建設(shè)河南省鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)中心的總體框架思路

劉戰(zhàn)國 張 齊 張晨斌

近年來，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)在“三農(nóng)”上的廣泛應用，為鄉(xiāng)村振興注入了新動能。大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)的結(jié)合，會使信息技術(shù)在種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)、物流業(yè)等方面廣泛應用，從而推動產(chǎn)生智慧農(nóng)業(yè)，更加有效地保障糧食安全和食品安全；農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)及需求量也會更加合理，并能解決長期以來部分農(nóng)產(chǎn)品盲目生產(chǎn)以及農(nóng)民豐產(chǎn)不豐收的問題；大數(shù)據(jù)在土壤治理、農(nóng)業(yè)生態(tài)建設(shè)、水利建設(shè)及防洪減災等發(fā)面，也發(fā)揮著巨大的作用。此外，大數(shù)據(jù)在鄉(xiāng)村振興、文化振興和生態(tài)振興等發(fā)面也發(fā)揮著積極的作用。

一、建設(shè)“河南省鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)中心”的重要性

為河南省農(nóng)業(yè)資源管理提供支撐。建立河南省農(nóng)業(yè)資源管理數(shù)據(jù)庫，接入河南省高標準農(nóng)田、林地、水域、灘涂、宅基地、農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施等數(shù)據(jù)，融合“兩區(qū)一劃、土地確權(quán)、村莊規(guī)劃”數(shù)據(jù)，結(jié)合良種、測土配方施肥、農(nóng)業(yè)廢棄物、農(nóng)村生活污水處理數(shù)據(jù)，綜合“家庭農(nóng)場、農(nóng)民合作社、專業(yè)化市場化服務(wù)組織、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)”數(shù)據(jù)，納入“普惠金融、農(nóng)業(yè)保險”數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的大集中和數(shù)據(jù)的互通與挖掘，打造河南省“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展一張圖”“特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)一張圖”“生態(tài)宜居一張圖”“產(chǎn)業(yè)扶貧一張圖”“鄉(xiāng)鎮(zhèn)治理一張圖”“市場及災害預警一張圖”六大資源庫。針對“重大工程、重大項目、重大政策、重要改革”落實情況將數(shù)字變數(shù)據(jù)，實現(xiàn)可視化展現(xiàn)、綜合化管理。

為河南省精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供指導。針對河南省農(nóng)業(yè)發(fā)展情況，大數(shù)據(jù)平臺建立“適宜區(qū)規(guī)劃、收獲期預測、品質(zhì)監(jiān)測、產(chǎn)量預估”的大數(shù)據(jù)支撐，為產(chǎn)業(yè)園區(qū)、合作社、家庭農(nóng)場提供“從種到收”全周期的種植指導服務(wù)。產(chǎn)前（如種子品質(zhì)標準化）、產(chǎn)中（如生產(chǎn)技術(shù)管理各個環(huán)節(jié)標準化）、產(chǎn)后（如加工、貯運等標準化）提供全過程可視化指導，打造高品質(zhì)、高產(chǎn)量、高溢價的農(nóng)作物，形成可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)道路。

為河南省農(nóng)業(yè)災害防治提供預警。運用遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)建立“實時風險圖譜”和防控體系，為農(nóng)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)移風險、提供技術(shù)保障，提升“三農(nóng)”的抗風險能力，讓大數(shù)據(jù)為政府風險決策、農(nóng)民種養(yǎng)提供更加精準的指引。同時，圍繞糧食“耕、種、管、收、防、賣”6個環(huán)節(jié)，對農(nóng)產(chǎn)品種植的“面積、分布、產(chǎn)量、長勢”進行監(jiān)測，對病蟲害、農(nóng)業(yè)災害進行預警，對藥力、肥力進行監(jiān)管，實現(xiàn)藏糧于技，讓老百姓把種田變得更加簡單，不再看天吃飯。

為河南省農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境提供監(jiān)測。針對河南省“農(nóng)田、林地”等生態(tài)系統(tǒng)多樣化，具有明顯的地帶性、區(qū)域差異大等特點，利用大數(shù)據(jù)遙感專題數(shù)據(jù)產(chǎn)品，開展土壤侵蝕、農(nóng)業(yè)污染遙感反演應用。對主要水體、河道農(nóng)田、地下水位等生態(tài)環(huán)境動態(tài)變化開展實時監(jiān)測評估，特別是對生態(tài)脆弱區(qū)、敏感區(qū)、保護區(qū)開展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測評估，通過連續(xù)監(jiān)測、定時監(jiān)測，實現(xiàn)農(nóng)田重金屬污染遙感監(jiān)測、水污染遙感監(jiān)測、農(nóng)業(yè)污染監(jiān)測。在夏收和秋收季節(jié)開展秸稈焚燒衛(wèi)星遙感監(jiān)測，及時獲取秸稈焚燒火點位置、火點數(shù)目、過火面積等火情信息。

