李強(qiáng)子

（中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所，北京100094）

1 中國糧食生產(chǎn)的發(fā)展形勢(shì)

中國政府一向十分重視糧食問題。中國有13億多人口，是糧食生產(chǎn)與消費(fèi)大國。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局2018年2月8日發(fā)布數(shù)據(jù)，2017年全國糧食總產(chǎn)量達(dá)6.1791億t，糧食人均占有量超過475kg，表明中國城鄉(xiāng)居民的溫飽問題已經(jīng)基本解決，為中國邁向全面小康社會(huì)奠定了重要的食物基礎(chǔ)。目前中國正在進(jìn)一步努力發(fā)展食物多樣化生產(chǎn)，調(diào)整食物結(jié)構(gòu)，繼續(xù)提高人民的生活質(zhì)量的同時(shí)，還需要進(jìn)一步增加糧食總量，提高中國/區(qū)域糧食供需平衡的水平，改善中國糧食供需的長(zhǎng)期緊平衡狀態(tài)［1］。

中國糧食生產(chǎn)目前取得的成就與國家努力推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施完善等方面取得的長(zhǎng)足進(jìn)步有關(guān)。然而在取得糧食產(chǎn)量上臺(tái)階的同時(shí)，也暴露了生產(chǎn)規(guī)模程度低，農(nóng)業(yè)投入不足，農(nóng)業(yè)科技支撐能力弱等方面的發(fā)展后勁不足現(xiàn)象。而目前還面臨著“國內(nèi)外糧食價(jià)格倒掛”、“糧食生產(chǎn)多樣化”、“糧食品質(zhì)上臺(tái)階”等問題需要急待解決。

站在新的起點(diǎn)上，面對(duì)更復(fù)雜的國際糧食格局，黨中央依然沒有絲毫放松對(duì)糧食安全的重視。習(xí)近平總書記從糧食生產(chǎn)的世情、國情、農(nóng)情出發(fā)，對(duì)中國特色糧食安全道路做出了深刻闡釋，提出了“以我為主、立足國內(nèi)、確保產(chǎn)能、適度進(jìn)口、科技支撐”的國家糧食安全新戰(zhàn)略。其中對(duì)于科技支撐的呼喚和依賴不言而喻。因此當(dāng)前，如何進(jìn)一步加快建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、流通和服務(wù)體系，通過科技創(chuàng)新和新型農(nóng)民教育培訓(xùn)，都離不開科技進(jìn)步的支撐。中國糧食產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技支撐，除了農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)，如育種、栽培、農(nóng)機(jī)、肥料等之外，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的支撐作用還可以加快傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)化途徑、轉(zhuǎn)化方式和轉(zhuǎn)化速度，對(duì)于全鏈條農(nóng)業(yè)服務(wù)體系打造和全生命周期的糧食生產(chǎn)、加工和流通服務(wù)體系具有重要意義。

以農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)+為標(biāo)志的農(nóng)業(yè)信息化主方向日益在農(nóng)業(yè)發(fā)展中引起大家的重視［2］?；ヂ?lián)網(wǎng)+作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的最新方向，通過農(nóng)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)資源配置中的優(yōu)化和集成作用，提升農(nóng)業(yè)創(chuàng)新力和生產(chǎn)力。而農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)則通過融合農(nóng)業(yè)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，融合了農(nóng)業(yè)地域性、季節(jié)性、多樣性、周期性等自身特征后，逐漸改變農(nóng)業(yè)從田間到餐桌的整個(gè)鏈條，和互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)一起，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化、運(yùn)行機(jī)制市場(chǎng)化、經(jīng)營(yíng)形式優(yōu)良化等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。目前中國在互聯(lián)網(wǎng)+和農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)方面發(fā)展起來的市場(chǎng)產(chǎn)品不斷增多，如農(nóng)信通、佳格、華盛恒輝、為米、誰知盤中餐等。中國糧食生產(chǎn)的發(fā)展，除了基本農(nóng)田建設(shè)、耕地紅線、測(cè)土配方、農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)等農(nóng)業(yè)普遍意義上的保護(hù)性政策之外，還涉及種糧補(bǔ)貼等措施。然而隨著中國糧食生產(chǎn)的商品化規(guī)模不斷攀升，中國糧食生產(chǎn)面臨品質(zhì)差異大、質(zhì)量檢驗(yàn)難、市場(chǎng)供應(yīng)亂等問題。如何建立中國糧食生產(chǎn)與供應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)+與大數(shù)據(jù)體系，實(shí)現(xiàn)中國糧食生產(chǎn)環(huán)境優(yōu)良化、生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)化和市場(chǎng)供應(yīng)信息化，打造中國糧食供應(yīng)的可追溯、可定制、可保證糧食產(chǎn)品體系，成為人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要。

