大数据助力乡村振兴的探索与实践

蒋鹏飞 刘 辉

习近平总书记指出：“务农重本，国之大纲，重农固本，是安民之基，农业的出路在现代化，农业现代化关键在科技进步。”大数据技术可以为农业现代化、决策科学化、治理精准化、公共服务优质化提供科学的方法和手段，是建设农业农村现代化、实施乡村振兴战略的有力抓手。县级党委、政府作为乡村振兴战略的关键实施者，其治理下的县域经济，是实现乡村发展、社会稳定、村民富裕的根本载体。近年来，河南多县通过发展“现代农业”和“产业集聚区经济”，不断发挥聚集资源、合理配置等方面的便利优势，积极推动发展红利从县城以及园区直接流向乡镇、农村，有效推进了乡村振兴战略实施。

为贯彻党中央国务院、河南省委省政府关于现代农业发展的重大决策部署，结合农业发展实际，中科光启空间信息技术有限公司（以下简称：中科光启）联合人民网、中国科学院等单位，紧密结合河南农业现状，为多地打造全国领先的“县级乡村振兴大数据中心”，在尉氏县、叶县、禹州、灵宝等地实施过程中，以“适应性强、科学简便、功能完善”的设计理念，构建“县级乡村振兴大数据智慧会商中心”，为乡村振兴建设了一套“全天候、全天时、全要素、全尺度”大数据平台，构建了全县“乡村振兴一张图”。

一、乡村振兴大数据中心的建设方案

根据中央和河南省《推进乡村振兴战略的实施意见》《乡村振兴战略规划（2018~2022年）》等指导文件要求，乡村振兴大数据中心的建设采用“5453模式”构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系，利用“空、天、地、人、网”（航空器、卫星、物联网、150位专家、在网数据）五大数据采集体系，以“导入优质产业资源、降低劳动力成本、扩大规模生产、增加农业产业链价值、提升农产品市场竞争力、促进县级农业绿色发展”为前提，以实现“农业资源管理、政府决策依据、指导农业生产、市场预警分析、打造品牌农业、导入优质产业、引入龙头企业”为目标，以“县乡政府、龙头企业、产业园区、集体经济、新职农民”为服务对象，规划设计以增强县级统筹能力为前提的“卫星遥感大数据+产业融合”的乡村振兴解决方案。

二、乡村振兴大数据中心建设的五大支撑体系

县级乡村振兴大数据中心的建设以“空、天、地、人、网”五大数据为支撑体系，中科光启充分利用“国内40颗卫星资源、国际160颗商业卫星资源、中科光启自主发射运营的24颗商业卫星资源”的采集能力，采用“大数据、人工智能、云计算、区块链”等核心技术，建立了“空、天、地、人、网”五位一体的数据体系。利用大数据快速反映农业生产经营过程精准的特征，揭示农业变化过程的显性和隐形信息，围绕粮食“耕、种、管、收”关键生产环节，以农业大数据的驱动，推动现代化农业质量的变革、农村生产效率的变革、集体经济的变革，探寻乡村振兴最短的实施路径。

三、乡村振兴大数据中心建设的四大驱动引擎

县级乡村振兴大数据中心的四个驱动引擎为“人工智能、大数据、云计算、区块链”技术。利用此引擎将采集到的数据以及现有数据进行深度挖掘、分析、融合应用，构建以大数据为前提的现代农业“产业体系、生产体系、经营体系”，促进城乡资源要素双向流动，破解农产品上行难，解决农产品市场化经营中的供需两端信息不对称困境，满足农业经营体制机制创新、大田作物精准化管理、农业科技创新资源共享、农户生产经营个性化需求、政府治理精准化的需求，实现农产品“生产可记录、安全可预警、源头可追溯、流向可跟踪”，助力多种形式适度规模经营的发展，培育各类农业经营主体，实现小农户和现代农业发展有机衔接。

