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1、*经济管理学院大数据技术与应用大作业大作业题目：基于大数据技术的河北农业发展分析班级：*学号：*姓名：*题号一二总分得分一题评分标准1.选题的创新性和实用价值（10分）2.子问题是否够 3 个：是 否共个（15 分）3.大数据分析步骤内容正确性，正文内容结构完整，语言流畅性（35 分）4.结果展示清晰易懂、展示方式超过两种以上（10 分）5.结论撰写正确，逻辑正确（10分）二题评分标准1.对大数据定义的认知（5 分）2.大数据应用描述清晰、内容正确（10 分）3.其他（5 分）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 15 页 -教师评语教师评语：（根据题目评分细则的给分项
2、，同时考虑学生学习表现，给出大作业内容、质量等方面写出评语。）一、绪论1.1 选题背景大数据这一术语正是产生在全球数据爆炸增长的背景下,用来形容庞大的数据集合。与传统的数据集合相比,大数据通常包含大量的非结构化数据,且大数据需要更多的实时分析。此外,大数据还为挖掘隐藏的价值带来了新的机遇,同时给我们带来了新的挑战,政府机构最近也宣布了一项加快大数据进程的重大计划,各行各业也都在积极讨论大数据的吸引力。大数据作为 互联网+行动计划的主要内容,其重要性得到了广泛重视。农业是大数据的重要应用领域,大数据技术为农业信息服务工作带来了新的发展机遇。将大数据应用在农业中,不仅能使农业信息服务技术的发展变得
3、更加快捷,还能对农业信息的数据进行有效的整合和共享,为农业的发展做出贡献,促进农业的整体进步。接下来我将用学院配备的大数据分析平台对河北农业的数据进行分析。关键词：农业;信息服务;大数据;技术;创新;二、需求分析2.1 确定问题随着我国农业领域各项事业的不断发展，农业大数据技术所涉及范围也越来越广，特别是目前农业活动的各个环节不断的增多，其产生的数据数量也越来越多，因此，关于农业数据分析的相关需求也越来越多。农业大数据技术是指在农业数据研究中结合了地域性、季节性、多样性、周期性、以及农作物本身特性的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 15 页 -数据集合，其数据的来源
4、广泛、类型多样、结构复杂、有潜在的价值也很难利用，虽然我国的农业大数据技术还不是很成熟，但是我们必须对农业大数据技术的发展状况进行及时分析，建立完善的农业大数据技术体系，进一步促进我国的农业大数据技術发展。只有农业大数据技术得到了发展，才能够更好的应用到我国的农业经济领域中，才能够促进我国农业的整体发展，进一步促进我国其他相关领域的经济发展。这篇论文是对大数据在农业的初步应用，是次实验。2.2 分解问题（1）总体分析河北农业发展的现状；（2）具体分析河北农业发展中受灾情况和灾害的预防和应对情况；（3）具体分析河北农业中重要农产品的产量变化状况；（4）结合以上分析过程中所遇到的问题以及所用到的方
5、法，总结农业大数据可行性与具体方法思路。三、大数据分析方法及过程3.1 数据描述：http:/ 大数据分析过程一、总体分析图 1 1997-2016年河北省农业各产品产值分析图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 15 页 -图 2 1997-2016年河北省农业机械化进程分析图图 3 1997-2016年河北省土地利用状况分析图图 4 1997-2016年河北省受灾成灾对比分析图名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 15 页 -图 5 1997-2016 年河北省灾害受灾类型对比分析图图 6 1997-2016 年河北省灾害成灾类型对比分析图经
6、上图分析河北农业发展仍面临挑战1）农业资源约束依然偏紧我省人均耕地 1.36 亩,中低产田占耕地面积的2/3,随着人口增长与城镇化进程加快,未来 5-10 年耕地减少不可選免,人地矛盾将更加突出。全省目前人均水资源量 307 立方米,仅为全国平均的1/7。随着农业生产结构调整,蔬菜、果树、畜牧养殖规模越来越大,按目前的生产规模每年缺水70亿方。后备资源不足制约了我省农业的发展。2）基础设施依然薄弱我省农田水利工程标准低,田间工程配套率不足20%,目前仍有 1600 多万亩耕地没有灌概条件,灌溉保证率低,农民未从根本上摆脱靠天吃饭的局面。农村公路等级低,增加了农民的运输成本,制约了农产品向外地的
