1 国内外农业领域大数据研究现状

1.1 国外研究现状

农业信息化和现代化发展水平较高的国家多集中于发达国家，这些国家在农业信息化发展中普遍采用农机设备自动控制、跨行业平台数据采集、农业大数据研发、农业大数据挖掘、农业大数据自动分析等现代化信息技术。“互联网+农业”已经渗透到了这些国家农业发展的各个环节，形成了具有鲜明特色的农业信息化发展模式。

在欧盟一体化进程中，欧盟国家通过农业信息的共享，在欧盟的各个成员国中协调农产品信息沟通，实现了农业技术的优势互补和互惠互利。日本将现代信息技术应用于农业领域，基本实现了农业全产业链关键环节的信息化。通过采用精准计算农业生产资料的投入量和广泛收集农产品相关数据等手段，使农业产业发展进入高效节能的信息化时代。美国农业生产注重实用服务，主要通过农业市场信息数据的采集和分析来做出正确决策，以此规范农业市场中的各个行为主体，促进市场有序发展，有效避免了由于市场信息相对滞后而造成的农产品随意生产。

尽管发达国家的农业信息化发展时间和水平不同，但是仍存在一些共同的特点:政府高度重视发展智慧农业，注重农业信息效率，农业信息化发展模式适合国情，确保农业产业多元化服务。

1.2 国内研究现状

当前，我国传统农业正在加快向信息化、智能化农业转型的步伐，通过农业产业和信息技术的深度集成，以“互联网+农业”的方式，逐步实现智慧农业。近年来，根据农业市场化需求，物联网技术在农产品质量可追溯性、精确农业生产管理、农业市场信息收集和分析，农情监测和信息资源的使用等多个领域得到广泛应用，并取得了重大突破。农产品市场信息采集和分析技术已经大大改善，提高了农业市场信息服务水平与监控预警能力。智慧农业中农业劳动生产率和资源利用效率显著提高。

2 农业大数据关键技术

2.1 数据获取技术

根据农业物联网大数据云平台数据来源的领域分类，大致可分为农业生产数据、农业资源和环境数据、农业市场数据和管理数据。根据数据模块分类，数据采集技术主要包括感知技术、识别技术、智能移动采集技术。感知技术主要从各个方面感知动物和植物本身及其生存环境的信息，如利用遥感技术宏观观测地面作物信息;识别技术主要为农业监测预警服务，包括农产品安全可追溯性的射频识别技术，分别从粮食原材料、农产品加工、销售等所有环节保证可被跟踪追溯，几乎做到透明化;智能终端移动采集技术主要为农产品产出过程的各个环节的信息收集而服务。

2.2 数据分析

处理技术在大数据的浪潮中，由于数据量越来越大，人们已经无法利用简单的数理统计方法对现有的数据进行分析、对比，所以需要更加复杂的方式来进行深度分析，将数据做到可视化。大数据的分析方法彻底发生了改变，不再是传统的小样本统计分析。大数据处理更加注重数据之间的关联，通过挖掘它们之间的深层联系而得出相关推论，也就是利用数据建模的方法来分析数据。2.3服务应用技术近年来，已经有大量广告投放到“互联网+”的领域当中，人们对大数据做出的贡献非常认可，许多投资方也看好这一方向。很多大数据平台甚至对用户的内心消费倾向进行分析。农业部通过实施“信息进村入户”项目，开通12316热线，启动国家农业云服务平台建设等方式，促进我国农业信息服务体系逐步完善，民众对农业信息服务的满意度大大提升。在农业信息服务技术方面，主要开通了农业专家决策系统和农村综合服务平台，另外，通过开发农业信息资源手机APP使农业信息实现可视化。利用信息推送服务和手机APP等对农产品加工过程的每个阶段服务，建立了智慧农业的监测数据模型;针对公众关注的食品安全问题，发展了大型数据可视化追溯。

3 农业大数据应用实例分析

内蒙古农牧业产品具有独特的天然优势和地域特点，但产品的生产、加工等过程还未实现全面的信息化且并未形成系统性的大数据，导致优势产品不能品牌化推向市场。内蒙古自治区云谷信息科技有限公司(以下称云谷公司)致力于蔬菜产业的行业大数据系统的建立与运行。在内蒙古呼和浩特市赛罕区政府的大力支持下，本着与各方“合作共建共享”的方式，打造“安全、可追溯、标准化”的“赛罕无公害”区域品牌。利用云谷公司开发的手机APP，市民可以随时查看每日关心的蔬菜、粮油、肉的价格。

