河南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息中心 王志遠

當前，我國農(nóng)業(yè)正處于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型期，農(nóng)業(yè)信息化水平穩(wěn)步發(fā)展，農(nóng)業(yè)信息服務水平也在逐步提升。全面提高面向農(nóng)業(yè)服務水平，是強化政府公共服務職能的一個重要組成部分；如何使用信息技術(shù)將農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民信息服務產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進行采集、挖掘、研究、分析，使數(shù)據(jù)產(chǎn)生價值，是農(nóng)業(yè)信息服務發(fā)展的一個難點。本文主要闡述目前農(nóng)業(yè)信息服務的數(shù)據(jù)采集手段，以這些大數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)挖掘?qū)ο螅瑖L試建立農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)中心模型，并應用在生產(chǎn)服務、經(jīng)營預警等場景中。

一、數(shù)據(jù)采集手段

（一）基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的研究應用需要重視數(shù)據(jù)的采集工作。在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中需要針對不同的情況分類建設，繼續(xù)完善局部地區(qū)的數(shù)據(jù)采集體系，利用智能終端，如傳感器、無人機等，去采集實時的農(nóng)情；利用數(shù)據(jù)采集傳輸控制系統(tǒng)，進行相關(guān)的硬件系統(tǒng)整合；利用傳感器來檢測農(nóng)業(yè)操作棚內(nèi)的光照強度、溫濕度及二氧化碳、氧氣等相關(guān)氣體的濃度，待檢測到農(nóng)業(yè)操作棚中的環(huán)境數(shù)據(jù)達到用戶自行設定的相關(guān)數(shù)據(jù)后，進行相關(guān)的控制溫濕度、光照強度等活動，如自動進行灌溉、自動遮陽等相關(guān)操作。此外，在實時作物生長環(huán)境數(shù)據(jù)信息和實時視頻信息等方面，數(shù)據(jù)采集傳輸控制系統(tǒng)也發(fā)揮著重要的作用。如利用采集前端傳感器進行采集；將采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)一格式后，利用無線傳輸?shù)姆绞缴蟼鞯綌?shù)據(jù)平臺后，進行用戶相關(guān)需求的分析；利用硬件的自動化設計來控制后端的遮陽幕、補光燈、風機等設備的自動開啟和關(guān)閉，從而在節(jié)約人資、物資的前提下為農(nóng)作物的生長提供適宜的環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。

（二）基于農(nóng)業(yè)信息服務的數(shù)據(jù)采集

一是主動人工采集。主要由專人在“菜籃子”基地、有代表性的農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品市場等益農(nóng)信息社布置信息采集點，使其能通過信息平臺上傳農(nóng)產(chǎn)品市場信息。二是依托政務服務辦事平臺進行采集。依托政府機構(gòu)建設的業(yè)務信息系統(tǒng)、辦事服務系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)采集。兩種信息采集方式采集的數(shù)據(jù)又分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，其都要把數(shù)據(jù)經(jīng)過分析、驗證、清洗、轉(zhuǎn)換，去重后進行數(shù)據(jù)存儲，然后根據(jù)應用途徑進行應用功能設計及數(shù)據(jù)計算，形成大數(shù)據(jù)報表輸出，達到數(shù)據(jù)決策支持的目的。

二、數(shù)據(jù)挖掘模型的建立與實現(xiàn)