7、及时输送和供应。农名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 15 页 -业机械化水平亟待进一步提高,玉米机收水平仅为25%左右。畜产品生产标准化设施 利用率低,直接影响了言牧业生产水平。农业抗灾防灾设施和能力较低,不能有效防范和应对重大自然灾害。3）生态环境依然脆弱.我省农业发展方式粗放,水土流失和荒漠化严重,草原生态局部改善,总体恶化情况没有根本扭转,目前仍有水土流失面积6.3 万平方公里。掠夺性使用耕地,土壊肥力逐年减退,土壊中有毒有害物质逐年增加。农村垃圾处理和污染治理不足,水资源慶乏造成部分.地区污水灌溉农田,增加了农产品质量安全隐患,影响了农田生态环境。农业物种资
8、源保护不够,气候变化影响加剧,白然灾害频发,制约了我省农业和农村经济的可持续发展。4）质量安全任务依然艰巨落后的生产方式与国际农产品标准的矛盾集中体现。农产品标准体系、检验检测体系和产地认证体系亟待完善。高质量的无公害农产品、绿色有机食品市场价格未得到体现,涉农企业和农民的农产品安全生产观念还有待提高。农产品和农业投入品监管面广、线长、量大,任务十分艰巨,保障农产品质量安全的压力增大。5）要素支撑依然不强农民文化素质低,创业意识不强,自主发展能力弱,一家一户的生产经营方式使农户在产业链中仍处于高风险、低收益的弱势地位,进一步增收的智力支撑有待提高。现有应用技术主要集中在栽培和生产阶段的高产上,
9、生产安全、生态安全、环境安全技术亟待研发。基层农技推广体系薄弱,先进适用新技术很难及时有效传递到生产一线。农村产权制度改革相对滞后,土地、劳动力等要素尚不具各城乡对接条件,支农金融产品不足、涉农贷款难度未减,制约了农业结构调整与产业升级。二、各项数值对比分析名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 15 页 -图 7 1997-2016 年河北省受灾面积变化情况分析图图 8 1997-2016 年河北省成灾面积变化情况分析图自然灾害对人类社会具有重大的危害性，并且伴随着社会经济的发展所造成的损失正呈现逐年加剧加重的态势。河北省作为全国自然灾害损失比较严重的地区之一，其灾害的
10、类型多样，如旱涝，土壤盐碱化，沙尘暴，寒潮，暴雨以及地质灾害等屡见不鲜。通过对这些灾害的发生规律及其所造成影响进行分析和研究，得出河北省自然灾害的基本特征，从而在相应的减灾防灾措施上加以改进，为河北省的灾害管理提供一定的借鉴，实现区域社会、经济、资源环境的良性发展。自然灾害就是在一定自然环境背景下产生的、超出人类社会控制的承受能力，对人类社会造成危害的损失的事件，是自然与社会综合作用的产物。包括洪涝、干旱、台风、风雹、雪灾、沙尘暴等气象灾害，火山、地震灾害、山体崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，风暴潮、海啸等海洋灾害，森林草原灾害和重大生物名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，
11、共 15 页 -灾害等。自然灾害破坏人类赖以生存和发展的资源与环境，对人类的影响是巨大的。其不仅破坏了人们正常的生活，造成人口的死亡、伤病、失踪以及缺粮、断水等危害，而且还会给人们的心灵带来创伤，造成心理阴影。与此同时，灾害还会损坏人类劳动创造的物质财富，破坏农业生产、工业生产、交通运输、通信网络以及其他产业活动，影响社会功能和社会经济正常的发展秩序。在二十世纪 60 年代以前，人类对灾害的研究主要局限于灾害机理和预测，重点调查分析某种灾害的形成条件与活动过程。70年代以后，随着自然灾害造成损失的与日俱增，使得防灾减灾工作成为又一研究重点，并且越来越得到人们的重视。与此同时，一些发达国家首先拓
12、宽了灾害研究领域，在继续深入研究灾害机理的同时，开始了灾害的评估工作，以此来减少灾害给人类带来的损失。我国对这方面的研究起步较晚，但是发展迅速，并在各个方面取得了一定的成果。对于河北省而言，自改革开放以来，河北省的社会经济经济蓬勃发展，河北人的生活质量达到了全国较高的水平，较多的学者也开始用一些地理方法对河北的地质灾害进行系统地研究，并且有了较大的突破。经过多年来对灾害的统计和分析，河北省在防灾减灾上的工作力度不断加大，其防灾减灾的体系也逐步得以完善。现阶段河北省关于灾害方面的研究还在进行，其成果对河北省的经济和社会发展所带来的价值同样是不可估量的。图 9 1997-2016年河北省油料产量变
