探索信息科学与农业科学结合的先行者

贾海琴

孙九林，江苏盐城人，1937年8月生，共产党员，资源学家、农业与资源环境信息工程学科带头人之一。1964年毕业于西安交通大学。2001年当选为中国工程院院士。曾任中国科学院自然资源综合考察委员会副主任。现任中国科学院地理科学与资源研究所研究员、博士生导师，中国科学院信息化专家委员会主任、资源环境科学数据中心学术委员会主任、中国科学院大学终身教授、国家减灾委员会专家委员会委员兼空间科学与信息分委会主任、国家环境信息化专家委员会主任、国家级有突出贡献专家。长期从事信息科学技术在农业与资源环境中的应用研究，主持完成多项国家级重大项目并解决一系列关键技术。在取得的16项重大成果中，有12项获省部级以上18种奖励，出版专著13部、论文100余篇。多年来，始终站在开拓者的位置从事信息科学与资源及农业科学交叉领域的研究和实践，取得多项开拓性的理论与应用成果，为创立“国土资源及农业信息”工程科学和国家建设做出了突出的贡献。

古人云，道生一，一生二，二生三，三生万物，世间万物形态各异，由此衍生出了各种思维和各种学科，将不同的思维，不同的学科交融在一起，往复生一，往往又能获得令人欣喜的新发现。对孙九林院士而言，跨学科是一个绕不开的话题。

上世纪八九十年代，地球信息科学在国内兴起，作为一门地球科学与现代信息科学交叉、综合集成的新兴科学，人们又称它为“横断学科”，说明它涵盖了多种学科领域，内容十分丰富，应用范围也非常广泛。在人口、资源、环境等领域的研究工作中具有非常重要的作用。作为国内著名的“国土资源及农业信息”工程研究与应用的学科带头人，孙九林院士长期站在开拓者的位置从事信息科学与资源及农业科学交叉领域的研究和实践，取得多项开拓性的理论与应用成果，为创立“国土资源及农业信息”工程科学和国家建设做出了突出的贡献，更为探索地球信息科学奠定了坚实的基础。

新时期地球信息科学技术的探索者

兴趣是开启智慧之门。孙九林从参加工作开始就对地球信息科学产生了浓厚兴趣，并且早在上世纪90年代初，国家提出利用遥感技术对我国主要产粮区开展粮食作物长势监测和产粮预测的任务的时候，他们便开始了地球信息科学技术的实际应用中的遥感技术的研究，但由于课题组包括他本人懂得很少，对于用这种技术去实现对农作物的长势监测和估产根本没有把握。

但是，困难并不能羁绊他们前进的步伐，最终，在全国近300多位科技人员的共同努力下，经过五年的攻关，课题组最终解决了利用遥感、地理信息系统、全球定位系统、数学模型及农业科学知识等综合集成技术的遥感估产系统，实现小麦、玉米、水稻主要粮食作物的长势临测和产量估测，达到了国家任务的指标，又为他们的研究团队在多项技术的综合集成创新上，增加了新的知识，提高了团队的工程技术水平。

只有真正能够应用到实践的创新，才是值得称道的创新成果。孙九林发现，应用遥感技术、地理信息系统技术及分析方法可以对土地的动态应用情况、耕地的保护成效进行定期监测、记录并上报。如果将这些技术应用到近年来国家提倡的退耕还林上，不仅可以监测到该种树的地方到底有没有按时种上，更解决了单靠人力不可能把每个地方都检查一遍的缺点，同时还能用遥感技术为实时监测耕地的变化提供珍贵的数据。他还说，农业是国家的基础，实现农业信息化是用信息技术改造传统农业的过程，建立农业资源信息系统是实现农业信息化和现代化的基础。

“在监测气体环境污染、天气变化等方而也能够应用地球信息科学技术。”孙九林强调，尤其是在针对目前对大气造成极大污染的二氧化碳、二氧化硫等气体，地球信息科学技术能够为做天气预报的科研人员提供全面的数据信息，当然还需要科研人员将长期积累的经验和知识运用到其中，经过综合分析更加准确地预报天气情况。

