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《“大数据”给农业提供了新的机遇和挑战》

  • 来源专题：动植物疫病
  • 编译者： 刘小燕
  • 发布时间：2018-12-16

  • 每年夏天，农业研究站的科学家都会花费几个小时的时间对杀虫剂是否有效，或者额外施肥能否带来更好的产量等问题进行评级，Thanos Gentimis希望在几分钟内就可以完成同样的任务。LSU AgCenter数学家们最近用了一个计算机程序来分析稻田的航空照片并自动区分不同的地块。在“大数据”时代，数据记录和GPS设备嵌入到大多数农业机械中，有关作物产量、土壤类型、播种率的信息等都可以比以往更容易、快速地收集。另外，一些在线小工具可以提供给农民使用，他们驾驶无人机可以快速发现疾病迹象、昆虫损坏等问题。LSU AgCenter在本学期还推出了两门关于数据的研究生课程，一门是由Gentimis教授讲授的数学农业课程，专注与使用计算机工具存储和理解数据，一门是由Shiratsuchi教授讲授的精准农业，使用数据来定制农业实践以满足特定地点的需求。

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相关报告

  • 《新的研究展示了开放数据对农业和营养的影响》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：金慧敏
    • 发布时间：2015-06-30
    • 2015年5月28日全球农业和营养开放数据（GODAN）计划（国际应用生物科学中心（CABI）是其合作伙伴之一）与开放数据研究所（ODI）合作发布了新的研究：我们如何在开放数据支持下改进农业、食品、营养？在渥太华举办的第三届国际开放数据会议，研究了在各种情况下如何使开放数据能够产生更有效的决策，创造创新和提高透明度，改变组织工作方式。这可以帮助那些需要获得准确的、可访问天气和市场信息数据的小农，来规划他们的作物并达到最优的产量和最好的价格。消费者也越来越多需要准确的信息以对食物做出选择并健康饮食。 GODAN的目的是更好地促进了解开放数据如何帮助解决全球性粮食安全和营养水平的挑战。未来的基于开放数据系统必须通过更有效地利用土地，减少浪费，应对病虫害以提供可持续生产的食品的潜力。获取天气和市场数据是农民决定何时种植何种作物的关键 在人口增长、气候的不确定性和波动的市场力量的共同压力下，全球粮食系统处在斗争中。随着2050年世界人口增长到大约90亿，全球食品、饲料和纤维的需求量预计将增加近一倍，越来越多的人面临饥饿和营养不良风险，土地和环境也面临不可预知的需求风险。同时天气模式不可预测性的增加将使其很难采取明智的决定应对农作物栽培。 开放数据是解决世界农业和营养的真实问题的有力工具，包括干旱、病虫害、粮食安全和食品安全。虽然使用每天产生的海量数据的潜力是巨大，但其最终效力尚未被完全搞清楚，。如果该数据是为政策制定者、农民和消费者提供切实可行的解决方案，那么关键是其可获得性和可利用性，并且数据是可使用的形式。 GODAN项目经理马丁帕尔说：“面对世界粮食资源的挑战可能会促进和创新解决方案，因为利用技术的力量对找到解决办法起到举足轻重的作用。农业和营养数据革命正在进行，GODAN的网络已经发展了120多家积极的合作伙伴，所有的人都致力于促进增加该领域开放数据的可获得性。“ 该研究确定的案例来自世界各地，开放数据已经在那里起到了重要作用： 1、帮助农民预测天气的软件应用程序：AWhere 变化的温度、湿度和雨量信息对农作物的收成至关重要。在发展中国家，许多农民用手机作为他们的主要通讯工具，其中在加纳（Esoko）一个团队，与商业公司AWhere开发了SMS短信和语音邮件应用程序。这为农民提供了访问丰富气象资料的入口，该入口对农民来说成本低，农民可以使用自己的手机访问，这可以帮助他们决定何时种植多少作物。 2、使用气候智能工具，在干旱灾害中节约了360万美元：哥伦比亚国际热带农业中心（CIAT） 在过去的五年中气候变化影响已经降低了哥伦比亚灌溉水稻产量，从约6吨/公顷降至5吨/公顷。国际研究中心、国际热带农业中心采用开放数据，确定了产量骤降的复杂问题。这导致开发出新的气候智能型农业的决策工具，这一工具会建议农民何时播种稻米作物以获得最佳的收获。2014年，这一应用工具为哥伦比亚农民节约了360万美元。 3、促进食物安全和消费者选择：LIVES 在加州，开放数据帮助消费者选择最好的卫生评级餐馆，以避免食品相关的疾病风险。当地检察员----“价值准入规范（LIVES）”是旧金山、Code for America、Socrata和Yelp公司之间的合作成果，并出版了有关餐厅检察评级的开放数据。 开放数据下一步发展 现在，GODAN寻求将开放数据用于解决真实世界的实例，也寻求展示开放数据如何在解决未来实际问题的范围内的案例研究。点击进入GODAN。