四、乡村振兴大数据中心的服务方向

1.建立县级农业农村资源管理库，夯实数据管理基础

乡村振兴大数据中心接入“耕地、高标准农田、林地、荒山、水域、滩涂、农村房屋、宅基地、农田灌溉、农田基础设施”数据，融合“两区一划、土地确权、村庄规划”数据，结合“三品一标、良种、测土配方施肥、农业投入品、农业废弃物、农村生活污水处理”数据，综合“家庭农场、农民合作社、农业龙头企业、专业化市场化服务组织、现代农业园区、农业科技园区”数据，纳入“普惠金融、农业保险”等数据，利用中科光启“人工智能画像技术”，实现数据的大集中、数据互通与挖掘，构建“农业生产发展一张图”“特色优势产业一张图”“生态宜居一张图”“产业扶贫一张图”“乡镇治理一张图”“市场及灾害预警一张图”六大资源库，针对“重大工程、重大项目、重大政策、重要改革”落实情况将数字变数据，实现可视化展现、综合化管理。

2.充分利用各类大数据的挖掘功能，抓牢产业发展重点

建立政府决策风险分析模型。依托卫星遥感大数据的“宏观规划和预估预判”能力，快速形成“政府、市场、生产”之间数据互通、可视化分析、监测预警。为产业结构调整、产业扶贫、高标准农田打造、品牌农业提供数据支持，助力推进农业供给侧结构性改革；优化农业生产空间布局，聚焦主要品种和优势产区，逐步完善精准到户化管理；监测生态建设，为美丽乡村建设、农村环境整治提供数据支持；保障农业耕地有效利用，推动农业现代化生产与农产品高效流通，保障农产品质量安全，优化乡村生产生活生态环境，提升乡村综合治理能力，为乡村振兴战略实施提供精准可靠的数据支持；对各地丰富的历史文化、民俗文化及生态文明资源进行入库分析，为发展“休闲观光、乡村民宿、健康养生”做好数据支持；有效促进现代农业生产信息化、精细化和智能化发展，激发广大干部群众积极性、主动性、创造性，最终达到“将产业引进来，让农民富起来，使乡村美起来”的目的。

建立农业生产精准指导模型。针对各县农业发展情况，大数据平台实现“适宜区规划、收获期预测、品质监测、产量预估”的大数据支撑，为龙头企业、产业园区、合作社、家庭农场提供“从种到收”全周期的种植指导服务。建立产前（如种子品质标准化）、产中（如生产技术管理各个环节标准化）、产后（如加工、贮运等标准化）的全过程可视化指导体系，生产高品质、高产量、高溢价的作物，形成可持续发展的农业道路。同时，围绕粮食“耕、种、管、收、防、卖”六个环节，对农产品种植的“面积、分布、产量、长势”进行监测，对病虫害、农业灾害进行预警，对药力、肥力进行监管，实现藏粮于技，让老百姓把种田变得更加简单，不再看天吃饭。

建立农业市场预警分析模型。运用卫星遥感等先进技术手段，为农业发展转移风险、提供技术保障。一是为农业种植病虫害、自然灾害实现预警、预测，充分发挥遥感技术在农业防灾减灾救灾中的重要支撑作用，并及时将数据推送给农户；对植物病虫害、自然灾害监测，通过“实时风险图谱”和防控体系建设，实现对自然灾害预测预报、农作物病虫害精准预警与防控、农产品销售监测预警，提升小农户抗风险能力，让大数据为农民种养提供更加精准的指引。二是破解农产品上行难，解决农产品市场化经营中的供需两端信息不对称困境，对特色农作物及价格、市场供需预测、产品加工匹配、地域销售习惯、期货市场、物流运力监测、仓储能力、集散市场覆盖、作物种植等进行综合分析指导，解决县域农产品滞销问题，从而对全县种植情况做到心中有数，对全国市场情况做到一目了然，实现以提高产量为目标的增长方式向产消适配转变。

3.健全绿色品牌农业体系，补齐农业产业发展短板

针对县级“一村一品”的重要农产品保护区以及特色农产品优势区进行“绿色、安全”全链条监测，将农产品延伸至“直供直销、中央厨房”。大数据中心平台针对县级特色农产品进行全方位监测，依据农业农村部“农产品全程质量安全控制GAP”体系，以发展绿色食品为主，从标准建设、投入品管理、质量检测、移动执法、质量安全流程追溯到建设农产品质量安全监控中心，降低农药化肥使用量，真正实现绿色、无公害、有机种植，培育一批精准化、中高端农产品，创响一批“土字号”品牌，让老百姓吃上安全放心的农产品，帮助老百姓“种得好、管得好、卖得好”。

五、大数据+产业深度融合的创新实践

乡村振兴中产业始终是首要关键词。中科光启针对县域地形地貌、土壤结构、植被覆盖、气候气象、产业布局等进行了大数据分析，依托“以产助产、以商招商、产业循环”的发展原则，引进“订单农业”，形成“种、养、加”产业有机结合，确保了农业增效、农民增收。

