“目前我國農(nóng)林漁數(shù)據(jù)資源總量超過2.3億條，農(nóng)林漁主題詞庫累計6.8萬條，農(nóng)林漁術(shù)語詞庫累計10萬條。”近日舉行的“2019大數(shù)據(jù)智能與知識服務(wù)高端論壇——知領(lǐng)系列論壇”上，中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)科技信息研究所研究員王忠明告訴《中國科學(xué)報》，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)智能時代的到來，用數(shù)據(jù)創(chuàng)新、用數(shù)據(jù)決策已成為科研創(chuàng)新和管理決策的新常態(tài)、新范式。“互聯(lián)網(wǎng)+”代表著現(xiàn)代農(nóng)林發(fā)展的新方向、新趨勢，也為轉(zhuǎn)變農(nóng)林發(fā)展方式提供了新路徑、新方法。
如何用好我國農(nóng)林漁大數(shù)據(jù)成為當(dāng)前亟須深入研究的重要問題。
大數(shù)據(jù)+人工智能：
更有價值的知識服務(wù)
論壇主辦方中國工程科技知識中心（以下簡稱知識中心）由中國工程院負(fù)責(zé)實施，是經(jīng)國家批準(zhǔn)建設(shè)的首個國家工程科技領(lǐng)域公益性、開放式的資源集成和知識服務(wù)平臺。王忠明介紹，目前，知識中心已建成由總中心、34個分中心組成的體系架構(gòu)，積極開展工程科技領(lǐng)域知識資源集成和知識服務(wù)平臺建設(shè)。農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)分中心是知識中心的重要組成部分。
“農(nóng)林漁專業(yè)知識服務(wù)系統(tǒng)旨在全面整合國內(nèi)外農(nóng)林漁領(lǐng)域豐富的科學(xué)數(shù)據(jù)和信息資源，開展知識資源組織和數(shù)據(jù)挖掘分析，為國家工程科技思想庫戰(zhàn)略咨詢、農(nóng)林漁科技創(chuàng)新以及科技管理決策提供知識支撐。”王忠明介紹，目前，農(nóng)林漁專業(yè)知識服務(wù)系統(tǒng)提供農(nóng)林漁領(lǐng)域的科技文獻、科學(xué)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)、專家、機構(gòu)、科研項目、成果、專利、標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)報告等10大類數(shù)據(jù)資源，資源總量超過2.3億條。
知識中心重點打造了農(nóng)林漁領(lǐng)域精品特色資源數(shù)據(jù)集120個，包括農(nóng)業(yè)草地數(shù)據(jù)、作物科學(xué)數(shù)據(jù)、中國森林資源清查數(shù)據(jù)、荒漠化和沙化調(diào)查數(shù)據(jù)、漁業(yè)災(zāi)害數(shù)據(jù)、漁業(yè)質(zhì)量安全數(shù)據(jù)等；優(yōu)化知識組織體系，構(gòu)建了農(nóng)林漁領(lǐng)域基礎(chǔ)詞典系統(tǒng)，農(nóng)林漁主題詞庫累計6.8萬條，農(nóng)林漁術(shù)語詞庫累計10萬條；開發(fā)了農(nóng)林漁業(yè)知識的深度搜索、學(xué)科導(dǎo)航、知識鏈接、大數(shù)據(jù)分析、知識圖譜和可視化分析等服務(wù)功能。
據(jù)介紹，知識中心面向行業(yè)領(lǐng)域院士及其團隊、專家、重大項目等提供定向的深度知識服務(wù)，如國內(nèi)外最新科技動態(tài)、精品文獻、產(chǎn)業(yè)報告、專利、科學(xué)數(shù)據(jù)等信息的動態(tài)跟蹤。“目前農(nóng)林漁分中心已為23位院士、14個重大咨詢項目、295位領(lǐng)域?qū)＜彝扑透哔|(zhì)量信息，在決策咨詢和重大工程科技項目數(shù)據(jù)支撐中發(fā)揮了重要作用。”王忠明說。
王忠明強調(diào)，在大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的驅(qū)動下，知識服務(wù)將更加注重與用戶潛在需求之間的智能響應(yīng)，將以更智慧的方式進行知識傳播和決策服務(wù)。特別是人工智能的深度學(xué)習(xí)能力，有望在知識服務(wù)領(lǐng)域引發(fā)巨大變革，構(gòu)建起全新生態(tài)，創(chuàng)造出更有價值的知識服務(wù)。