13、化分析图油料作物是植物油脂和蛋白质的最重要来源,随着人民生活水平的提高和膳食结构的变化,油脂和蛋白质的消费量逐年增加,而河北省油料作生产却出现了种名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 15 页 -植面积萎缩、产量徘徊不前的现象。河北省是全国的油料作物生产大省,面对食用油价格不断攀升、供需矛盾日益突出的严形势,科学制定油料作物产业发展对策成为当前紧迫而艰巨的任务。图 10 1997-2016年河北省小麦、玉米产量变化分析图小麦和玉米作为我国两大主要粮食作物，其生产水平对保障我国粮食安全和种植业结构调整影响巨大。河北省小麦、玉米的播种面积和总产量在全国均居第三位，是国家的粮
14、食主产省。同时，河北省还是我国重要的农区畜牧业生产基地，禽蛋、奶、肉类产量分居全国第一、第二、第四位。然而。河北省小麦、玉米产业发展相比国内外先进区域还有较大差距。图 11 1997-2016年河北省蔬菜产量变化分析图在蔬菜种植面积稳定增长的同时，全省各地进一步加大了科技投入和品种改良力度，扩大设施蔬菜种植面积，提高了对自然灾害的抵御能力，蔬菜单产和总产量进一步提高。2014 年，全省蔬菜单产达到4377.5 公斤/亩，比上年增产 60.6名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 15 页 -公斤/亩，增长 1.4%；蔬菜总产量达到 8125.7 万吨，增长 2.8%，仅次
15、于山东省，在全国继续保持第二的位置。从设区市情况看，2014 年蔬菜产量比上年均有不同程度增长，其中，唐山、石家庄和邯郸居前三位，总产量分别达到1432.5 万吨、1214.8 万吨和 855.8 万吨，占全省蔬菜总产量的比重分别达到17.6%、15.0%和 10.5%。图 12 1997-2016年河北省农业总产值变化分析图河北省是全国粮油集中产区之一，可耕地面积达 600 多万公顷，居全国第四位.由于地区条件的气候差异，农作物种类较多。河北省的农作物中，粮食主要有小麦、玉米、谷子、水稻、高粱、豆类等。河北省是全国三大小麦集中产区之一，大部分地区适宜小麦生长。高产稳产集中产区在太行山东麓平原
16、。全省常年种小麦三四千亩，总产量一般占到全省粮食产量的1/3 以上。经济作物主要有棉花、花生、糖用甜菜和麻类等。河北省早就是全国主要产棉区之一，曾被誉为“中国产棉第一省份”，最高种植年份到1720 多万亩。在全省 11 个省辖市中，有七个市大面积种植棉花，石家庄市以南最为集中，素有南棉海之称。河北省的果树资源品种很多，分布广、产量大，栽培和野生果树共有100多种。河北省有许多著名果品，如昌黎县苹果、宣化牛奶葡萄、深州蜜桃、赵县雪花梨、京东迁西一带的板栗（又称天津甘栗）、产于泊头、肃宁、辛集、晋州等地的鸭梨（在国际市场上称“天津鸭梨”）、沧州金丝小枣和阜平、赞皇大枣等。新中国成立以前，河北的经济
17、以农业为主，农业以小农经济为主，耕作技术落后，经营粗放，农作物产量很底。1949 年全省农业产值仅为20.74 亿元，但却占了工农业总产值的77.1%，粮食总产量为 400 多万吨。近几十年来，坚持科技兴农，普及科学技术知识，改善水利条件，发展农用物资，发展高效农业，靠政名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 15 页 -策调动农民的积极性，使农业生产发生巨大变化。2017年，全省粮食总产 3365.0万吨，创历史最高水平。肉蛋禽奶苹果也都有大幅度增长。四、结论结合上述分析及分析过程中遇到的问题，总结出以下几点农业大数据的分析方案：1 农业大数据建设思路按照高起点设计、
18、主体先行的思路，农业大数据建设策略分为三步：搭建农业大数据云平台，农业大数据整合，农业应用聚合创新。规范农业大数据标准和规范体系,搭建农业大数据云平台,构建云数据服务模型框架,逐步丰富资源服务功能,有效整合农业内外资源,提高农业信息化深度应用、高端应用、合成应用能力和水平,不改变原有农业应用系统进行聚合创新。2 农业大数据建设要求一是多元与整体考虑并存,满足农业多部门和业务的宽幅需求,随时了解不同业务需求变化,集中规范化、标准化解决,确保农业大数据云平台长期的服务能力。二是前瞻性与阶段性相结合,需要具有适当的前瞻性,充分考虑到未来的技术发展方向和需求变化方向。三是标准化与可扩展性相结合,充分考