為河南省鄉(xiāng)村規(guī)劃治理提供保障。堅持規(guī)劃先行、多規(guī)合一，利用大數(shù)據(jù)支撐城鄉(xiāng)建設(shè)用地動態(tài)監(jiān)測、鄉(xiāng)村規(guī)劃分析與規(guī)劃指引以及城區(qū)建筑物信息調(diào)查、鄉(xiāng)村規(guī)劃遙感督察、違法建筑遙感監(jiān)測，快速、準確、直觀地掌握城鄉(xiāng)建設(shè)動態(tài)，并形成多種數(shù)據(jù)庫、應用系統(tǒng)、專題信息報告。

為河南省農(nóng)產(chǎn)品滯銷提供解決路徑。針對糧食及特色農(nóng)作物，將全國種植分布、全國產(chǎn)量監(jiān)測、歷史價格分析，融合天氣數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品價格數(shù)據(jù)、生產(chǎn)災害數(shù)據(jù)、地理空間數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)智能算法，將市場供需預測、產(chǎn)品加工匹配、農(nóng)產(chǎn)品進城道路交通信息、終端消費需求、菜場超市攤位監(jiān)測評估數(shù)據(jù)、地域銷售習慣分析、期貨市場分析、物流運力監(jiān)測、倉儲能力分析、集散市場覆蓋分析等綜合應用，形成作物種植指引、價格預測、市場預測等專題數(shù)據(jù)，為全省農(nóng)產(chǎn)品滯銷難題提供數(shù)據(jù)引導。對全省種植情況做到心中有數(shù)，對全國市場情況做到一目了然，實現(xiàn)以提高產(chǎn)量為目標的增長方式向產(chǎn)銷適配方向轉(zhuǎn)變。

為河南省打造農(nóng)業(yè)品牌提供基礎(chǔ)。針對“一村一品”的重要農(nóng)產(chǎn)品保護區(qū)以及特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū)進行“綠色、安全”全鏈條監(jiān)測，將農(nóng)產(chǎn)品延伸至“直供直銷、中央廚房”。大數(shù)據(jù)平臺針對特色農(nóng)產(chǎn)品進行全方位監(jiān)測，從標準建設(shè)、質(zhì)量檢測、移動執(zhí)法、質(zhì)量安全流程追溯到建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)控中心，降低農(nóng)藥化肥使用量，真正實現(xiàn)綠色、無公害、有機種植，打造一批精準化、中高端農(nóng)產(chǎn)品，創(chuàng)出一批“土字號”品牌，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品“生產(chǎn)可記錄、安全可預警、源頭可追溯、流向可跟蹤”，幫助農(nóng)民“種得好、管得好、賣得好”，讓老百姓吃上安全放心的農(nóng)產(chǎn)品。

二、建設(shè)“河南省鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)中心”的框架思路

當前，河南省農(nóng)村經(jīng)濟社會發(fā)展進入新階段，正處于大變革、大調(diào)整、大轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，“三農(nóng)”工作面臨的形勢正在發(fā)生深刻變化。結(jié)合河南農(nóng)業(yè)實際，根據(jù)《河南省鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018-2022年）》總體設(shè)計和階段謀劃，從實際出發(fā)，切實尊重鄉(xiāng)村發(fā)展規(guī)律，推進大數(shù)據(jù)在“三農(nóng)”的應用，推進河南省農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略順利實施。

河南省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)指導平臺。統(tǒng)籌和規(guī)劃大數(shù)據(jù)資源的開發(fā)利用，將農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展納入農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展戰(zhàn)略，建設(shè)以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的鄉(xiāng)村振興支撐平臺。通過衛(wèi)星遙感技術(shù)對農(nóng)作物種植分布、作物長勢、降水地溫、土壤墑情，以及洪澇、旱情、火災等災情指數(shù)進行全面監(jiān)管。圍繞高效農(nóng)業(yè)“耕、種、管、防、收、賣”等關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對全省高效農(nóng)業(yè)精準面積、分布、產(chǎn)量、長勢、品質(zhì)監(jiān)測與種植指導，將原始數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、清洗、加工、分析，實現(xiàn)對資源決策事前判斷、事中控制、事后反饋的全局智能管控。為全省農(nóng)業(yè)提供播前決策、施肥管理、病蟲害防治、生育期調(diào)控、產(chǎn)量結(jié)構(gòu)調(diào)控等生產(chǎn)指導，為經(jīng)營管理、監(jiān)管服務(wù)、決策分析提供多維度、多場景的智能決策服務(wù)。