森林資源大數(shù)據(jù)：從監(jiān)測到實踐
林業(yè)大數(shù)據(jù)是林業(yè)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)資源監(jiān)管、科研實驗、生態(tài)修復(fù)和公眾健康等多種數(shù)據(jù)的集合。“它具有海量化、多樣化、價值化、快速化、空間特征明顯等特征。”中國工程院院士、中國林業(yè)科學(xué)研究院研究員張守攻如是說。
“我國在資源環(huán)境監(jiān)測方面做了大量的研究和應(yīng)用示范工作。”張守攻說，這主要體現(xiàn)在應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)進行森林資源調(diào)查、碳循環(huán)研究、濕地資源動態(tài)變化監(jiān)測、水土流失和荒漠化遙感監(jiān)測與評價、基于遙感的重大工程生態(tài)效應(yīng)評價等方面。
目前，大數(shù)據(jù)已經(jīng)在我國森林資源管理中得到了應(yīng)用。例如，以空天一體化對地觀測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過數(shù)據(jù)整合和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，將林業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)落實到山頭地塊，實現(xiàn)對林業(yè)資源基本情況全面了解，協(xié)助管理者“摸清家底”。
在林業(yè)資源領(lǐng)域，高分遙感技術(shù)用途廣泛。我國已建立森林資源遙感監(jiān)測多階抽樣技術(shù)體系；規(guī)范了遙感技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)流程與標(biāo)準(zhǔn)；創(chuàng)建了遙感技術(shù)與傳統(tǒng)地面調(diào)查相結(jié)合的天—空—地一體化、點—線—面多尺度的綜合監(jiān)測技術(shù)體系等。目前，我國約70%的林業(yè)衛(wèi)星遙感分析數(shù)據(jù)來源于我國自己發(fā)射的衛(wèi)星。
在智能林業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面，基于下一代互聯(lián)網(wǎng)、智能傳感、寬帶無線、衛(wèi)星導(dǎo)航等構(gòu)建先進技術(shù)和產(chǎn)品，構(gòu)造天網(wǎng)、地網(wǎng)、人網(wǎng)和林網(wǎng)一體化感知體系，對接智慧林業(yè)平臺，形成國際領(lǐng)先、性價比高、具有重大實用價值的“感知生態(tài) 智慧森林”四網(wǎng)一平臺大系統(tǒng)。
此外，林業(yè)管理部門利用北斗應(yīng)用進行林業(yè)資源清查、林地管理與巡查等，大大降低了管理成本，提升了工作效率。特別是在國家森林資源普查中，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)結(jié)合遙感等技術(shù)發(fā)揮了重要作用。
不過，張守攻仍然強調(diào)，目前森林資源監(jiān)測全局工作缺乏有效的規(guī)劃，導(dǎo)致部分重復(fù)建設(shè)；各部門、各行業(yè)都在做監(jiān)測，但數(shù)據(jù)共享困難，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重，不能連接起來發(fā)揮綜合效應(yīng)；缺乏科學(xué)、統(tǒng)一的森林資源監(jiān)測體系，不同部門組織制定的檢測標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào)；缺乏完善的考核體系，目標(biāo)也不夠明確，導(dǎo)致監(jiān)測效率低，數(shù)據(jù)不夠可靠。
張守攻希望，在開放共享的基礎(chǔ)上，推進森林資源數(shù)據(jù)整合；利用現(xiàn)代信息技術(shù)，制定森林資源一體化監(jiān)測技術(shù)方案；推進我國森林資源監(jiān)測研究與全球森林資源監(jiān)測研究體系的融合。
