景貴飛 羅恒雪 彭小源 寸 洋 李星虎 徐 江

（1.北京航空航天大學(xué)云南創(chuàng)新研究院， 昆明 650500； 2.映物云科技（云南）有限公司， 昆明 650500）

地理標志產(chǎn)品， 是指產(chǎn)自特定地域， 所具有的質(zhì)量、 聲譽或其他特性本質(zhì)上取決于該產(chǎn)地的自然因素和人文因素， 經(jīng)審核批準以地理名稱進行命名的產(chǎn)品[1]。 當(dāng)前我國大多數(shù)地理標志產(chǎn)品都是農(nóng)產(chǎn)品， 地理標志農(nóng)產(chǎn)品是我國乃至世界各國對優(yōu)質(zhì)、具有區(qū)域特色的農(nóng)產(chǎn)品進行保護和推廣的一種措施， 可以對特定地域內(nèi)具有一定歷史傳承的農(nóng)產(chǎn)品實施特色的、 尊重歷史傳承的生產(chǎn)和銷售， 從而實現(xiàn)為市場提供優(yōu)質(zhì)高價格的特色產(chǎn)品， 以及為生產(chǎn)者帶來更好的收益[2]。 隨著我國人民收入水平的不斷提高、 對美好生活的追求不斷提升， 農(nóng)產(chǎn)品消費動力由“吃得飽” 向“吃得好” 加快轉(zhuǎn)變， 消費市場對地理標志農(nóng)產(chǎn)品這類高端產(chǎn)品的需求不斷擴大。 在我國鄉(xiāng)村振興的關(guān)鍵時期， 地理標志農(nóng)產(chǎn)品市場的良好發(fā)展對于農(nóng)民增收致富、 鄉(xiāng)村振興全面推進具有特別重要的意義。

云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品依托云南省多民族、 生物多樣性、 地理地貌多樣性等地域特色， 涵蓋了茶葉、 中藥材、 咖啡、 果蔬、 糧油等多個品類。 這些地理標志農(nóng)產(chǎn)品在國內(nèi)具有突出的品種特色和獨特的生產(chǎn)種植特性， 其“小而精， 小而美” 的特點也引發(fā)了生產(chǎn)、 銷售和保護的需求， 這些需求具有區(qū)域特色， 無法簡單地照搬一般性的技術(shù)體系來進行品牌保護。

數(shù)字化技術(shù)為云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售、 保護等提供了良好的技術(shù)支撐， 利用地球觀測技術(shù)、 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、 區(qū)塊鏈、 數(shù)字云倉等形成了地理標志農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、 收獲以及加工、物流、 倉單、 交易等全流程的數(shù)字化認證保障系統(tǒng)， 在茶葉、 中藥材、 水果等數(shù)十項產(chǎn)品上進行了實踐， 取得了良好效果。 本文從應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航與地球觀測技術(shù)對地理標志農(nóng)產(chǎn)品原產(chǎn)地定位及生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取， 應(yīng)用時空區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)時空數(shù)據(jù)加工、 共享和監(jiān)管， 應(yīng)用數(shù)字云倉技術(shù)實現(xiàn)北斗時空數(shù)據(jù)支持下的倉單交易和結(jié)算等角度， 介紹北斗時空數(shù)據(jù)在云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品全流程保護中的應(yīng)用方法與示范成果。

一、 地理標志農(nóng)產(chǎn)品全流程保護對時空數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的需求

云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量較多， 分布在云南省各地州縣， 突出的特點是小而精、 小而美。 但對于每種地理標志農(nóng)產(chǎn)品， 生產(chǎn)的地域范圍不大，基本上為一個鄉(xiāng)、 一個小山頭的范圍， 每年的產(chǎn)量也不大， 這主要是由散居的民族村落、 生物多樣性、 地理地貌、 土壤種類等區(qū)域特色決定的。

