我国芒果产业数据资源现状与发展对策①

2020-12-09李玉萍梁伟红邓春梅刘燕群

热带农业科学 2020年8期

李玉萍叶露梁伟红邓春梅刘燕群

(中国热带农业科学院科技信息研究所∕海南省热带作物信息技术应用研究重点实验室海南海口571101)

随着大数据、物联网、云计算等技术的快速发展，数据资源建设越来越受各行业的重视。在农业领域，随着我国对“三农”工作的高度重视，数据资源开发与应用已逐步参透到生产、加工、销售各环节，而针对作物产业开展数据资源建设已成为产业发展的重要需求。芒果素有“热带果王”之美称，与香蕉、葡萄、柑桔、苹果齐名世界五大水果，在全球水果贸易中占有重要的位置。我国芒果栽培历史悠久，早在唐代就开始从印度引种，经过多年的发展，芒果已发展成为我国热区农业发展的支柱产业之一。在芒果产业较长的生产、管理、科研活动实践中，产生并积累了大量的基础数据和科学数据，这些数据是推动我国芒果产业发展和科技创新重要保障，因此加大对芒果产业数据资源的开发与利用，用数据带动产业活力，以数据价值促进产业发展，已成为当前支撑我国芒果产业科技创新的必然趋势。

1 我国芒果产业数据资源及开发利用现状

1.1 我国芒果产业的主要数据源分析

我国芒果产业的数据来源广泛，主要来自于科研院所、高等院校、政府管理部门、行业协会学会、生产经营主体等。

1.1.1 科研院所

科研院所是我国芒果科学数据的主要来源之一。据初步统计，目前从事芒果研究的科研院所大概有二十余个，主要分布在海南、广西、广东、云南、福建、四川、贵州等省（区）科研院所，包括中国热带农业科学院的南亚热带作物研究所、环境与植物保护研究所、热带作物品种资源研究所、科技信息研究所等；海南省农业科学院的热带果树研究所、农产品加工设计研究所等；广西农业科学院的植物保护研究所、园艺研究所、农产品加工研究所等，以及广西亚热带作物研究所、广西百色市农业科学研究所；广东省农业科学院的果树研究所、植物保护研究所等；云南省农业科学院的热带亚热带经济作物研究所、热区生态农业研究所，以及云南省热带作物科学研究所；福建省农业科学院的植物保护研究所、果树研究所，以及福建省亚热带植物研究所、福建省热带作物科学研究所；四川省攀枝花市农林科学研究院、四川省攀枝花市农业科学研究所、四川省凉山州亚热带作物研究所等；贵州省亚热带作物科学研究所等；中国科学院华南植物研究所。这些研究机构中，有开展芒果基础性研究，也有开展芒果应用研究，在研究工作中着重解决芒果生产中存在的重大问题。在科研和活动实践过程中主要产生实验（试验）数据、检测数据、观测数据、调查数据等，以及论文、专利、标准等成果数据及报告、规划等产业基础数据。

1.1.2 高等院校

据“中国知网CNKI”检索结果，从发表论文作者所属机构统计来看，我国涉及芒果研究的高等院校中有20多所，主要包括：海南大学、广西大学、中国农业大学、广西中医学院、广西中医药大学、广西医科大学、广东海洋大学、华南农业大学、广东药学院、云南农业大学、福建农林大学、贵州大学、西南农业大学、百色学院、右江民族医学院、攀枝花学院、华中农业大学等。这些高等院校以教学任务和基础科学研究为主，在活动和实践过程主要产生实验数据、观测数据、调查数据、专利、学术（位）论文等，也是我国芒果科学数据的主要来源。

1.1.3 政府管理部门

我国农业农村部农垦局、热区各省农业农村厅、商务厅等，以及（市、区、县）农业局、农垦局、商务局、气象局、物价局、统计局等管理部门，是我国芒果生产、流通、消费、政策法规、成果、统计、监测预警、气象观测数据、战略发展报告等数据的主要来源。由于各部门都在不同范围内收集相关信息数据，目前尚处于分散管理阶段。

1.1.4 行业协会及组织团体

我国芒果主产省区成立了多个芒果相关协会。如，海南省除了有省级协会海南省芒果协会外，还有三亚芒果协会、昌江县芒果协会、保亭县半弓芒果行业协会等市县级协会；广西有百色市芒果协会、田东县芒果行业协会、田阳县东江芒果生产技术协会、田阳县芒果协会等；四川有攀枝花市仁和芒果专业技术协会、仁和芒果专业技术协会、金河乡金江村芒果协会、宁南县芒果专业技术协会等；云南有华坪县芒果专业技术协会、龙头村芒果专业技术经济合作协会等；贵州有望谟金煌芒果培育专业合作社、望谟县平卜芒果种植农民专业合作社、兴义市坝艾种养殖农民专业合作社、贞丰县鲁容种养殖专业合作社等。这些协会或组织作为政府与企业之间的桥梁，主要进行芒果生产、经营、技术指导和信息服务，开展新品种引进、新技术培训和示范，组织内外经济协作，此外也会关注并分析当地及销地芒果产业和市场价格动态情况，因此这类协会组织也会产生芒果产业基础数据、市场价格数据、销售数据等。