2 中國糧食生產(chǎn)的社會(huì)發(fā)展需求

隨著中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民對(duì)于糧食生產(chǎn)供給服務(wù)提出了階段性新要求，由20世紀(jì)的溫飽需求日漸提出更高的質(zhì)量需求。這就需要中國的糧食生產(chǎn)既要進(jìn)一步維持增產(chǎn)趨勢(shì)的同時(shí)，還需要適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高質(zhì)量的社會(huì)服務(wù)要求。包括以下幾個(gè)方面：

2.1 規(guī)?；?/h3>

規(guī)模化是目前中國糧食生產(chǎn)為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要而必須做出的選擇，也是解決“國內(nèi)外價(jià)格倒掛”問題的唯一出路，更是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣和糧食綠色高效生產(chǎn)的必要條件之一。目前我國在基本農(nóng)田紅線劃分，土地流轉(zhuǎn)和農(nóng)業(yè)合作社等方面的政策都是為了向這方面推進(jìn)。

2.2 多樣化和特色化

中國糧食生產(chǎn)區(qū)域遼闊，從南到北經(jīng)歷熱帶、亞熱帶、溫帶到寒濕帶多個(gè)氣候帶，從東到西橫跨濕潤(rùn)區(qū)、半濕潤(rùn)區(qū)到干旱區(qū)。復(fù)雜的地形結(jié)構(gòu)，使我國的糧食生產(chǎn)具備了多樣的地域條件，因而在中國形成了不同特色的糧食產(chǎn)品，各種東北大米（如“稻花香”）、不同產(chǎn)區(qū)的小米（如“沁州黃”）、不同產(chǎn)區(qū)的小麥、玉米更是深入人心，形成了目前糧食中高端市場(chǎng)供應(yīng)的多樣化局面。在未來中國糧食市場(chǎng)供應(yīng)方面，這種多樣化將逐步向中低端市場(chǎng)推進(jìn)。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)化

盡管中國糧食市場(chǎng)供應(yīng)充足，但是中國大宗糧食運(yùn)輸、儲(chǔ)藏和加工方面主要為“混糧”形成，而且在中低端的糧食供應(yīng)尚未形成有效的等級(jí)標(biāo)定。目前，社會(huì)需要糧食供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化，這就需要中國糧食供應(yīng)向標(biāo)準(zhǔn)化包裝轉(zhuǎn)變，從5kg到100kg的標(biāo)準(zhǔn)包裝，同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)化包裝上提供糧食生產(chǎn)和質(zhì)量追溯的接口。同時(shí)，在糧食生產(chǎn)領(lǐng)域也需要在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的指導(dǎo)下，進(jìn)行品種選擇、水肥調(diào)控、標(biāo)準(zhǔn)田塊跟蹤、病蟲害應(yīng)急處理方面進(jìn)行一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化。

