怀集县农业大数据平台构建及其在生产决策中的应用研究
蔡晓霞 谢秋霞 罗淑华
怀集县农业技术推广中心526200
引言:智慧农业大数据平台有利于推动农业供应链的优化和升级,提高农产品的市场竞争力和附加值。农业大数据平台的搭建可以有效整合现有的土地、育种、耕作、施肥、收割、储存、运输、农产品加工、销售、售后等涉农信息,能够向农业科研机构、政府决策机构以及农业企业发展等开阔思路,激发创新,具有重大的战略意义。
一、怀集县农业大数据平台的构建逻辑与技术实现
怀集县农业大数据平台的打造以“数据推动农业全产业链升级”为主干逻辑,通过明晰功能定位,搭建技术架构,整合各类数据,从而形成起涵盖生产、加工、流通、销售的一体化服务体系。
(一)平台建设的目标与功能定位
平台搭建从“集散基地数字化”入手,确立“集”“散”并重的功能定位,“集”的方面,围绕产业聚集和品质提升,把怀集以及大西南地区的产业、产地、产品资源整合起来,形成“产业一张图、产地一张图、
张图”,将农业生产数据集中起来,实现可视化展示,给政府监管、企业生产供应基本的数据支撑;“散”的方面,着重产销对接和品牌塑造,依靠市场信息分析和线上线下一体化营销,打通农产品从田间到餐桌的流通路径,解决“好产品找不到好渠道”的问题,平台借助信息服务作支撑,慢慢扩展数字集散服务的覆盖面,助力怀集创建成粤港澳大湾区绿色农副产品集散标杆。
(二)平台技术架构与核心模块设计
平台采取“云-边-端”协同技术架构,依靠底层数据采集,中层数据处理,上层应用服务的三级体系达成功能落地。
底层数据采集层:依靠物联网设备(农田传感器、监控摄像头等)来即时采集土壤墒情、气象数据以及作物长势等生产方面的数据;通过企业端系统对接得到加工、仓储、物流等环节的数据;利用电商平台以及线下市场的接口来抓取销售订单和价格波动等市场方面的数据。
中层数据处理层:经过数据清洗,标准化转换以及融合算法,把多源异构的数据整合到统一的数据仓库当中,借助大数据分析引擎和人工智能模型开展数据挖掘,从而获取诸如生产预警、市场预测之类的决策支撑信息。
上层应用服务层:包含11 个核心功能模块,具体如下:
数字集散一张图:整合产业、产地、产品与园区数据集成,实现“一图览全貌”;
怀集优品认证与监测:构建产品标准体系,涵盖认证管理、质量检测及生产过程远程监全产业链管理:优质稻主导产业实现全流程数字化追溯;
数字园区管理:以绿博城为范例,借助VR 技术实现园区运营、招商与监控的一体化管理;
产销对接服务:借助“绿色快线”B2B 电商平台与“云上绿博”小程序,实现线上线下销售渠道的贯通。
(三)数据来源与整合机制
平台数据覆盖“生产-加工-流通-市场”全链条,具体包括:
生产端:71 家注册企业种植面积、作物种类、农事记录等自主填报数据;物联网设备采集的监测点实时数据(如土壤湿度、光照强度);
加工端:45 家“怀集优品”认证企业的加工工艺与质量检测数据;
流通端:“绿色快线”平台4401 单订单的物流轨迹与运输时长等数据市场端:主流媒体平台700 万+阅读量的品牌传播、农产品价格波动与供需变化数据
数据整合依靠“统一标准、分级授权、动态更新”机制完成,旨在实现数据格式统一,创建“政府-企业-第三方机构”分级访问权限,保证数据安全,依靠信息服务中心随时更新数据,保证决策依据的及时性。
二、怀集县农业大数据平台在生产决策中的应用场景
平台通过整合、分析海量农业数据,利用可视化、智能分析等技术,在农业生产的规划、生产管理决策、农产品销售决策等方面为决策者提供科学的决策依据,推动决策从“经验决策”向“数据决策”转变,其应用价值在平台的日常运营中得以体现。
(一)产前规划决策:解决“种什么、养什么”的问题
平台汇聚县域农业资源、生产、市场等多方面数据,为制定科学合理的生产计划提供数据支撑,实现“种植有依据、管理有方向”。
种植/养殖结构优化。平台汇总怀集历年农产品类型、种植区域、种植面积、种植产量等数据,开展数据统计及分析,为政府指导种植户生产提供数据参考,科学规划区域布局,例如:建议在冷坑、大岗、马宁等平原乡镇扩大丝苗米、蔬菜种植规模;在山区乡镇发展百香果等特色水果;引导南药产业向标准化、规模化发展。对企业/合作社提供市场需求预测报告,辅助决策本年是扩大生猪产能还是转向家禽养殖,或是种植经济效益更高的特色蔬菜,避免盲目生产。
(二)产中管理决策:解决“怎么种、怎么养”的问题
1.环境智能监测与精准作业
针对核心产区、龙头企业、示范基地,重点部署传感器,获取精准的环境数据。通过配套农业气象站,采集水稻田间的空气温度、空气湿度、气压、风速、风向、雨量等参数在线监测,为农业生产提供精准的环境数据支持。这些数据可帮助种植户及时了解作物生长环境的变化,合理安排灌溉和施肥时间,避免过度灌溉或施肥,提高水资源利用效率,减少环境污染。通过配套土壤墒情监测器,采集水稻田间不同深度的土壤水分、土壤温度在线监测。系统根据土壤数据动态,自动触发预警或建议灌溉和施肥时机与用量,并可实现控制水肥一体化设备执行,实现节水节肥。利用无人机获取田块苗情信息,通过算法识别优质稻,对苗密度、缺苗区、缺苗率进行分析,为开展补苗作业提供数据参考。