隨著人們對農(nóng)產(chǎn)品的消費需求由“吃得飽” 向“吃得好” 加快轉(zhuǎn)變， 對云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品如茶葉、 中藥材等眾多品種的需求也不斷提升， 但是地理標志農(nóng)產(chǎn)品從原產(chǎn)地到消費者的供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)眾多、 綿長且復(fù)雜， 某些參與主體的造假、 以次充好、 串貨等情況時有發(fā)生。 以往的數(shù)字化保護手段往往是針對某個環(huán)節(jié)或者從中間某個環(huán)節(jié)介入， 許多信息缺乏可靠性， 不能實現(xiàn)可追溯、 易監(jiān)督等功能， 難以獲得消費者的信任[3]。 因此， 云南省地理標志產(chǎn)品雖然質(zhì)量較高， 大多廠家生產(chǎn)規(guī)范并嚴格執(zhí)行地理標志使用授權(quán)， 深受特定消費群體的追捧， 但是由于大多數(shù)產(chǎn)品產(chǎn)量較少， 利益驅(qū)使下造成周邊類似產(chǎn)品冒用地理標志在市場銷售的現(xiàn)象層出不窮。 一方面造成了劣幣驅(qū)逐良幣的情況， 另一方面也造成了整體價格無法形成優(yōu)質(zhì)高價的局面，導(dǎo)致真正生產(chǎn)地理標志農(nóng)產(chǎn)品的企業(yè)、 農(nóng)戶、 鄉(xiāng)村收益受損， 在一定程度上既挫傷了生產(chǎn)者積極性，使地理標志農(nóng)產(chǎn)品品種和質(zhì)量難以延續(xù)， 又給云南省特色地區(qū)鄉(xiāng)村振興帶來困難。

地理標志農(nóng)產(chǎn)品在云南省天氣、 水文、 土壤和傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的支持下， 基本符合國家對于地理標志農(nóng)產(chǎn)品評審的定位， 屬于高質(zhì)量的優(yōu)奢品， 應(yīng)當(dāng)優(yōu)品優(yōu)價。 這就需要做到一方面嚴格保證地理標志農(nóng)產(chǎn)品與國家授予地理標志時的區(qū)域范圍、 品種、生產(chǎn)方式相一致， 確保優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程； 另一方面也要防止不屬于地理標志農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)品冒用地理標志進行市場銷售； 同時， 對于市場流通、 銷售等環(huán)節(jié)也要形成嚴格的監(jiān)管機制， 從而保證地理標志農(nóng)產(chǎn)品最終到達消費者手中[4～7]。

為此， 需要研發(fā)設(shè)計和形成一套從最初田地的種植、 管理、 收獲到加工、 物流、 倉儲、 銷售等各環(huán)節(jié)的、 現(xiàn)實環(huán)境與數(shù)字環(huán)境時空一致的數(shù)字化認證體系， 從而實現(xiàn)對云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品的全流程保障。 地球觀測技術(shù)、 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在其中扮演重要角色， 提供時空數(shù)據(jù)這樣的基礎(chǔ)性支撐。

二、 北斗時空數(shù)據(jù)在地理標志農(nóng)產(chǎn)品全流程保護中的應(yīng)用

基于北斗時空數(shù)據(jù)， 實現(xiàn)地理標志農(nóng)產(chǎn)品從田間地頭到最終消費者手中的全流程監(jiān)管和保護的總體框架設(shè)計見圖1， 其中主要包含了6 個模塊。

圖1 云南地理標志農(nóng)產(chǎn)品北斗數(shù)字認證體系總體框架

（一） 地球觀測和空間信息模塊通過衛(wèi)星遙感、 無人機遙感、 農(nóng)田物聯(lián)網(wǎng)、 視頻等一系列數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)， 多批次適時采集地理標志農(nóng)產(chǎn)品從種子下播到秧苗培育、 作物生長、 采摘收獲等流程信息， 形成從最初的種子到后期產(chǎn)品的時空數(shù)據(jù)鎖定， 該時空數(shù)據(jù)在后續(xù)各環(huán)節(jié)中也還將發(fā)揮數(shù)據(jù)支持事件狀態(tài)的作用， 形成動態(tài)數(shù)據(jù)支撐下的產(chǎn)品保證。

