农业大数据与农业产业全面深度融合，正成为支撑现代农业建设新型资源要素。大力发展农业大数据，构建天空地一体化的数据采集体系，推动农业数据资源整合，促进农业农村各领域数据开放共享，不断创新拓展智慧农业发展的数据应用场景，对农业现代化建设具有重要意义。本书结合作者对农业大数据的理解和认识，对农业大数据的技术体系和应用情况进行整理，全书共11 章，主要包括大数据技术与行业应用、农业大数据概述以及农业大数据采集、预处理、管理、处理和分析等，最后介绍农业大数据在种植、养殖和农产品溯源等领域的应用情况。
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前言
第1章 引言 1
1.1 农业发展阶段 1
1.1.1 原始农业 1
1.1.2 传统农业 2
1.1.3 现代农业 2
1.2 当代世界农业 3
1.2.1 世界农业基本情况 3
1.2.2 世界农业面临挑战 4
1.2.3 世界农业发展趋势 5
1.3 信息技术发展 7
1.3.1 现代移动通信技术 7
1.3.2 人工智能与大语言模型 8
1.3.3 虚拟现实 9
参考文献 10
第2章 大数据技术与行业应用 11
2.1 大数据概述 11
2.1.1 大数据时代 12
2.1.2 大数据涌现 12
2.1.3 大数据概念 15
2.2 大数据技术 17
2.2.1 大数据技术流程 17
2.2.2 大数据技术挑战 19
2.3 大数据行业应用 21
2.3.1 气象大数据 22
2.3.2 交通大数据 22
2.3.3 金融大数据 23
2.3.4 健康医疗大数据 24
参考文献 24
第3章 农业大数据概述 26
3.1 计算机农业应用 26
3.1.1 计算机农业 26
3.1.2 数字农业 27
3.1.3 精准农业 27
3.1.4 智慧农业 28
3.2 农业大数据内涵 29
3.2.1 农业大数据概念 29
3.2.2 农业大数据特征 31
3.2.3 农业大数据架构 33
3.2.4 农业大数据流程 34
3.3 农业大数据类别 36
3.3.1 农业生产数据 36
3.3.2 农业管理数据 37
3.3.3 农业经营数据 38
3.3.4 农业服务数据 39
3.3.5 农业科研数据 39
3.4 农业大数据应用 40
3.4.1 环境优化与生态持续领域 40
3.4.2 生产高效与智能管理领域 41
3.4.3 灾害监测与风险防范领域 42
3.4.4 种业资源与科技竞争领域 43
3.4.5 产品安全与追溯管理领域 43
3.4.6 产品市场与消费舆情领域 44
参考文献 45
第4章 农业大数据采集 46
4.1 农业大数据采集概述 46
4.1.1 定性数据采集 46
4.1.2 样本数据采集 47
4.1.3 局部数据采集 48
4.1.4 系统数据采集 49
4.2 农业大数据采集平台 50
4.2.1 农业卫星 50
4.2.2 农业无人机 51
4.2.3 农业机器人 52
4.3 农业大数据采集渠道 53
4.3.1 农业遥感数据采集 53
4.3.2 农业物联网数据采集 54
4.3.3 农业数据直报采集 55
4.3.4 农业互联网数据采集 56
4.4 农业网络爬虫技术 57
4.4.1 网络爬虫基本概念 57
4.4.2 常用网络爬虫技术 57
4.4.3 网络爬虫主要步骤 58
4.4.4 网络爬虫合规与安全 61
参考文献 62
第5章 农业大数据预处理 64
5.1 农业大数据清洗 64
5.1.1 数据清洗方法 65
5.1.2 数据清洗流程 66
5.2 农业大数据转换与标准化 67
5.2.1 数据标准化/归一化 68
5.2.2 数据离散化 68
5.2.3 数据重采样 69
5.2.4 数据标注 70
5.3 农业大数据去噪与增强 72
5.3.1 数据去噪 72
5.3.2 数据增强 73
5.4 农业大数据质量评估 75
5.4.1 数据质量调查评估 76
5.4.2 数据质量指标法 78
参考文献 80
第6章 农业大数据管理 81
6.1 数据管理技术发展 81
6.1.1 数据管理阶段划分 81
6.1.2 数据管理技术挑战 82
6.2 关系型数据管理 83
6.2.1 关系型数据模型 84
6.2.2 关系型数据库系统 84
6.2.3 NewSQL数据库 85
6.3 非关系型数据管理 86
6.3.1 键值数据库 88
