北斗在手　麥收無憂

近日，江蘇省連云港市崗埠農場王溝分場，收割機穿梭在麥田搶收小麥。江蘇連云港市370余萬畝小麥全面進入收獲期，當?shù)爻浞职l(fā)揮農機合作社和農機戶夏收主力軍作用，積極落實訂單式作業(yè)、托管作業(yè)，推行機械化收割、還田、播種一條龍服務，為即將到來的水稻大面積機插秧做好充分準備，力爭奪取夏糧和秋糧雙豐收?！」⒂窈汀z

麥收大忙時節(jié)，在金色的田野里，一輛輛收割機忙碌作業(yè)，在中國農業(yè)大學信電樓，北斗團隊10多名師生也在日夜奮戰(zhàn)。團隊每日發(fā)布的“麥收快訊”成為今年“三夏”機手們手中的“利器”?！胞準湛煊崱敝饕ㄟ^“精準農業(yè)技術裝備分會”微信公眾號發(fā)布，首次集成了國內主流小麥收割機制造企業(yè)的北斗定位數(shù)據，在國際上也是首次實現(xiàn)國家級大范圍農機數(shù)據共享和大數(shù)據應用服務。發(fā)布內容主要包括“中國小麥收割作業(yè)熱點圖”“中國小麥收割作業(yè)每日進度動圖”“中國小麥收割作業(yè)效率圖”等。

“結合熱點圖，機手可以更加及時、全面地掌握各地麥熟日期和農機分布等信息，做到眼觀六路、耳聽八方，眼中有圖、心中不慌。每日發(fā)布的‘快訊’中都有我們的聯(lián)系方式，麥收結束后，機手可以向團隊索要作業(yè)軌跡、面積報表，總結經驗與得失，改進下一年度的跨區(qū)路線和計劃。”中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院北斗團隊牽頭人、中國農機工業(yè)協(xié)會精準農業(yè)技術裝備分會秘書長吳才聰告訴記者。

北斗團隊的“十二時辰”

北斗團隊辦公室里的緊張與忙碌程度一點不遜色于麥收“戰(zhàn)場”。團隊每天18∶00點啟動大數(shù)據自動挖掘程序，23∶00前后完成數(shù)據分析和報告生成，經吳才聰最終審核后，于次日8∶00發(fā)布。為確保數(shù)據準確無誤，團隊每天21∶00舉行全體組員參加的調度會，交叉審核各項數(shù)據的真實性與合理性。之后，還要隨機抽取100輛收割機，人工統(tǒng)計作業(yè)面積，與算法獲得的作業(yè)面積進行比對，不斷優(yōu)化算法參數(shù)。

海量數(shù)據是如何獲取的呢？“‘麥收快訊’的數(shù)據來源于農機制造企業(yè)在收割機上安裝的北斗終端。在‘北斗精準農業(yè)應用’國家重大項目的支持下，濰柴雷沃重工股份有限公司、江蘇沃得農業(yè)機械有限公司、中聯(lián)農業(yè)機械股份有限公司和中國一拖集團有限公司等農機制造企業(yè)在收割機出廠前安裝了北斗遠程運維終端?！眳遣怕敻嬖V記者，今年麥收高峰期，單天最多有2.37萬輛收割機上報了數(shù)據，約占全國小麥收割機總量的10％。

數(shù)據又是如何形成報告的呢？“收割機工作時，北斗終端實時采集收割機的位置與工況數(shù)據，通過SIM卡回傳至企業(yè)數(shù)據平臺；企業(yè)平臺將數(shù)據實時轉發(fā)至中國農業(yè)大學建設的國家農機作業(yè)大數(shù)據中心，北斗團隊據此挖掘數(shù)據，形成‘麥收快訊’分析報告?！眳遣怕斦f。

談及發(fā)布“麥收快訊”的初衷，吳才聰表示，小麥跨區(qū)機收是典型的農機社會化服務，“三夏”期間，數(shù)十萬臺收割機“南征北戰(zhàn)”，對我國糧食顆粒歸倉起到了重大作用。但二十余年來，因缺乏相應技術手段，有關部門還無法全面、準確和及時地掌握收割機時空分布和麥收進度，難以為機手提供高質量的信息和保障服務。因此，農機制造企業(yè)的“三包”服務和收割機機手的跨區(qū)轉移存在較大的盲目性和不確定性?！翱鐓^(qū)機收意義重大，但指導手段相對落后、無序流動嚴重、存在一定浪費?！眳遣怕斦f，“麥收快訊”通過運用北斗時空大數(shù)據，試圖從宏觀、中觀和微觀層面，服務農業(yè)農村部門、農機制造企業(yè)、農機合作社和收割機機手，以全面把握麥收熱點、麥收進度、跨區(qū)方向，提升全國麥收效率，降低行業(yè)共性成本，減少農機尾氣排放。

