目 錄

1 項目概述 1

1.1 項目背景 1

1.1.1 發(fā)展數(shù)字化農(nóng)業(yè)是國家戰(zhàn)略規(guī)劃要求 1

1.1.2 鄉(xiāng)村信息化發(fā)展對大數(shù)據(jù)建設提出了新要求 2

1.1.3 落實政策部署推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化及數(shù)字化 2

1.2 現(xiàn)狀分析 3

1.3 政策法規(guī) 4

1.3.1 國家相關政策 4

1.3.2 省相關政策 4

1.3.3 相關政策 4

1.4 標準規(guī)范 4

1.4.1 技術標準規(guī)范 5

1.4.2 行業(yè)標準規(guī)范 5

1.4.3 國家標準規(guī)范 5

1.5 建設目標及內(nèi)容 6

1.5.1 建設目標 6

1.5.2 建設內(nèi)容 7

2 需求分析 7

2.1 信息資源建設需求分析 7

2.1.1 土地資源管理 7

2.1.2 基礎地理信息資源 7

2.1.3 環(huán)境監(jiān)測信息資源 8

2.2 數(shù)據(jù)資源需求分析 8

2.2.1 數(shù)據(jù)應用需求 8

2.2.2 數(shù)據(jù)安全需求 8

2.2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量需求 9

2.2.4 數(shù)據(jù)交換共享需求 9

2.3 其他需求分析 9

2.3.1 基本需求 9

2.3.2 核心需求 10

2.3.3 功能需求 10

2.3.4 性能需求 11

3 項目建設必要性與可行性 12

3.1 必要性分析 12

3.2 可行性分析 12

3.2.1 政策環(huán)境條件 12

3.2.2 社會環(huán)境條件 12

3.2.3 技術環(huán)境條件 13

3.2.4 經(jīng)濟環(huán)境條件 13

4 總體設計 13

4.1 架構設計 13

4.1.1 總體架構 13

4.1.2 數(shù)據(jù)架構 14

4.1.3 部署架構 15

4.1.4 安全架構 16

4.1.5 應用模式 17

4.2 技術路線 18

4.2.1 微服務 18

4.2.2 GIS技術 31

4.2.3 衛(wèi)星遙感應用技術 35

4.3 接口設計 42

4.3.1 外部接口 42

4.3.2 內(nèi)部接口 42

5 建設內(nèi)容 45

5.1 數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺 45

5.1.1 土地資源監(jiān)測 45

5.1.2 地塊分布監(jiān)測 46

5.1.3 執(zhí)法記錄監(jiān)管 46

5.1.4 種植品種分布監(jiān)測 47

5.1.5 作物長勢監(jiān)測 48

5.1.6 苗情監(jiān)測 49

5.1.7 成熟度預估監(jiān)測 50

5.1.8 產(chǎn)量預估監(jiān)測 51

5.1.9 病蟲害監(jiān)測 51

5.1.10 氣象監(jiān)測 52

5.2 六大應用系統(tǒng) 54

5.2.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理平臺系統(tǒng) 54

5.2.2 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和預警平臺系統(tǒng) 58

5.2.3 特色農(nóng)產(chǎn)品銷售以及流通系統(tǒng) 72

5.2.4 農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng) 77

5.2.5 農(nóng)機監(jiān)管平臺系統(tǒng) 81

5.2.6 標準化生產(chǎn)種植系統(tǒng) 84

6 項目建設管理 86

6.1 項目組織機構 86

6.1.1 項目組織機構 86

6.1.2 項目領導小組 88

6.1.3 項目專家小組 88

6.1.4 質(zhì)量保證小組 88

6.1.5 風險管理小組 88

6.1.6 實施開發(fā)小組 88

6.2 項目建設與運行管理制度 88

6.2.1 項目管理例會制度 89

6.2.2 信息溝通制度 89

6.2.3 項目重大事項決策制度 89

6.2.4 質(zhì)量管理 90

6.2.5 進度管理 95

6.2.6 安全施工管理制度 100

6.2.7 文明施工制度 100

6.3 項目風險與風險管理 100

6.3.1 風險識別與分析 100

6.3.2 項目風險防控措施 101

6.3.3 建立有效的風險控制管理過程 101

6.3.4 檢查工程質(zhì)量，簽證技術材料 102

6.3.5 控制施工動態(tài)，做好協(xié)調(diào)工作 103

項目概述

建設目標及內(nèi)容

建設目標

通過建設《數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺》，走以科技為支撐的內(nèi)涵式現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路，圍繞國家糧食安全戰(zhàn)略和高標準糧田建設要求，全面落實“藏糧于地，藏糧于技”方針，把數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺打造為高水平、綜合性的信息服務中心，進一步拓展對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的服務保障能力，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；?jīng)營，扛牢糧食安全責任，全面夯實糧食增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)基礎。

