走出NASA,向大地“下战书”,他要用卫星遥感数据改变中国农业
大事件 2018/06/14

去年年底,在一次大数据相关的会议上,佳格天地引起了笔者的注意,原因有二:其一,在能源、交通、通信、政府、医疗、环保等众多领域中,佳格天地偏偏选择了农业切入;其二,将卫星和气象大数据用于农业,切入方式很新颖。

如何将卫星数据用于农业?相信这是很多人的疑问,佳格天地为何会选择农业这块“硬骨头”作为切入点?与创始人张弓的经历又有着怎样的关系?日前,在与张弓的对话中笔者找到了答案。

将大数据用于春耕

看着农田里一片片绿油油的紫云英,赵冬冬的心里甚是欣慰。原本为了改善土质,提高水稻产量而种植的紫云英,如今也成了这里一道靓丽的风景。

赵冬冬是江苏苏北粮油有限公司董事长,为了提高水稻的品质,他除了把种小麦的时间空出来让土地休息,还在所有的订单地块里为水稻准备了绿肥紫云英。

赵冬冬的订单地块位于泗洪县,泗洪地处中国五大淡水湖之一的洪泽湖西岸、淮河中游,属东亚秀风区,又属北亚热带和北暖温带的过渡区,境内河流纵横,地块儿被割裂的很分散。

NASA卫星遥感数据_张弓_农业-1

在笔者的印象中“漫步在洪泽湖边,看芦苇青青,莲叶田田……”是泗洪人的生活状态,当然这个用水韵诠释美的地方,被水滋养千年的城市还有另一个特征——盛产水稻。

“每年4月份,将田里的紫云英翻耕过来,用作培育栽种水稻的底肥,这样能减少肥料的使用量,有它作底肥能提高水稻有机生长能力,同时也减少了农田里的杂草生长。”

有的地绿肥长势好,有的地方绿肥长势比较差,同一时间耕种会影响水稻的产量,赵冬冬决定“因地制宜”让绿肥长好了再耕种。不过他很快发现,要实现“因地制宜”,只能派人四处跑,进行实地观察指导。

“整体的效率很低,进程也特别缓慢。”赵冬冬伤透了脑筋,直到遇见了张弓。“在一次会议上,我遇到了张弓,当时就简单聊了下,觉得他们做的或许能解决我现在遇到的问题。”

之后,赵冬冬便邀请张弓团队来泗洪县做实地考察。在张弓的印象中,稻田应该是连成片,就算被割裂也是大体分布在几处。去了泗洪之后,张弓却大吃一惊,“赵冬冬管理的40000亩稻田分布在泗洪县20几个乡镇,数量庞大且尤为分散。”

虽然如此,但张弓觉得实现精细化管理并不是不可能。在一周的时间里,张弓对赵冬冬管理的稻田进行了细致的考察,从地势到土壤到气候再到作物的具体情况。之后便返程回京开始设计具体的方案,不久之后,方案便开始应用了。

又是一年春耕时,现在通过赵冬冬的网络数据中心,每天只要花费一个小时的时间,就可以了解所有地块的绿肥长势情况。

NASA卫星遥感数据_张弓_农业-2

在其网络数据中心的大屏幕上,通过佳格天地的耘境平台可以看到纵横交错的网格(如上图所示),被点亮的网格是赵冬冬的田地,绿色代表小麦,蓝色代表水稻,不但这些零散的地块一览无遗,轻触屏幕还能显示每个地块作物的种植信息。

不仅能够呈现零散地块的信息,更关键的是每个地块绿肥的长势,也能看的一清二楚,屏幕中不同的颜色代表了绿肥从去年开始种植到现在长势情况,“黄色的区域暂时不可以翻耕,需要再长一段时间,绿色的区域已经达到了90%的覆盖率,长势非常好,接下来就要通知农户开始春耕。”