2.4 智能化

中國糧食大田生產(chǎn)是在落后的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)方式上發(fā)展起來的。中國傳統(tǒng)糧食生產(chǎn)是在產(chǎn)量水平較低情況下的精準(zhǔn)生產(chǎn)，主要體現(xiàn)在水肥管理方面，因而中國的糧食生產(chǎn)除了一部分的大型現(xiàn)代化農(nóng)場(chǎng)外，中國農(nóng)民對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的適應(yīng)和轉(zhuǎn)變目前還主要體現(xiàn)在新品種的適應(yīng)和農(nóng)機(jī)、化肥和農(nóng)藥的使用方面。為了打造現(xiàn)代化的中國糧食生產(chǎn)和供應(yīng)體系，還必須再打造出智能化的糧食生產(chǎn)模式。中國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展還需要重點(diǎn)針對(duì)糧食生產(chǎn)設(shè)計(jì)出智能化的作物生長(zhǎng)判斷、水肥精準(zhǔn)管理、產(chǎn)量形成過程監(jiān)控模式，并通過糧食生產(chǎn)的規(guī)?；纬煽陕涞氐闹袊腔奂Z食生產(chǎn)。

3 中國糧食生產(chǎn)與供給的互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)模式

中國糧食生產(chǎn)與供給的互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)，需要在分析中國糧食生產(chǎn)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，適應(yīng)中國農(nóng)業(yè)科技技術(shù)發(fā)展，從糧食生產(chǎn)社會(huì)發(fā)展需求出發(fā)，以特色糧食產(chǎn)品的服務(wù)為案例，打造中國糧食生產(chǎn)供給的互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)模式，并逐步拓展到全部糧食種類的生產(chǎn)和流通服務(wù)。

3.1 互聯(lián)網(wǎng)+糧食產(chǎn)業(yè)服務(wù)的基本功能要求

中國糧食產(chǎn)業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)應(yīng)以糧食生長(zhǎng)過程管理為中心，同時(shí)提供糧食生產(chǎn)指導(dǎo)、產(chǎn)品質(zhì)量追溯、標(biāo)準(zhǔn)包裝產(chǎn)品真實(shí)性檢驗(yàn)、糧情信息發(fā)布與靶向推送、同類產(chǎn)品供需平衡分析、特色產(chǎn)品宣介等功能，服務(wù)于糧食產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化服務(wù)。

3.1.1 糧食生產(chǎn)指導(dǎo)功能

面向種糧農(nóng)民和企業(yè)，搭建中心服務(wù)平臺(tái)，一方面采集糧食作物播種時(shí)間、種植范圍和面積、長(zhǎng)勢(shì)、氣象和病蟲害、收獲時(shí)間等信息，根據(jù)糧食作物長(zhǎng)勢(shì)、氣象條件和災(zāi)情狀況指導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行田間管理；同時(shí)，建立專家服務(wù)群體和專家輪值制度，通過互聯(lián)網(wǎng)和種糧農(nóng)民之間的直接溝通平臺(tái)，農(nóng)民通過照片、視頻提供給專家反映生長(zhǎng)情況，專家通過電話、視頻或前往現(xiàn)場(chǎng)提供技術(shù)指導(dǎo)。

3.1.2 糧食產(chǎn)品質(zhì)量追溯與品質(zhì)管理功能

面向市場(chǎng)用戶，建立政府監(jiān)管的服務(wù)平臺(tái)，管理糧食種植過程中的糧食種植戶、種植地塊、種植品種、灌溉用水與灌溉次數(shù)、肥料品種和次數(shù)、農(nóng)藥采購與使用數(shù)量，并采集糧食作物生長(zhǎng)過程中的氣象過程信息、水質(zhì)信息、土壤質(zhì)量信息，以及收獲后的樣品測(cè)量與品質(zhì)評(píng)定信息，服務(wù)于市場(chǎng)用戶的信息查詢。