《數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺》信息化項目建設從實際需求出發(fā)，堅持可靠、實用、高標準、先進的原則，以“管護網(wǎng)絡化、手段信息化、監(jiān)督社會化、資料規(guī)范化”的高標準農(nóng)田保護方針為指導，以智慧農(nóng)業(yè)精細化為目標，以高標準農(nóng)田上圖成果及土地利用總體規(guī)劃修編數(shù)據(jù)庫為基礎，以物聯(lián)網(wǎng)技術的精確感知、5G傳輸技術和智能分析等技術為支撐，在工程、信息和管理三個層面上進行有機的融合，形成具備靈活適用的項目區(qū)自動化監(jiān)控體系、先進高效的農(nóng)田信息化體系、科學完備的農(nóng)田管理保障體系等功能特點的現(xiàn)代化高標準農(nóng)田項目區(qū)示范工程，實現(xiàn)配水精準化、灌溉智能化、管理精細化、服務便捷化、運維專業(yè)化、工程數(shù)字化。

建設內(nèi)容

本項目建設一個數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺及六大應用系統(tǒng)，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理平臺系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和預警平臺系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺系統(tǒng)、智慧農(nóng)機監(jiān)管平臺系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品銷售及流通系統(tǒng)、標準化生產(chǎn)種植系統(tǒng)等，覆蓋全部智慧農(nóng)業(yè)智能監(jiān)測設備，實現(xiàn)智能監(jiān)測站與數(shù)據(jù)中心可靠通信，實現(xiàn)平臺和用戶的信息交互。

總體設計

架構設計

總體架構

一個數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺：建一張“人、地、天”一體化的全面感知平臺；

六大應用系統(tǒng)：包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理平臺系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和預警平臺系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品溯源平臺系統(tǒng)、智慧農(nóng)機監(jiān)管平臺系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品銷售及流通系統(tǒng)、標準化生產(chǎn)種植系統(tǒng)，滿足不同用戶的差異化業(yè)務和服務需求。

平臺基于云服務及網(wǎng)絡中心，實現(xiàn)管理的規(guī)范化、科學化，提高了智慧農(nóng)業(yè)工程管理水平和服務能力。

按信息化建設布局分為基礎設施層、數(shù)據(jù)資源層、支撐層、平臺層、應用層以及信息安全和標準規(guī)范體系。

數(shù)據(jù)架構

圖 數(shù)據(jù)架構圖

平臺數(shù)據(jù)架構如圖所示，通過各種數(shù)據(jù)采集方式匯集業(yè)務數(shù)據(jù)，知識數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)和文檔數(shù)據(jù)等，建立數(shù)據(jù)倉庫并同步進行數(shù)據(jù)治理?；诮y(tǒng)一的數(shù)據(jù)字典建立健全各類主題數(shù)據(jù)庫，并建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務接口和數(shù)據(jù)訪問權限管理機制，平臺各模塊提供實時、同源、高效、完整的數(shù)據(jù)。

部署架構

圖 部署架構圖

本項目首先接收監(jiān)測設備傳輸過來的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)解析處理后，存儲入數(shù)據(jù)庫。應用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)分離，應用程序按業(yè)務拆分，通過超鏈接進行關聯(lián)，使用消息隊列分發(fā)數(shù)據(jù)。建立本地緩存和遠程分布式緩存，提升性能。使用負載均衡，提升平臺的穩(wěn)定性，并賦予平臺可以通過增加服務器數(shù)量提升性能的能力。

隨著數(shù)據(jù)量增長，考慮使用分布式數(shù)據(jù)庫服務器和分布式文件服務器來保障數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)性能。

使用NoSQL和搜索引擎彌補關系型數(shù)據(jù)庫對非關系型數(shù)據(jù)處理的不足。采用微服務方式部署，采用公有云模式，不僅數(shù)據(jù)安全且免維護費用。本設計架構，部署科學合理，減少浪費，保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

平臺部署主要技術要求如下：

平臺部署于公有云，其中

1. 云服務器最小要求：（數(shù)量根據(jù)應用需求調(diào)整）

核數(shù)：16C

內(nèi)存：32GB

系統(tǒng)盤：超高IO100G

數(shù)據(jù)盤：高IO500G

對象存儲服務：提供標準多AZ存儲服務，每年10TB應用存儲空間；

1. 云數(shù)據(jù)庫服務：MYSQL （數(shù)量根據(jù)應用需求調(diào)整，為保證數(shù)據(jù)安全要求主備）

規(guī)格：8核16G

存儲空間：500G

1. 彈性公網(wǎng)IP：共享帶寬，不低于30Mbit/s；

2. 云容器引擎：提供高可靠高性能的企業(yè)級容器應用管理服務，支持Kubernetes社區(qū)原生應用和工具，簡化云上自動化容器運行環(huán)境搭建。