1.1.5 其他

我国芒果的生产者、加工者、销售者以及消费者，在从事相关活动中，也会产生如产量、面积、投入品使用量、加工量、价格、消费、成本等相关产业数据，这类数据和市场活动关系密切，但采集难度相对较大，需要深入一线做好调查和统计。此外网络数据库、网站、社交平台等也是芒果数据的来源渠道。

1.2 我国芒果产业数据资源的特点

1.2.1 资源丰富

我国芒果的数据资源极其丰富，包括产前、产中和产后各环节产生的各类数据。其中产前数据包括地块、种子、种苗、农药、化肥、农膜等；产中数据包括栽培、水肥管理、病虫害防治等；产后数据主要包括采收、储藏保鲜、加工、流通、市场销售、贸易等。此外，还有产业链环节中的支撑基础数据，如政策法规、科技文献、专利、标准等［1］。

1.2.2 分布广泛

我国芒果种植主要分布在海南、广西、云南、四川、贵州等省区［2］。其中海南主要分布在三亚、东方、乐东、陵水、昌江等地；广西主要分布在右江区、田阳、田东等地；云南主要分布在保山、临沧、丽江、普洱、西双版纳、玉溪、红河、元江等地；四川主要分布在攀枝花、安宁、会东、会理等地；贵州主要分布在望谟、册亨、兴义、贞丰、罗甸、安龙、关岭等地。因此，芒果数据的来源地分散，分布非常广泛，遍布热区各地，数据的空间分布呈零星分散状态，而且生产、储藏、加工、流通、销售等产前、产中、产后的各环节数据分别属于不同的单位。

1.2.3 数据结构复杂多样

伴随着互联网、大数据技术的快速发展，传感器、移动终端、RFID射频等快速推广和应用，包括芒果在内的作物产业数据，在获取的时间、空间、方式、范围、力度等都发生很大变化［3］。数以万计的农业数据不断产生，数据结构越发复杂多样［4］，有结构化数据（农业生产、流通、消费数据等）、半结构化数据（农业种植图像、视频等）和非结构化数据（分析文档等）。

1.3 芒果产业数据资源建设及开发利用现状

芒果产业作为我国热带农业中具有竞争力的一个重要产业，数据资源建设支撑和服务产业发展显得尤为重要。近年来，我国芒果数据资源开发和利用取得了一定的进展，常见的有各类系统、数据库、综合的网络信息平台及相关网站。

1.3.1 专家系统

2006年，陆玉英等人建立了集智能决策、农业科普、新技术成果、专家在线等内容的广西芒果电脑农业专家系统，其中包括果园规划、品种选择、种植密度、修剪技术等决策模块19个，规则500条，为广西芒果生产提供产前、产中和产后的全程技术服务［5］。2012年，李贵利等应用模仿农业专家进行决策的计算机技术，开发建立了攀枝花市芒果农业专家系统。该系统由7个子系统组成，包含新品种介绍、管理技术、科研成果、视频播放、决策系统等，将单项技术进行组装，实现高层次的多项技术集成，通过数据库决策树算法进行数据查询和挖掘，对需要解决的农业问题解答、解释和判断，提出决策建议［6］。2012年谢龙莲等将案例推理和模糊推理技术相结合，研发出芒果病虫害诊断系统，为农户正确识别芒果病虫害提供科学指导［7］。

1.3.2 专题信息系统

车秀芬等研发了集成气象数据、芒果生育期数据、模型参数、结果计算及等级认证5个模块的海南芒果气象灾害监测及气候品质认证系统。该系统结合气象数据和芒果生育期生理生化检测数据，可实现芒果的气候品质等级认证和评价［8］。江昌旭等研发了基于RFID技术的芒果品种识别与信息追溯系统，通过信息技术手段自动采集芒果从生产、加工、流通、销售各环节的信息，并采用电子标签进行标识，完成对芒果品种的识别和芒果信息追溯［9］。

1.3.3 基于芒果建立的网站

目前国内针对芒果所建网站，在内容中更有针对性，主要以信息发布和服务为主，数值型数据较少。如中国芒果产业网（http：//mangguo‐cyw.99114.com/），是专业的芒果交易平台，为广大芒果商家提供各类不同的芒果服务，包括最新的采购、供应、招商、企业、资讯等。中国芒果商情网（https：//www.lvguo.net/）是绿果网旗下芒果价格信息网站，为行业农友提供全面的芒果供求信息、价格信息、行情分析等信息服务。海南芒果网站（http：//www.hainanmangguo.com/），是集芒果种类、芒果资讯、芒果种植、芒果行情为主的专业海南芒果信息服务网站。

