿足我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。

(1)數(shù)據(jù)結(jié)構不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展要求?，F(xiàn)有的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)中農(nóng)村經(jīng)濟數(shù)據(jù)、市場行情數(shù)據(jù)、政策法規(guī)信息、種質(zhì)資源等科技專題數(shù)據(jù)占絕對主導地位，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)急需的自然資源數(shù)據(jù)相對缺乏。

(2)數(shù)據(jù)粒度難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程精準控制要求。中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)在時間維度上以年度數(shù)據(jù)為主，區(qū)域維度上最小至縣級數(shù)據(jù)，且許多產(chǎn)前數(shù)據(jù)大量缺失，數(shù)據(jù)粒度(即數(shù)據(jù)細節(jié)程度)難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程精準控制的要求，成為制約我國精準農(nóng)業(yè)未來發(fā)展的瓶頸性因素。

(3)數(shù)據(jù)匹配性難以滿足農(nóng)業(yè)經(jīng)營效率提升需求。各數(shù)據(jù)庫信息收集的標準化、規(guī)范化程度差，使得數(shù)據(jù)庫兼容性差，數(shù)據(jù)信息可比較性差，市場信息分析不深入，未能充分發(fā)揮市場信息指導生產(chǎn)、促進流通、引導消費的作用。

(4)數(shù)據(jù)時效性難以滿足農(nóng)業(yè)管理科學決策需求。中國現(xiàn)有農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)過時信息較多，缺乏第一手信息和第一時刻發(fā)布的信息，不能實現(xiàn)信息的及時更新，難以及時向政府機構提供可靠的決策數(shù)據(jù)信息。

2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)內(nèi)涵與建設目標

2.1現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)的內(nèi)涵

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)是中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所于2011年提出的新理念，是指以農(nóng)業(yè)信息的標準和規(guī)范為基礎，以現(xiàn)代信息技術為手段，收集并整理的產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后各環(huán)節(jié)的基礎精準數(shù)據(jù)，具有合理的數(shù)據(jù)結(jié)構、全面的數(shù)據(jù)信息、精準及時的數(shù)據(jù)粒度、匹配兼容的指標設置以及標準規(guī)范的信息表達等特點，能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市場、流通的及時分析、準確預測和科學管理，推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速發(fā)展。它是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設的作戰(zhàn)地圖，具有基礎性、標準性和系統(tǒng)性的本質(zhì)屬性，是一個系統(tǒng)性、創(chuàng)新性的工程。具體包括現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自然資源、生產(chǎn)、市場、管理四個方面。

(1)農(nóng)業(yè)自然資源環(huán)境基準數(shù)據(jù)。農(nóng)業(yè)自然資源基準數(shù)據(jù)是指和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密切相關、支撐農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的自然資源環(huán)境方面的數(shù)據(jù)。主要包括：土地資源基準數(shù)據(jù)，如土地的所有權、使用權、經(jīng)營權，土地的面積、形狀、經(jīng)緯度，土壤的類型等；水資源基準數(shù)據(jù)，如水容量及可灌溉利用率，水域面積等；氣象資源基準數(shù)據(jù)，如：溫度、濕度、降雨量、日照時間；生物資源基準數(shù)據(jù)，如動植物資源、生物資源等；災害基準數(shù)據(jù)，如作物受災類型、受災時間、受災級別等。

(2)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基準數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基準數(shù)據(jù)可分為種植業(yè)生產(chǎn)基準數(shù)據(jù)和養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)基準數(shù)據(jù)兩大類。種植業(yè)生產(chǎn)基準數(shù)據(jù)，主要包括：選種，如種子名稱、種子來源、用種量；育苗，如苗床面積、苗床土質(zhì)、育苗時間；播種(插秧)，如播種時間、播種用量；農(nóng)藥使用，如農(nóng)藥名稱、用量、來源、施用時間；化肥使用，如化肥名稱、用量、來源、施用時間；灌溉情況，如灌溉次數(shù)、時間、用水量；農(nóng)機使用情況，如農(nóng)機使用次數(shù)、使用時間；基本農(nóng)情，如作物基本長勢、病蟲害發(fā)生情況。養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)基準數(shù)據(jù)，主要包括動物種類，如動物系譜、動物來源、品種、品系；動物生長情況，如年(日)齡、日增重、生產(chǎn)性能；飼料使用情況，如：飼料品牌、飼料成分；飼養(yǎng)環(huán)境，如溫度、濕度、二氧化碳含量；動物疫情，如動物疫病種類、發(fā)病時間。

