佳格大數(shù)據(jù)創(chuàng)始人張弓：聚焦農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù) 農(nóng)業(yè) 張弓

拓?fù)渖?/a> | 2017-03-22 13:53

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】農(nóng)業(yè)每一塊地的操作方式，包括最終的產(chǎn)值都不一樣，它需要非常多的去考慮空間關(guān)系的數(shù)據(jù)集

佳格大數(shù)據(jù)創(chuàng)始人張弓：聚焦農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)

什么是空間大數(shù)據(jù)

我們定義的空間大數(shù)據(jù)可能是比較狹隘的概念，即具有很強(qiáng)的空間屬性，例如：“淮南為橘，淮北為枳”這種空間變化非常明顯的，包括環(huán)境污染、地質(zhì)等在空間分布上都有一定的分布規(guī)律，這種分布規(guī)律又很難用常見的一維數(shù)據(jù)來顯示，所以我們把它稱之為空間數(shù)據(jù)。下面這張圖中簡單列舉了幾種空間數(shù)據(jù)。

還有一種說法，管這種空間數(shù)據(jù)叫環(huán)境類的空間數(shù)據(jù)。環(huán)境在我的理解當(dāng)中是“環(huán)我之境”，就是環(huán)在我周圍的影響因素。在一個越高度發(fā)達(dá)，越精密的社會中，對外界的數(shù)據(jù)就越敏感，這些外界數(shù)據(jù)對整個生產(chǎn)的運(yùn)行起到非常重要的作用。

這些空間數(shù)據(jù)會有一些天然的屬性，比如：數(shù)據(jù)量大、對響應(yīng)速度要求很高、數(shù)據(jù)種類多等。在一些跟空間數(shù)據(jù)相關(guān)的領(lǐng)域，是非常需要這一類空間數(shù)據(jù)的，但是因?yàn)槲覀兊奶幚砟芰?、?jì)算能力、存儲、顯示等等都不是特別完善，所以導(dǎo)致這種應(yīng)用是比較滯后的。隨著最近一、二十年存儲技術(shù)的進(jìn)步，我們有了一些新的利用大數(shù)據(jù)工具去處理這類空間數(shù)據(jù)的方法，使得這些數(shù)據(jù)能夠比較好的被應(yīng)用。

上面這張圖展示了一些國外近些年發(fā)展出來的大數(shù)據(jù)處理工具，它們可以對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行更快、更高效的處理。有了處理能力以后，我們能夠干什么呢？

這是一張衛(wèi)星的圖片，我們可以看到左下方是以前的衛(wèi)星拍攝的。隨著最近一段時間各種技術(shù)的進(jìn)步，我們可以將它做得非常小，這時候我們就可以很廉價地獲取這些數(shù)據(jù)。大家最近可能聽過一個火箭發(fā)射幾百顆衛(wèi)星的新聞，其實(shí)很多都是這種類型的衛(wèi)星。有了這些廉價的數(shù)據(jù)，我們就可以從里面得到非常有價值的信息，但是這些數(shù)據(jù)都是圖片，展開來像地圖一樣，這里面的信息需要通過新一代的機(jī)器學(xué)習(xí)方法自動識別出來。

從衛(wèi)星的圖像上面，我們可以看到很多圓圓的東西，這些圓圓的東西實(shí)際上就是油罐，世界上絕大部分原油都儲存在近海油港的油罐里面，那么如何知道世界上絕大多數(shù)原油的儲存量呢？是不是能夠從圖片里面就能得到這些信息呢？這看起來是挺困難的聯(lián)系，但實(shí)際上也很簡單。

從上面這張圖可以算出來圖像里面的所有油罐的儲油量。我們可以看到每個罐子里面會有陰影，類似于月牙，實(shí)際上那是油罐的蓋，因?yàn)樯w太沉了，所以它只是浮在油上，油一旦少了以后，蓋就會落下來，它的陰影就會更深一點(diǎn)。所以我們看到陰影深的地方就是油少的地方，陰影淺的地方就是油多的地方，計(jì)算公式就是高中數(shù)學(xué)的知識。所以，這個過程看起來是很簡單的。但是，在這之前如果沒有比較廉價的衛(wèi)星圖像獲取方式和相對高度自動化的圖像分析工具，實(shí)際上是很困難的一件事。那么，如何識別世界上所有地方的油罐呢？其實(shí)并不是那么容易就能找到所有的油罐，因?yàn)槭澜绶浅４蟆?/p>

這是美國另外一家創(chuàng)業(yè)公司，他們通過對海量數(shù)據(jù)的分析，利用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的方法，去找出這些有油罐的地區(qū)。這里面其實(shí)遇到了很多的技術(shù)瓶頸，比如：如何處理大量的圖像，如何快速尋找特征物等等，這些都是很大的挑戰(zhàn)。但是在IT技術(shù)高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)在，這些原來的技術(shù)門檻都被跨越了，我們現(xiàn)在能夠去分析這些數(shù)據(jù)，從里面發(fā)現(xiàn)有價值的信息，包括原油儲量等。

上面這些是和空間數(shù)據(jù)，特別是與衛(wèi)星獲取的空間數(shù)據(jù)有關(guān)的一些創(chuàng)業(yè)公司。我們可以看到這里有歐洲的公司，還有很大一部分是美國公司。

空間數(shù)據(jù)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用

農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)的一個子集，因?yàn)檗r(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)需要靠外界的空間數(shù)據(jù)感知方法才能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)真實(shí)地表現(xiàn)出來。農(nóng)業(yè)每一塊地的操作方式，包括最終的產(chǎn)值都不一樣，它需要非常多的去考慮空間關(guān)系的數(shù)據(jù)集。