（二） 時空映物碼模塊通過國家原產(chǎn)地時空編碼團體標準確定的編碼規(guī)則和編碼使用流程， 在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)支持下， 利用高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位提供的米級、 亞米級、 分米級等精度信號， 形成電子圍欄。 并在特定編碼設(shè)備的支持下， 產(chǎn)生基于北斗系統(tǒng)位置、 時間支持的產(chǎn)品編碼。 也就是說，只有在特定的位置、 特定的時間、 特定的設(shè)備支持下， 才能夠生成產(chǎn)品的編碼， 這在一定程度上杜絕了非地理標志農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)廠家產(chǎn)品的介入。同時， 映物碼的數(shù)量是由多方監(jiān)管、 在多方達成一致后確定和實施的， 因此地理標志農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量與編碼的數(shù)量是有據(jù)可查、 數(shù)額一定的。

（三） 時空區(qū)塊鏈模塊所有的數(shù)字信息一旦采集即形成由時空區(qū)塊鏈作為聯(lián)盟鏈支持的、 不可篡改的共識性賬本。 所有參與方包括生產(chǎn)者、 農(nóng)村合作社、 各級政府、 金融機構(gòu)、 聯(lián)盟協(xié)會、 消費者等形成聯(lián)盟鏈的各個節(jié)點， 共同保證全流程信息的可靠和不可篡改。

（四） 數(shù)字云倉模塊在農(nóng)產(chǎn)品收獲進入倉儲之后， 即構(gòu)建形成現(xiàn)實倉儲與數(shù)字化倉儲一一對應(yīng)的倉單管理模式， 現(xiàn)實倉庫內(nèi)通過物聯(lián)網(wǎng)等感知設(shè)備監(jiān)管產(chǎn)品的存儲條件、 存儲狀態(tài)， 數(shù)字化提供的倉單為虛擬環(huán)境下的市場銷售和倉單流通交換提供了方便機制。 一份數(shù)字倉單對應(yīng)著一份現(xiàn)實的農(nóng)產(chǎn)品， 倉單在不同的擁有者手中可以方便地進行流轉(zhuǎn)交易， 并通過最終的消費者實施物流、 產(chǎn)品交易、產(chǎn)品消費。 這里面催生了一個新的交易環(huán)節(jié)， 即在田間地頭農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程當(dāng)中， 就可以形成數(shù)字化倉單， 在產(chǎn)品采摘收獲之前就可以進行交易買賣，也就是賣青苗， 這樣使農(nóng)產(chǎn)品的種植者、 生產(chǎn)者提前將農(nóng)產(chǎn)品進入市場銷售環(huán)節(jié)， 為后來可能發(fā)生的自然災(zāi)害等不可抗力情形減少損失。

（五） 網(wǎng)上商城模塊時空區(qū)塊鏈和北斗時空信息形成了反映云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品真實生產(chǎn)、流通環(huán)節(jié)中不可篡改的數(shù)據(jù)資源， 與線上商城可以形成良好的對接。 通過手機App、 自有銷售平臺、各大網(wǎng)絡(luò)銷售平臺進行銷售對接， 極大地擴大了云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品的銷售范圍， 從而為優(yōu)品優(yōu)價提供了良好支撐。

（六） 供應(yīng)鏈金融模塊金融工具是整個流程的銷售變現(xiàn)、 是優(yōu)品優(yōu)價和保證地理標志農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者獲得收益的最重要基礎(chǔ)， 其不但保證了流通、結(jié)算等各個環(huán)節(jié)的良好運行， 同時也促進了抗風(fēng)險能力、 結(jié)算快捷性、 保險與再保險能力的提升。 更為主要的是， 供應(yīng)鏈金融能夠進一步實施離岸貿(mào)易， 對于不同地域、 不同品種地理標志農(nóng)產(chǎn)品均能夠提供金融工具的支持， 這對于規(guī)模小、 分布廣的云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者來說是至關(guān)重要的，是符合地方特色需求的。