在万物复苏的季节里,忙碌的除了农户之外,还有张弓和他的团队。

出走NASA 向另一个“新世界”发起战书

在北京中关村的写字楼里,张弓和他的团队正在对不同的数据进行清洗,把残缺、错误和重复的数据过滤掉,将可用的土地、作物长势、气候、土壤等数据以统一的格式通过可视化工具发布到耘境平台。“每年的春耕和秋收时节最为忙碌。”张弓告诉数据猿。

张弓,36岁,本科毕业于南京大学,硕士毕业于北京大学。在国内求学期间,张弓不是在研究气象,就是在学习用卫星数据分析地表状态,而他身上最大的标签莫过于“美国航空航天局(NASA)科学家”。

硕士毕业之后,张弓毅然决定远赴海外求学,在美国犹他州立大学攻读生态学博士期间,张弓很是用功,第一年就修完了大部分课程,在旁人看来,张弓的“速度”太快了,但他自己却说:“学习的时间越久,对所学的知识就越好奇,想着快点把自己所学的知识投入到实际的应用中,也想探索更多新的东西。”

凭着运气和学识,张弓获得了美国航空航天局(NASA)Ames研究中心的工作机会。NASA在多数人的印象中是一个神秘而神圣的领地,对于张弓如是。神秘的地方在于它离未知的太空比其他太空研究组织更近,神圣的地方在于到此的人们对于未知领域孜孜不倦的探索精神,“或许一辈子不会离开这儿。”张弓当时想。

在Ames研究中心,张弓担任数据科学家一职,从事卫星和气象大数据在农业和生态领域的应用,主要工作是利用高性能计算处理卫星图像来观察地表状态。在那期间,张弓参与了美国农业部和美国森林局以及商业机构的重要项目,多项技术创新成果被应用于NASA地球信息共享系统(NEX)。

“NASA在高性能计算方面研究了三四十年,动用过大型计算机,甚至还专门为此开发过算法、工具和语言。”或许正因如此,当张弓看到新型的创业公司将这些技术轻松地用于实际的商业场景中,并且技术方面更加高明之时,张弓的思想发生了动摇,他们怎么实现的?好奇的同时,一个念头也在他心中挥之不去。

这个念头便是在硅谷创业。虽然搞研究和创业对张弓来说都是对未知领域的不断探索,但科研的环境更加单纯,而创业需要面临方向、团队、资金等各方面的压力。

“创业的风险很大,当时也纠结过要不要做这个事情,不过心里一直有个声音:一定要试一试。”或许是多年的科研经历给了张弓更多的勇气,亦或许是他身上与生俱来的探索精神的驱使。

从小爱折腾,跟老师、学校‘对着干’,长大了喜欢去探险:骑行去西藏,独自一人穿越雪山,和师弟开车横穿美国,6月份爬吐鲁番的火焰山……身边的人都说张弓太疯狂了,他却乐在其中,“我总是对未知的领域充满好奇。”

这种好奇心让他向另一个未知世界发起了“战书”。之后,张弓便离开了曾“奋战”8年的NASA,开始筹备创业。

初期阶段,张弓觉得无从下手,一方面从科学家到创业者身份的转变让他觉得无所适从,另一方面团队的组建并不容易。

“首先要让自己的意识转变过来。”他开始学习创业的相关课程,并向身边的创业者不断讨教,并在几番周折之后说服了顾竹和张文鹏一起创业。

顾竹,南京师范大学硕士,美国纽约州立大学博士,博士毕业之后进入美国航空航天局(NASA)专注遥感影像的深度学习的研究。

张文鹏,十余年来扎根中美农业市场领域,曾参与美国明尼苏达大学、威斯康辛麦迪逊大学、美国农业部的研究项目,并在Willis Re韦莱农业再保险、孟山都公司中国担任过商务部门要职。

“创业是一门学问,每一天都有喜悦和困苦。”核心人员确定了,但公司该朝着什么样的方向发展呢?

