走出NASA，向大地「下戰書」，他要用衛星遙感數據改變中國農業

原標題：走出NASA，向大地「下戰書」，他要用衛星遙感數據改變中國農業

圖丨佳格天地創始人兼CEO張弓

來源：數據猿 記者：郭敏

去年年底，在一次大數據相關的會議上，佳格天地引起了筆者的注意，原因有二：其一，在能源、交通、通信、政府、醫療、環保等眾多領域中，佳格天地偏偏選擇了農業切入；其二，將衛星和氣象大數據用於農業，切入方式很新穎。

如何將衛星數據用於農業？相信這是很多人的疑問，佳格天地為何會選擇農業這塊「硬骨頭」作為切入點？與創始人張弓的經歷又有著怎樣的關係？日前，在與張弓的對話中筆者找到了答案。

將大數據用於春耕

看著農田裡一片片綠油油的紫雲英，趙冬冬的心裡甚是欣慰。原本為了改善土質，提高水稻產量而種植的紫雲英，如今也成了這裡一道靚麗的風景。

趙冬冬是江蘇蘇北糧油有限公司董事長，為了提高水稻的品質，他除了把種小麥的時間空出來讓土地休息，還在所有的訂單地塊里為水稻準備了綠肥紫雲英。

趙冬冬的訂單地塊位於泗洪縣，泗洪地處中國五大淡水湖之一的洪澤湖西岸、淮河中游，屬東亞秀風區，又屬北亞熱帶和北暖溫帶的過渡區，境內河流縱橫，地塊兒被割裂的很分散。

在筆者的印象中「漫步在洪澤湖邊，看蘆葦青青，蓮葉田田……」是泗洪人的生活狀態，當然這個用水韻詮釋美的地方，被水滋養千年的城市還有另一個特徵——盛產水稻。

「每年4月份，將田裡的紫雲英翻耕過來，用作培育栽種水稻的底肥，這樣能減少肥料的使用量，有它作底肥能提高水稻有機生長能力，同時也減少了農田裡的雜草生長。」

有的地綠肥長勢好，有的地方綠肥長勢比較差，同一時間耕種會影響水稻的產量，趙冬冬決定「因地制宜」讓綠肥長好了再耕種。不過他很快發現，要實現「因地制宜」，只能派人四處跑，進行實地觀察指導。

「整體的效率很低，進程也特別緩慢。」趙冬冬傷透了腦筋，直到遇見了張弓。「在一次會議上，我遇到了張弓，當時就簡單聊了下，覺得他們做的或許能解決我現在遇到的問題。」

之後，趙冬冬便邀請張弓團隊來泗洪縣做實地考察。在張弓的印象中，稻田應該是連成片，就算被割裂也是大體分布在幾處。去了泗洪之後，張弓卻大吃一驚，「趙冬冬管理的40000畝稻田分布在泗洪縣20幾個鄉鎮，數量龐大且尤為分散。」

雖然如此，但張弓覺得實現精細化管理並不是不可能。在一周的時間裡，張弓對趙冬冬管理的稻田進行了細緻的考察，從地勢到土壤到氣候再到作物的具體情況。之後便返程回京開始設計具體的方案，不久之後，方案便開始應用了。

又是一年春耕時，現在通過趙冬冬的網路數據中心，每天只要花費一個小時的時間，就可以了解所有地塊的綠肥長勢情況。

在其網路數據中心的大屏幕上，通過佳格天地的耘境平台可以看到縱橫交錯的網格（如上圖所示），被點亮的網格是趙冬冬的田地，綠色代表小麥，藍色代表水稻，不但這些零散的地塊一覽無遺，輕觸屏幕還能顯示每個地塊作物的種植信息。

不僅能夠呈現零散地塊的信息，更關鍵的是每個地塊綠肥的長勢，也能看的一清二楚，屏幕中不同的顏色代表了綠肥從去年開始種植到現在長勢情況，「黃色的區域暫時不可以翻耕，需要再長一段時間，綠色的區域已經達到了90%的覆蓋率，長勢非常好，接下來就要通知農戶開始春耕。」

