基于物联网技术的数字农田信息监测系统研究

我国城镇化步伐的加快促使着我国的农业发展从传统农业生产模式向现代农业生产模式转型,在这个大背景下,研究一种基于物联网技术的数字农田信息监测系统。首先分析我国农业生产的现状,将监测系统分为信息采集终端、LoRa网关以及信息监控平台三部分。建立硬件总体设计架构,微控制器选用MSP430系列单片机,采用LoRa无线通讯技术对数据进行传输,当采集终端通过LoRa进行2 000 m范围的数据传输过程中,丢包率低于3%,满足数据传输的要求。采用"太阳能+3.7 V锂电池"的供电方式向系统供电,确保系统的长时间工作,通过测试发现采集终端的锂电池能够超过143 d正常工作,满足正常采集需求。利用IAR Embedded Workbench开发工具编写开发程序,绘制每个采集节点和功能模块的主程序流程图以及工作时序图,使用户能够时刻观察到农作物的生长情况,从而保证其健康地生长。整个监测系统满足农户对农田环境监测的需要,对于提升现代农业生产信息化水平有重要意义。

数字农田管理系统研究与应用

为了充分发挥信息平台综合优势,提高农业高标准信息化建设,基于GIS技术设计并实现了数字农田管理系统。系统数据通过多源空间数据融合技术,将遥感地图数据、农业土地数据、规划数据等基础空间数据进行一体化融合,形成数据“一张图”。利用移动端的便利性,将系统应用于户外的高标准农田项目的全周期监管过程,实现了项目在规划、建中、建后等阶段的有效监管,并形成数字档案便于查阅、统计与浏览。系统的应用,显著提高了县区一级的高标准农田项目监管效率和水平,推进了监管部门信息化水平,实现农田建设统一、精准、高效的数字化管理,有效破解了难点、堵点,推进农田建设高质量发展。

基于无人机摄影技术的农田场景可视化系统设计与实现

为了快速且准确地获取大面积农田数字影像和三维图像信息,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术构建高精度农田影像和实景三维模型的方法。以新疆维吾尔自治区昌吉市华兴农场作为研究区域,基于无人机采集的地面影像数据,分别使用全景地图构建技术和三维建模技术制作农田高精度的数字正射影像和实景三维模型,在此数据基础上与研究区域基本信息数据进行融合,采用B/S架构设计基于农田场景的可视化系统。结果表明,该可视化系统能够对农田场景进行二维和三维视图的可视化展示。

湖南省基本农田监管系统的设计途径

以宁乡县为例 ,在ArcView平台上开发主系统 (MLIS)进行空间数据的管理 ,在FoxPro平台上开发属性数据库系统(ALIS) ,将MLIS和ALIS联结 ,达到空间数据和属性数据的有机结合。通过系统运行 ,及时了解基本农田数量与质量的动态变化情况 ,从而为科学施肥、培肥地力、改造中低产田土、土地管理。

舟山定海区:以绿色农田建设为抓手 打造高质量农田样板

定海区马岙街道绿色农田建设项目是全省首批绿色农田试点项目之一,以提高粮食综合生产能力为目标,项目建设重点是改善农田基础设施、开展数字农田建设、探索多种绿色高效技术加强耕地地力、全面推行绿色农业生产方式和保护性耕作,同步实施污染源头减量与末端减排,建设田间水循环体系,构建农田绿色水生态系统,保护农田生物多样性;强化生产综合利用,突出种粮属性;科技赋能绿色农田,建设农田监管数字化系统,完善对农田及利用情况的动态监测监管,着力打造设施齐全、土壤肥沃、科技先进、高产高效、绿色生态的高质量高标准农田样板区,为稳定粮食生产、促进农业高质量发展夯实基础。

水稻全生育期近地空农情遥感精准监测应用

【目的】通过对水稻全生育期近地空农情遥感精准监测应用,在近地空尺度采集农田及水稻全生育周期冠层高分辨率光谱及影像,反演土壤及农作物全生育周期关键农情信息,实现农作物无损、便携、精准、低成本监测和种植端数字化溯源,农田全过程管理的数字化和可视化,为进一步农业数字化工作提供科学指导。【方法】通过采集水稻全周期(分蘖期、拔节期、孕穗期、扬花期、灌浆期、结实期)田块、冠层高分辨率的光谱及影像数据,利用农情遥感监测模型和人工智能算法反演土壤平整度、土壤墒情、土壤肥力、苗情、作物长势、病虫害等级分布、叶面氮含量、产量预测等数据,形成符合农场生产需求的全指标监测体系。将农情监测指标部署到“麦芒”数字农田平台,实现SaaS方式的在线运行。【结果】水稻全生育期农情快速监测与诊断模型大田应用精度≥80%,节约亩均劳动力成本33%-50%,提高实测作业效率50%-100%,快速计算土方量节约工程量20%,精准施肥平均节约施肥量为22%,对水稻品种及栽培方式给予针对性建议,实现水稻增产5%-8%。【结论】近地空农情监测系统已经具备了一定的农技指导作用,可实现水稻全生长期生长状况跟踪和农情诊断,提供精准施肥、变量施药、精准灌溉等方面的数据指导,实现种植端溯源;基于遥感监测信息实现了从农田建档到土情监测,再到耕种管收的全过程数字化和可视化管理。