3.1.3 糧食銷售標(biāo)準(zhǔn)包裝的檢驗(yàn)功能

由政府統(tǒng)一監(jiān)管發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)包裝箱、袋、盒產(chǎn)品，通過設(shè)計(jì)特定的二維碼或檢驗(yàn)標(biāo)簽，以確保糧食標(biāo)準(zhǔn)包裝的真?zhèn)?。同時(shí)，建立中心網(wǎng)站，提供標(biāo)準(zhǔn)包裝的真?zhèn)螜z驗(yàn)服務(wù)，并將此真?zhèn)螜z驗(yàn)服務(wù)與產(chǎn)品質(zhì)量追溯功能進(jìn)行鏈接。

3.1.4 統(tǒng)一銷售平臺(tái)

由地方政府、合作社、協(xié)會(huì)統(tǒng)一建立網(wǎng)絡(luò)銷售平臺(tái)，提供直銷、代銷、轉(zhuǎn)銷服務(wù)。一方面支持網(wǎng)絡(luò)直銷平臺(tái)，促進(jìn)消費(fèi)者和種糧農(nóng)民或合作者的網(wǎng)上磋商與交易。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)銷售平臺(tái)（如京東、天貓等）的對(duì)接。此外，還可以申請(qǐng)加入其他互聯(lián)網(wǎng)+平臺(tái)（如“我愛盤中餐”）定向銷售服務(wù)。

面向政府、種糧合作社或營(yíng)銷企業(yè)等用戶，重在針對(duì)區(qū)域性同類型糧食產(chǎn)品的產(chǎn)量和銷售量，分析未來的可能銷售數(shù)量和價(jià)格走勢(shì)。

3.1.6 信息發(fā)布

面向廣大市場(chǎng)用戶，對(duì)外公布區(qū)域/行政區(qū)的糧食產(chǎn)品種植面積、長(zhǎng)勢(shì)、預(yù)期產(chǎn)量和品質(zhì)等信息；同時(shí)，對(duì)于已往大宗客戶和潛在知名產(chǎn)品客戶，提供定向的信息推送和咨詢服務(wù)。

3.1.7 財(cái)金產(chǎn)品

在地方政府和財(cái)政部門的統(tǒng)一監(jiān)管下，對(duì)種糧農(nóng)民、合作社、糧食產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)企業(yè)提供財(cái)金產(chǎn)品，滿足糧食生產(chǎn)和產(chǎn)品流通環(huán)節(jié)的小額借貸。

3.1.8 特色產(chǎn)品宣介

面向廣大市場(chǎng)用戶，重在介紹特色糧食產(chǎn)品的歷史傳統(tǒng)、資源優(yōu)勢(shì)、生產(chǎn)環(huán)境、生長(zhǎng)過程、質(zhì)量把控、產(chǎn)業(yè)政策、定制服務(wù)等內(nèi)容，讓大家了解當(dāng)?shù)氐奶厣Z食產(chǎn)品。

③寒武系高臺(tái)組（?3g）：灰色—深灰色厚—巨厚層不規(guī)則條帶狀（姜狀）泥質(zhì)白云巖、薄層狀泥質(zhì)白云巖。厚度0～63.61 m。

3.2 互聯(lián)網(wǎng)+糧食服務(wù)的大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)

為了滿足糧食產(chǎn)業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)，需要立足最新的農(nóng)業(yè)科技和信息技術(shù)，打造基礎(chǔ)性大數(shù)據(jù)技術(shù)體系。主要涉及信息采集、大數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)管理、在線分析和決策支持技術(shù)，以及信息靶向發(fā)布技術(shù)等。

3.2.1 信息采集技術(shù)