三、 時空區(qū)塊鏈在建立各級監(jiān)管的立體公信機制中的應(yīng)用

區(qū)塊鏈是一種由不同的區(qū)塊組成的數(shù)據(jù)庫， 各分布式節(jié)點彼此連接、 彼此背書， 共享同一本分類賬、 共同維護數(shù)據(jù)， 并通過密碼學(xué)原理來確保數(shù)據(jù)不被篡改。 根據(jù)數(shù)據(jù)的共享程度， 區(qū)塊鏈可以分為公有鏈、 聯(lián)盟鏈、 私有鏈3 種， 其中聯(lián)盟鏈由若干彼此相關(guān)的組織共同參與和管理， 每個組織控制其中一個或者幾個節(jié)點， 這些組織通過數(shù)據(jù)上鏈來實現(xiàn)信息共享和操作交易[8]。 農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈鏈條長，涉及利益相關(guān)方多， 區(qū)塊鏈支持的信息共享機制在數(shù)字化工作中尤為重要。 時空數(shù)據(jù)對接區(qū)塊鏈， 形成了符合自己特色的聯(lián)盟鏈， 實現(xiàn)了接口協(xié)議與區(qū)塊鏈完美對接， 形成了時空區(qū)塊鏈， 提高了時空數(shù)據(jù)管理、 分析的效率。

時空區(qū)塊鏈建立了鏈條運行、 各級監(jiān)管的立體數(shù)據(jù)管理機制， 以及政府、 生產(chǎn)者、 消費者共同參與的推動公信機制， 對于整個項目的實施起到了至關(guān)重要的作用， 切實發(fā)揮了區(qū)塊鏈保證信息可靠性的優(yōu)勢。 時空區(qū)塊鏈對于數(shù)據(jù)量龐大的時空數(shù)據(jù)的分析、 存儲進行了創(chuàng)新， 在時空數(shù)據(jù)共享、 流通等各個環(huán)節(jié)獲得了《中華人民共和國測繪法》 等專業(yè)政策的支持， 為從田間地頭開始的時空數(shù)據(jù)管理提供了良好的平臺。 其中對于時空映物碼的支撐， 凸顯了從源頭開始的產(chǎn)品數(shù)量共識性管理， 只有各個參與方達成共識的、 共同監(jiān)管的映物編碼才能夠進行流通， 形成了立體的管理機制。 這在很大程度上可阻止假冒地理標志農(nóng)產(chǎn)品進入銷售市場， 形成了新的數(shù)字化圍欄和籬笆。

從生產(chǎn)源頭開始， 以時空映物碼鎖定地理標志農(nóng)產(chǎn)品， 其種植或養(yǎng)殖的生產(chǎn)狀況 （包括生產(chǎn)環(huán)境、 土壤、 肥料、 各期長勢等）、 質(zhì)檢報告、 資格證書、 存儲等信息均被時空區(qū)塊鏈管理， 后續(xù)的加工、 包裝、 物流、 儲存、 配送、 抵達零售場所等環(huán)節(jié)信息也同樣上鏈管理， 為各環(huán)節(jié)人員的查詢和知悉全流程提供了可靠的信息溯源保證。

在消費環(huán)節(jié)， 消費者可利用手機App 通過時空映物碼追溯查詢農(nóng)產(chǎn)品的信息， 對是否是優(yōu)質(zhì)云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品作出判斷， 保護自身權(quán)益。 同時監(jiān)管部門也會作為聯(lián)盟鏈的一個節(jié)點， 通過數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和管理。

在交易環(huán)節(jié)， 各節(jié)點通過將地理標志農(nóng)產(chǎn)品交易相關(guān)的各類憑證上傳到時空區(qū)塊鏈， 消除信息不對稱、 交易不透明等障礙， 實現(xiàn)自動驗證、 物權(quán)轉(zhuǎn)移、 自動分 （劃） 賬、 自動繳稅等功能， 避免糾紛， 提高效率。