云谷公司与赛罕区科技局、蔬菜局合作共建“赛罕无公害蔬菜信息化平台”，该公司负责平台的开发、信息采集及运营，平台建立后菜农可以发布当天的蔬菜上市量及价格，公司同时提供数据的统计分析及可视化服务。由于数据是菜农自己发布的可交易数据，因此，数据的准确度和可信度比较高。目前，云谷公司正在与赛罕区科技局、蔬菜局开展“赛罕区标准化种植试点”项目的合作，负责合作者生产过程的信息化，包括基地信息、生产者信息、种植产品信息等。

目前，云谷公司正在与内蒙古自治区农牧业厅合作实施“内蒙古农畜产品追溯系统”项目，该公司负责“三品一标”认证企业的信息收集及录入。录入信息包括产地信息、生产者信息、种植产品信息、生产过程信息等。

3.1 合作事项

云谷公司提供运营模式设计、平台设计开发、数据共享服务，数据包括共享数据(产地信息、生产者信息、产品信息)和私有数据(土壤监测数据、产品农残检测结果)，负责提供“赛罕无公害”平台的合作基地及辅助数据，并且负责平台的运营及维护。公司可与负责农产品质量安全检测的相关部门合作，开展日常的基地监测及产品检测工作。生产监测大数据是通过对土壤酸碱度及营养成分进行定期检测，形成监测大数据，并将结果录入系统，检测结果可自动上传到网络，实现检测结果的共享。上市产品检测大数据是通过收集生产环节的农药使用情况检测及上市产品的农残类检测数据，形成入市蔬菜质量安全监测大数据。

3.2 未来发展方向

首先建立“内蒙古蔬菜质量安全体系信息化平台”，依托自身的专业优势、资质优势和平台共享的“生产环节用药情况数据”“销售渠道走向”，建立“蔬菜安全体系”的安全预测及监管平台。

农业信息单位牵头协调农业各领域的信息化建设并共享数据(含有上市产量、价格、种植面积和产品渠道走向信息)，运用数据建模工具，结合平台发布的信息，开展农产品价格预警、上市产量预警、种植面积预警等研究;实现各类检测结果的信息化，有针对性地开展多发类病虫害防治专项研究及技术引进和用药指导等。技术体系成熟时，可把“蔬菜安全体系”套用在其他农牧业相关产品，例如:猪肉、牛羊肉农业信息预警;水稻、小麦、玉米、大豆全产业链信息分析;新品种引进和新技术的宣传推广工作(专家现场指导交流会、农事指导纪录片)。

4 大数据的市场发展趋势

目前，物联网和云计算技术正在扩展应用程序，已成为数据和信息的重要来源，智能系统在各领域中的应用，必将引起爆炸性的增长数据:数据增长的速度越来越快，容量越来越大，而越来越复杂的数据结构和越来越多的冗余数据，使数据处理和应用变得越来越困难。新技术的进步和社会的发展衍生出“大数据”这一概念，农业与大数据融合发展获得了各行各业的关注。2015年，《国务院办公厅关于运用大数据加强对市场主体服务和监管的若十意见》和《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》发布后，使大数据的发展环境不断改善。从技术发展的角度来看，大数据从炒作概念到实际应用，其发展前景广泛，更多相关技术的发展在未来一段时间将显示出强大的生命力，相关市场收入也将继续扩大。今后，数据资源将成为国家的战略资源，大数据将成为促进现代农业进步发展的新竞争力。

在此基础上，结合内蒙古地区农业发展现状，探索内蒙古农业大数据的集中统一管理制度，实现农业数据的连通性，提高数据的采集效率，推动内蒙古农业领域大数据应用体系建设，对于促进内蒙古农业可持续发展具有重要意义。应用体系的建设将以改善农业生产基础设施和农业设备材料为保障，促进农业系统的组织和管理创新，实现自动数据采集，逐步构建信息管理在智慧农业的生产经营网络，最终实现农业生产效率和经济效益的提高。

5 内蒙古农业领域大数据应用体系建设的实施意义和作用

在精准农业和智慧农业的需求下，快速发展的农业大数据也呈现爆炸性增长，数据从存储到挖掘正面临着巨大的挑战。基于大数据的理论和技术，推动“互联网+农业”思维的创新和应用，结合国家农业信息发展战略，突破农业大数据的关键技术瓶颈，启动一批大型农业大数据、物联网和云计算的示范项目，使大数据与物联网和云计算同样重要。

