大数据在农业中的应用,你真的了解吗?

2018-04-23

    想与老朋友联系?有应用程序。想记录健身目标?有应用程序。想让农场更具有可持续性?当然,也有应用程序!在技术驱动的世界中,农民、科学家和农业经济学家正在利用大数据的研究来保持领先地位。

      几前年,美国农场局(AmericanFarmBureau)的几名成员说,数据根本就不会出现在他们的议事日程上。但是在今天,数据却频频出现在PowerPoint幻灯片、各种谈话,以及问答大会中。2014年11月30日,QuentinHardy在《纽约时报》上发表的文章《在土地和数据中工作(WorkingtheLandandtheData)》中指出,今天如果想要在农业中取得成功,就不要只想着把时间花在田间地头,相反,应该花在电脑屏幕上。

      预计到2050年,世界人口将达到90亿。为此,全球粮食产量必须增加70%,才能够养活这个世界。同时,随着新兴经济体生活水平的提高,对肉类的需求也会增加,这就需要更大量的土地来提供动物饲料。然而,全球的耕作用地总量是有限的,因此要怎样养活这些人口对农民而言无疑是巨大的负担。2014年3月,在联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的一系列报告中,粮食安全成为一个倍受关注的领域。

    许多农场技术专家认为,大数据这项新技术来得正当时。通过大数据分析与研究,农民能够预测最佳播种时间、用什么类型的种子以及在哪里种植,以提高产量、降低运营成本,并尽量减少对环境的影响。未来的粮食安全依赖于强健且适应性强的植物与动物性作物的生产及发展,因此让大数据这个沉睡的巨人充分发挥在农业中的潜力就变得至关重要,也刻不容缓。

    大数据在农业中的作用概览

     农民熟知自己的每英亩土地,从作物每一寸的生长,到可能破坏作物的虫害,再到风、雨、雪、霜、热和灰尘。可以说,农民对所有这一切对土地的影响了如指掌。但毕竟,他的能力是有限的。很多时候,农民没有足够的人力或资本来利用他所收集的数据来做事情。在近几十年的高科技热潮中,农业世界已经悄然引入了数据聚合技术。比如在农用机械中整合内置的数据系统,在谷仓或联合收割机中启用无线网络,而一些大型农场开始使用软件来管理业务。

      生产是农业产业中最最重要的词。据统计,在过去的将近70年间,美国的农业产量增加了一倍多,平均每年大约增长1.5%。但是,这还远远不够,因为在每个农民的脑海中,或者是每个农业产业人的脑海中,都会时刻想着如何养活在2050年将会高达90亿的人口。可耕地的减少和管理法规要求的增加,都迫使农民要“少花钱多办事”,使用更少的化学品,并采用非常精确的施肥方式,从而取得更高的产量。这也正是为什么杂交种子会有吸引力,为什么大农业公司会取得胜利,为什么在新的水平上追踪数据具有革命性意义的原因。随着全球人口的增加,天气波动性的增长,以及依赖石油的农业对化石燃料的价格越来越敏感,必然会激励更多地利用新技术来提高作物产量,并管理风险。围绕着基因组学、生物信息学以计算生物学的研究活动都已经取得了重大进展,使得科学家和组织能够更好地养活全世界,并提高食品和动物作物的质量。这些研究都涉及宠大的数据集和计算分析。那么,在这样一个生态系统中,大数据的作用是什么?

      首先,也是最重要的,农民需要测量和了解数量巨大、种类多样的数据所能带来的影响,因为这些数据驱动着他们的耕地的整体质量与产量。这些数据包括当地的天气数据、GPS数据、土壤细节、种子、化肥和作物保护剂规格等等。充分利用这些数据运行长期和短期模拟,以应对气候变化、市场需求或其他参数造成的“事件”,对要实现利润最大化农民而言不可或缺。同时,从监管的角度来看,在整个供应链跟踪并追溯产品,或是实行原产国标签,无疑是额外的大数据挑战。

      其次,种子、植物保护剂和肥料的供应商需要接收所有的这些数据,将其放入统一的模型中,并使用专用算法,以便向农民提供尽可能最好的解决方案和服务。

      再次,农业机械制造商是整个价值链的另一个重要组成部分。他们不仅需要确保其资产能在最低成本保持最长的正常运行时间,还要支持移动数据采集(如土壤样本、水分监视器和传感器、田间作物的颜色、生长速率、天气破坏、营养水平、农作物品种等),并能让这些信息在价值链内被实时获取,以进行进一步的处理。

      除了农民、农业企业、供应商和农业机械制造商以外,气象站和实验室、贸易商和行业合作伙伴、技术和解决方案提供商等也是这个日益复杂的生态系统的一部分,他们对来自无数信息源的大数据也有巨大的需求。这就需要向农业供应网络中的所有利益相关者提供一个独立的、以大数据为手段的、值得信赖并且安全的平台,让他们在支持精准农业的概念时,能够互惠互利地放置、分享和交换数据。同时,这一平台应该简化并协调农民和与其有共同最终目标的各个利益相关者之间的合作,不断推动产量提高,并可持续地养活世界上不断增长的人口。

    使用现代化的机器,就意味着很难摆脱大数据。可以说,数据科学是农业新的推动力。在农业支出中,大约有2/3是侧重于做出选种、繁殖和土地使用权的决策。而有大量的数据会影响这些决策。现在新的数据采集技术,比如航空影像等,具有很高的价值。对农民来说,考虑使用他们收集的对自己有利的信息非常重要。

    文章来源|吾谷网


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