大数据在农业领域的探索与应用研究——以生猪、蔬菜产业为例

摘要

农业大数据是依照农业特点，从一个新的角度对海量结构化与非结构化的农业数据进行科学的计算和认知，达到支持农业决策目的的技术。本文借鉴国内外学者的研究成果，提出了将大数据应用在农业领域中的体系框架，并在生猪与蔬菜产业领域做了一定的应用研究。生猪和蔬菜产业同为重要的中国农业经济的支柱产业，其稳定与否影响着中国农业发展、农民收入和整体粮食安全战略。所以通过研究中国猪肉、蔬菜产量变动规律、发展趋势与区域间流动模式，掌控生猪、蔬菜市场及调控二者价格变动，从而降低产业风险、提高农户利润有着十分重要的意义。主要的研究内容如下:
　　(1)提出农业大数据应用体系框架，介绍其主要组成部分和工作流程。并在此基础上探讨了如何利用GIS空间分析的强大功能辅助农业大数据进行挖掘分析，提高农业生产决策科学性，对下文研究而言具有一定的理论指导意义。
　　(2)利用大数据可视化手段从空间角度研究近30年中国猪肉主产区发展趋势，分析中国整体猪肉产业发展历程、现状成因、发展模式以及存在问题，目的是为相关农业部门制订政策提供依据。我选取中国22省（市）作为研究对象，以1984-2013作为研究范围，将生猪统计数据、GIS数据和通过网络信息采集软件获取的网络数据进行数据整合，利用大数据和GIS技术将整合后的多源数据进行数据可视化，得出划入研究范围的22个省（市）的近30年猪肉产业变化和区域间生猪流通现状，从空间角度分析我国整体生猪空间流通格局存在问题，提出相应建议。
　　(3)利用大数据可视化手段研究中国省际间生猪流通问题，利用GIS技术将整合后的多源数据进行数据可视化，研究中国19个省（市）的区域间生猪流通现状。同时，参照《国家新型城镇化规划(2014～2020年)》和前人研究成果，将区域间生猪流通现状与中国城市群可视化结果相结合进行分析，归纳各城市群的生猪流通现况，获得基于城市群发展的生猪空间流通模式，并从空间角度分析中国整体生猪空间流通格局存在问题。据可视化结果显示，中国总体生猪流向有明显的“西猪东运，北猪南运”趋势，京津冀城市群、长江三角洲城市群和珠江三角洲城市群是中国最主要3个吸纳外埠生猪供应地区，是中国整体生猪流通系统中最重要的组成部分。
　　(4)利用灰度重心法，针对蔬菜产业发展趋势与空间变动模式进行分析，主要分为三个部分。一是根据已获取的统计数据、调研数据及网络数据对从1994至2015年的蔬菜产业发展情况结合蔬菜的产业特性做一个总体性的概括分析;二是根据第一步得出的初步结果，对蔬菜产业和其主要影响因素进行相关性分析，并与生猪产业的分析结果进行比对;三是基于前两步的空间重心分析，对现状及成因做出全面的总结。
　　文章的最后，根据前文的具体结合应用，我分析了农业大数据与GIS空间分析结合应用的前景与面临的关键技术难题。

目录

声明

摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．1 研究背景与意义

1．1．1 大数据技术的快速发展

1．1．2 蔬菜、生猪产业中的现存问题

1．2 研究内容

1．3 数据来源

1．5 国内外研究动态

1．5．1 大数据发展动态

1．5．2 生猪、蔬菜产业相关研究

1．5．3 数据可视化相关研究

1．5．4 重心分析法相关研究

第二章 农业大数据浅析及与空间分析结合应用初探

2．1 农业大数据的特征及内涵

2．2 农业大数据与GIS空间分析技术结合应用

2．2．1 GIS对数据进行可视化分析

2．2．2 大数据挖掘分析提供决策支持

2．2．3 基于Web GIS的农业大数据挖掘分析目标

第三章 基于农业大数据可视化方法的中国近30年猪肉产量变动模式研究

3．1 研究方法

3．2 技术路线

3．3 近30年中国猪肉主产区发展趋势分析

3．4 研究结论

第四章 基于农业大数据可视化方法的中国生猪空间流通模式研究

4．1 研究方法技术路线

4．2 分析与结果

4．2．1 中国生猪空间流通可视化

4．2．2 中国主要城市群的生猪流通模式可视化分析

4．2．3 中国主要城市群的生猪空间流通模式分析

4．3 结论

第五章 近20余年蔬菜产量重心迁移模式分析

5．1 研究方法

5．2 技术路线

5．3 结果与讨论

5．4 结论

第六章 结语

参考文献

附录

致谢

个人简历