在我国农业发生重大变化之时介入

“当时我们主要考虑的方向有三个:金融、环保和农业。”据张弓回忆,对于这三个方向,他们考虑了很久,基于自身的经历和大量的考察后张弓决定把方向定于农业,并于2015年10月份把公司迁回国内。

农业是我国最大的传统产业,是互联网企业最难啃的一块硬骨头,“创业的初期,回国了几次,顺便也去中国的田间看了看,不得不说国内农业的信息化程度确实低,或许我们能做点什么。”

“布谷飞飞劝早耕, 春锄扑扑趁初晴。”自古以来中国就有以农治国的传统,中国的农业分为前、中、后三个部分,前期是种子、农药、化肥,中间是种植,后面是生产、流通、销售。

随着技术的进步,我国现代农业建设总体向着国际最先进的生产方式去迈进。尽管如此,但仍然存在很多问题:

首先,目前我国大多数地方仍然是精耕细作的小农经营模式,其经营的灵活性不足和低效性已经越来越不能适应激烈的市场竞争,经营走向困难。

其次,我国大多数农业生产还停留在粗犷的低级阶段,科技的投入很有限,导致了农业产品的产量不稳定,经营者靠天吃饭;生产率低,产品质量差,市场竞争力弱。

最后,传统的农业生产者往往只顾大量盲目的生产,而不参与生产完成后的销售问题,造成产销脱节。这样生产者就不能及时的掌握市场的信息,根据市场细微的变化来制定相应的营销策略。

根据《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》指出,要大力推进农业现代化,着力构建现代农业体系、生产体系、经营体系,提高农业质量效益和竞争力,走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的农业现代化道路。

“在中国,农户拥有的田地面积小且分散,以前是人工的操作,有了大农机也没什么用,但是中国的信息化基础和信息化下面承载的数据使得我国农业有一些跨越式的发展,比如说农户有好几小块的地,秋收季节给农机主和粮商打个电话,直接让他们进行收割,到时候结算便可,中国农业的规模化、集约化和信息化同时在发生。集约化是非常有利于数据收集的,只有拥有这样的数据,才能够做更好的土地归集、整理乃至交易的内容。”

张弓说:“中国的农业正在发生重大的变化,就是这个时候,风起于青萍之末,正好是最开始的时候我们就要去介入。”

利用卫星遥感数据探索农作物生长的奥秘

张弓团队的介入方式很特别,通过卫星遥感技术采集土壤、地块、农作物和气象数据,再对这些数据进行处理、分析和可视化,进而观察农作物的生长情况,帮助农户做决策。

NASA卫星遥感数据_张弓_农业-3

很多人不禁要问,卫星距离地球表面至少有120公里,这么远的距离卫星是如何收集地面作物信息的?什么样的卫星数据又是符合要求的?

张弓也向数据猿做了下科普:

在自然界,所有的物体都能够反射肉眼不可见的红外光,当红外光在地面和农作物上反射时,卫星就可以把这些反射的光线收集起来,从而变成一组组的数据。

另外,卫星有三种类型: 第一种是公共卫星。比如气象卫星、资源卫星等属于公共数据,这些数据是免费的;第二种是科研或者技术类的卫星。这种卫星名义上也不收费用,但是要花一些费用做数据处理;第三种是完全商业卫星。获取数据需要费用,农业的需求不一样,可以根据需求购买数据。

佳格天地拥有中、美、欧等多个国家的十多颗卫星遥感资源,对于同一地点使用多颗卫星进行频繁的观测,之后再将这些数据进行融合。

采集到这些数据之后,将它们生动的呈现出来才是重头戏,张弓毫不避讳的说:“这也是最难的。”好在他们的团队有足够的实力。

那么具体要用到哪些技术?张弓说:“有很多,每一个要素都会有专门的技术,举一个例子,比如说怎么得到土壤水分值。我可以用遥感的方案得到,加以探头获得的数据做补助,然后设计出模型,作物模型里面也有气象数据,把它们都综合到一起,最后得到土壤水分值,整个过程是挺复杂的。对于作物来讲,就是光照、水分,光照一般不缺,主要就是水分、温度。”

基于以往的经验和团队成员的能力,他们开发了独特的数据分析算法和图像解析技术,并将其用于农业这个特殊的场景。回忆起早期接触到佳格天地的客户,张弓对一位玉米农户的印象很是深刻。