(3)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)市場基準數(shù)據(jù)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)市場基準數(shù)據(jù)，主要包括，農(nóng)產(chǎn)品供需信息，如市場供給量、需求量、交易量、供需缺口；農(nóng)產(chǎn)品價格信息，如農(nóng)產(chǎn)品的地頭價格、批發(fā)價格、攤點零售價格、超市零售價格；生產(chǎn)資料市場信息，如化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜、人工、幼畜、飼料、柴油的供需與價格信息；價格形成及利潤分配信息，如價格在生產(chǎn)、運輸、加工、批發(fā)、零售等環(huán)節(jié)的形成過程及利潤分配；市場流通信息，如各地批發(fā)市場數(shù)量及分布、農(nóng)貿(mào)市場數(shù)量及分布、超市數(shù)量及分布、農(nóng)產(chǎn)品在不同零售業(yè)態(tài)的銷售數(shù)量；國際農(nóng)產(chǎn)品市場信息，如美國、加拿大、日本等主要國家農(nóng)產(chǎn)品期貨市場和現(xiàn)貨市場價格信息與美國農(nóng)業(yè)部、聯(lián)合國糧農(nóng)組織發(fā)布的世界主要農(nóng)產(chǎn)品供求信息。

(4)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理基準數(shù)據(jù)。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理基準數(shù)據(jù)，主要包括：國民經(jīng)濟基本信息，如人口情況(人口總數(shù)、勞動力數(shù)、外出務工人員數(shù)、受教育水平)，經(jīng)濟發(fā)展水平(三次產(chǎn)業(yè)比重、GDP、農(nóng)業(yè)GDP、物價指數(shù))，收入情況(農(nóng)民人均收入、農(nóng)業(yè)經(jīng)營性收入、外出務工收入)，基本建設情況(道路、交通、通訊、自來水安裝情況)，區(qū)位情況(地理位置、耕地面積、水澆地面積、基本農(nóng)田)，農(nóng)民組織化水平(農(nóng)民專業(yè)合作社、行業(yè)協(xié)會發(fā)展情況)，政策落實情況，農(nóng)民負擔情況，農(nóng)業(yè)管理基本情況(機構、人數(shù)、職能、管理效果)等。

2.2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程的建設目標和原則

(1)建設目標。圍繞發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提高土地產(chǎn)出率、資源利用率和農(nóng)業(yè)勞動生產(chǎn)率要求，建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)標準體系，突破現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)獲取技術和采集設備瓶頸，構建覆蓋全國31個省區(qū)、精確到鄉(xiāng)村田塊的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)自然資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)市場、農(nóng)業(yè)管理四大類基準數(shù)據(jù)庫群及應用服務系統(tǒng)，改變現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設中數(shù)據(jù)無標準、措施不精確、服務不到位、決策無依據(jù)等狀況，促進物聯(lián)網(wǎng)技術農(nóng)業(yè)應用和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精準化，實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)和經(jīng)營管理的信息化，逐步解決城鄉(xiāng)信息不對稱的問題，使市場主體盡可能地避免盲目生產(chǎn)經(jīng)營，使政府能夠?qū)嵤┖暧^調(diào)控。

(2)建設原則。要按照“需求導向、面向?qū)嶋H，統(tǒng)籌全局、突出重點，循序漸進、分步實施，立足現(xiàn)有、著眼未來”的基本原則，扎實推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程建設。

①需求導向，面向?qū)嶋H。工程建設必須以需求為導向，圍繞生產(chǎn)經(jīng)營、供需決策、市場流通、政策獲取、質(zhì)量安全等關鍵領域開展建設；必須立足我國國情，緊扣各地農(nóng)業(yè)、農(nóng)村發(fā)展實際，推動相關工作。

②統(tǒng)籌全局，突出重點。要對現(xiàn)有農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源進行全面、細致的梳理，明確不同建設內(nèi)容的迫切性、重要性，在夯實基礎的同時，重點對迫切需要、影響重大的建設內(nèi)容先行開展。

