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2050年大数据农业如何喂饱全球近百亿人口?

发布时间:2018-08-30 16:35阅读次数: 分享到:
2050年大数据农业如何喂饱全球近百亿人口?


大数据解决方案、云软件、农用无人机和精准农业是现在和未来的工具,它们正在让越来越多的全球人口填饱肚子。

预计到2050年,全球人口将超过96亿,他们全都需要吃东西。

这将要求我们在短短35年内,使全球粮食产量翻倍。担子不可谓不重。考虑到气候变化已经对作物产量造成了显著的负面影响,农民需要得到尽可能多的帮助。步入“农业物联网”时代,一系列强大的大数据工具正在帮助农民降低成本、提高产量和应对气候变化导致的环境新挑战。

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一部创新史:在气候变化的影响下

毫无疑问,农业早已开始转向更注重数据驱动的实践。当今的农场到处是令人惊叹的工程机械,这得益于几十年来自动化和其他先进技术的发展,旨在用更少的人力生产出更多的粮食。种子由播种机自动播种,误差仅为几厘米。收割机在GPS卫星定位导航系统的指引下收割作物,达到了令人难以置信的精度。而且,无线网络的拓展(现已在农村地区全面安装)能够把有关土壤水分和其他环境因素的数据(如天气)传送到远程服务器以供分析。

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▲自动播种机是真正的工程奇迹

然而,虽然农业技术取得了不可思议的进步,但气候变化导致作物面临不断变化和(或)不利的生长环境,使自动化给世界各地农民带来的很多好处已然或开始变得荡然无存。为此,我们需要加大创新力度。

气候变化正在影响作物产量和抬高粮食价格。在世界上最重要的一些粮食产地,玉米和小麦的产量均出现下滑。例如,中国的玉米产量已减少7%,俄罗斯的小麦产量则重挫14%。

大数据农业和农业物联网

农业有很多种形式,但无论是种植玉米的“巨型农场”,还是酿造美酒的精品酒庄,各种农业形式总是存在着几个共同点:作物健康的重要性、成本效率和对利润的需求。要是赚不到钱,农场就经营不下去。病虫害泛滥、水分匮乏或不均、天气不好和肥料昂贵,这些只是农民为了保证盈利而所要面对的部分挑战。

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正如上文所说,虽然自动化系统令人惊叹,土壤科学进步明显,但气候变化正在使局面变得越来越困难(具体取决于农场的位置)。尽管如此,已有一些新的工具上线,使农民有了更多的武器来应付困难局面,比如无人机、价格低廉的联网传感器和强大的分析软件,它们能按小时监控现场变化,以实现快速响应。“农业物联网”这个名词,就是指利用成本越来越低的联网技术来提高产量(就该实例而言),帮助农民“赢得越来越艰苦的作物种植竞赛”。

Climate Corporation是一家数据建模公司,在2013年被可持续农业巨头孟山都(Monsato Corporation)以9.3亿美元收购。该公司首席执行官大卫·弗里德伯格(David Friedberg)说得好:“农业正在从直觉决策向分析决策转变。”

“农用无人机”时代和精准农业

无人机是另一种越来越方便农民部署使用的大数据工具,正在变得极为有用,尤其是在大型作业方面。无人机能收集航拍数据,帮助农民更好地了解和预测作物产量,确定作物健康状况和杂草生长情况,评估虫害程度,也许还有最重要的一点(就环境可持续性而言),监控肥料和灌溉的覆盖情况及施用水平。使用载人飞机拍摄作物的费用超过每小时1,000美元,而使用无人机的成本就要低得多。只需要不到1,000美元就能买到一架无人机,具体价格取决于机型。不过在实际投用前,使用者必须先向联邦航空局(FAA)申请和取得无人机飞行许可。

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▲无人机喷洒杀虫剂,快速、高效、目标明确

无人机可被用于完成多种多样的农事:

从杀虫剂和肥料的精准投放,到多种格式的航拍影像,无人机正在努力帮助我们提高农业效率

除了杀虫剂的精准投放以外,无人机还具有强大的成像能力,远远不只是航拍照片那么简单。以下这张红外图像被用来查明作物健康状况欠佳的区域,根据叶绿素水平进行分辨。再加上卫星数据和其他的传感器信息,比如水分水平和肥料分配,就可以弄清楚低产区出现的原因:

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▲无人机可提供红外图像,上图是在探测叶绿素水平

总结

对农业而言,作物产量和经营成本是成败关键。降低成本的同时保持或提高产量,是显而易见的务农目标。在利润萎缩的时候,能提高利润的技术必将受到田间劳动者的高度关注。为了说明这一点,请看以下数字:种植玉米的净利润为每英亩25至50美元,因此一间面积为1,000英亩的农场就只有2.5万至5万美元净利!农民通常并不富裕。所以也难怪他们会想方设法利用技术来更好地预测、了解和(或)应对自然环境,尤其是在气候变化给农业生产带来巨大困扰的情况下。大数据解决方案、云软件、农用无人机和精准农业是现在和未来的工具,希望它们能让作物茁壮成长、提高产量,让越来越多的全球人口都能填饱肚子。

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