“从玉米耕种前的土地管理到后期的收割,佳格天地都全程参与了。”据张弓回忆,该农户的土地地块过于分散,佳格天地通过卫星遥感和气象数据分析得到了该地区的土壤肥力状况、历史积温状况等,据此来给该农户提供具体的耕种时间。

NASA卫星遥感数据_张弓_农业-4

在玉米种植之后,佳格天地通过卫星遥感、气象数据以及无人机等继续监测玉米出苗信息以及长势监控,可以清晰地看到玉米当前的播种密度、熟期、出苗日期、施肥记录以及当前的生长状态(如上图所示)。

在玉米的生长过程中,病虫害十分普遍。“在对气象数据、卫星遥感数据以及无人机数据的综合使用下,我们对于病虫害发病期进行预测,精确到地块级别。”

在玉米成熟之后,佳格天地会提供各个地块作物的成熟度,再结合气象数据可以提醒农户当前作物最好的收割时期。

作物收割之后,佳格天地会继续监测目标区域,包括土地的翻整、养护等,以获取全面的种植区域农业信息,为目标区域的下一次农作物种植提供更加详细的农业数据。

由于是早期客户,张弓那段时间几乎天天往地里跑,观察玉米每个阶段的生长情况,整个人都晒黑了好几度。“当时主要是心里没底,毕竟理论和实践还是有很大差距的。”

或许正是张弓这种不断探索的精神,让他距目标又更近了一步。如今的佳格天地已经是行业“老司机”了,无论是玉米、大豆、小麦、水稻还是火龙果、芒果等领域佳格天地都曾涉足过,从江苏到山东,从东北到内蒙都能看到使用佳格天地的技术在周而复始耕耘的田地中使用,并且使用面积已经达到亿亩级别。

除了农作物的全生命周期管理,佳格天地还将把自身业务延伸到农业金融方面,“农产品的市场行情每时每刻都在变化,在价格变化中吃亏的可能更多的是种地的人,他们掌握不了规律,导致很多损失,我们希望从最开始的原材料准备、农资的下行到生产,到最后农产品的上行跟它与之配套,包括农资、农机和农业金融,我们能用大数据的方式帮到他们。”

改变中国的农业是终极目标

如今,大数据在交通、物流、金融、营销、教育、政府、能源等领域得到了广泛的应用,与之相比农业似乎慢了一些,也不成体系,不过张弓并不担心。

“大数据存在每个耕种者的脑子里面,他们脑子里有非常丰富的大数据系统,但差别就是我们把留存在大家脑中的经验和理论提取了出来,用计算机的语言去描述它,将它形成体系,这是农业大数据,我们要利用它来改变中国农业。”张弓说。

发展至今,张弓的团队从最初的3-4个人扩大到上百人,公司也先后获得了经纬创投的千万级天使轮投资,以及由DCM领投,经纬创投、磐谷资本等跟投的6000 万元A 轮融资。那么,下一轮融资何时启动?张弓表示:“我们去年有几千万的收入,融资的事情不着急,今年我们会把更多精力放在业务上,对行业进行深耕。”

夜幕降临,佳格天地的办公室灯火通明,张弓和他的团队还在开会,把最新的研究成果进行系统的梳理。“前段时间,我们在看一个东西能不能识别一种病虫害,用了很多数据都不行,大家比较沮丧,后来用另外一套数据做的时候就成了。”

“我们每天都在突破,每天都有喜悦、惶恐、担心,以及问题解决之后的幸福感、成功感。”张弓告诉数据猿。

封面
安静的先驱
他是微软联合创始人,他以安静和持久的方式创造了神奇的产品、经验和制度,并改变了世界!
蜜月过后
仅仅三个月后,恒大和FF的关系不仅光速恶化,而且还闹上了仲裁庭。
向隐疾开刀
腾讯显然是意识到了内部的危机。
免责声明:本文采集自互联网,若有版权问题请联系我们进行处理
联系方式:system@shangyexinzhi.com
2000+知识点 7000+案例
商业新知助力数字化转型
下载