河南省農(nóng)業(yè)權(quán)威評價指數(shù)。建立河南省農(nóng)業(yè)評價權(quán)威指數(shù)，為各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供大數(shù)據(jù)支撐及評價。權(quán)威評價指數(shù)包含：河南省農(nóng)業(yè)指數(shù)、河南省糧食指數(shù)、各市縣農(nóng)業(yè)指數(shù)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)指數(shù)、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)指數(shù)、農(nóng)產(chǎn)品價格指數(shù)、中國糧油生產(chǎn)指數(shù)、農(nóng)產(chǎn)品供需指數(shù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)災害指數(shù)、行業(yè)景氣指數(shù)、區(qū)域創(chuàng)新指數(shù)、農(nóng)業(yè)企業(yè)成長指數(shù)。

“糧食安全及綠色品牌”服務(wù)體系。完善農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)配套設(shè)施，優(yōu)化農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)能力，保障國家糧食安全，打造“糧食安全及綠色品牌體系”。因地制宜整合全省的耕地、作物、農(nóng)資、金融等全方位信息，對全省高標準農(nóng)田建設(shè)后產(chǎn)量及品質(zhì)定期評價，利用大數(shù)據(jù)推動藏糧于地、藏糧于技。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)建立農(nóng)作物生長全過程的監(jiān)測臺賬，建立“從田間到餐桌”“從種子到筷子”“從枝頭到舌頭”的全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量管控、檢測和追溯體系。

創(chuàng)新鄉(xiāng)村治理服務(wù)體系。在習近平總書記“三結(jié)合”理論的指導下，以推進鄉(xiāng)村治理體系和治理能力現(xiàn)代化為前提，利用衛(wèi)星遙感大數(shù)據(jù)技術(shù)加強和改進鄉(xiāng)村治理，創(chuàng)新基層治理服務(wù)體系。構(gòu)建縣鄉(xiāng)聯(lián)動、功能集成、反應靈敏、扁平高效的綜合指揮體系，增強鄉(xiāng)鎮(zhèn)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)能力，發(fā)揮好服務(wù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、帶動鄉(xiāng)村作用，建設(shè)充滿活力、和諧有序的善治鄉(xiāng)村。

作物生長狀態(tài)及風險評估核心數(shù)據(jù)庫。利用大數(shù)據(jù)中心，對全省主要作物生長過程進行高頻度監(jiān)測，對不同時期主要作物的長勢狀況和環(huán)境因素，以及對產(chǎn)量豐歉的指示意義進行動態(tài)評估。建立“長勢監(jiān)測評估模型、長勢診斷模式、遙感數(shù)據(jù)模式”，形成監(jiān)測區(qū)域主要農(nóng)作物長勢分布圖、監(jiān)測區(qū)域主要農(nóng)作物生長過程曲線、監(jiān)測區(qū)域主要農(nóng)作物生長風險評估信息等，為田間管理提供及時的決策支持，并為早期估測產(chǎn)量提供依據(jù)。

作物病蟲害監(jiān)測與預報核心數(shù)據(jù)庫。大數(shù)據(jù)中心結(jié)合主要作物長勢過程信息和農(nóng)業(yè)氣象大數(shù)據(jù)，對監(jiān)測區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物發(fā)生病蟲害的類型、范圍和程度進行分析評價，最終構(gòu)建病蟲害、肥料缺乏等脅迫反應模型，提取病蟲害信息，精準定位作物病害、蟲害、草害的分布情況，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)發(fā)生病害、蟲害、草害類型的快速確定及其影響范圍和程度的準確評估，通過云端專家知識庫，預報未來數(shù)周主要農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生概率，周期性提取病蟲害作物面積、空間分布等，為更好地開展植保提供數(shù)據(jù)支撐。

全省農(nóng)產(chǎn)品估算核心數(shù)據(jù)庫。利用時間序列多源遙感數(shù)據(jù)，建立全省背景數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，收集和存儲估產(chǎn)區(qū)自然環(huán)境、地形地貌、土地利用現(xiàn)狀、種植制度、土地類型、肥力、農(nóng)業(yè)氣候資料、農(nóng)業(yè)災情、歷年單產(chǎn)、作物面積、人口、社會經(jīng)濟情況等數(shù)據(jù)信息，獲取農(nóng)作物單產(chǎn)形成過程中各種影響因素或指示因子，針對不同生長期的作物長勢進行動態(tài)監(jiān)測，結(jié)合地面觀測數(shù)據(jù)，構(gòu)建適合區(qū)域的農(nóng)作物單產(chǎn)估算模型，形成監(jiān)測區(qū)域主要農(nóng)作物單產(chǎn)分布信息等內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合農(nóng)作物種植面積估算結(jié)果，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)主要作物的產(chǎn)量估算，建立全省農(nóng)作物產(chǎn)量精準的“農(nóng)學模型、統(tǒng)計預報模型、數(shù)值模擬模型、遙感估產(chǎn)模型”。同時，建立遙感估產(chǎn)精度評價模型。