③循序漸進，分步實施。要對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程的頂層設計工作開展全面研究，科學制定工作推進的批次性，優(yōu)先對關鍵技術、環(huán)節(jié)進行研發(fā)，進行時間——資源、時間——成本優(yōu)化，有計劃、分步驟的推進工程建設。

④立足現(xiàn)有，著眼未來?；鶞蕯?shù)據(jù)工程建設一方面應立足當前，充分整合利用已有資源；另一方面應充分考了農(nóng)業(yè)自然資源利用、生態(tài)環(huán)境保護、質(zhì)量全程追溯等工作的發(fā)展趨勢，著力打造數(shù)據(jù)支撐。同時，密切關注物聯(lián)網(wǎng)、GIS、遙感等技術發(fā)展動態(tài)，緊跟技術發(fā)展步伐，積極尋找農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)建設跨越式發(fā)展路徑。

3現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程的建設內(nèi)容

中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程要圍繞現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，堅持“全系統(tǒng)、全要素、全過程”的三全理念，建立現(xiàn)代信息技術支撐下的新型農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)獲取體系，研建實時監(jiān)測與分析系統(tǒng)，全面優(yōu)化數(shù)據(jù)粒度，構建長久支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設的系統(tǒng)性農(nóng)業(yè)自然資源、生產(chǎn)、市場、管理基準數(shù)據(jù)庫群與服務平臺，加強共享服務，實現(xiàn)權威發(fā)布，全面提升我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的數(shù)據(jù)支撐能力。

3.1標準體系研制

標準體系研制主要包括標準體系的頂層設計、數(shù)據(jù)庫標準、數(shù)據(jù)采集規(guī)范、接口數(shù)據(jù)規(guī)范等內(nèi)容。重點任務是：研究現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)標準體系框架，構建現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)建設標準體系表，研發(fā)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)建設標準體系管理及工作平臺，制定現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)建設工作規(guī)劃與工作方案，推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)標準的制修訂工作。

3.2關鍵設備研發(fā)

關鍵設備研發(fā)要跟蹤國際領先和國家戰(zhàn)略需要，重點開展傳感器以及信息終端研發(fā)方面的工作。在傳感器研發(fā)方面，針對精準種植，開發(fā)土壤水分、土壤肥力、土壤酸堿度、土壤重金屬等地面以下設備，開發(fā)農(nóng)業(yè)氣象綜合信息、農(nóng)作物長勢、農(nóng)作物養(yǎng)分含量等地面以上設備；針對數(shù)字養(yǎng)殖，開發(fā)養(yǎng)殖環(huán)境、飼料成分、進食量、年齡體重及運動量等檢查、突發(fā)疾病、重金屬含量、獸藥殘留等畜牧業(yè)和水產(chǎn)信息的監(jiān)測和檢測設備。在終端設備研發(fā)方面，開發(fā)測量土地面積、采集各種農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息等的手持設備，開發(fā)追溯和定位、統(tǒng)計管理信息等的攜帶設備，力爭實現(xiàn)信息的標準化、實時性、全息化、智能化采集。

3.3基礎設施建設

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)庫群的建設，以全國集中部署方式為宜，在部委中心設置數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、GIS服務器及備份系統(tǒng)等，集中存放全國的信息數(shù)據(jù)，收集、整合全國各級農(nóng)業(yè)主管部門的農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)并進行分析和信息服務等業(yè)務處理；在省、市、縣僅配置終端設備，與部委中心之間通過專網(wǎng)相連，各省、市、縣不再存放數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用TCP/IP網(wǎng)絡結(jié)構，基本拓撲是以專網(wǎng)為核心，將數(shù)據(jù)庫服務器、應用服務器、操作終端連接成局域/廣域網(wǎng)絡。在省、市、縣、鄉(xiāng)、村等配置數(shù)據(jù)采集設備和用戶終端設備，通過專網(wǎng)實現(xiàn)與部委中心之間的連接，根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場不同采集環(huán)境和信息傳輸要求，連接方式主要基于運營商的有線和無線公共網(wǎng)絡架構，公網(wǎng)建設達不到要求的采用自建部分節(jié)點的方式。