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  • 《耶鲁360环境观察发布 “数据助推全球农业生产的机遇与挑战”报道》
    • 来源专题：农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者：孙巍
    • 发布时间：2017-11-28
    • 2016年3月3日，耶鲁360环境观察（Yale Environment 360）发布了“数据助推全球农业生产的机遇与挑战”报道。报道指出：计算机技术与数据库技术的发展为全球农业的可持续发展带来了巨大的机遇与挑战。通过大数据技术汇集有关农业市场、环境、生物、人类因素、天气、疾病等多方面信息可以指导农作物生长，减少环境污染，提高农业生产率，研发和推广数据驱动的新型智能农业平台（软件）可以推进全球农业信息交流与共享，促进农业利润最大化。此外，大数据驱动的农业生产在关注工业化规模农业发展的同时，也要兼顾小规模农户利益。详细阐述如下： 一、汇聚农业大数据，构建全球农业生态圈。 农业大数据能够快速覆盖与环境、生物、人类因素等相关的海量信息，从而指导作物生长，提高作物收成；农业大数据能够全方位积累汇聚有益生态农业发展的信息，有利于合理利用资源，促进土地持续循环利用。汇聚农业大数据，构建全球农业生态圈是促进全球农业发展的重要途径之一。现代计算机技术已经在数据收集、交换、处理、融合等方面取得了巨大进展，为汇聚农业大数据奠定了坚实基础。 尽管发达国家已经在极力利用大数据来提升农业生产率，但发展中国家仍在为获取重要农业数据，让数以万计的小规模农民受益而努力。当前大数据尚处于初期发展阶段，一切倡议和产品的发展潜力还远远不够。例如：农业综合企业正着力开发数据服务，促进产品销售，但这些数据服务往往局限于自有技术，很难形成全产业链条、全服务链条、全治理链条的大数据。 二、研发推广大数据驱动的新型智能农业体系。 尽管当前对大数据驱动的新型智能农业体系的界定尚无定论，越来越多的农业综合企业已经在研发数据应用软件让数据为己所用，进而提升生产效率和利润，减少对环境的负面影响。如：种子企业孟山都公司（Monsanto）、化工企业杜邦公司（DuPont）、致力于精准灌溉的企业美国维蒙特灌溉公司（Valley Irrigation）等，都在推广数据分析、农场管理工具。出租刈割打谷机的链农公司（FarmLink）最近与真实收获（TrueHarvest）网站结成数据联盟。 内布拉斯加大学农学家肯尼斯·卡斯曼（Kenneth Cassman）表示：“大数据驱动的农业系统应包括对不同时间、空间、地形的温度、水、湿度、疾病、害虫、昆虫、土壤、养料等做出不同应对，只有汇集所需的一切信息，每一块耕地才能发挥最佳水平。”他的想法是，未来能有一个全球数据库系统，涵盖有关作物管理、收成的土壤、天气、水及匿名数据——农民所有且受保护的数据，这一系统就像是几百个甚至上千个田间实验的精华版，指导农民根据每块不同的土地做出正确的管理决策。但是现在要达成这个想法十分艰难，数据的质量和兼容性均为此带来了巨大的挑战。 大数据驱动的农业生产关注工业化规模农业，忽视小规模农户生产。因此，为了支持、评估其他农耕方式，获取本地数据至关重要。卡斯曼所设想的全球数据库系统也适用于有机农业和小规模农户，尽管产生的影响会小一些。比如，美国所有种植玉米的农户能够和1000-10000个类似农场进行比较，而有机农场的农户可能只有10个比较对象。卡斯曼说，“在未来35年里让收成翻倍的关键是，每个农户都能了解其他情况类似的农场在每年当季的实时状况，尽管现在还不确定具体可以提高多少粮食产量，但是很多农户都很喜欢这种应用”。 总之，大数据会继续发展下去，关键是我们怎么用。 （编译 孙巍）
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