3. 微服務引擎：提供服務注冊、服務治理、配置管理等全場景能力；幫助用戶實現(xiàn)微服務應用的快速開發(fā)和高可用運維。支持多語言、多運行時；支持雙棧模式，統(tǒng)一接入和管理SpringCloud、ApacheServiceComb（JavaChassis/GoChassis）、Dubbo侵入式框架和Istio非侵入式服務網(wǎng)格。

4. 云備份服務：為云內(nèi)存儲數(shù)據(jù)提供備份服務，針對病毒入侵、人為誤刪除、軟硬件故障等場景，可將數(shù)據(jù)恢復到任意備份點

5. 主機安全服務：提供云上服務器基礎安全防護能力

6. Web應用防火墻服務：對網(wǎng)站業(yè)務流量進行多維度檢測和防護，監(jiān)測HTTP（S）請求，識別并阻斷攻擊行為，保護Web服務安全穩(wěn)定。

7. 安全態(tài)勢感知服務：保護云上網(wǎng)絡，提前發(fā)現(xiàn)威脅事件，感知網(wǎng)絡攻擊。

8. 堡壘機服務：包含主機管理、權限控制、運維審計、安全合規(guī)等功能，支持Chrome等主流瀏覽器隨時隨地遠程運維。

安全架構

《數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺》安全體系滿足國家信息安全等級保護三級要求，應用安全防護體系架構圖如下圖所示。

圖 平臺安全架構

訪問安全：安全認證登錄，密碼長度與密碼安全性有較大關系，對用戶密碼最短長度進行要求，對用戶密碼進行密文顯示和儲存，保證密碼安全性。對于長期未訪問和異地訪問的用戶，采用手機驗證碼驗證的方式，保證使用者是賬戶擁有者。

權限管理：對管理端不同操作人員權限進行管理，基于用戶角色賦予操作人員不同的頁面訪問、數(shù)據(jù)查看和數(shù)據(jù)操作訪問權限。

敏感信息保護：對用戶聯(lián)系方式，身份證號和其他的敏感數(shù)據(jù)進行脫敏展示，以防數(shù)據(jù)暴露。

數(shù)據(jù)上傳合規(guī)性驗證：用戶提交數(shù)據(jù)時，對數(shù)據(jù)進行合規(guī)性驗證，保證數(shù)據(jù)的有效性。

通信安全：應用程序傳輸敏感信息過程中應采用SSL/TLS數(shù)據(jù)加密傳輸方式，并在客戶端對SSL證書合法性進行校驗。獲取數(shù)據(jù)信息時，通過令牌驗證，保證數(shù)據(jù)去向目標可控。

數(shù)據(jù)存儲安全：主從數(shù)據(jù)庫，主庫同時負責讀取和寫入操作，并復制寫入到一個或多個從庫中，從庫只負責讀操作。樹狀形式的從庫再將寫入復制到更多的從庫中去。如果主庫離線，系統(tǒng)可以以只讀模式運行，直到某個從庫被提升為主庫或有新的主庫出現(xiàn)。

應用模式

圖 應用模式圖

數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺的建設為管理者、操作者、生產(chǎn)者等角色提供了豐富的場景，各種功能結合不同的場景，通過不同的形式提供給最終用戶，以實現(xiàn)便捷的應用服務和良好的用戶體驗。

平臺對大量數(shù)據(jù)進行處理，處理完成的數(shù)據(jù)用于對外展示和生產(chǎn)決策。因此主要通過監(jiān)控大屏進行展示，并在PC端的平臺管理端集成其數(shù)據(jù)展示功能，使用戶能更方便的使用系統(tǒng)進行查詢?yōu)g覽，不受地域限制。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設備的管理集成在管理端的數(shù)據(jù)接收服務器中，主要完成設備運行狀態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸情況和設備故障預警等功能。

本項目的用戶除平臺工作人員和管理人員外，平臺為廣大農(nóng)戶和相關從業(yè)者也提供了很多服務，結合廣大農(nóng)戶日常習慣特點，使用電腦時間較少，因此為農(nóng)戶和相關從業(yè)者的服務均集成在用戶服務APP中。

此外，通過該平臺的建設，對農(nóng)業(yè)相關數(shù)據(jù)形成了較為成熟的數(shù)據(jù)倉庫，數(shù)據(jù)的再次加工利用會更加便捷，可提供標準的API接口供其他業(yè)務系統(tǒng)使用。

技術路線

微服務

微服務云應用平臺是面向調(diào)控云業(yè)務的一站式PaaS平臺服務，提供微服務框架，兼容主流開源生態(tài)，不綁定特定開發(fā)框架和平臺，幫助開發(fā)人員快速構建基于微服務架構的分布式應用；提供應用云上托管解決方案，幫助用戶簡化部署、監(jiān)控、運維和治理等應用生命周期管理問題。