在萬物復甦的季節里，忙碌的除了農戶之外，還有張弓和他的團隊。

出走NASA 向另一個「新世界」發起戰書

在北京中關村的寫字樓里，張弓和他的團隊正在對不同的數據進行清洗，把殘缺、錯誤和重複的數據過濾掉，將可用的土地、作物長勢、氣候、土壤等數據以統一的格式通過可視化工具發布到耘境平台。「每年的春耕和秋收時節最為忙碌。」張弓告訴數據猿。

張弓，36歲，本科畢業於南京大學，碩士畢業於北京大學。在國內求學期間，張弓不是在研究氣象，就是在學慣用衛星數據分析地表狀態，而他身上最大的標籤莫過於「美國航空航天局(NASA)科學家」。

碩士畢業之後，張弓毅然決定遠赴海外求學，在美國猶他州立大學攻讀生態學博士期間，張弓很是用功，第一年就修完了大部分課程，在旁人看來，張弓的「速度」太快了，但他自己卻說：「學習的時間越久，對所學的知識就越好奇，想著快點把自己所學的知識投入到實際的應用中，也想探索更多新的東西。」

憑著運氣和學識，張弓獲得了美國航空航天局（NASA）Ames研究中心的工作機會。NASA在多數人的印象中是一個神秘而神聖的領地，對於張弓如是。神秘的地方在於它離未知的太空比其他太空研究組織更近，神聖的地方在於到此的人們對於未知領域孜孜不倦的探索精神，「或許一輩子不會離開這兒。」張弓當時想。

在Ames研究中心，張弓擔任數據科學家一職，從事衛星和氣象大數據在農業和生態領域的應用，主要工作是利用高性能計算處理衛星圖像來觀察地表狀態。在那期間，張弓參與了美國農業部和美國森林局以及商業機構的重要項目，多項技術創新成果被應用於NASA地球信息共享系統（NEX）。

「NASA在高性能計算方面研究了三四十年，動用過大型計算機，甚至還專門為此開發過演算法、工具和語言。」或許正因如此，當張弓看到新型的創業公司將這些技術輕鬆地用於實際的商業場景中，並且技術方面更加高明之時，張弓的思想發生了動搖，他們怎麼實現的？好奇的同時，一個念頭也在他心中揮之不去。

這個念頭便是在矽谷創業。雖然搞研究和創業對張弓來說都是對未知領域的不斷探索，但科研的環境更加單純，而創業需要面臨方向、團隊、資金等各方面的壓力。

「創業的風險很大，當時也糾結過要不要做這個事情，不過心裡一直有個聲音：一定要試一試。」或許是多年的科研經歷給了張弓更多的勇氣，亦或許是他身上與生俱來的探索精神的驅使。

從小愛折騰，跟老師、學校『對著干』，長大了喜歡去探險：騎行去西藏，獨自一人穿越雪山，和師弟開車橫穿美國，6月份爬吐魯番的火焰山……身邊的人都說張弓太瘋狂了，他卻樂在其中，「我總是對未知的領域充滿好奇。」

這種好奇心讓他向另一個未知世界發起了「戰書」。之後，張弓便離開了曾「奮戰」8年的NASA，開始籌備創業。

初期階段，張弓覺得無從下手，一方面從科學家到創業者身份的轉變讓他覺得無所適從，另一方面團隊的組建並不容易。

「首先要讓自己的意識轉變過來。」他開始學習創業的相關課程，並向身邊的創業者不斷討教，並在幾番周折之後說服了顧竹和張文鵬一起創業。

顧竹，南京師範大學碩士，美國紐約州立大學博士，博士畢業之後進入美國航空航天局(NASA)專註遙感影像的深度學習的研究。

張文鵬，十餘年來紮根中美農業市場領域，曾參與美國明尼蘇達大學、威斯康辛麥迪遜大學、美國農業部的研究項目，並在Willis Re韋萊農業再保險、孟山都公司中國擔任過商務部門要職。