地震、洪涝等重大灾害一旦发生，就会产生很多无法挽回的损失，但如果能够提前预防和及时展开救援工作，就能将损失降低。而对于重大灾难的预防和救援工作，地球信息科学技术更是不可或缺的。孙九林院士举例说，在近年来频发的地震灾害中，要展开快速、有效的救援就需要知道地震的方位在哪里、可能的伤亡人数。而要完成这些任务，必须借助遥感技术、地理信息技术、全球定位系统技术等先进技术，并及时反馈给实地救援的相关部门。另外，这些技术的运用还能准确评估灾害可能带来的经济损失，为后续工作提供技术支持。可以说，“信息”或“数据”是地球信息科学领域最核心的内容，它是反映科学事实的具体的数字。可见，无论是灾害发生前，亦或是发生后，地球信息科学技术的应用都是必不可少的。

就目前我国地球信息科学技术发展的情况看，孙九林敏锐的发现，当前老百姓还是靠天吃饭的，对于自然灾害只能是被动地预防和应对，完全避免是不可能的。因为大自然本身存在一种规律，是不能人为控制或者违背其运行规律的，面对这样的规律人类只能做好预防工作，争取最大限度地减少损失。然而，现在很多自然灾害频发的原因更多的是人为因素造成的，包括人类过度地砍伐森林资源导致水土流失、工业排污造成的空气和水资源污染、城市里汽车尾气排放造成的大气污染等。也就是说，“天灾”不可逃避，但“人祸”是完全可以控制和避免的。所以要分析造成自然灾害频发的原因就需从多方面考虑。同样，对于各地的减灾救灾工作，不同地区要根据其具体情况，分析灾害发生的原因，从而制定有针对性的减灾救灾的具体措施。说到底，这些工作都需要地球信息科学做支撑，需要相应的科学数据做依据。

大数据时代的农业发展的助推者

随着“互联网+”时代的到来，大数据在我国农业发展上的作用日益凸显。同时，党的十八大五中全会提出，培育发展新动力，优化劳动力、资本、土地、技术、管理等要素配置，激发创新创业活力，推动大众创业、万众创新，释放新需求，创造新供给，推动新技术、新产业、新业态蓬勃发展。为推动现代化农业指明了方向。

5月24日，在“2016贵安·全球智能终端产业创新发展峰会暨中国大数据与人工智能院士论坛（简称数博会）”上，孙九林院士受邀出席并发表主题演讲。会上，孙院士主要从整个农业产业链的解构，从“市场-模式-格局-位置-路径”的角度，概括介绍整个农业产业地图，从市场的角度，识别农业大数据在农业产业链不同细分市场中可能发挥的真正价值；阐述农业大数据应用和发展的意义；介绍农业大数据应用的原理；探讨农业大数据研究和应用中存在的问题以及农业大数据应用案例分享等五个方面畅谈了农业大数据在解决三农问题中的实际应用。

作为农业大国的中国，发展现代化农业过程中应该如何运用大数据的优势呢？孙九林举例说道：“农业产品的投入化肥、农药、种子三个方面比较多，如果把这么多门店构成一个网络，就有多大的数据量可以在这里面产生，如果把这些门店全过程全部数据化，那么这个农业大数据数字是非常大的。”目前，在中国农资流通领域，大概有37万终端农资流通门店（涵盖了90%的农业投入品的流通，包括化肥6000多万吨；农药370多万吨，总计2.4万亿元的销售额），如果将这37万家农资终端门店织成“一张网”，并将终端门店“业务流”（进销存的数据，交易的数据，客户关系的数据，财务的数据，物流的数据等）全面“数据化”，必将产生巨大的价值。“而这些数据就可以构建大数据的生态体系。”这样的生态体系能在农业物联网、农业投入品、农产品流通、农业金融、土地流转等方面的大数据环节产生经济效益，同时也提高农业经营管理的效率。

可见，农业大数据是农业信息化过程中的必然产物，和其他领域的大数据一样，农业大数据是重要的农业资源，大数据时代的来临，也是“数据”真正成为“资源”时代的来临。

作为阡陌科技首席科学家，孙九林院士更是以阡陌科技为例分享了大数据在农业中的应用。他说，阡陌科技以积累的涉农基础数据为起点，开展农村普惠金融服务和供应链金融服务，以一个大数据平台加两个应用系统（农资经销商系统和新农人系统），帮助新型经营主体、农资经销商解决规模、资金和效率三大难题，并藉由此收集农业生产中的动态数据，将服务延伸到农业全产业链中的其他七大市场——农业金融、农产品流通、农机服务、农技服务、农事服务、土地流转服务、农业物联网，打造农业大数据生态链闭环，有效推动了农业信息化和大数据发展。

