摘要:引用格式:马为红, 李嘉位, WANG Zhiquan, 高荣华, 丁露雨, 于沁杨, 余礼根, 赖成荣, 李奇峰. 商业化肉牛繁育大数据平台设计与关键技术[J]. 智慧农业(中英文), 2022, 4(2): 99-109.
引用格式:马为红, 李嘉位, WANG Zhiquan, 高荣华, 丁露雨, 于沁杨, 余礼根, 赖成荣, 李奇峰. 商业化肉牛繁育大数据平台设计与关键技术[J]. 智慧农业(中英文), 2022, 4(2): 99-109.
MA Weihong, LI Jiawei, WANG Zhiquan, GAO Ronghua, DING Luyu, YU Qinyang, YU Ligen, LAI Chengrong, LI Qifeng. Design and key technologies of big data platform for commercial beef cattle breeding[J]. Smart Agriculture, 2022, 4(2): 99-109.
(1.北京市农林科学院信息技术研究中心,北京 100097;2.国家农业信息化工程技术研究中心,北京 100097;3.Agricultural, Life and Environmental Sci-Ag, Food & Nutrition Science Department, University of Alberta,Edmonton, T6G 2R3, Canada)
针对当前中国肉牛繁育管理水平和信息化智能化水平不高等问题,本研究借鉴国际先进肉牛养殖 国家的经验,建立了适合中国的商业化肉牛繁育大数据平台。该平台主要完成肉牛种质信息资源的整合,在线自动测定肉牛关键繁育性状,全程服务支撑肉牛繁育过程,形成肉牛种质资源大数据分析决策,并实 现肉牛联合育种创新模式。本文详细介绍了商业化肉牛繁育大数据软件平台开发思路,包括数据中心的实 现、软件平台前端开发技术和后端开发技术等,并总结了该平台的关键技术创新和模式创新内容,包括肉牛种质资源与良种管理系谱深度挖掘技术,非接触式繁育性状自动获取评价技术,以及多源异构信息融合 提供智能决策支持等,为中国肉牛种业发展形成可持续发展的信息化解决方案,以促进肉牛育种整体水平的提高。
商业化肉牛繁育大数据平台建设的主要目的是优化肉牛的遗传改良进程和有序解决肉牛育种和繁育过程中存在的实际问题,提供省力、智能 和科学的一体解决方案。针对肉牛育种数据信息 记录不全和数据存在信息孤岛等问题,建立肉牛 种质信息资源整合平台,构建不同良种肉牛种质 资源的信息库;针对繁育性能评定标准模糊、主观性较强的问题,实现肉牛繁育性状科学的在线 评定技术,实现非接触式的自动化获取与智能计 算方法;针对养殖户缺乏科学、系统的繁育规划 和指导的问题,进行肉牛繁育全程服务支撑系统 研发,提供肉牛繁育过程保姆式繁育指导;针对肉牛种质资源数据积累缺少有力管理手段的问 题,建立肉牛种质资源大数据分析决策平台,建立先进的数字化认知和综合评判手段;针对育种 主体与下游应用企业结合不够紧密问题,探索区域联合的创新性育种模式,实现育繁推一体化、区域育种合作化模式。
商业化肉牛繁育大数据平台的整体目的是实现肉牛繁育性能在线评定、种质资源生产性能测定、遗传价值评估、后裔测定、智慧选育,确定肉牛品种特征性状及表达特征的度量与评价方 法,实现肉牛科学选种和智慧选配,构建资源共享、互联互通和业务协同的区域性、全国性和国 际化的联合育种创新模式。平台的主要用户群体 包括全国种公牛站、核心育种场、育肥养殖场、 院校和科研机构等,重点在肉牛种质信息资源整合,肉牛繁育性状在线评定,肉牛繁育全程服务支撑系统,肉牛种质资源大数据分析决策平台等几个内容取得突破并提供商业化的育种服务。
文章图片
图1 中国肉牛繁育存在的主要问题
Fig. 1 Main problems of beef cattle breeding in China
图2 商业化肉牛繁育大数据平台主要内容
Fig. 2 Main contents of big data platform for commercial beef cattle breeding
图3 肉牛种质资源大数据中心搭建技术图
Fig. 3 Technical diagram of big data center for beef cattle germplasm resources
图4 肉牛种质资源数据平台功能图
Fig. 4 Functional diagram of data platform for beef cattle germplasm resource
图5 肉牛体貌和体况自动采集流程图
Fig. 5 Automatic collection diagram of beef cattle body appearance and condition
图6 肉牛繁育性状在线评定平台示意图
Fig. 6 Schematic diagram of online evaluation platform for breeding traits of beef cattle
图7 肉牛繁育全程服务支撑系统掌上APP开发技术流程
Fig. 7 Handheld APP developing process of beef cattle breeding whole process service support system
图8 肉牛繁育全程服务支撑系统云服务模式
图9 肉牛种质资源大数据分析决策平台架构
Fig. 9 Framework of big data analysis and decision-making platform for beef cattle germplasm resources
图10 肉牛联合育种模式框架
Fig. 10 Framework of beef cattle joint breeding model
图11 商业化肉牛繁育大数据平台数据库调用流程
Fig. 11 Database invoking process of big data platform for commercial beef cattle breeding
图12 商业化肉牛繁育大数据软件平台运行架构
Fig. 12 Operation architecture of big data software platform for commercial beef cattle breeding
通
讯
作
者
简
介
李奇峰 研究员
李奇峰博士,研究员,现任北京市农林科学院信息技术研究中心主任、北京市数字农业创新团队首席专家、中国农业工程学会畜牧工程分会副理事长、中国农学会农业信息分会副主任委员、农业农村部农业信息化标准化技术委员会委员、国家畜牧科技创新联盟理事。主要从事畜牧信息技术研究,研发畜禽养殖环境、动物行为监测等专用传感器和控制设备、养殖环境调控、畜禽视频和声纹识别模型、养殖综合信息化管理平台等系列技术产品20余台套,主持各类项目课题30多项,发表论70余篇,主编专著3部,获得专利20多项、软件著作权30项,获北京市科学技术奖二等奖2项。
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来源:智慧农业资讯