「創業是一門學問，每一天都有喜悅和困苦。」核心人員確定了，但公司該朝著什麼樣的方向發展呢？

在我國農業發生重大變化之時介入

「當時我們主要考慮的方向有三個：金融、環保和農業。」據張弓回憶，對於這三個方向，他們考慮了很久，基於自身的經歷和大量的考察後張弓決定把方向定於農業，並於2015年10月份把公司遷回國內。

農業是我國最大的傳統產業,是互聯網企業最難啃的一塊硬骨頭，「創業的初期，回國了幾次，順便也去中國的田間看了看，不得不說國內農業的信息化程度確實低，或許我們能做點什麼。」

「布穀飛飛勸早耕, 春鋤撲撲趁初晴。」自古以來中國就有以農治國的傳統，中國的農業分為前、中、後三個部分，前期是種子、農藥、化肥，中間是種植，後面是生產、流通、銷售。

隨著技術的進步，我國現代農業建設總體向著國際最先進的生產方式去邁進。儘管如此，但仍然存在很多問題：

首先，目前我國大多數地方仍然是精耕細作的小農經營模式，其經營的靈活性不足和低效性已經越來越不能適應激烈的市場競爭，經營走向困難。

其次，我國大多數農業生產還停留在粗獷的低級階段，科技的投入很有限，導致了農業產品的產量不穩定，經營者靠天吃飯；生產率低，產品質量差，市場競爭力弱。

最後，傳統的農業生產者往往只顧大量盲目的生產，而不參與生產完成後的銷售問題，造成產銷脫節。這樣生產者就不能及時的掌握市場的信息，根據市場細微的變化來制定相應的營銷策略。

根據《中共中央關於制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》指出，要大力推進農業現代化，著力構建現代農業體系、生產體系、經營體系，提高農業質量效益和競爭力，走產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的農業現代化道路。

「在中國，農戶擁有的田地面積小且分散，以前是人工的操作，有了大農機也沒什麼用，但是中國的信息化基礎和信息化下面承載的數據使得我國農業有一些跨越式的發展，比如說農戶有好幾小塊的地，秋收季節給農機主和糧商打個電話，直接讓他們進行收割，到時候結算便可，中國農業的規模化、集約化和信息化同時在發生。集約化是非常有利於數據收集的，只有擁有這樣的數據，才能夠做更好的土地歸集、整理乃至交易的內容。」

張弓說：「中國的農業正在發生重大的變化，就是這個時候，風起於青萍之末，正好是最開始的時候我們就要去介入。」

利用衛星遙感數據探索農作物生長的奧秘

張弓團隊的介入方式很特別，通過衛星遙感技術採集土壤、地塊、農作物和氣象數據，再對這些數據進行處理、分析和可視化，進而觀察農作物的生長情況，幫助農戶做決策。

很多人不禁要問，衛星距離地球表面至少有120公里，這麼遠的距離衛星是如何收集地面作物信息的？什麼樣的衛星數據又是符合要求的？

張弓也向數據猿做了下科普：

在自然界，所有的物體都能夠反射肉眼不可見的紅外光，當紅外光在地面和農作物上反射時，衛星就可以把這些反射的光線收集起來，從而變成一組組的數據。

另外，衛星有三種類型: 第一種是公共衛星。比如氣象衛星、資源衛星等屬於公共數據，這些數據是免費的；第二種是科研或者技術類的衛星。這種衛星名義上也不收費用，但是要花一些費用做數據處理；第三種是完全商業衛星。獲取數據需要費用，農業的需求不一樣，可以根據需求購買數據。

佳格天地擁有中、美、歐等多個國家的十多顆衛星遙感資源，對於同一地點使用多顆衛星進行頻繁的觀測，之後再將這些數據進行融合。

採集到這些數據之後，將它們生動的呈現出來才是重頭戲，張弓毫不避諱的說：「這也是最難的。」好在他們的團隊有足夠的實力。

那麼具體要用到哪些技術？張弓說：「有很多，每一個要素都會有專門的技術，舉一個例子，比如說怎麼得到土壤水分值。我可以用遙感的方案得到，加以探頭獲得的數據做補助，然後設計出模型，作物模型裡面也有氣象數據，把它們都綜合到一起，最後得到土壤水分值，整個過程是挺複雜的。對於作物來講，就是光照、水分，光照一般不缺，主要就是水分、溫度。」