1、微服務架構

圖 微服務應用架構示意

微服務框架(CloudServiceFramework)是企業(yè)級微服務應用管理平臺，包含服務注冊、配置和治理中心，幫助用戶實現(xiàn)微服務應用的快速構建、實時監(jiān)控和高可用保障。兼容主流開源生態(tài)，不綁定特定開發(fā)框架和平臺，支持已有應用業(yè)務代碼零修改接入。

圖 微服務-SaaS服務架構圖

圖 微服務-SaaS服務架構圖-調(diào)度

（1）微服務開發(fā)框架

支持Springcloud、Dubbo、grpc、thrift等微服務RPC框架；提供微服務的注冊、發(fā)現(xiàn)、通信、路由、重試等基礎能力。

（2）微服務治理中心

1）負載均衡提供微服務的負載均衡、限流、降級、容錯、熔斷、灰度發(fā)布、回滾等服務治理中心。當出現(xiàn)訪問量較大，單個服務實例無法負載的情況下，選擇合適的負載均衡策略保證負載在多個實例中能夠均衡分布。負載均衡策略包含隨機、輪詢、響應時間權重、一致性哈希（超過會話保持時間或失敗次數(shù)閾值時，不再訪問該實例）。

負載機制：采用Nginx

圖 負載均衡架構

2）服務限流

限流解決微服務實例之間的流量分配問題，當當前服務實例的QPS超過給定閾值時，該服務實例不再接受新的請求。

3）服務降級降級是容錯的特殊形式，通過限制非核心服務的可用性，來保證核心業(yè)務的正常運行。服務降級包括：手動降級（即刻降級）和容錯降級（當服務請求發(fā)生錯誤時進行降級）。服務降級后，消費方對該服務的調(diào)用直接返null或拋出異常。

4）服務容錯當服務請求發(fā)生錯誤時，根據(jù)預設的容錯策略進行應對。容錯策略包含F(xiàn)ailover（在不同服務實例上重新嘗試建立連接）、Failfast（不再嘗試建立連接，即請求失敗時立即返回失敗結果）、Failback（在同一個服務實例上重新嘗試建立連接）。

5）服務熔斷當目標服務響應緩慢或大量超時發(fā)生時，熔斷該服務的調(diào)用，對于后續(xù)調(diào)用請求，不再調(diào)用目標服務，直接返回，防止雪崩效應，等到目標服務好轉(zhuǎn)再恢復調(diào)用。熔斷包含手動熔斷和自動熔斷兩種方式。自動熔斷在請求失敗率和窗口請求數(shù)超過給定閾值時自動觸發(fā)，需設置熔斷時間窗口參數(shù)。

6）灰度發(fā)布

按照權重方式設置灰度規(guī)則，通過配置每個服務實例的引流權重，請求按照配置的百分比率流向?qū)姆諏嵗?。支持使用服務分組、服務廠商、服務站點定義微服務的灰度發(fā)布規(guī)則。

（3）微服務安全管控

提供基于AK/SK的認證鑒權、黑白名單等能力保障服務訪問安全。

（4）統(tǒng)一配置中心支持微服務配置項的發(fā)布、更改和通知。

（5）微服務監(jiān)控

支持微服務實例和接口級的實時QPS、響應時間、出錯率等監(jiān)控統(tǒng)計。

圖 微服務監(jiān)控架構

（6）調(diào)用鏈跟蹤

實時分析系統(tǒng)內(nèi)每一次服務調(diào)用鏈的情況，精準發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的瓶頸和隱患。調(diào)用鏈詳情包括應用名、IP、調(diào)用類型（Springcloud、Dubbo、grpc）、被調(diào)用服務、狀態(tài)、響應時間、網(wǎng)絡流量，支持按應用名、時間范圍、調(diào)用類型、響應閾值等條件進行查詢。

2、API網(wǎng)關

API網(wǎng)關（APIGateway）提供高性能、高可用的API托管服務,輔助將能力、服務、數(shù)據(jù)以API的形式開放給調(diào)控云及其他業(yè)務系統(tǒng)，提供API定義、測試、發(fā)布、下線等全生命周期管理。

圖 API網(wǎng)關架構圖

（1）API生命周期管理

支持API創(chuàng)建、測試、發(fā)布、下線等生命周期管理功能以及API分組、版本管理、快速回滾等維護功能。

（2）權限控制

用戶以APP作為請求API的身份，網(wǎng)關支持針對APP的權限控制。API提供者主動授權某個APP調(diào)用某個API的權限，只有已經(jīng)獲得授權的APP才能請求相應的API。

（3）安全防護

支持多種身份認證方式，建議采用HMAC算法簽名。支持HTTPS協(xié)議，支持SSL加密。

（4）請求檢驗

支持參數(shù)類型、參數(shù)值（范圍、枚舉、正則、JsonSchema）校驗，無效校驗直接會被API網(wǎng)關拒絕。

（5）監(jiān)控告警。提供可視化的API實時監(jiān)控，包括：調(diào)用量、流量大小、響應時間、錯誤率。支持歷史情況查詢，以便統(tǒng)籌分析。