四、 云南地理標志農(nóng)產(chǎn)品北斗數(shù)字認證體系應(yīng)用示范成果

云南地理標志農(nóng)產(chǎn)品北斗數(shù)字認證體系在云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品上進行了良好的應(yīng)用和示范， 本文以昆明市石林縣人參果這一地理標志農(nóng)產(chǎn)品的應(yīng)用為例， 加以說明。

在種植環(huán)節(jié)， 在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)支持下（見圖2）， 通過衛(wèi)星遙感、 無人機遙感， 對人參果種植的范圍、 土壤、 土地、 地貌、 所屬農(nóng)戶等情況進行了先期制圖， 確定了人參果地理標志使用群體、種植范圍、 種植環(huán)境。 同時， 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院通過品種、 土壤等各方面的監(jiān)測工具建立了物聯(lián)網(wǎng)傳感系統(tǒng)， 對人參果從種植到管理成果等進行了全流程監(jiān)測， 所有的數(shù)據(jù)構(gòu)成了北斗時空數(shù)據(jù)。

圖2 地理標志產(chǎn)品石林人參果數(shù)字認證應(yīng)用基地及北斗定位設(shè)施

整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)都進到了時空區(qū)塊鏈， 即每一個農(nóng)戶種植的每一塊土地上的人參果的品質(zhì)、 長勢、 墑情等情況， 都可以在數(shù)據(jù)庫中查詢到。 時空區(qū)塊鏈所維護的數(shù)據(jù)庫是支持農(nóng)戶、 合作社、 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 信息服務(wù)商、 各級政府等聯(lián)合監(jiān)管的。 從種植開始， 人參果就進入了時空區(qū)塊鏈支持的數(shù)字云倉交易系統(tǒng)， 即在人參果未成熟之前就可以在網(wǎng)上進行銷售。 銷售的每一個倉單的人參果都通過地球觀測、 北斗衛(wèi)星定位等技術(shù)， 形成時空編碼 （見圖3）， 對產(chǎn)品進行田間地頭的原位的時間空間鎖定。 編碼的數(shù)量是由各方根據(jù)實際產(chǎn)量進行確定的， 通過特定的技術(shù)和裝備形成編碼， 進入?yún)^(qū)塊進行管理。

圖3 石林人參果時空溯源碼

在物流環(huán)節(jié)， 時空區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)、 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)， 形成全流程的人員、 貨物、 車輛、 倉單等參數(shù)相匹配的統(tǒng)一管理 （見圖4）， 杜絕串貨和假冒， 直至進入超市或者送到線上購買的最終消費者手中。 通過這些技術(shù)手段， 促進了人參果的銷售， 確實保障了該地理標志農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量、 口碑和優(yōu)質(zhì)價格， 為農(nóng)戶帶來了切實的良好收益。 同時數(shù)字化技術(shù)衍生出了視頻銷售、 App 銷售等新的銷售渠道。

圖4 石林人參果時空溯源流通應(yīng)用

五、 結(jié)語

地理標志農(nóng)產(chǎn)品在云南大地上具有廣闊的發(fā)展空間。 北斗系統(tǒng)、 時空數(shù)據(jù)為云南省地理標志農(nóng)產(chǎn)品保護提供了良好的技術(shù)支撐， 通過數(shù)字云倉、 時空區(qū)塊鏈等技術(shù)， 形成時間、 空間支持下的對產(chǎn)品生產(chǎn)、 物流、 銷售等環(huán)節(jié)的監(jiān)管， 使消費者能夠放心地購買優(yōu)質(zhì)地理標志農(nóng)產(chǎn)品， 也使地理標志農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)者獲得良好的市場收益。 后續(xù)將進一步加大地理標志農(nóng)產(chǎn)品與特定消費群體的市場對接， 擴大地理標志農(nóng)產(chǎn)品的市場規(guī)模， 為消費者提供更加量身定做的、 符合個人消費習(xí)慣和消費口味的云南地理標志好產(chǎn)品。