1.引进“订单粮食产业”：通过引入龙头企业河南光启农业科技发展有限公司，在滑县、长垣、叶县等地，针对已建成的高标准农田，以“大数据＋订单农业”方式与茅台、中粮、豫粮、五得利等品牌龙头企业，以及本地龙头企业进行合作，立足订单农业各节点实际需求，以“订单种植+肥药专供+产量保险+订单收购+分红”等模式，签订三方合同订单，实现整村、整乡、整县开展优质小麦集中连片种植。大数据中心平台将为订单企业提供种植全链条监测、优质小麦种植台账、品质认定依据，进一步提高优质小麦供给质量和供给效率，打造绿色、有机小麦专供基地。

2.引进“订单迷迭香产业”：通过引入龙头企业中科光启迷迭香产业发展有限公司，在禹州、灵宝、郏县、淅川、光山、渑池等地取得良好收益。近年来，迷迭香市场需求大、经济效益高，每年亩产纯收入3000~4000元。迷迭香耐干旱、耐寒、耐贫瘠，可栽种在坡地、山地、荒地，对环境友好，几乎没有病虫害，不与粮食作物争地；易成活，栽种之后可连续采收20年。中科光启根据迷迭香产业特点创建了“721集体经济”模式，以政府主导，市场化运作。企业与种植户签订不低于5年的收购合同，利用“政府+公司+集体经济”的方式为各地带来了良好的经济效益与社会效益。同时，中科光启迷迭香产业以大数据技术为驱动，推动现代化农业质量的变革、农村生产效率的变革、集体经济的变革。

3.引进“订单菌草产业”：引入龙头企业中科光启菌草产业发展有限公司，在驻马店、兰考等地种植。菌草易生长、易管理，产业化前景广阔，在精准扶贫、生态治理、农业转型等方面有着巨大潜力，生态、社会和经济效益显著。此项目依托国家菌草工程技术研究中心，在荒地、坡地、复垦地种植可实现生态治理。在叶县通过“草代木”与龙泉乡、常村镇等“菌菇栽培”产业相互融合，通过“冷压板材技术”与家具产业、门业结合起来，通过“粮改饲”政策与全县养殖业结合起来。根据项目规模适度建设“鲜草加工线、菌草袋栽生产线、菌草青贮饲料生产线、竹荪及灵芝工厂化生产线”。把菌草种植作为一项可持续的农业项目，形成了一个菌草种植与加工的网络，为实体经济、社会及环境等各方面发展带来综合效益。

六、社会效益与经济效益分析

建设多维度数据采集、大数据挖掘、农业农村发展深度融合运用一体的综合大数据中心，有利于拓展“卫星遥感大数据+乡村振兴”融合的深度与广度，有助于降低人力资源成本，扩大生产规模，增加农业产业链价值，提升农产品市场竞争力，促进绿色发展，有利于补齐“三农”短板，夯实“三农”基础。同时，大数据优质资源有利于实现以商招商、以产助产，引入特色产业与龙头企业，可实现产业扶贫，培养现代农业技术人才，为乡村振兴注入新动能，助推乡村振兴战略深入实施。

乡村振兴大数据中心平台的建设，在县域数字化高效管理、关键节点气象、病虫害监测防治指导等多方面取得实效，从河南多县的实践来看，粮食产量每年可增加9%~12%，收益每亩增加100~300元，节约人工和物资成本90~160元/亩，平均每亩提质增效3~5个百分点，经济效益显著。

七、利用大数据助力乡村振兴的创新与总结

实施乡村振兴战略，是党的十九大作出的重大决策部署，是新时代“三农”工作的总抓手。乡村振兴离不开卫星遥感技术的支撑，此方式的实施将有利于加大对县级农业产业的开发力度、创新力度，提升科技含量，加强农产品的种植管理和质量监管体系，推动农业农村现代化，打造县级绿色农业品牌，实现农民增产增收。建设全天候、全天时、全要素、全尺度乡村振兴大数据中心，可为农业发展提供全方位、高精度、高时间分辨率、高空间分辨率的大数据支撑体系。通过技术、模式的科技创新，可有效探索引领乡村振兴的新路径和农民增收的新机制，促进县乡发展绿色化、现代化、规模化农业。