2.病虫害智能预警与防治
怀集农业大数据平台配套开发的“怀集云上绿博”小程序通过开发面向怀集优质稻、蔬菜病虫害的识别小程序,用户通过手机拍照的方式上传病虫害照片,小程序能给用户推送相关的病虫害识别结果和防治方法,整合专家资源,为农户提供线上咨询服务。
通过配套太阳能杀虫灯,能实现对水稻田间害虫诱杀;通过配套虫情测报杀虫灯,能自动识别水稻田间的常规害虫,照片拍完后自动上传到物联网平台,系统根据接收到的信息,自动识别害虫种类、数量,并进行统计分析。
平台识别出特定病虫害后,会推送精准的绿色防控方案,包括推荐农药种类、稀释比例和最佳喷施时间,减少化学农药滥用。
3.农作物遥感估产。通过无人机监测采集农作物影像,经算法分析可得出田块尺度产量分布数据,进而实现估产。
(三)产后销售决策:解决“卖给谁、怎么卖”的问题
1.市场行情分析与销售渠道匹配
平台整理怀集历年农产品销售价格等数据,开展数据统计及分析,为种植户销售提供数据参考。利用网络爬虫自动抓取农业网站、全国重要农产品批发市场的农产品价格信息,建立农产品价格数据库,对农产品价格数据进行多纬度的查询统计分析,为销售提供数据参考。
2.产销对接:通过为集散企业提供线上、线下销售渠道,以“线上电商应用+线下营销服务”的一体化模式,实现集散企业、商家产销模式升级,包括直销对接、直采对接、分销对接等多种方式在内的服务,推动怀集优品的营销,从而带动“产”的变化。平台充当“在线撮合”角色。采购商发布求购信息,系统自动匹配符合要求的怀集本地供应商,打通销售“最后一公里”。
3.农产品质量安全追溯与品牌增值
通过怀集优品认证的经营主体应用怀集优品监测服务平台,对产前、产中、产后的生产档案做好电子台账登记,做好产品全程质量监测和溯源,生成独一无二的溯源二维码。
消费者扫码即可查看农产品从田间到餐桌的全过程,增强对“怀集优品”品牌的信任度,愿意支付溢价。一旦出现质量安全问题,管理者可通过平台快速锁定问题批次和源头,实现精准召回,最大限度减少损失和品牌伤害。
三、怀集县农业大数据平台的应用成效与优化方向
平台的应用让怀集县农业产业实现“提质-增效-扩面”的发展愿景,但技术支撑、长效运营还需完善,才能更好地发挥数据的价值。
(一)应用成效的多维体现
产业升级方面:带领22 家绿博城入园企业实现数字化转型,数字示范园区产品信息达到233 条,总点击量174 万+,“怀集优品”认证企业数量从45 家增至71 家,产品库信息由89 条扩增到113 条,“绿色快线”平台销售额达成207 万元,推动农业生产效率上升30%以上,怀集县农业大数据平台建设的数字农业展馆于2022 年12月投入使用以后,接待了113 批次2109 人次,形成起表现怀集农业数字化成果的关键窗口。
质量管控方面:实现89 种农产品全链条溯源,通过统一检测、远程监测,农产品抽检合格率达到98%,守护“舌尖上的安全”,平台“蔬菜溯源管理”模块可显示产品检测、流通全过程,提升消费者信任。
品牌影响力方面:通过主流媒体宣传、线上营销,“怀集优品”品牌知名度大大提高,吸引了全国多个省市采购企业聚集,集散功能从大湾区向全国辐射。
(二)现存问题与优化路径
目前平台应用存在瓶颈:一是数据采集难、覆盖率低。农业生产主体(农户、合作社)分散,物联网传感器、遥感设备等硬件部署成本高,导致土壤墒情、病虫害、作物长势等实时一手数据获取困难,数据存在空白。二是缺少专业技术人员,挖掘数据深度不够,无法充分发挥平台分析作用。
针对上述问题,优化路径包括:
1. 数据多元化与标准化:夯实基础。充分利用遥感技术,低成本、大范围监测作物面积、长势、旱情、涝情。构建怀集特色农产品专题数据库:重点围绕水稻、水果、蔬菜、畜禽等怀集优势特色产业,建立全产业链数据库,形成核心竞争力。
人才培育:与高校合作开农业大数据课,定向培养本地人才;定期搞企业培训,提高数据应用水平等。功能迭代:加强元宇宙与人工智能技术的融合,开发更准确的生产预测模型,比如以创新展示中心为基础的“小猪培育体验”“蔬菜采摘体验”等体感互动场景,改善作物生长模拟算法。
结束语
综上所述,怀集县农业大数据平台通过确定功能定位,创建“云-边-端”技术架构并整合全产业链数据,在生产规划、生产管理决策、市场对接等决策环节完成深入应用,从而有力推动了农业数字化转型和产业高质量发展。将来,随着技术更新和机制改善,平台有望进一步发挥数据的价值,为全国类似地区农业大数据应用提供可供模仿的范例。
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