大数据帮助改善全球水和粮食安全的8种方式

大数据正在改变农业，并及时转变。预计对食品的需求将会到2050年随着世界人口接近90亿，不断增长的收入使更多的人能够负担得起更好的饮食。缺水是增加粮食产量的一个关键制约因素，特别是在干旱和气候变化的其他后果使水资源更加稀缺的情况下。

为了帮助解决这一巨大挑战，农业和水域社区正在利用大数据来升起粮食生产，对我们的水资源较低。来自世界各地的专家本周聚集在西雅图粮食用水全球会议讨论如何在农业中利用这一数据革命。主办的罗伯特B.内布拉斯大学食品研究所的Daugherty水与比尔＆Melinda Gates基金会相关联，会议的重点是调动大数据以改善全球水和粮食安全。

考虑到这一点，以下是大数据帮助创建一个更加水和粮食安全的世界的8种方式。

1.卫星图像和数据

卫星收集了全球和地方范围内使用的大量数据。例如，卫星可以追踪大气模式、降水和洋流。结合天气数据，研究人员使用卫星数据开发更好的预测和风险管理工具，帮助内布拉斯加州或埃塞俄比亚的农民做出更好的决定，并帮助政府更好地规划干旱和洪水。卫星数据还可以用于定位局部地区，以精确地绘制景观图、分析土壤或评估作物产量，以及其他许多用途。

2.地下水监测

在全球范围内，农业消耗了70％的淡水戒烟，主要用于灌溉，地下水是灌溉水的关键来源。关于含水层条件，地下水提取和其他指标的数据对于水管理人员来说至关重要，以防止灾难性的含水层消耗。虽然潜在规范使用的水位计量不受欢迎 - 最近在加利福尼亚州作为国家承担新的地下水管理规则-尽管内布拉斯加州拥有全国最多的灌溉面积，但它已经成功地在该地区使用了40多年，以帮助维持地下水水平。

3.观看优势

如今，大多数人都熟悉无人机在军事以外的潜力。在农业，无人机将帮助农民，水管理者和研究人员同行难以看到的地方。它们捕获整个字段的图像，可以放大单个叶子以确定工厂的状况。研究人员正在开发无人机，以超越捕获图像，以实际与环境相互作用，采用叶样品，收集水样，测量作物高度或将除草剂应用于个体植物。

相机——以及处理海量数据文件的能力——为我们提供了看待世界的新视角。举个例子，内布拉斯加大学林肯分校的普拉特盆地时间间隔项目沿着普拉特河流域的整个长度放置了40多个相机，从科罗拉多落基山脉源头经过内布拉斯加到密苏里河。这些相机每天白天都拍一张照片。可视化的时间轴让科学家、资源管理人员和公众更好地了解农业、市政供水、地质过程、恢复项目和其他活动对流域的影响，从而改善流域管理。

4.精准农业

精密农业为农民的刻板印象视为低技术传统主义者。今天，一系列来自GPS的拖拉机的技术到遥控甚至自动灌溉系统正将农业转变为高科技产业。

水传感器在整个田间监测土壤水分实时，这有助于农民决定何时何时灌溉。馈送到计算机控制的灌溉系统，该信息允许精确的水应用而不是整个领域的单一量。

在另一个示例中，计算机配备的组合在收获期间收集数据以创建详细的产量图，该地图用于创造肥料和其他投入的精确处方，以提高次年生产力。这种进步通过较少的水和能量转化为更高的产量。而且，谢天谢地，农业的高科技性质也吸引年轻人回到农业。

5.全球地图集

世界上哪些地方有能力生产更高、更稳定的产量?哪些流域正在干涸，为什么?研究人员正在收集和分析卫星、大气、地面和历史数据，以创建地图工具和模型，帮助政府和其他方面改善农业和节水。

例如,全球产量差距和水生产率地图集，该项目确定了世界各地不同作物的实际产量和潜在产量之间存在巨大差距的现有农田。该地图集估计了全球产量趋势和粮食安全，以便进行全球分析，也许更重要的是，它有助于个别国家确定生产潜力，以改进政策，更好地为资源分配和贸易机会制定战略。

6.区域绘图

各国正在开展自己的大数据项目，以更好地规划未来。例如，斯里兰卡最近开始绘制其许多主要河流流域的地图，并对气候风险进行建模，以制定一项全面的洪水和干旱缓解计划。在多米尼加共和国，我参与了一个项目，该项目创建了该国整个灌溉地产的空间数据库。这些数据使水资源管理人员能够更好地维护该国广泛的灌溉渠系统，节约用水，并在用水者之间创造公平。

7.智能手机

大数据分析和建模可以达到偏远地区的甚至达到生存的农民。许多农民在撒哈拉以南亚和其他地方的贫困农村，长期的电话服务和道路孤立，有手机。他们现在可以获得天气预报和市场信息，以制定更好的决策，管理资金和发展更广泛的支持网络，从而改善生计以及当地水和粮食安全。

8.研究进展

科学是由数据驱动的。更强大的数据收集和计算能力使研究人员能够开发抗旱作物品种，更好地了解气候变化，并创建模型，帮助我们了解前进的风险和机遇，以及其他研究目标。

许多数据正在农业中流淌，创造了许多机会，以增加粮食生产而不影响有限的水资源。但是，许多挑战仍然是为了确保数据有效地流动，以及那些需要它的人。

顶部图像的水的数据DVDPanda3800.通过shutterstock。