3.4數(shù)據(jù)庫建設

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)庫建設的目的主要是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)資源環(huán)境基準數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)社會經(jīng)濟基準數(shù)據(jù)及農(nóng)業(yè)科技信息資源基準數(shù)據(jù)等大量現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)的輸入、存儲、分析、檢索查詢、更新，為不同農(nóng)業(yè)監(jiān)測預警系統(tǒng)運行提供背景數(shù)據(jù)，為相關農(nóng)業(yè)分析評價及預報決策提供有效平臺，使之滿足不同類型、不同層次的用戶(群)的應用。

準備工作→基礎處理→設置臨時墩→落梁頂帽砂筒的設置→在墩頂處設置橫向分配梁→設置貝雷梁→鋪設橫向方木→鋪設竹膠板→整體驗收→預壓試驗→布置支座→支設底模與側(cè)?！啄Ｕ{(diào)整→支架調(diào)整→預埋件安裝→鋼筋綁扎→下波紋管→支設端?！|(zhì)量檢驗→澆筑施工→養(yǎng)護→拆模→張拉→布置精調(diào)與澆筑作業(yè)臨時支架→精調(diào)→上弦及上橫梁安裝→澆筑施工→張拉→壓漿→封錨→養(yǎng)護→拆?！Ъ懿鸪Ｓ纱丝梢?，本工程施工工藝流程較為復雜，其關鍵點在于鋼結(jié)構施工和施工過程中的有效控制，直接決定了工程整體質(zhì)量。

要采用元數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)映射技術、異構數(shù)據(jù)集成技術、數(shù)據(jù)清洗技術、大規(guī)模異構數(shù)據(jù)抽取轉(zhuǎn)換與裝載技術、多維數(shù)據(jù)集構建技術等，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)倉庫平臺實現(xiàn)對海量的農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)及相應數(shù)據(jù)集市的存儲、管理和應用的集中處理，實現(xiàn)分布式多數(shù)據(jù)源異源異構數(shù)據(jù)的有效集成、轉(zhuǎn)換、裝載與多維數(shù)據(jù)集構建，為實現(xiàn)整合與共享全國范圍內(nèi)的各種數(shù)據(jù)集提供技術支撐。

3.5應用系統(tǒng)研發(fā)

針對農(nóng)業(yè)基礎信息來源廣泛、數(shù)據(jù)格式多樣等問題，采用GIS和物聯(lián)網(wǎng)等技術構建 “智慧”系統(tǒng)，整合和增補不同來源和形式的農(nóng)業(yè)基礎信息，實現(xiàn)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)的實時查詢、決策分析和數(shù)據(jù)共享服務等應用。具體研發(fā)內(nèi)容如下：一是研發(fā)M2M管理平臺，針對各類型、多技術標準的采集終端，研發(fā)統(tǒng)一的管理和控制平臺，實現(xiàn)對分布廣泛的各種農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)傳感終端的集中透明的狀態(tài)監(jiān)控和運行控制。二是研發(fā)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，按照基準數(shù)據(jù)采集協(xié)議，采用PUSH或PULL方式自動采集和預處理原始基礎數(shù)據(jù)。三是研發(fā)數(shù)據(jù)管控平臺，對采集系統(tǒng)采集和匯聚的基礎數(shù)據(jù)，進行清洗、轉(zhuǎn)換和整合入庫并進行數(shù)據(jù)的生命周期管理和維護，生成符合農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)標準體系要求的準確、一致、完備的基準數(shù)據(jù)。四是研發(fā)基準數(shù)據(jù)應用模型庫管理平臺，研究針對農(nóng)業(yè)基準信息的分析和應用模型，構建系列農(nóng)業(yè)專用智能模型群，如農(nóng)產(chǎn)品市場預測模型、農(nóng)產(chǎn)品價格波動模型、病蟲草害分析預測模型等。五是研發(fā)面向基準數(shù)據(jù)的應用系統(tǒng)，面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理和市場流通等領域的突出問題和普遍需求，在上述農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)管理平臺之上，研發(fā)基于農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)的多個上層應用系統(tǒng)，主要包括基于農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和查詢系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)基準信息GIS應用系統(tǒng)等。