19、虑未来农业业务服务内容拓展,使系统在较长时期内能适应农业业务发展的需要四是先进性与安全性相结合,农业大数据承载着多样的数据信息,采用先进技术的同时,也要保证系统运行的稳定与安全。3 农业大数据标准规范建设农业数据标准规范体系建设,是对农业信息活动的各个环节实行标准化管理,将信息获取、传递、存储、分析和利用等环节有效衔接,从而切实有效的开发和利用农业信息资源,提高资源使用效率,扩大资源共享范围。农业数据标准规范体系建设是农业信息资源开发利用的关键因素。随着农业数据大规模增长,农业大数据迫切需要出台相关标准规范体系支撑,按照顶层设计、统一规划、统一标准的原则,重点从采集、处理、传输和利用进行全面规
20、划的标准技术规范体系框架。这些标准包括数据元素标准、信息分类编码标准、数据交换标准等。这些标准的建立,将贯穿信息需求分析、数据建模和后续应用开名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 15 页 -发的全过程。五、浅谈大数据技术及应用引言大数据这一术语正是产生在全球数据爆炸增长的背景下,用来形容庞大的数据集合。与传统的数据集合相比,大数据通常包含大量的非结构化数据,且大数据需要更多的实时分析。此外,大数据还为挖掘隐藏的价值带来了新的机遇,同时给我们带来了新的挑战,政府机构最近也宣布了一项加快大数据进程的重大计划,各行各业也都在积极讨论大数据的吸引力。大数据时代的到来，是全球
21、知名咨询公司麦肯锡最早提出的，麦肯锡称：“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。”近几年大数据一词的持续升温也带来了大数据泡沫的疑虑，大数据代表了互联网的信息层(数据海洋)，是互联网智慧和意识产生的基础。包括物联网，传统互联网，移动互联网在源源不断的向互联网大数据层汇聚数据和接受数据。大数据的定义一般意义上,大数据是指无法在有限时间内用传统IT 技术和软硬件工具对其进行感知?获取?管理?处理和服务的数据集合。大数据技术描述了新一代的技术和架构体系,通过高速采集?发现或分析,提取各种各样的大量
22、数据的经济价值。大数据的特点可以总结为4 个 V,即 volume(体量浩大)?variety(模态繁多)?velocity(生成快速)和 value(价值巨大但密度很低)。大数据价值链可分为4 个阶段:数据生成?数据采集?数据储存以及数据分析。数据分析是大数据价值链的最后也是最重要的阶段,是大数据价值的实现,是大数据应用的基础,其目的在于提取有用的值,提供论断建议或支持决策,通过对不同领域数据集的分析可能会产生不同级别的潜在价值。大数据应用大数据应用,是利用大数据分析的结果,为用户提供辅助决策,发掘潜在价值的过程。大数据分析的关键领域1）结构化数据名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理
23、-第 12 页，共 15 页 -一直是传统数据分析的重要研究对象,目前主流的结构化数据管理工具,如关系型数据库等,都提供了数据分析功能。分析商业和科研领域会产生大量的结构化数据,而这些结构化数据的管理和分析依赖于数据库?数据仓 库?OLAP和业务流程管理成熟商业化技术。得益于关系型数据库技术的发展,结构化数据的分析方法较为成熟,大部分都以数据挖掘和统计分析为基础。2）文本文本是常用的存储文字?传递信息的方式,也是最常见的非结构化数据。存储信息最常见的形式就是文本,例如电子邮件通信?公司文件到网站页面?社交媒体内容等。因此,文本分析被认为比结构化数据挖掘更具有商业化潜力。通常情况下,文本分析,也
24、称为文本挖掘,指的是从非结构化文本中提取有用信息 和知识的过程。文本挖掘是一个跨学科领域,涉及到信息检索?机器学习?统计?计算语言学尤其是数据挖掘。3）Web数据Web技术的发展,极大地丰富了获取和交换数据的方式,Web数据高速的增长,使其成为大数据的主要来源。在过去的 10 年中,我们见证互联网信息的爆炸式增长,同时 Web 分析作为一个活跃的研究领域也已经出现。Web 分析旨在从 Web 文档和 服务中 自动检索?提取和评估信息用以发现知识。Web 分析建立在几个研究领域之上,包括数据库?信息检索?自然语言处理和文本挖掘等。Web 内容涉及多种类型的数据,例如文本?图像?音频?视频?代号?