（6）SDK

至少支持JAVA、C++兩種語言的接口。統(tǒng)一配置中心著眼于把業(yè)務開發(fā)者從復雜以及繁瑣的配置中解脫出來，只需專注于業(yè)務代碼本身，從而能夠顯著提升開發(fā)以及運維效率。同時將配置和發(fā)布包解藕，也進一步提升發(fā)布的成功率，并為運維的力度管控、應急處理等提供強有力的支持。

統(tǒng)一配置中心是一款在分布式架構環(huán)境中對應用配置進行集中管理和推送的工具類產(chǎn)品，具有完善的配置管理流程、配置實時推送、多版本控制，更提供配置細粒度的管理如灰度管理、任意版本重置等豐富功能。基于該產(chǎn)品，可以在微服務、DevOps、大數(shù)據(jù)等場景下極大地減輕配置管理的工作量，增強配置管理的服務能力。

支持多種配置文件，包括：LinuxEnvironment、Tomcat、Nginx、SpringCloudConfig、Dubbo、Logback等。

圖 統(tǒng)一配置中心架構圖

GIS技術

1.技術選型

本系統(tǒng)需要采用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術，并可在電子地圖上進行信息查詢、結果展示等操作。

（1）GIS服務選擇

ArcGIS（版本10.5）。

（2）ArcGIS優(yōu)勢

1）系統(tǒng)的開放性

為了充分利用已有的企業(yè)資源，要求GIS軟件必須具備良好的開放性，包括支持多種硬件平臺、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以外，還要求能夠?qū)⒁延械母鞣N格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換目前可用的數(shù)據(jù)類型，及支持多種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。硬件平臺可以支持SUN、IBM、HPUnix、DigitalUnix、SGI、WindowsNT、AlphaNT等多種；數(shù)據(jù)庫可以支持Oracle、SQLServer、DB2、Informix等；開發(fā)工具除了軟件所帶的宏語言以外，由于采用微軟的組件對象模型（COM）技術，還可以是Delphi、VB、VC、C等大量其它的開發(fā)語言。

2）技術成熟、安全穩(wěn)定系統(tǒng)的安全性應具有三個方面的意義：一是系統(tǒng) 自身的堅固性，即系統(tǒng)應具備對不同類型和規(guī)模的數(shù)據(jù)和使用對象都不能崩潰的特質(zhì)，以及靈活而強有力的恢復機制；二是系統(tǒng)應具備完善的權限控制機制以保障系統(tǒng)不被有意或無意地破壞；三是系統(tǒng)應具備在并發(fā)響應和交互操作的環(huán)境下保障數(shù)據(jù)安全和一致性。平臺軟件是系統(tǒng)的基礎，GIS平臺的安全穩(wěn)定直接決定著整個系統(tǒng)工程的穩(wěn)定性。ESRI公司作為全球最大的GIS技術提供商，從事GIS理論研究、產(chǎn)品開發(fā)以及應用拓展近四十年，在全球擁有數(shù)以百萬計的用戶群體，其產(chǎn)品經(jīng)歷了數(shù)十年的應用考驗-可以說是千錘百煉，技術成熟，成功范例多，穩(wěn)定性強。

3）操作簡便、易于開發(fā)

ArcGIS系列軟件不僅有著完善的可擴展的體系結構，而且界面風格簡單友好，易于使用。同時ArcGIS具有公共組件庫，詳盡的文檔和例子代碼，使開發(fā)ArcGIS變得異常簡單。

4）海量數(shù)據(jù)的存儲企業(yè)級信息系統(tǒng)以及社會級信息系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)倉庫，用來存儲和管理所有的空間和屬性數(shù)據(jù)。這勢必要求所選用的GIS軟件具備海量數(shù)據(jù)的存儲和管理能力。ArcSDE對海量數(shù)據(jù)的存儲和管理以及多用戶的并發(fā)訪問等在國內(nèi)外眾多用戶現(xiàn)場都得到了很好的驗證和考驗。

2.ArcGIS平臺架構

圖 ArcGis平臺架構

應用層：用戶訪問ArcGIS平臺的入口，不管是GIS專家還是弱GIS人群，都可以通過Apps訪問ArcGIS平臺提供的內(nèi)容。

門戶層：ArcGIS平臺的訪問控制中樞，是用戶實現(xiàn)多維內(nèi)容管理、跨部門跨組織協(xié)同分享、精細化訪問控制，以及便捷的發(fā)現(xiàn)和使用GIS資源的渠道。門戶可通過聚合多種來源的數(shù)據(jù)和服務創(chuàng)建地圖，例如聚合自有的數(shù)據(jù)、Esri及Esri合作伙伴提供的數(shù)據(jù)等，制作的地圖可供用戶調(diào)用。