數(shù)據(jù)挖掘是發(fā)現(xiàn)知識過程中的一個步驟，主要是從數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫以及其他信息庫的大量數(shù)據(jù)中挖掘知識的過程。其中，數(shù)據(jù)倉庫是數(shù)據(jù)挖掘的對象，通常需要對其進行的操作有數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)集成等相關(guān)性操作及對數(shù)據(jù)對象進行初步的預處理流程；數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)倉庫服務器其主要的功能是讀取相關(guān)的數(shù)據(jù)，其讀取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)是由用戶的挖掘數(shù)據(jù)請求來決定的；知識庫是將挖掘到的領(lǐng)域知識存放的地方，這些知識放在數(shù)據(jù)庫中，來對特定的知識進行搜索；數(shù)據(jù)挖掘引擎主要是由數(shù)據(jù)挖掘功能模塊組成，實現(xiàn)關(guān)聯(lián)分析、進化計算、定性歸納、偏差分析等主要功能；模式評估模塊將根據(jù)興趣度，聯(lián)合數(shù)據(jù)挖掘模塊定位到更有意義的模式，其是否能與數(shù)據(jù)挖掘模塊完美結(jié)合，主要與其使用的算法相關(guān)，正確的數(shù)據(jù)挖掘算法與知識評估方法的完美結(jié)合將有利于增強挖掘的效率和精度；可視化用戶界面主要是用戶的操作界面，幫助用戶與系統(tǒng)進行交流，是一個雙向傳輸?shù)倪^程，首先通過用戶界面將自己的挖掘任務以及相關(guān)的要求傳輸給該系統(tǒng)，其次將數(shù)據(jù)挖掘到的相關(guān)信息傳輸回來。

三、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息服務中的應用

（一）在農(nóng)業(yè)市場中的應用

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在農(nóng)業(yè)市場中的應用，其數(shù)據(jù)源是多種多樣的，如農(nóng)產(chǎn)品市場價格數(shù)據(jù)庫、外國農(nóng)產(chǎn)品進口貿(mào)易數(shù)據(jù)庫、中國農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易數(shù)據(jù)庫等，利用數(shù)據(jù)挖掘的算法和規(guī)則，來提取隱含模糊的、具有價值的信息。如使用預測和分類，可以對將來的農(nóng)產(chǎn)品價格進行預測；利用關(guān)聯(lián)分析，進而來發(fā)現(xiàn)一些相關(guān)性的規(guī)則；使用聚類分析，可以對農(nóng)產(chǎn)品客觀地分類（如將蛋類與油類變成一類），再利用統(tǒng)計技術(shù)來發(fā)現(xiàn)各種農(nóng)產(chǎn)品的價格走勢（如海鮮與糧食作物的價格變動相關(guān)趨勢）；使用孤立點分析技術(shù)，可以找出一些罕見的事件（如發(fā)現(xiàn)災情、金融事件等）。

（二）在農(nóng)業(yè)病蟲害防治中的應用

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在病蟲害防治中的應用主要是對病蟲害的動態(tài)監(jiān)測、發(fā)生趨勢預測及風險評估等幾個方面。農(nóng)作物的栽培環(huán)境、耕作條件、相關(guān)布局方式和農(nóng)作物品種抗藥性、耐寒性、抗旱性及氣象條件等諸多因素都是病蟲害發(fā)生的原因，另外，還與農(nóng)作物所處的地理位置及不同的氣候帶有關(guān)。

預測某段時間發(fā)生蟲害的可能性可以通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)來實現(xiàn)，同時，通過在發(fā)生其他種類蟲害的可能性方面也可提供相關(guān)的技術(shù)支持。病蟲害的防治可以通過三個層次來實現(xiàn)，即表示層、邏輯層、數(shù)據(jù)層。首先，表示層的設計主要完成用戶與系統(tǒng)的交互功能，即用戶目的搜索的設計以及簡單的數(shù)據(jù)處理。其次，邏輯層的設計主要是完成復雜的應用，集成服務器端構(gòu)件，供調(diào)用即可完成功能。最后，數(shù)據(jù)層的設計主要是利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，將搜集到的數(shù)據(jù)表和視圖等進行相應地封裝和存儲，用戶可在用戶界面，通過使用瀏覽器輸入來查詢所需的數(shù)據(jù)信息。

（三）在農(nóng)業(yè)電子商務中的應用

農(nóng)業(yè)電子商務是指利用互聯(lián)網(wǎng)的廣域性、互通性、易用性等相關(guān)特性，為從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的生產(chǎn)經(jīng)營主體，提供在網(wǎng)上完成產(chǎn)品或服務的銷售和電子支付等業(yè)務交易的過程。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)能從海量的網(wǎng)絡信息中挖掘出有用的信息，能自動預測客戶的消費趨勢、市場走向，指導農(nóng)業(yè)企業(yè)建設個性化的智能網(wǎng)站，為農(nóng)業(yè)企業(yè)創(chuàng)造新的商業(yè)增長點。