上面這張圖列舉了一個例子，TheClimateCorporation在2013年10月以11億美金被Monsanto收購。我們可以看到，圖像中的左邊是它們的核心產(chǎn)品Fieldview，實(shí)際上是通過衛(wèi)星、地面采集、氣象模型以及土壤模型得到的空間數(shù)據(jù)。圖里面顯示的就是土地的播種密度、產(chǎn)量等等相關(guān)因素在空間上的不同分布，其實(shí)可以分成很多的空間層。然后以這種空間數(shù)據(jù)的累加為核心，給出最合適的種植方案，這個種植方案不僅包括什么時候播種，還包括用什么樣的種子、農(nóng)藥、耕作方式，甚至用什么樣的收割機(jī)等。這也是Monsanto對他們有興趣的原因。實(shí)際上，他們是通過空間數(shù)據(jù)將農(nóng)業(yè)中間相關(guān)的比較長的種植過程，通過數(shù)據(jù)鏈接起來，實(shí)現(xiàn)一種以數(shù)據(jù)為紐帶的，一體化的農(nóng)業(yè)服務(wù)系統(tǒng)，這里面包括農(nóng)資、農(nóng)機(jī)以及后面的農(nóng)產(chǎn)品銷售等環(huán)節(jié)。

Monsanto是世界上的幾大農(nóng)業(yè)巨頭之一，除了Monsanto以外，Syngenta也收購了類似的一家數(shù)據(jù)公司——AgConnections。

農(nóng)資公司還包括一些生產(chǎn)類型的公司，比如：Landlares是美國一家類似于合作社一樣的超大型公司，他們很早就布局了空間信息，收購了一家西班牙的衛(wèi)星公司叫Geosys。他們最早從牧場開始，擴(kuò)展到農(nóng)業(yè)的各個相關(guān)環(huán)節(jié)，提供從農(nóng)資到種植方案，到收獲，到最后售賣農(nóng)資產(chǎn)品等，通過數(shù)據(jù)將整個環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，得到一個高效穩(wěn)定的產(chǎn)出。

這一市場里面除了農(nóng)資公司還包括農(nóng)機(jī)公司，他們從農(nóng)機(jī)的角度去收集、分析、甚至去操縱數(shù)據(jù)，比如現(xiàn)在特別熱門的自動駕駛。其實(shí)在農(nóng)機(jī)領(lǐng)域的自動駕駛早就實(shí)現(xiàn)了，甚至在中國有些地方就在用。

以上不管是農(nóng)資公司、農(nóng)業(yè)種植公司、農(nóng)機(jī)公司還是全產(chǎn)業(yè)鏈公司，其實(shí)他們都在聚焦農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，因?yàn)檗r(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)能夠真正實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)的詳細(xì)管理，這在以前是無法做到的。之所以美國會有以農(nóng)民為主的相關(guān)產(chǎn)業(yè)，就是因?yàn)榭臻g的差異性使得這種大規(guī)模的種植是很難的，但是隨著我們對空間數(shù)據(jù)分析能力的增強(qiáng)，可能以前我們需要某個農(nóng)民才能知道這塊地的情況，現(xiàn)在通過空間數(shù)據(jù)的分析，我就能知道每塊地應(yīng)該種什么，怎么種。這樣我就能給出相對精準(zhǔn)、甚至可控的方案。

中國農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，中國的環(huán)境和歐洲、美國還是不太一樣的，我們是在一個比較破碎的環(huán)境里面去做相關(guān)的農(nóng)業(yè)操作。所以，這些技術(shù)的應(yīng)用可能適用于中國的某些區(qū)域，但是在中國的大多數(shù)區(qū)域，還是處于人均耕地比較少、土地比較破碎的狀態(tài)。

但從另一方面來看，中國農(nóng)業(yè)集約化的進(jìn)程和農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式在發(fā)生巨大的變革，最終肯定會發(fā)生變化。隨著人口結(jié)構(gòu)的變化，農(nóng)村勞動力的短缺，包括其他因素的推動，使得我們國家的農(nóng)業(yè)在走向集約化或者中央鼓勵的適度集約化。

實(shí)際上，集約化是非常有利于數(shù)據(jù)收集的，只有擁有這樣的數(shù)據(jù)，才能夠做更好的土地歸集、整理乃至交易的內(nèi)容。國家也在政策層面做一些改革，包括最近在做的土地流轉(zhuǎn)等相關(guān)信號的釋放。但是我們覺得目前在中國，這類數(shù)據(jù)還是很缺乏的，不管是土地還是作物、氣象等數(shù)據(jù)在實(shí)際應(yīng)用層面都是非常缺乏的，可能部分是在國家層面。這也是我們通過空間大數(shù)據(jù)去做相關(guān)工作的一個初衷。我們覺得在中國，例如北方的一些區(qū)域是可以像歐美一樣通過農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)來指導(dǎo)大規(guī)模種植，輔助中國農(nóng)業(yè)的適度集約化過程，包括土地流轉(zhuǎn)、土地托管、代耕代種等等。

實(shí)際上，中國農(nóng)業(yè)還缺乏一些大數(shù)據(jù)，農(nóng)產(chǎn)品的市場行情每時每刻都在變化，在價格變化中吃虧的可能更多的是種地的人，他們掌握不了規(guī)律，導(dǎo)致很多損失。從種植到收獲，包括最后相關(guān)的消費(fèi)數(shù)據(jù)都是極其缺乏的，所以需要一種方式能夠快速收集和分析這些數(shù)據(jù)。我們覺得不管是通過氣象、氣候數(shù)據(jù)，還是其他衛(wèi)星得到的播種面積等相關(guān)數(shù)據(jù)，是能夠有效解決生產(chǎn)這端數(shù)據(jù)供給的。

來源：拓?fù)渖?

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