服務器層：服務器是ArcGIS平臺的重要支撐，為平臺提供豐富的內(nèi)容和開放的標準支持。它是空間數(shù)據(jù)和GIS分析能力、大數(shù)據(jù)分析能力在Web中發(fā)揮價值的關鍵，負責將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS服務（GISService）。

3.ArcGIS服務

（1）ArcGISGISServer

ArcGISGISServer可以將地理資源轉(zhuǎn)化為在線服務，這些資源包括地理制圖、地理編碼、地理處理、3D地理數(shù)據(jù)、要素編輯、網(wǎng)絡分析、OGC支持、數(shù)據(jù)訪問、移動數(shù)據(jù)提取等。這些在線資源可以供用戶通過桌面、Web、移動等多客戶端使用。

ArcGISGISServer是ArcGISEnterprise的核心組件，作為WebGIS平臺的托管服務器，是實施WebGIS平臺不可缺少的服務器產(chǎn)品。

圖 ArcGisServer站點架構

客戶端：客戶端可以使用ArcGISGISServerInternet服務或ArcGISGISServer本地服務創(chuàng)建Web應用程序、移動應用程序和桌面應用程序。ArcGISGISServer包括兩種指定的客戶端應用程序開發(fā)框架：1）WebAPIs，2）ArcGISRuntimeSDKs。

GIS服務器：GIS服務器用于托管GIS資源（例如地圖、地理處理工具和地址定位器等）并將它們作為服務呈現(xiàn)給客戶端應用程序。當客戶端應用請求某種特定服務時，GIS服務器產(chǎn)生響應并且將其返回到客戶端應用。GIS服務器可以是一臺計算機，也可以是多臺計算機。GIS服務器可以配置集群，每個集群專注于運行某項工作，以高效穩(wěn)定處理多并發(fā)請求。

WebAdaptor：WebAdaptor用于整合GIS服務器與現(xiàn)有的企業(yè)級Web服務器。WebAdaptor通過URL接收Web服務請求并將這些請求發(fā)送到站點中的GIS服務器。還可以通過HTTP負載均衡器、網(wǎng)絡路由器、或第三方負載均衡軟件來公開站點。

Web服務器：Web服務器用于托管Web應用程序，并為ArcGISGISServer

站點提供可選的安全和負載均衡能力。

數(shù)據(jù)服務器：數(shù)據(jù)服務器包含在GIS服務器上作為服務進行發(fā)布的GIS資源。這些資源可以是地圖文檔、地址定位器、Globe文檔、地理數(shù)據(jù)庫和工具箱。

（2）ArcGISGISServer主要功能

1）支持具有空間能力的數(shù)據(jù)庫

ArcGISGISServer支持對包含空間類型的商業(yè)數(shù)據(jù)庫中的空間數(shù)據(jù)進行直接操作。通過ArcGISGISServer可以將數(shù)據(jù)發(fā)布為成多種類型的服務，以供桌面、Web瀏覽器和移動設備等各種終端訪問。

2）空間數(shù)據(jù)管理

ArcGISGISServer通過兩種級別的地理數(shù)據(jù)庫來管理空間數(shù)據(jù)，它們基于相同的ArcGISGeodatabase模型（工作組級和企業(yè)級）。管理員可以對發(fā)布的地理數(shù)據(jù)實現(xiàn)抽取，檢入/檢出（check-in/check-out）以及復制等管理操作。

3）創(chuàng)建和管理GISWeb服務

ArcGISGISServer提供多種遵循REST、SOAP及OGC標準的Web服務，包括二三維地圖服務、矢量切片服務、影像服務、要素服務、地理處理服務等多種服務類型。并支持使用ServerObjectExtention（SOE）和ServerObjectInterceptors（SOI）進行服務自定義擴展，用來滿足用戶的不同需求。通過Web服務向桌面端、Web端和移動端提供豐富GIS功能。

4）移動應用程序

ArcGISGISServer支持iOS、Android、WindowsPhone、Windows等主流移動平臺。開發(fā)人員可以使用相應的開發(fā)工具包創(chuàng)建自定義移動應用。

5）在線編輯

利用ArcGISGISServer可以將存儲在企業(yè)級空間數(shù)據(jù)庫或原生關系數(shù)據(jù)庫中的空間和屬性數(shù)據(jù)發(fā)布為要素服務，然后在桌面端、Web端或者移動端進行在線數(shù)據(jù)編輯。

衛(wèi)星遙感應用技術

專題產(chǎn)品制作是衛(wèi)星遙感在農(nóng)業(yè)應用服務的關鍵。不同專題產(chǎn)品的生產(chǎn)采用不同的技術路線與模型算法。

（一）農(nóng)業(yè)用地監(jiān)測

隨著我國城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，農(nóng)業(yè)用地不斷減少，糧食安全受到一定威脅。利用遙感技術進行農(nóng)業(yè)用地監(jiān)測，摸清“家底”，意義重大。