基於以往的經驗和團隊成員的能力，他們開發了獨特的數據分析演算法和圖像解析技術，並將其用於農業這個特殊的場景。回憶起早期接觸到佳格天地的客戶，張弓對一位玉米農戶的印象很是深刻。

「從玉米耕種前的土地管理到後期的收割，佳格天地都全程參與了。」據張弓回憶，該農戶的土地地塊過於分散，佳格天地通過衛星遙感和氣象數據分析得到了該地區的土壤肥力狀況、歷史積溫狀況等，據此來給該農戶提供具體的耕種時間。

在玉米種植之後，佳格天地通過衛星遙感、氣象數據以及無人機等繼續監測玉米出苗信息以及長勢監控，可以清晰地看到玉米當前的播種密度、熟期、出苗日期、施肥記錄以及當前的生長狀態（如上圖所示）。

在玉米的生長過程中，病蟲害十分普遍。「在對氣象數據、衛星遙感數據以及無人機數據的綜合使用下，我們對於病蟲害發病期進行預測，精確到地塊級別。」

在玉米成熟之後，佳格天地會提供各個地塊作物的成熟度，再結合氣象數據可以提醒農戶當前作物最好的收割時期。

作物收割之後，佳格天地會繼續監測目標區域，包括土地的翻整、養護等，以獲取全面的種植區域農業信息，為目標區域的下一次農作物種植提供更加詳細的農業數據。

由於是早期客戶，張弓那段時間幾乎天天往地里跑，觀察玉米每個階段的生長情況，整個人都晒黑了好幾度。「當時主要是心裡沒底，畢竟理論和實踐還是有很大差距的。」

或許正是張弓這種不斷探索的精神，讓他距目標又更近了一步。如今的佳格天地已經是行業「老司機」了，無論是玉米、大豆、小麥、水稻還是火龍果、芒果等領域佳格天地都曾涉足過，從江蘇到山東，從東北到內蒙都能看到使用佳格天地的技術在周而復始耕耘的田地中使用，並且使用面積已經達到億畝級別。

除了農作物的全生命周期管理，佳格天地還將把自身業務延伸到農業金融方面，「農產品的市場行情每時每刻都在變化，在價格變化中吃虧的可能更多的是種地的人，他們掌握不了規律，導致很多損失，我們希望從最開始的原材料準備、農資的下行到生產，到最後農產品的上行跟它與之配套，包括農資、農機和農業金融，我們能用大數據的方式幫到他們。」

改變中國的農業是終極目標

如今，大數據在交通、物流、金融、營銷、教育、政府、能源等領域得到了廣泛的應用，與之相比農業似乎慢了一些，也不成體系，不過張弓並不擔心。

「大數據存在每個耕種者的腦子裡面，他們腦子裡有非常豐富的大數據系統，但差別就是我們把留存在大家腦中的經驗和理論提取了出來，用計算機的語言去描述它，將它形成體系，這是農業大數據，我們要利用它來改變中國農業。」張弓說。

發展至今，張弓的團隊從最初的3-4個人擴大到上百人，公司也先後獲得了經緯創投的千萬級天使輪投資，以及由DCM領投，經緯創投、磐谷資本等跟投的6000 萬元A 輪融資。那麼，下一輪融資何時啟動？張弓表示：「我們去年有幾千萬的收入，融資的事情不著急，今年我們會把更多精力放在業務上，對行業進行深耕。」

夜幕降臨，佳格天地的辦公室燈火通明，張弓和他的團隊還在開會，把最新的研究成果進行系統的梳理。「前段時間，我們在看一個東西能不能識別一種病蟲害，用了很多數據都不行，大家比較沮喪，後來用另外一套數據做的時候就成了。」

「我們每天都在突破，每天都有喜悅、惶恐、擔心，以及問題解決之後的幸福感、成功感。」張弓告訴數據猿。（文/郭敏）

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