1.3.4 专业及综合性数据库

1.3.4.1 针对热带作物建立的数据平台

热带作物种质资源信息平台（http：//tc‐gris.catas.cn）是针对我国主要热带作物种质资源数据进行建设的平台，通过平台可以查找和获取包括芒果在内的热带作物种质资源收集、保存、评价、新品种、共享利用等信息数据。国家农业科学数据共享中心热带作物科学数据分中心（http：//trop.agridata.cn），是集成我国热带农业科学数据资源的重要平台，该中心已建成5个主体数据库，43个热带农业特色专题数据库，其中也对芒果产业的部分数据进行了一定程度的建设和整合。热带农业大数据平台（http：//agridata.catas.cn），致力于整合、优化国内外热带农业产前、产中、产后全产业链数据资源，其中汇集了芒果种质资源、生产与加工、病虫害、价格与贸易等数据，可对各类数据进行查询和检索。

1.3.4.2 综合性的农业网络数据库

我国很多综合性数据库如中国知网、万方数据、维普等数据平台也涵盖了农业领域的很多数据，通过篇名、主题、全文、作者、作者单位、关键词等检索途径，都可以获得芒果相关的论文、成果、专利、标准等信息资料。

2 我国芒果产业数据资源建设存在问题

2.1 数据资源建设缺乏整体规划，存在数据孤岛

芒果的数据资源是在科学研究取得长足进步的同时，产生的大量科学数据，类型丰富多样。但由于缺乏整体建设规划，加上各部门条块分割严重，目前数据资源多处于分散管理、自成体系、封闭使用的状态［10］。而在目前已建立的相关系统或数据库中，多数小而散，相互独立，缺乏开放性、兼容性和可扩展性。因此数据共享不到位，数据孤岛比较突出，现有数据资源还很难满足产业发展和市场经济的需求，不能有效支撑芒果产业发展。

2.2 数据采集渠道不健全，部分数据缺失还较严重

据粗略估计，目前在农业产业数据采集中，80%的数据获取依然以人工采集和填报等传统的方式为主，仅有20%是用运用物联网传感器、网络自动抓取、文本挖掘、图像识别等新型工具和方法。生产、资源本底、消费等数据缺失还较严重，国际贸易信息不够充分，市场信息混杂。

2.3 缺乏统一的采集加工标准规范，共享技术支撑不足

长期以来，由于体制和利益等原因，对数据的采集、分类、管理等没有形成统一的标准和规范，数据存储、处理、分析、服务等方面标准缺乏，已制定的仍然存在诸多问题。由于标准的缺乏和不统一，必然导致低水平重复建设、数据利用率低、信息资源零乱分散和大量冗余等。此外，因缺乏共享标准体系，数据的管理与共享机制还未形成，影响芒果产业数据资源的共建共享，限制了数据资源的跨地区、跨部门、跨学科的广泛应用。

2.4 数据的挖掘与分析利用不足

目前，芒果产业数据资源利用大多停留在表面，数据挖掘与分析应用尚不深入，应用领域相对较窄，数据与场景融合不够，多数数据以空间数据库和关系数据库的形式进行管理，数据之间缺乏关联，没有形成体系，仍然是“碎片化”数据，导致数据之“沙”难以汇聚成“塔”，数据资源无法有效盘活。此外，通过数据建模、数据挖掘、智能数据分析处理等大数据技术，提供预警研判决策支持等方面少有涉及，数据优势及潜力得不到充分释放。

3 对策建议

3.1 加强数据建设顶层设计，建设汇集融合的芒果产业数据资源体系

立足我国芒果数据资源建设现状及数据资源内容特点，坚持数据资源统筹管理，加强数据资源建设的总体规划，统一部署，使多部门、多单位、多学科的数据建设整体协调发展。参考借鉴现有农业信息资源分类体系，从整个产业链出发，对芒果产前、产中、产后不同来源、不同结构的的数据资源进行梳理和分类，建设汇集融合的芒果产业数据资源体系框架，在此基础上开展对数据资源进行开发利用和科学的整合利用，避免数据资源的重复建设，同时促进数据资源的有效利用。

3.2 建立全流程统一的芒果产业数据标准体系

数据标准是数据实现共享的基础支撑条件，是实现互联互通、数据共建共享的重保障。建立科学、统一、先进、实用的标准规范体系能够有效破解“孤岛”问题，促进信息共享，避免数据低水平开发和重复建设。因此在芒果数据资源建设中，必须从数据采集、加工处理、存储、分析、服务、共享标准等全流程做好标准规范的制定，建立起完善的标准体系，突破农业大数据集成与融合的工作瓶颈。