李慧姝

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；農(nóng)業(yè)；生態(tài)環(huán)境；監(jiān)測應(yīng)用

1概述

1.1大數(shù)據(jù)

在新的時代環(huán)境下，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一種重要的資產(chǎn)，對于企業(yè)發(fā)展和社會發(fā)展而言有著重要意義和影響。而大數(shù)據(jù)時代下的數(shù)據(jù)規(guī)模持續(xù)擴大，呈現(xiàn)出海量增長的趨勢，應(yīng)當對龐大的數(shù)據(jù)信息進行分析，探索數(shù)據(jù)背后的價值和規(guī)律，以對數(shù)據(jù)進行合理利用。大數(shù)據(jù)具有容量大、種類多樣、獲取速度快、來源復(fù)雜的特點，需要對數(shù)據(jù)的來源與類型進行整理，通過合理利用分布式數(shù)據(jù)挖掘模式對海量數(shù)據(jù)進行提取，大數(shù)據(jù)時代的到來為我國社會發(fā)展提供了新的動力，充分發(fā)揮了數(shù)據(jù)在社會發(fā)展中的作用。

1.2農(nóng)業(yè)生態(tài)大數(shù)據(jù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中會產(chǎn)生不同類型的數(shù)據(jù)，以土壤環(huán)境為例，墑情、溫度、土地植被比例都是影響農(nóng)作物生產(chǎn)效益的重要因素[1]。農(nóng)業(yè)生態(tài)大數(shù)據(jù)是指針對和生態(tài)環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)進行探討和分析，了解各個數(shù)據(jù)之間的具體聯(lián)系，并將其應(yīng)用到生態(tài)環(huán)境治理和修復(fù)活動中，以確保為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)保障。表1為農(nóng)業(yè)生態(tài)大數(shù)據(jù)監(jiān)測類型。

隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的監(jiān)測模式出現(xiàn)了變化，改變了以往人工監(jiān)測模式，開始利用各類信息技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，這也使得農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)向著多樣化的方向發(fā)展。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以結(jié)合收集到的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析，篩選有價值的信息，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的開展提供數(shù)據(jù)支持，有利于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策的合理性。大數(shù)據(jù)技術(shù)具有獨特的應(yīng)用優(yōu)勢，如耕地污染問題是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最為常見的污染問題，也是影響農(nóng)作物生長發(fā)育的關(guān)鍵，由于耕地污染的影響元素較多，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有多元數(shù)據(jù)同化和多尺度數(shù)據(jù)耦合等各種功能，可以分析污染物的演變過程，為污染治理工作的開展提供扎實的數(shù)據(jù)支持。同時，使用分布式數(shù)據(jù)庫、云計算等技術(shù)可以將數(shù)據(jù)和模型進行深度融合，及時挖掘數(shù)據(jù)背后的價值。所以，農(nóng)業(yè)生態(tài)大數(shù)據(jù)在未來農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中將會有更加廣闊的應(yīng)用前景，相關(guān)人員需要正確認識其應(yīng)用價值和意義。

2農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的意義

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中的重點，具有極強的應(yīng)用意義，具體表現(xiàn)在以下4點。

（1）了解農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平，及時發(fā)現(xiàn)存在污染的區(qū)域，明確污染物的分布及污染途徑，以此為基礎(chǔ)評估未來農(nóng)業(yè)環(huán)境的變化情況，完善環(huán)保計劃，為開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測活動提供合理規(guī)劃[2]。

（2）根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析污染物帶來的具體影響，明確不同類型污染物、不同濃度范圍給生態(tài)環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品造成的危害。在分析污染物危害后，對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量標準及農(nóng)產(chǎn)品安全要求進行優(yōu)化和調(diào)整，真正做到因地制宜，及時調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。

（3）監(jiān)測農(nóng)業(yè)污染問題，了解農(nóng)藥、化肥、污泥、粉煤灰等廢棄物的分布情況，根據(jù)當?shù)剞r(nóng)作物的分布特點和農(nóng)業(yè)污染問題對有關(guān)物質(zhì)的使用方式進行調(diào)整，制定科學的施肥策略，控制化學農(nóng)藥濃度，將有害資源轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣脙r值的資源，為開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動提供助力。