全省農(nóng)作物種植面積分布監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)河南主要農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計完善的農(nóng)作物種植面積估算方法體系，綜合應用抽樣調(diào)查、作物遙感識別、作物種植面積估算等技術(shù)，實現(xiàn)主要農(nóng)作物分布監(jiān)測及種植面積的估算。并利用多時相遙感數(shù)據(jù)，對相應特色農(nóng)作物的種植情況進行動態(tài)監(jiān)測。結(jié)合地方的實地調(diào)查數(shù)據(jù)，構(gòu)建區(qū)域種植面積估算模型，實現(xiàn)大范圍的主要特色農(nóng)作物種植面積的估算，為相關(guān)業(yè)務(wù)提供客觀準確、快速實時的數(shù)據(jù)支持。

農(nóng)業(yè)資源調(diào)查與動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)?；诟叻直媛蔬b感影像數(shù)據(jù)可快速獲取宏觀信息的特點，對耕地、草地、水域等農(nóng)業(yè)自然資源的數(shù)量、質(zhì)量和空間分布進行監(jiān)測與評價，從而為農(nóng)業(yè)資源開發(fā)、利用與保護，農(nóng)業(yè)規(guī)劃，農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等提供科學依據(jù)。根據(jù)土地自然邊界，完成地塊信息的勾畫，同時根據(jù)實際地塊歸屬情況，完成其屬性信息的賦值，包含地塊的種植面積、地理位置、權(quán)屬、作物情況，建立統(tǒng)一的耕地空間定位基準。最終構(gòu)建區(qū)域土地確權(quán)信息數(shù)據(jù)庫，為后續(xù)的土地承包流轉(zhuǎn)、農(nóng)業(yè)保險等奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

農(nóng)業(yè)減災防災指標監(jiān)測系統(tǒng)。根據(jù)實際，綜合“作物類型、作物生育期、災情歷時、淹沒水深、土壤質(zhì)地、氣象信息、地形因素、過火面積”等，建立災情損失的人機交互判讀及信息提取模型、災情信息的快速編輯及網(wǎng)絡(luò)發(fā)送平臺；科學定位不同災害等級的分布區(qū)域，提供可視化災情分析，生成災害類型、損失程度等初步數(shù)據(jù)。

農(nóng)村人居生態(tài)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。衛(wèi)星遙感技術(shù)的作用在生態(tài)監(jiān)測與人居環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域更有優(yōu)勢，能有效推動生產(chǎn)、生活、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展，適宜建設(shè)“人居環(huán)境監(jiān)測服務(wù)”體系，可服務(wù)于全省土地流轉(zhuǎn)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民點布局、城鎮(zhèn)化進程、鄉(xiāng)村治理等。

三、政策建議

做好頂層設(shè)計，提升農(nóng)村信息化水平。要高度重視大數(shù)據(jù)在“三農(nóng)”工作和鄉(xiāng)村振興中的作用，統(tǒng)籌規(guī)劃河南省大數(shù)據(jù)資源的開發(fā)和利用，將農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展納入農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展戰(zhàn)略和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。加強大數(shù)據(jù)中心的“云”“網(wǎng)”“端”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，全面提升數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理、利用、安全保障等能力，出臺鼓勵農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展技術(shù)的相關(guān)政策，促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化、精細化、智能化，為農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體創(chuàng)造現(xiàn)代化大發(fā)展環(huán)境。

統(tǒng)一建立和完善涉農(nóng)服務(wù)信息共享的標準體系。相關(guān)部門應根據(jù)信息共享、協(xié)議共享、不與共享等類型大數(shù)據(jù)信息進行分類編制相關(guān)信息數(shù)據(jù)清單，規(guī)范和建立大數(shù)據(jù)標準體系，加強鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)標準化體系建設(shè)，加快形成跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門的鄉(xiāng)村振興數(shù)字資源體系，逐步建立完善鄉(xiāng)村振興數(shù)據(jù)資源共享開放和開發(fā)利用的機制，切實以鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)中心建設(shè)為抓手，提升河南鄉(xiāng)村振興工作的信息化水平，推動大數(shù)據(jù)在“三農(nóng)”上的有序性、權(quán)威性和規(guī)范性應用。

積極培養(yǎng)各層次大數(shù)據(jù)人才。各級政府要培養(yǎng)和造就不同類型的大數(shù)據(jù)應用人才，增加新型職業(yè)農(nóng)民、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的信息化應用知識，打造一支互聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)隊伍；培養(yǎng)和造就一批具有數(shù)據(jù)挖掘、分析、整合、管理的大數(shù)據(jù)人才，提高新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體的自身規(guī)范化進程和市場競爭力，全面提升農(nóng)業(yè)農(nóng)村數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理水平，為河南農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施提供精準的數(shù)據(jù)支撐和有力保障。