農(nóng)業(yè)用地遙感監(jiān)測的技術路線為：基于Landsat8OLI、高分一號WFV等多源多時相數(shù)據(jù)，采用監(jiān)督分類中的最大似然分類方法對土地覆蓋信息進行分類，在GIS空間分析技術支持下，利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣計算土地轉(zhuǎn)換的凈變化量、交換變化量和總變化量，分析土地變化及轉(zhuǎn)換關系，從而實現(xiàn)農(nóng)用地動態(tài)調(diào)查與評估、可耕地退化態(tài)勢、土地流轉(zhuǎn)等的監(jiān)測。

農(nóng)業(yè)用地遙感監(jiān)測主要利用了土地覆蓋信息分類及土地覆蓋變化分析兩個關鍵技術：

（1）土地覆蓋信息分類

在經(jīng)過預處理的遙感影像基礎上，提取歸一化植被指數(shù)NDVI、改進的歸一化差異水體指數(shù)MNDWI、歸一化建筑指數(shù)NDBI，形成特征組合，提高分類精度。

NDVI=(ρNIR-ρred)/(ρNIR+ρred)，式中ρNIR為近紅波段反射率，ρred為紅光波段反射率。

MNDWI=(ρGREEN-ρSWIR1)/(ρGREEN+ρSWIR1)，式中ρGREEN為綠色波段反射率，ρSWIR1為中紅外波段反射率。

NDBI=(ρSWIR1-ρNIR)/(ρSWIR1+ρNIR)，式中ρSWIR1為中紅外波段反射率，ρNIR為近紅外波段反射率。

分類流程圖如圖所示：

圖 土地覆蓋信息

（2）土地覆蓋變化分析

土地利用轉(zhuǎn)移矩陣可以既全面又具體地分析區(qū)域土地利用變化的數(shù)量結構

特征。一般土地利用矩陣中Rij為T1到T2期間i類土地轉(zhuǎn)換為j類土地面積占土地總面積的百分比；Rii為T1到T2期間i類土地保持不變的面積百分比。Ri+為T1時i類土地面積總百分比。R+j為T2時j類土地總面積百分比。Ri+-Rii為T1-T2期間i類土地面積減少的百分比；R+j-Rjj為T1-T2期間j類土地面積增加的百分比。

土地覆蓋凈變化量Pj=MAX(Rj+-Rjj，R+j-Rjj)-MIN(Rj+-Rjj，R+j-Rjj)

土地覆蓋交換變化量Rj=2*MIN(Rj+-Rjj，R+j-Rjj)

土地覆蓋總變化量Zj=Pj+Rj=MAX(Rj+-Rjj，R+j-Rj)+MIN(Rj+-Rjj，R+j-Rj)

（二）作物識別與估產(chǎn)

能夠及時準確地了解主要農(nóng)作物各自的種植面積以及產(chǎn)量信息，對于制定糧食政策、優(yōu)化種植結構及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)銷售企業(yè)在糧食貿(mào)易中爭取主動權等有著非常重要的意義。

作物識別與估產(chǎn)的技術路線為：基于Landsat、哨兵二號、高分一號、高分六號、RapidEye等多源遙感數(shù)據(jù)，在深入分析小麥、玉米、大豆、棉花、水稻、油菜、甘蔗、煙葉、茶葉等多類典型作物光譜與紋理特征的基礎上，選用歸一化植被指數(shù)（NDVI）時間序列數(shù)據(jù)、紅邊波段上的光譜信息及近紅外波段上的紋理信息作為特征識別的依據(jù)，利用決策樹分類的方法提取目標作物；利用GIS空間分析統(tǒng)計功能，獲取該作物種植面積；然后，對歷史年份中作物關鍵生育期的NDVI累積值與當年作物單產(chǎn)進行回歸分析，建立冬小麥單產(chǎn)預測模型；單產(chǎn)預估值乘以面積，完成估產(chǎn)。

圖 作物識別與估產(chǎn)處理流程

（三）土壤墑情監(jiān)測

土壤水分在地-氣界面間物質(zhì)、能量交換中起著重要的作用，是農(nóng)作物生長發(fā)育的基本條件。大范圍的土壤墑情監(jiān)測是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導、農(nóng)業(yè)過程研究和環(huán)境因子評價的重要組成部分。目前土壤水分監(jiān)測方法主要有地面觀測、水文模擬及遙感反演三種。田間實測精度較高，但只能反映測量點附近數(shù)平方米范圍的信息，代表范圍有限，很難表現(xiàn)土壤水分空間變異格局，且耗費大量人力物力。水文模擬方法有助于獲取大范圍長時間序列的土壤水分數(shù)據(jù)，但涉及參數(shù)較多，受環(huán)境影響較大，制約了模擬結果的可信度。遙感技術具有大面積同步觀測，時效性、經(jīng)濟性強的特點，為大面積高動態(tài)監(jiān)測土壤水分提供了可能。