（4）對污染事故問題進行監(jiān)測，結(jié)合大量的生態(tài)數(shù)據(jù)及時發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中出現(xiàn)的生態(tài)問題，有關(guān)部門再針對以生態(tài)問題為基礎(chǔ)產(chǎn)生的糾紛進行仲裁，保證農(nóng)民的合法權(quán)益不會受到侵害。

3大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)是當前各行各業(yè)均較為常用的一種技術(shù)，改變了以往數(shù)據(jù)收集、整理的方式，有利于提高數(shù)據(jù)應(yīng)用價值。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中也開始重視構(gòu)建標準化、科學化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，而大數(shù)據(jù)技術(shù)則是不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。當前，在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中已經(jīng)開始應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，在數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析評價方面應(yīng)用效果明顯。

3.1高效收集生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，需要重點收集農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，并提高數(shù)據(jù)收集效率，為開展監(jiān)測活動提供重要支持。以往在數(shù)據(jù)收集的過程中，需要由不同部門將相關(guān)數(shù)據(jù)整合在一起，并且需要相關(guān)人員利用實際調(diào)查的方式收集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)收集效率較低、難度較大[3]。但應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠在短時間內(nèi)完成數(shù)據(jù)收集，并且形成區(qū)域生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)互聯(lián)互通模式，為數(shù)據(jù)的傳輸提供便利和支持，從而構(gòu)建網(wǎng)格化的環(huán)境監(jiān)控機制。例如，在對大氣數(shù)據(jù)進行收集時，可以利用數(shù)據(jù)處理算法以及分析系統(tǒng)針對大氣數(shù)據(jù)的各項指標及時進行測定，讓相關(guān)人員能夠更好地了解大氣數(shù)據(jù)出現(xiàn)的變化。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以針對準確度較低的傳感器進行及時報警，減輕校準工作人員的工作壓力，為特殊區(qū)域開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測活動提供了重要保障。部分農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域較為偏遠，在野外長期進行監(jiān)測作業(yè)所需成本較高，大數(shù)據(jù)技術(shù)則可以在野外形成長期的動態(tài)化監(jiān)測模式，將數(shù)據(jù)實時傳輸給后臺系統(tǒng)，快速讀取復(fù)雜的環(huán)境情況，包括氣候參數(shù)、水文水質(zhì)參數(shù)、生態(tài)參數(shù)以及景觀數(shù)據(jù)等。

3.2數(shù)據(jù)分析評價應(yīng)用

數(shù)據(jù)分析處理功能是大數(shù)據(jù)技術(shù)的重要優(yōu)勢功能，能夠自動針對數(shù)據(jù)類型進行精準劃分，通過分類整合后分析其內(nèi)部所蘊含的規(guī)律和價值，從而結(jié)合數(shù)據(jù)分析評價結(jié)果對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境治理或者管理策略進行優(yōu)化[4]。比如，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以針對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境中的污染數(shù)據(jù)進行收集和整合，明確不同污染源的分布特征，分析污染源的嚴重程度，并預(yù)估未來污染源的發(fā)展趨勢，以針對農(nóng)業(yè)生態(tài)污染問題進行預(yù)警和診斷。大數(shù)據(jù)技術(shù)和其他現(xiàn)代化技術(shù)的融合應(yīng)用能夠進一步提高數(shù)據(jù)分析評價的準確性與合理性，如將大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)進行融合，可以完善大數(shù)據(jù)處理架構(gòu)，形成實時數(shù)據(jù)診斷評價模式，以人的思維模式為基礎(chǔ)智能化制定污染處理方案。除了對收集到的數(shù)據(jù)進行評價外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以對生態(tài)環(huán)境質(zhì)量水平進行跟蹤性評價，了解不同地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境所出現(xiàn)的變化。跟蹤性評價可以收集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的變化情況，并將其以可視化的方式展示出來，讓相關(guān)人員能夠更加直觀地了解生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)的改變，為農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境管理提供數(shù)據(jù)支持。

4農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用問題

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測是當前農(nóng)業(yè)發(fā)展關(guān)注的重點，但是由于我國長期沿用傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)理念，對于生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的研究尚不深入，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用仍然面臨較多的問題和挑戰(zhàn)，影響了大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用效果，難以充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。因此，相關(guān)部門需要正確認識大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用問題，能夠結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀制定合適的發(fā)展策略，深化農(nóng)業(yè)生態(tài)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