“從森林資源監(jiān)測數(shù)據(jù)到大數(shù)據(jù)分析，再到指導(dǎo)林業(yè)實踐，整個過程應(yīng)實現(xiàn)實時、快速、無縫銜接，最終實現(xiàn)山、水、林、田、湖、草等海量數(shù)據(jù)的實時采集、傳輸、融合、分析、知識發(fā)現(xiàn)并能指導(dǎo)林業(yè)科學(xué)研究與生產(chǎn)實踐。”張守攻說。
漁業(yè)大數(shù)據(jù)：推動深度應(yīng)用
目前，我國漁業(yè)專業(yè)知識數(shù)據(jù)資源中，有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)約100G，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)約100T。中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)機械儀器研究所研究員陳軍介紹，漁業(yè)數(shù)據(jù)包括漁業(yè)資源環(huán)境、漁業(yè)質(zhì)量安全、漁業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。
在漁業(yè)資源數(shù)據(jù)平臺中，有一部分被稱為稀有資源，即高清圖片、水產(chǎn)品電商價格數(shù)據(jù)等。目前天貓、淘寶、京東等大型平臺電商已新建水產(chǎn)品日度價格數(shù)據(jù)。
同時，我國漁政管理智慧系統(tǒng)已積累結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)約1.2T，每年數(shù)據(jù)總量增長約5%。“智慧漁技”水產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)據(jù)資源的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)約有100G，每年數(shù)據(jù)增長30%；非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)約有12T，每年數(shù)據(jù)增長約20%。
我國漁業(yè)大數(shù)據(jù)主要用于漁業(yè)物種資源分布評估、漁情及漁場預(yù)測預(yù)報、漁船動態(tài)監(jiān)測與軌跡預(yù)測、水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)測與評價、漁業(yè)經(jīng)濟、情報與知識服務(wù)等。
最典型的應(yīng)用是漁船船位管理。“100余萬艘漁船、30多萬艘海洋漁船，茫茫大海中到底怎么管？”陳軍說，目前的主要手段有三個：基于北斗/GPS來管，該系統(tǒng)已基本普及，北斗有通信功能，GPS需要有通信系統(tǒng)支撐；基于AIS來管，該系統(tǒng)開始在大型漁船上普及，本身具備信息傳輸能力；基于遙感來管，主要還是用于宏觀信息獲取。
又如，在漁場漁情分析及預(yù)報中，我國已開發(fā)出北太平洋魷魚場信息應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，成功地在小型漁船上建立了船基遙感接收系統(tǒng)，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)量傳輸、海況產(chǎn)品自動制作，研建了我國遠(yuǎn)洋漁業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了范例推理的北太平洋魷魚漁場漁情分析預(yù)報，準(zhǔn)確性超過60%。
而通過“智慧漁技”水產(chǎn)養(yǎng)殖管理平臺可以實現(xiàn)疾病實時監(jiān)控、技術(shù)成果熱力分析、水產(chǎn)品國際競爭力分析等。
陳軍指出，下一步，將以數(shù)據(jù)為核心，以大數(shù)據(jù)分析和挖掘為主線，著力推動漁業(yè)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)和深度應(yīng)用，如進一步完善漁業(yè)科學(xué)數(shù)據(jù)交匯與共享制度，加強動態(tài)實時監(jiān)測與通信技術(shù)研究，深化大數(shù)據(jù)技術(shù)在漁業(yè)生態(tài)環(huán)境與資源保護中的應(yīng)用，加快推進人工智能、數(shù)據(jù)挖掘等新技術(shù)的漁業(yè)應(yīng)用，拓展大數(shù)據(jù)技術(shù)在漁業(yè)管理中的應(yīng)用。