“诚然，如果全国的农业都能应用大数据织成一张有据可循的网，整个国家的农业投入品流通将更加顺畅，真正实现农业投入品监管，从而实现到2020年农药化肥零增长的伟大目标，农产品的安全才能从源头得到保障。”孙九林对中国农业发展充满期待。

孙九林还强调，研究和应用农业大数据，还要紧密结合中国三农中存在的突出问题，树立问题导向或需求导向的理念，将这些理念落到实处，否则，大数据的优势则很难显现出来。

与时俱进的实践者

科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。自古以来，科学技术就以一种不可逆转、不可抗拒的力量推动着人类社会向前发展。作为中国工程院院士，孙九林深知在科研领域自己具有不可推卸的带头责任。为此，他时刻把握领域前沿的发展方向，并能够勇敢地去接受某些前人没有留下可借鉴经验的研究项目，亦或提出若干可能完成的前沿课题并力求去实现它。

从上世纪80年代初，孙九林接受了数据库技术以后，就不断紧跟信息科学和资源环境、农业等学科的交叉发展方向，提出、支持并参与一些新的研究领域，如资源信息学、国土资源信息系统、资源环境虚拟科研环境、虚拟地理环境、信息化农业、虚拟农业、精准农业、数据科学、地球系统科学数据共享网建设、地球信息科学等等，通过多学科的交叉研究和探索，取得了众多值得称羡的成绩。

在那个刚刚改革开放的年代，孙九林主持了西南地区、洛阳、黄土高原及全国国土资源信息系统的攻关项目，首次提出我国资源信息系统体系结构、资源信息分类编码、区域开发模型体系、统计型空间信息系统模式等，率先在国内建成多层次适合国土规划和宏观管理的信息系统，被国家计委推广全国使用，为信息技术在资源中的应用做出了开拓性贡献。

20世纪90年代，孙九林组织了国家农作物遥感估产攻关项目，并提出总体方案及集成技术等，建成国内第一个突破多项关键技术的多品种大面积估产实用系统，为全国估产系统的建立做出了开创性贡献。

到了“九五”期间，国家对农业支持力度不断增强，孙九林主持了“面向应用”的国家农业信息系统和青藏数据库攻关项目，期间，他们把信息技术在农业和资源中的应用推向新阶段，并提出了“资源环境虚拟科研环境”的构架，将信息及时在地学中的应用推向了一个新阶段。

近年来，除了完成攻关任务，孙九林还参与精确农业开发、编写“信息化农业总论”，系统阐述“信息化农业”的理论方法和技术工程，为农业信息化提供了可靠的参考依据。

作为博士生导师，孙九林在教育上更是独树一帜，为我国现代农业的发展培养了众多高新人才。他说，做学生就要刻苦，就要有一股求知的精神，有一股不怕困难的精神，有一种尊重别人的品德，有一种谦让的心态，有一种团结协作的精神。他说，年轻人，尤其是年轻一辈的科研人员，在做研究时除了要做好眼前的工作，还应把握领域前沿的发展方向，要将实地考察与技术模拟相结合，把地球信息科学理论化、研究工程化、标准化、集成化，做“一专多能”的复合型人才。青少年也要发奋学习，要有一股求知的精神、一股不畏困难的精神、一种谦逊的心态，还要有团结协作的精神。同时通过身体力行，他努力为学生树立学习的榜样，前进的标杆，使学生能够明确方向，奋力拼搏。

搭建一个信息化的科研平台，让科学家在大量的科学数据的平台中进行科研创新活动，是孙九林未来的人生目标。虽然已经年逾古稀，但他仍精神矍铄，思维活跃，对事业依然充满着激情。我们有理由相信，在孙院士这样的老一辈科研工作者的带领下，祖国的创新强国梦将近在咫尺！最近孙九林的名字又出现在2016年6月24日，中央国家机关工委表彰的优秀共产党员的名单中。