4.1數(shù)據(jù)共享難度大

若要挖掘大數(shù)據(jù)背后的潛在價值，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享是前提和關(guān)鍵，可以對收集到的多樣化數(shù)據(jù)進行資源共享，為各個部門開展相關(guān)生態(tài)環(huán)境決策活動提供全面的數(shù)據(jù)支持，然而，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的類型和格式具有復(fù)雜性和多樣性，會通過圖片、文字、視頻等多種不同形式展示出來。并且，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)分別來自農(nóng)業(yè)氣象、農(nóng)田水利、國土資源等不同部門。每個部門在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測活動中提出的要求和規(guī)范是不同的，監(jiān)測指標也會有所差異，缺少統(tǒng)一的標準規(guī)范和數(shù)據(jù)平臺，因此會給后續(xù)數(shù)據(jù)的整合和統(tǒng)一帶來一定的難度。當前，雖然各個部門在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程中均開始使用信息化技術(shù)，但是其數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)之間存在嚴重的壁壘問題，不同部門之間的同類數(shù)據(jù)形成“數(shù)據(jù)孤島”，很難整合，共享難度增加，影響了數(shù)據(jù)的有效利用?？梢姡皵?shù)據(jù)孤島”問題已經(jīng)成為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程中需要重點解決的問題之一，如果不能將各個部門之間的數(shù)據(jù)進行有效共享，就難以發(fā)揮各個部門在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境治理過程中的作用，影響環(huán)境治理效果。

4.2技術(shù)創(chuàng)新程度不足

如何將多源異構(gòu)的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成合適的格式和類型，并在存儲和處理前對采集的數(shù)據(jù)進行“清洗”，是我國目前面臨的一大技術(shù)挑戰(zhàn)[6]。雖然大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了創(chuàng)新，但是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展速度較快，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面積持續(xù)擴大，在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中收集的數(shù)據(jù)規(guī)模也有所增加，因此提高了對于大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的要求。如果數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新度不夠，就會影響大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的效果，給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測活動的開展帶來制約和影響。同時，專門研發(fā)適合多種計算模型的通用架構(gòu)，是農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設(shè)和發(fā)展的迫切需求。在當前的大數(shù)據(jù)計算過程中，計算只是停留在數(shù)據(jù)簡單核算層面，或者部分計算模型無法適合多種形式數(shù)據(jù)的計算需求，這也會影響計算效率。

4.3缺少專業(yè)大數(shù)據(jù)人才

人才在21世紀是一種極其重要的優(yōu)質(zhì)資源，對于各行各業(yè)的發(fā)展而言，都有著重要意義和影響，而且農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測也需要專業(yè)性人才的支持才能夠持續(xù)推進。因此，在大數(shù)據(jù)技術(shù)廣泛應(yīng)用的環(huán)境下，需要重點培育專業(yè)的大數(shù)據(jù)人才，才能符合未來的農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作需求。但農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)涉及的學科眾多，既包括環(huán)境、氣象、水文、土壤等自然學科，也包括數(shù)學、統(tǒng)計、人工智能等工程技術(shù)，因此需要大量復(fù)合型專業(yè)人才。然而，目前我國的農(nóng)業(yè)高校和科研院所鮮有設(shè)置大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)和課程，也缺少對當前急需的農(nóng)業(yè)生態(tài)大數(shù)據(jù)人才的針對性培養(yǎng)機制，難以源源不斷地提供優(yōu)質(zhì)人才資源。目前，負責農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作的人才通常只是對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的知識有詳細了解，缺少良好的大數(shù)據(jù)意識，不能主動利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作模式進行創(chuàng)新[7]。

5農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中大數(shù)據(jù)應(yīng)用優(yōu)化策略

農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測面臨嚴重的制約和影響，由于各種污染問題頻發(fā)，影響的范圍也持續(xù)擴大，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。上文針對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用問題進行了分析，為了能夠解決農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境問題，促進農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展，需要對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用方式進行優(yōu)化，將大數(shù)據(jù)技術(shù)和農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測緊密融合。下文提出了大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化方式，力求為今后大數(shù)據(jù)技術(shù)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用提供參考。

