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宅基地管理与利用
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四川苍溪县猕猴桃天空地一体化管理平台
苍溪县国家现代农业示范区在省农业农村厅、农业农村部的支持下,申报2019年数字农业试点县项目,并成功获批入选全国12个数字农业试点项目之一,按照国家相关部门和省市农业农村部门要求,苍溪县现代农业示范区开展了以猕猴桃产业为主体的数字农业建设探索。
四川苍溪县猕猴桃天空地一体化管理平台
项目背景
根据《关于抓紧申报 2019 年数字农业建设试点项目的通知》(农规(示范)〔2018〕2 号)文件,苍溪县国家现代农业示范区在省农业农村厅、农业农村部的支持下,申报2019年数字农业试点县项目,并成功获批入选全国12个数字农业试点项目之一,按照国家相关部门和省市农业农村部门要求,苍溪县现代农业示范区开展了以猕猴桃产业为主体的数字农业建设探索。
项目概述
2019年,四川苍溪县数字农业试点县建设项目获批,是2019年全国十个数字农业试点县之一。项目围绕农业重要领域数据资源建设、农业生产数字化建设以及农产品标准化、标识化、身份化体系建设,探索特色优势产业——猕猴桃产业的数字化实现路径。
项目结合物联网设备、卫星遥感等现代信息技术的应用,实现天-空-地一体化数字技术在猕猴桃产业中的集成应用。通过多源数据的关联分析,对猕猴桃果园的环境、长势、气候、土壤墒情等特征进行综合监测,构建贯通信息采集、分析决策、智慧管理等各环节的数字农业集成应用体系。
建设内容
1、果园全景展示
果园全景以数字果园平台中全流程采集的环境、种植、加工、销售等数据、以及卫星遥感和气象数据为基础,基于大数据分析及可视化技术,实时展示新型农业经营主体的猕猴桃生产全过程,为管理人员提供数字农场全景图。
2、地块测算
通过高分辨率卫星遥感影像,按照猕猴桃地块形态、耕种方向、行距垄距和图像纹理等特征,精准识别猕猴桃基地的地块,在地图上矢量化展示区域内种植概况,主要是地块的面积、分布等信息。
3、果园识别
基于多尺度的卫星影像数据、本地统计数据以及用户上传数据,将多源异构环境数据统一到自然图像平台上,同时开发针对融合环境大数据的深度学习技术,设计并完善适应相应数据结构的深度学习模型,实现对地块上猕猴桃种植的精确识别和分类。
4、气象预报预警
农业气象服务是通过图表、动态演示等多种方式,利用气象站点数据、基地物联网数据、气象预报数据等气象数据资源进行分析,为种植基地提供5km*5km公里网格过去(1年)、现在(逐小时)及未来(7-15天)三个时间跨度的综合气象、气象预报预警、旱情涝情监测、冷害冻害监测、动态灾情预测等服务。同时,针对华朴猕猴桃生产种植需求,提供定制化耕种、灌溉、打药、收获等农业气象专题预报服务。
5、土壤墒情监测
通过遥感数据以及地面物联网土壤湿度数据进行分析,对猕猴桃的需水和干旱情况进行不间断地的监测。通过土壤含水量、干旱指数等多个数据指标,获得需水情况的综合评估。通过地块级需水灌溉量精准的计算,为后续水肥一体化、节水灌溉等设备的精准运行提供数据依据。
6、病虫害监测
由于猕猴桃溃疡病无法用数字化设备监测,因此本项目的病虫害监测设备主要用于猕猴桃其他病虫害的监测。对于溃疡病,采用线下的样本检验,检验数据录入平台,并在“天空地一体化猕猴桃数字果园”的病虫害监测中,针对气象数据、检测数据和传感器数据,对溃疡病等猕猴桃主要病虫害做监测预警。
7、病虫害数据标注
对病害、虫害的物联网采集的数据,进行图像识别的前期处理,标明检测物(病害、虫害)的位置、类别等,为构建病虫害识别和与预警模型提供样本数据标注和训练服务。
8、病虫害监测预警
有效整合线下基于物联网的病虫害监测设备数据、气象数据、生产履历数据等,基于海量数据的深度分析和挖掘,建立病虫害发生关联条件预测,开发病虫害大数据预警系统,对病虫害发生进行有效的预警,并生成可视化的专题分析结果,为防治决策提供参考。联合植保专家,开发病虫害专家诊断系统及绿色防控决策支持系统,实现防控信息可追溯,为生产者、消费者、监管者提供农产品质量安全信息服务。系统功能主要对设施内的植物病虫害发生相关的生产履历,环境数据,害虫数据等数据进行分析,构建病虫害发生预警模型进行监测等级预警。
建设成效
项目建成后,通过大数据生产期指导、上市价格存货指导和病虫害预警等多方面技术应用,猕猴桃等重要农产品生产成本大幅降低,经济效益显著。
同时,项目全面推进了大数据、物联网、人工智能等新技术与猕猴桃生产各领域各环节深度融合,有效推动了种植基地的基础设施建设和升级改造,建成了具有技术先进性、产业带动性、可规模化应用的数字农业标杆。