整合當(dāng)前的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)情遙感和網(wǎng)絡(luò)化采集等技術(shù)，形成全方位、多角度、糧食生產(chǎn)和流通全鏈條的糧情信息采集［3］。其中，（1）物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，重在作物生長(zhǎng)環(huán)境要素和狀況的定點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)，通過專門的傳感器和視頻等元器件進(jìn)行溫濕度等氣象條件、土壤水分和溫度、農(nóng)作物生長(zhǎng)狀況等信息的采集；（2）農(nóng)情遙感技術(shù)，重在打造衛(wèi)星、無人機(jī)和其他空中平臺(tái)的較大范圍農(nóng)情監(jiān)測(cè)，通過可見光、近紅外、紅邊、短波紅外、微波等電磁波范圍的傳感器，通過遙感影像目標(biāo)測(cè)量、分類和模型估算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)、氣象災(zāi)害、病蟲害的監(jiān)測(cè)，以及產(chǎn)量和品質(zhì)的預(yù)測(cè)和估算；（3）網(wǎng)絡(luò)信息采集技術(shù)，重在通過共享、網(wǎng)絡(luò)爬蟲等手段，獲取有關(guān)農(nóng)業(yè)物資（種子、化肥、農(nóng)藥、農(nóng)機(jī)等）利用，糧食交易（數(shù)量、價(jià)格等）、糧食庫存，以及災(zāi)情影響信息的采集。

3.2.2 大數(shù)據(jù)管理技術(shù)

利用Nginx、Redis、RabbitMQ、Zookeeper、Spark、Hadoop等技術(shù)體系，整合空間數(shù)據(jù)引擎，打造區(qū)域糧食生產(chǎn)與供應(yīng)的大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)傳感器流數(shù)據(jù)接入、農(nóng)情遙感監(jiān)測(cè)空間信息整合，以及網(wǎng)絡(luò)信息的萃取和加工［4］。并在此基礎(chǔ)上，面對(duì)糧食作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量品質(zhì)形成過程進(jìn)行數(shù)據(jù)融合和加工，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)和供應(yīng)信息的規(guī)范化管理。目前活躍的區(qū)塊鏈技術(shù)，更可以為這些信息的存儲(chǔ)和檢索提供更具公信力的技術(shù)模式。

3.2.3 數(shù)據(jù)挖掘和在線決策支持技術(shù)

實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)形勢(shì)、產(chǎn)量、品質(zhì)、價(jià)格、庫存量和交易量等信息的在線分析、預(yù)測(cè)和挖掘。

3.2.4 信息發(fā)布技術(shù)

利用當(dāng)前多樣化的信息發(fā)布平臺(tái)，包括中心網(wǎng)站、微信公眾號(hào)等，實(shí)現(xiàn)信息的公開發(fā)布，利用手機(jī)App、微信小程序、手機(jī)彩信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)信息的靶向發(fā)布。

4 結(jié)語

建立滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要的糧食生產(chǎn)和供給體系，需要現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的支持，互聯(lián)網(wǎng)+和大數(shù)據(jù)技術(shù)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和信息技術(shù)的最強(qiáng)音，需要在國家、區(qū)域、省市和縣尺度，開展頂層設(shè)計(jì)和戰(zhàn)略規(guī)劃，從特色糧食產(chǎn)品入手，建立互聯(lián)網(wǎng)+的糧食生產(chǎn)和供應(yīng)模式，實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)、包裝、銷售的全鏈條信息采集、大數(shù)據(jù)分析，并逐漸拓展到國家大宗的糧食生產(chǎn)和供給體系。

文章提倡建立的互聯(lián)網(wǎng)+糧食生產(chǎn)服務(wù)體系，目前適用于特色農(nóng)產(chǎn)品或特色糧食作物的生產(chǎn)和流通服務(wù)。在未來的一段時(shí)間，可以通過程度的升級(jí)和完善，支持國家重點(diǎn)糧食生產(chǎn)企業(yè)或生產(chǎn)基地的互聯(lián)網(wǎng)+服務(wù)體系建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

［1］汪懋華. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展展望. 第13屆廣東省科協(xié)學(xué)術(shù)活動(dòng)周開幕式暨廣東科協(xié)論壇，2015-11-13.

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［4］孟小峰，慈祥. 大數(shù)據(jù)管理：概念、技術(shù)與挑戰(zhàn). 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2013（1）：146～169.