5.1集成多領(lǐng)域生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)

在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程中需要重視對多個領(lǐng)域的數(shù)據(jù)進行集成處理，將其匯總到一起，這才能對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境指標進行細化[8]。在監(jiān)測工作中涉及的部門包括氣象部門、水利部門、國土部門、農(nóng)業(yè)部門、交通部門等，部門和部門之間應(yīng)當針對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測指標進行統(tǒng)一規(guī)范和要求，保證格式與計算方法的統(tǒng)一性，為后續(xù)的使用提供便利。污染問題的產(chǎn)生會受到各種因素的影響，是生態(tài)環(huán)境要素在共同作用下產(chǎn)生的。通過集成監(jiān)測數(shù)據(jù)能夠打通數(shù)據(jù)互通機制，真正形成大數(shù)據(jù)體系，為后續(xù)大數(shù)據(jù)分析、模擬計算以及污染問題溯源提供便利。

5.2強化大數(shù)據(jù)技術(shù)處理能力

處理能力是大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢之一，需要重視對其進行強化，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測過程中的功能和作用[9]。特別是現(xiàn)階段氣候環(huán)境出現(xiàn)了較多的變化，經(jīng)常會產(chǎn)生各種災(zāi)害天氣，生態(tài)環(huán)境因素處于波動狀態(tài)，只有重視大數(shù)據(jù)技術(shù)的創(chuàng)新，才能夠?qū)ι鷳B(tài)環(huán)境問題進行精準預(yù)測，及時對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的風險問題進行預(yù)報，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的有序開展提供質(zhì)量保障。因此，相關(guān)人員需要結(jié)合地區(qū)的自然環(huán)境變化規(guī)律來開發(fā)軟件，對大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺的功能模塊進行合理拓展，以提高大數(shù)據(jù)技術(shù)的處理能力，形成全流程精準預(yù)測模式。同時，將機器學習技術(shù)、人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)進行融合，對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用模式進行創(chuàng)新，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的功能和優(yōu)勢。

5.3培養(yǎng)專業(yè)優(yōu)質(zhì)人才

相關(guān)部門需要重視培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)人才，要求其在掌握農(nóng)業(yè)專業(yè)知識的同時了解大數(shù)據(jù)技術(shù)，并形成大數(shù)據(jù)思維模式，合理利用大數(shù)據(jù)技術(shù)完成生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作。對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測工作人員進行培訓(xùn)，為其講解大數(shù)據(jù)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的具體應(yīng)用，并提出未來大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢，使其能夠改變傳統(tǒng)的工作理念。同時，重視招聘復(fù)合型人才，可以和高校進行合作，利用在學校舉行招聘會的方式和人才進行一對一溝通，要求人才了解生態(tài)環(huán)境監(jiān)測相關(guān)知識，并且能夠熟練使用大數(shù)據(jù)技術(shù)。高校也應(yīng)當對人才培養(yǎng)體系進行優(yōu)化和完善，結(jié)合當前社會對于人才的需求特點制定合適的培養(yǎng)策略，將復(fù)合型人才作為主要的人才培養(yǎng)目標[10]。

6結(jié)束語

農(nóng)業(yè)是我國社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，只有農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，才能夠為社會發(fā)展提供源源不斷的動力。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，生態(tài)環(huán)境是影響農(nóng)作物質(zhì)量的主要因素，通過對生態(tài)環(huán)境進行調(diào)查和監(jiān)測可以了解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)給生態(tài)環(huán)境帶來的變化，及時采取有效措施進行治理。傳統(tǒng)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)存在無序性和孤立性的特點，難以進行有效整合，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的推動下構(gòu)建信息化的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系，提高了環(huán)境監(jiān)測工作效率和質(zhì)量。但是，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用仍然面臨較多問題，包括數(shù)據(jù)共享難度大、技術(shù)創(chuàng)新不足、缺少專業(yè)大數(shù)據(jù)人才等。因此，相關(guān)部門應(yīng)集成多領(lǐng)域生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，強化大數(shù)據(jù)技術(shù)處理能力，培養(yǎng)專業(yè)優(yōu)質(zhì)人才，為合理應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)提供支持和幫助。