25、元数据以及超链接等。4）多媒体数据随着通讯技术的发展,图片?音频?视频等体积较大的数据,也可以被快速地传播,由于缺少文字信息,其分析方法与其他数据相比,具有显著的特点。近来,多媒体数据(主要包括图像?音频和视频)正以惊人的速度增长,几乎无处不在。由于多媒体数据多种多样而且大多数都比单一的简单结构化数据和文本数据包含更丰富的信息,提取信息这一任务正面临多媒体数据语义差距的巨大挑战。5）物联网大数据应用名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 15 页 -物联网不仅是大数据的重要来源,还是大数据应用的主要市场。在物联网中,现实世界中的每个物体都可以是数据的生产者和消费者,由于
26、物体种类繁多,物联网的应用也层出不穷。在物联网大数据的应用上,物流企业应该有深刻的体会。UPS 快递为了使总部能在车辆出现晚点的时候跟踪到车辆的位置和预防引擎故障,它的货车上装有传感器?无线适配器和 GPS。同时,这些设备也方便了公司监督管理员工并优化行车线 路。UPS为货车定制的最佳行车路径是根据过去的行车经验总结而来的。智慧城市,是一个基于物联网大数据应用的热点研究项目,帮助政府领导在治理水资源?减少交通拥堵和提升公共安全方面制定决策时获得更好的信息支撑武汉交管局将大数据分析运用到了今年端午节的交通导流，武汉交管局科研部门与以往凭经验预测不同，此次预报利用了高德电子地图提供的大数据，经过交
27、管部门最新开发的软件进行运算后得出结论。市交管局首次与导航服务平台合作，通过采集智能手机以及车载导航定位等信息，分析道路通行规律，合理分流，细化交通管制措施，在节假日和重要节点对交通拥堵状况进行预警。大数据在我国的发展在我国，大数据将重点应用于以下三大领域：商业智能、政府决策、公共服务。例如：商业智能技术，政府决策技术，电信数据信息处理与挖掘技术，电网数据信息处理与挖掘技术，气象信息分析技术，环境监测技术，警务云应用系统（道路监控、视频监控、网络监控、智能交通、反电信诈骗、指挥调度等公安信息系统），大规模基因序列分析比对技术，Web 信息挖掘技术，多媒体数据并行化处理技术，影视制作渲染技术，其
28、他各种行业的云计算和海量数据处理应用技术等。参考文献1草根网.大数据:创新、竞争和生产力的下一个新领域EB/OL.201211152英 维克托迈尔-舍恩伯格，英 肯尼思库克耶著；盛杨燕，周涛译 大数据时代浙江人民出版社2013 3Big data,Big Impact:New Possibilities for International Development EB/OL.4 李学举.灾害应急管理 M.北京：中国社会出版社,2005.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 15 页 -5 何意平.基于 ArcGIS的河北省滑坡灾害风险性评价D.长安大学,2008.6 张海峰.基于 ArcGIS 的河北省地质灾害数据库建立及应用D.长安大学,2007.7 金小麟,应舒.河北省城市防洪建设现状及对策分析J.河北水利科技,2002,1.8 粮食生产防灾减灾的对策研究课题组.河北地区自然灾害成因及其治理J.河北农业科技,1993,2.9 陈琦.河北省农业气象灾害及防灾减损对策J.河北气象科技,1998,2(19).名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 15 页 -