5.1 有利于推动内蒙古地区科技成果转化，实现农业产业的优化与升级

内蒙古农业领域大数据应用体系的建设，有云计算和大数据的支持，能够有效整合各种农业科学和教育信息资源，促进农业科技创新和成果转化。通过高效的现代农业管理技术，如手机APP实时发布农民关注的信息，可提高内蒙古地区农民在农业生产方面的信息化水平，这不仅有利于提升农产品的质量，同时也对内蒙古农业产业结构的优化和升级具有积极意义。

5.2 有利于推进内蒙古地区农产品供需结构改革，提高农业各领域要素的利用效率

市场决定经济发展并引导农业产业化。以盈利为中心，专注于产业发展和产品开发，开展大数据分析和农业监测预警研究，通过分析农产品终端消费市场倾向于选择的类型、质量、价格等，优化农产品生产的各个环节，提高农产品的品质和价格，为农业生产带来经济效益。

5.3 有利于提高内蒙古地区“互联网+农业”的智慧水平

“互联网+农业”通过实时采集数据并使用云计算、数据挖掘等技术开展多层次的分析，实现精准农业生产管理，可极大地提高农业生产效率。这不仅能够改变大部分农民进城打工不务农的现象，而且可以实现大规模集约化种植，提高农业生产应对自然环境风险的能力。

5.4 有利于增强农业农村经济运行信息及时性和准确性，协助政府宏观调控

通过大数据分析和物联网准确监测，使用平台发布信息，为相关团队开展农业信息分析和预警研究提供数据源，从而可以判断农业经济的聚焦点，提供科学、可靠的技术和政策基础，为政府提供反馈信息，实现现代农业的可持续发展。

6 内蒙古农业领域大数据应用体系建设的效益分析

6.1 经济效益分析

通过物联网对农业数据进行实时收集、分析、预测和科学管理，提高农业生产的积极性和科学性，减少低效投资，消除传统农业资源浪费和环境污染造成的不良影响，从而降低投资，节约资源，改善环境，以提高农户的经济效益。

通过构建基于物联网的农田环境远程控制平台，改变传统的信息采集模式，实现作物生产信息的实时检测和控制，并实现智能农业生产的科学管理。同时，加强生产过程中半成品的蛋白质、水分、脂肪、营养成分、掺假物质、微生物等含量的检测，可以提高产品的质量，赢得更好的市场声誉，提高产品的销量，为企业带来更多的利润。同时，高端产品可以吸引高端客户，从长期的角度来看可以提高企业单位产品的收入，提高企业的盈利能力，使企业做大做强。

通过建立可追溯体系，食品加工企业的产品质量得到有效控制，有利于企业竞争力的提高。追溯从原材料到产品销售过程的食品安全信息，可以实现食品生产加工、存储状态和装运情况的跟踪管理，实现快速定位，降低有毒有害物质污染的风险。通过建立农产品追溯平台，使得产品质量可以动态追踪，实现了全产业链的产品质量控制。

6.2 社会效益分析

粮食加工食品的国际和国内市场需求越来越大，而大部分的农产品供应面临严格的质量检验，无污染食品严重缺乏、供不应求。产品追溯的整个过程能有效提高食品质量，促进无公害生产，从根本上推动食品加工行业的产业结构调整，扩大出日，增加农民收入，同时满足市场对高品质粮食加工食品的需求。

随着经济的发展、社会的进步和人民生活水平的提高，人们对高质量的农产品需求也越来越大。农业领域大数据应用体系的建设，可以提高食品生产、加工行业的整体水平，粮食加工行业的安全生产可以提高粮食食品的附加值，提高产业的经济效益。这不仅符合国家可持续农业和农业产业化发展政策，而且对提高粮食加工产业的效益、增加农民经济收入、保护消费者健康具有重大意义。

农业领域大数据应用体系的建设可以使消费者追溯生产商和加工商绝大部分信息以及生产过程，让消费者了解食品的真实情况，据此决定是否购买产品。

6.3 生态效益分析

采用信息远程传输技术、智能分析和控制技术，结合农业生产信息，建立农田环境远程监控系统，该系统的建立将有效提升农业生产的技术管理水平，在一定程度上控制农业消耗品的投入，推动无公害生产技术的应用，确保生产区域的环境水平不断提高，有利于保持良好的生态环境。