“利器”何“利”之有

“‘麥收快訊’作為大數(shù)據中心首次推出的大數(shù)據專題應用，今年能夠成功發(fā)布，離不開全行業(yè)的支持和幫助。國家農機作業(yè)大數(shù)據的建設是幾代農機人孜孜以求的夢想，是在我國自主建設的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)開啟全球服務的背景下，農業(yè)農村部、財政部和國家發(fā)改委等多部委聯(lián)合支持下建設的具有非凡意義的重大成果。”吳才聰十分感慨，首先，中國農業(yè)大學根據農機作業(yè)大數(shù)據的應用場景，設計和構建了大數(shù)據構架，實現(xiàn)了大數(shù)據接入、清洗、存儲、處理與發(fā)布的一條龍服務。其次，農業(yè)農村部農業(yè)機械化總站整體調度農機制造企業(yè)，在數(shù)據傳輸協(xié)議、項目調度等方面保障數(shù)據傳輸。最后，中國農業(yè)大學北斗團隊研發(fā)了高效精確的大數(shù)據挖掘算法，可自動提取收割機的作業(yè)時長、作業(yè)里程和作業(yè)面積等數(shù)據。

“‘麥收快訊’是為跨區(qū)機手、農機企業(yè)和農業(yè)農村部門量身定制的?！眳遣怕斦f，在麥收期間，基于作業(yè)熱點圖，機手可以更加精確地判斷跨區(qū)的時機和距離；農機企業(yè)可以圍繞熱點區(qū)域提供精準的“三包”服務；農業(yè)農村部門可以提供及時有效的交通疏導和應急保障等服務。麥收結束后，經深度挖掘，還可以量化評價我國農機分布均衡性、農機利用率和農機作業(yè)效益，揭示我國農機社會化服務的現(xiàn)狀、特征和問題，為我國農機購置補貼和農機作業(yè)補貼等政策的優(yōu)化提供決策參考。

談及數(shù)據的代表性，吳才聰表示，“麥收快訊”雖然獲取的農機數(shù)量有限，但在整體規(guī)律和趨勢的把握上，具有小數(shù)據或人工調查無法比擬的優(yōu)勢。今年發(fā)布的“麥收快訊”涵蓋了河南、山東、河北、安徽、江蘇、湖北6個小麥主產省，涉及5-10公斤/秒喂入量的各類機型共139個。“‘麥收快訊’的覆蓋范圍取決于近兩年收割機的銷售分布，但更主要的是取決于機手的跨區(qū)意愿和行為?！眳遣怕斨赋觯捎谏暇€農機數(shù)量多于經典抽樣統(tǒng)計所需的樣本量，因此“麥收快訊”具有堅實的科學依據。此外，從農業(yè)農村部門、農機企業(yè)、收割機機手和相關單位與個人的反映來看，熱點圖能夠真實地反應小麥收割機的分布和作業(yè)情況。

北斗，明天更美好

“在我國，農機作業(yè)大數(shù)據的應用剛剛起步。此次‘麥收快訊’小試牛刀，即已顯現(xiàn)出大數(shù)據的作用和意義。”吳才聰十分欣慰，但相比小數(shù)據而言，大數(shù)據的開發(fā)利用不僅僅是數(shù)據量更大了，更關鍵的是高性能服務器的算力和大數(shù)據挖掘的算法要跟上，特別是需要一支穩(wěn)定的專業(yè)隊伍，能夠圍繞農機作業(yè)主要環(huán)節(jié)開發(fā)相應的算法和模型，向各級部門提供持續(xù)的大數(shù)據分析服務。

“數(shù)據的穩(wěn)定獲取是團隊目前面臨的最大挑戰(zhàn)?！眳遣怕斕寡裕瑪?shù)據獲取是有成本的，如何讓數(shù)據提供者獲得應有的回報，需要團隊深入思考和面對?！拔覀兂醪娇紤]成立數(shù)據提供者聯(lián)盟，分享數(shù)據存儲資源、算力資源和挖掘模型，降低行業(yè)共性成本，形成行業(yè)合力，構建可持續(xù)發(fā)展的農機作業(yè)大數(shù)據生態(tài)。”

“未來，我們將針對機手、農機合作社、農機制造企業(yè)及農業(yè)農村部門的應用需求，匯聚農田分布、作物分布、農機分布、天氣云圖、機收價格等信息，形成綜合性、實時性與公益性的農機作業(yè)大數(shù)據平臺。”吳才聰說，當然，平臺不會包羅萬象，而是定位于數(shù)據的匯聚與分享，為行業(yè)提供基礎數(shù)據產品和分析報告。此外，還將根據有關各方的應用需求和數(shù)據的可獲得性，采取先急后緩、先易后難、分步實施的原則，開展專題性的大數(shù)據挖掘與分析。目前已列入計劃的是“稻收快訊”“玉收快訊”。

最后，吳才聰建議道，要深刻認識到大數(shù)據應用的復雜性和艱巨性，要準確把握大數(shù)據獲取、管理、處理與利用的基本規(guī)律，切實將農機手、農機合作社與農機制造企業(yè)的利益放到第一位，讓有關各方主動分享數(shù)據和獲得良好收益，形成健康持續(xù)的農機作業(yè)大數(shù)據生態(tài)。

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