6.3.2 文档数据库 88
6.3.3 列式数据库 89
6.3.4 图数据库 91
6.4 基于Neo4j的农业大数据管理 92
6.4.1 Neo4j数据库 92
6.4.2 数据清洗和预处理 95
6.4.3 知识图谱构建与整合 96
6.4.4 “一村一品”知识图谱 98
参考文献 99
第7章 农业大数据处理 102
7.1 数据处理概述 102
7.1.1 常见的数据处理技术 103
7.1.2 大数据处理技术分类 104
7.2 批处理技术 105
7.2.1 函数式编程 106
7.2.2 MapReduce起源 107
7.2.3 MapReduce模型 107
7.2.4 主要批处理系统 109
7.3 流处理技术 111
7.3.1 有向无环图 111
7.3.2 流处理有向无环图表示 112
7.3.3 流处理基本模型 113
7.3.4 主要流处理系统 113
7.4 马智慧养殖大数据平台 115
7.4.1 非结构化存储集群 116
7.4.2 全局化数据分析 117
7.4.3 Web集群化一体平台 117
7.4.4 马智慧养殖大数据中心 118
参考文献 119
第8章 农业大数据分析 120
8.1 数据分析概述 120
8.1.1 数据分析类型 121
8.1.2 数据分析步骤 121
8.2 传统数据分析方法 122
8.2.1 统计学分析 122
8.2.2 图表分析 125
8.2.3 机器学习分析 126
8.3 大数据分析方法 128
8.3.1 大数据分析特点 128
8.3.2 大数据分析技术 130
8.3.3 农业大数据分析 135
8.4 防返贫大数据分析 137
8.4.1 防返贫风险预警模型 137
8.4.2 脱贫人口数据 138
8.4.3 返贫风险预警分析 139
参考文献 142
第9章 智慧种植大数据 144
9.1 农作物生长环境数据 144
9.1.1 农作物生长环境概述 145
9.1.2 农作物生长环境监测技术 148
9.2 农作物生长数据 151
9.2.1 农作物生长表型概述 151
9.2.2 农作物生长感知技术 155
9.3 农作物生长管理数据 160
9.3.1 农业生产管理 160
9.3.2 农作物宏观监测 163
9.3.3 大数据与农场大脑 164
9.4 作物种植数据监测 166
9.4.1 作物种植数据采集 167
9.4.2 作物种植分类方法 167
9.4.3 作物种植分类预测 168
参考文献 171
第10章 智慧养殖大数据 172
10.1 畜禽养殖环境数据 172
10.1.1 畜禽养殖环境概述 173
10.1.2 畜禽养殖环境监测技术 173
10.2 畜禽养殖表型数据 177
10.2.1 畜禽养殖表型概述 177
viii 农业大数据及其应用
10.2.2 数据采集技术 180
10.3 畜禽养殖管理数据 182
10.3.1 畜禽电子档案管理 183
10.3.2 畜禽繁育信息管理 185
10.3.3 畜禽饲喂信息管理 187
10.3.4 畜禽防疫信息管理 188
10.4 放牧绵羊行为监测 189
10.4.1 相关技术 190
10.4.2 放牧绵羊行为数据集构建 191
10.4.3 放牧绵羊行为分类模型 191
10.4.4 放牧绵羊行为监测系统 192
参考文献 194
第11章 农产品溯源大数据 196
11.1 农产品溯源概述 196
11.1.1 农产品溯源链条 196
11.1.2 畜产品溯源链条 198
11.2 农产品溯源数据 200
11.2.1 农产品溯源数据类型 200
11.2.2 农产品溯源数据采集 201
11.2.3 农产品溯源数据存储 202
11.2.4 农产品溯源数据共享 202
11.2.5 农产品溯源数据安全 203
11.3 农产品溯源技术 204
11.3.1 条形码技术 204
11.3.2 二维码技术 204
11.3.3 RFID技术 205
11.3.4 区块链标识技术 206
11.4 基于区块链的猕猴桃溯源大数据系统 206
11.4.1 猕猴桃溯源大数据系统架构 207
11.4.2 猕猴桃溯源系统功能模块设计 208
11.4.3 Fisco-Bcos区块链网络实现 209
11.4.4 猕猴桃溯源大数据系统实现 209
参考文献 210
京公网安备 11010102004214号