4現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程的實施方案

第一階段：頂層設計。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程是一項漸進式的不斷完善的復雜系統(tǒng)工程?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程既涉及設備研發(fā)、系統(tǒng)集成等關鍵技術的研制，也涉及試點示范、推廣應用等科技成果的轉(zhuǎn)化；既涉及農(nóng)業(yè)資源、生產(chǎn)、流通的全過程，也涉及農(nóng)業(yè)宏觀調(diào)控政策的制定；既涉及“三農(nóng)”理論層面的設計，也涉及信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化深度融合的實踐；既涉及從事相關科研的機構、大學和企業(yè)，也涉及農(nóng)業(yè)行政主管部門。因此，防止各種不確定性的影響以及各類放心的發(fā)生，勢在必行，必須搞好頂層設計工作。

第二階段：技術研發(fā)。技術研發(fā)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程中，具有基礎性地位和關鍵性作用。技術研發(fā)包括三方面的內(nèi)容：一是標準體系的構建。標準體系是農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程的基礎和前提，應建立包括數(shù)據(jù)庫標準、數(shù)據(jù)采集規(guī)范、接口數(shù)據(jù)規(guī)范等在內(nèi)的標準體系。二是技術設備研制。重點要開展數(shù)據(jù)采集技術、數(shù)據(jù)分析挖掘技術研究，研制高精度、低成本、高可靠性、適合大規(guī)模部署的農(nóng)業(yè)基礎信息采集設備，以及低耗電、短距離無線傳輸節(jié)點和網(wǎng)關設備。三是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構建。要完成基礎數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫建設，并構建 “智慧”系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)的實時查詢、決策分析和數(shù)據(jù)共享服務等應用。

第三階段：試點示范?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程應采用先試點再推廣的方式，根據(jù)不同地區(qū)特色和農(nóng)業(yè)發(fā)展階段，選取10個縣開展試點示范工作。試點示范主要內(nèi)容如下：一是建設農(nóng)業(yè)基礎信息系統(tǒng)示范村。按照現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)建設標準對示范縣的各鄉(xiāng)村進行統(tǒng)一的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)建設和硬件配置工作。二是部署數(shù)據(jù)獲取設備。安裝相應的農(nóng)村信息、農(nóng)田信息和農(nóng)產(chǎn)品市場信息等獲取軟件，在示范縣的各鄉(xiāng)村進行部署。三是開展技術培訓工作。建立示范村的專(兼)職農(nóng)村信息員隊伍，并在示范村中開展農(nóng)業(yè)基礎數(shù)據(jù)采集設備的培訓工作，建立示范縣的農(nóng)產(chǎn)品市場信息員隊伍。四是獲取基準數(shù)據(jù)并檢驗應用系統(tǒng)。利用基準采集系統(tǒng)采集和自動上傳到研究中心的各個試點縣的基礎數(shù)據(jù)，開展農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)的GIS查詢和應用、農(nóng)產(chǎn)品市場分析預警、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程精準控制、農(nóng)業(yè)管理決策分析等各種智慧應用的實現(xiàn)和檢驗工作。

第四階段：推廣應用。根據(jù)系統(tǒng)試運行中暴露的問題，不斷完善數(shù)據(jù)庫，改進、升級系統(tǒng)。逐步完善、擴展、增強系統(tǒng)平臺功能，提供實時查詢、分析決策和信息服務等多種農(nóng)業(yè)信息應用，實現(xiàn)功能上的縱向擴展。在運行相對成熟的基礎上，持續(xù)進行縣級數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的建設，實現(xiàn)工程在空間上的橫向擴展，加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基準數(shù)據(jù)工程在全國的迅速推廣應用。

5結(jié)束語

目前，中國農(nóng)業(yè)正處于現(xiàn)代化建設的關鍵階段，要實現(xiàn)對發(fā)達國家的“彎道超車”，必須積極謀劃，加快實施基準數(shù)據(jù)工程，基于現(xiàn)代信息技術實現(xiàn)農(nóng)業(yè)精準生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)管理的“靶向調(diào)控”，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設提供繼物質(zhì)投入之后的“二次引擎”。

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(責任編輯譚果林)