基于Hadoop_8的新疆棉田土壤微生物资源大数据平台建设与可视化分析

【目的】本研究旨在开展新疆棉田土壤微生物资源大数据与多元异构农业资源数据间基础调查及信息的有效整合与科 学分析。【方法】根据新疆不同地区及不同成熟度的棉花种植分区,在新疆生产兵团棉花生产农业大数据平台的基础 上,建立中国典型棉田生态系统的微生物组数据库及大数据可视化分析流程。通过LEfse差异分析、RDA冗余分析等 手段,解析2017—2019年的新疆棉田土壤微生物多样性和群落结构,并采用建模等方式,实现对棉田土壤微生物资源 与多元异构农业资源数据的有效整合。【结果】建成了包含约1.7 GB的土壤微生物信息和5~6 GB环境信息的新疆棉田 土壤微生物资源数据库和土壤微生物多样性的可视化分析流程。利用该平台,经分析发现:新疆地区的特早熟棉区 (博乐、石河子、阜康),早熟棉区(奎屯),早中熟棉区(哈密)的棉田土壤细菌群落结构在门水平上变化较大,主要 类群变形菌门(Proteobacteria)占20.9~29.8%,酸杆菌门(Acidobacteria)占16.1~30.6%,疣微菌门(Verrucomi? crobia)占8.7~28.9%,绿弯菌门(Chloroflexi)占6.6~21.2%。LEfse分析显示差异物种共计255种,其中鞘脂单胞菌 (Sphingomonadales)、脱硫杆菌(Desulfobacterales)、地杆菌(Geobacter)等是北疆棉区微生物群落结构差异的主要 物种。【结论】通过对新疆棉田土壤微生物多样性数据的收集、管理、及分析,为新疆生产兵团棉花生产农业大数据平 台的构建与应用起到了重要的支撑作用,将为我国棉田土壤微生物多样性资源的保护和利用奠定科学基础。

  • 2021-06-21
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智慧蜂业大数据平台建设与应用

【目的】 建设包含信息采集、数据管理、决策分析和可视化展示的蜂业大数据平台,助力解决信息化水平 低、行业信息不对称、管理效率低、蜂产品质量缺乏保障、蜂群养殖作业繁重等问题。【方法】 应用物联 网、3S、人工智能、嵌入式、无人机、移动互联网、防伪溯源等技术,搭建蜂业大数据信息采集渠道,依 据“1+1+1+N”的建设思想,采用包含数据采集层、数据资源层、业务支撑层、应用系统层和用户层等5层 架构的设计模式,建设智慧蜂业大数据平台。【结果】 建立了总数据量约 40T、包含蜂场环境、蜂群养殖、 全产业链蜂产品质量安全和公共信息等多个维度智慧蜂业大数据中心,打造了智慧蜂业大数据管理平台和 可视化系统,经过北京市密云区和湖北省竹山县示范应用,在“用数据生产”、“用数据管理”、“用数据决 策”、“用数据服务”等方面取得了一定效果。【结论】 本研究从总体架构搭建、平台设计、数据库建设、技 术实现和系统应用等方面进行了深入分析,实现了蜂业全产业链信息采集、智能管控、辅助决策及公共应 用服务,有助于提升蜂业智能化、标准化、信息化水平,实现蜂产业的提质、节本和增效,全套技术方案 和设计思路可为其他行业大数据平台搭建提供参考。

  • 2021-06-19
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