遙感監(jiān)測土壤墑情的原理是：在地表土壤水分變化不太大的情況下，地表溫度（LST）與植被指數(shù)（VI）存在明顯的負相關關系，即以LST和VI為坐標軸形成的散點圖呈一條斜線。當研究區(qū)域的地表土壤水分變化范圍較大時，不同斜率的直線形成了一個三角形空間，稱作溫度-植被指數(shù)特征空間（LST-VISpace），其中每一條斜線代表了不同的土壤水分狀況。因此，地表溫度與植被指數(shù)相結合可以表征土壤墑情，該指示性參數(shù)即為溫度植被干旱指數(shù)（TVDI），其計算公式如下：

其中，TS為任意像元的地表溫度，VI為植被指數(shù)（可選用歸一化植被指數(shù)NDVI、增強型植被指數(shù)EVI或山地植被指數(shù)NDMVI等）；a、b、c、d分別為干邊、濕邊擬合方程的系數(shù)，干邊即存在某一VI值所對應的最高溫度，濕邊與之相反。TVDI范圍在0-1之間，TVDI值越大，區(qū)域越干旱，土壤水分含量越低。

遙感監(jiān)測土壤墑情的技術路線為：利用每日中低分辨率的極軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)的熱紅外波段進行地表溫度LST的反演；為了消除和減弱高程和地形起伏的影響，還需引入DEM對LST反演結果予以地形修正；利用紅光波段和近紅外波段計算植被指數(shù)VI；然后建立LST-VI特征空間并進行線性擬合分析，得到干、濕邊擬合方程系數(shù)，求解TVDI，得到TVDI的空間分布圖；結合地面實測站點的地表土壤水分含量數(shù)據(jù)，建立TVDI與實測土壤水分含量的數(shù)學模型，最終生產(chǎn)出地表土壤水分含量數(shù)據(jù)日產(chǎn)品（空間分辨率1km），與此同時，還可以按照行業(yè)標準將研究區(qū)域劃分為潮濕、濕潤、正常、干旱與重旱，并在此基礎之上分析其空間分異格局，形成專題圖報。

圖 土壤墑情監(jiān)測流程

1. 農(nóng)業(yè)災害監(jiān)測

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受氣象條件影響很大，氣象災害的出現(xiàn)常常會影響農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，干旱、洪澇、病蟲害、風雹等都會對農(nóng)業(yè)造成巨大損失。遙感技術應用于農(nóng)業(yè)災害監(jiān)測有很大優(yōu)勢，如信息綜合、時效性強、可實現(xiàn)大范圍同步監(jiān)測和動態(tài)監(jiān)測等。

農(nóng)業(yè)災害監(jiān)測主要是針對多種農(nóng)業(yè)災害，監(jiān)測受災面積、評估受災程度。不同的農(nóng)業(yè)災害其遙感監(jiān)測方法也不同。針對不同農(nóng)業(yè)災害類型，首先需要分析圖像特征和生境特征（如下表所列），選取適宜的特征進行遙感解譯。

表 農(nóng)業(yè)災害圖像特征和生境特征分析

、

下面以病蟲害為例，介紹農(nóng)業(yè)災害監(jiān)測方法：

病蟲害期間，植物特征吸收曲線特別是紅色區(qū)和紅外區(qū)的光譜特性會發(fā)生相應變化，因此可以選擇適宜時間分辨率的多光譜或高光譜遙感影像數(shù)據(jù)的紅邊波段進行監(jiān)測，結合實測葉綠素含量、葉面積指數(shù)，建立葉片葉綠素含量的估算模型，提取病蟲害信息。技術路線如下：

圖 病蟲害監(jiān)測流程

接口設計

外部接口

外部接口指各子系統(tǒng)接收外部數(shù)據(jù)使用的通訊接口。外部數(shù)據(jù)包括大田土壤養(yǎng)分信息、用水數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)等。外部數(shù)據(jù)通過外部接口接入平臺后會進行格式驗證、統(tǒng)一數(shù)據(jù)結構等一系列操作。

圖 外部接口示意圖

外部數(shù)據(jù)分為結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)，結構化數(shù)據(jù)包括傳感器所采集的時效數(shù)據(jù)，非結構化數(shù)據(jù)包括地理空間數(shù)據(jù)、視頻流、衛(wèi)星遙感圖像等。

（1）對于格式化數(shù)據(jù)的處理：通過外部接口首先將驗證格式是否屬于結構化數(shù)據(jù)，接著將結構化數(shù)據(jù)統(tǒng)一

解析并轉(zhuǎn)換為XML文件，此操作的目的是為了兼容多種廠家的數(shù)據(jù)格式。之后進行統(tǒng)一的傳感器狀態(tài)校驗、數(shù)據(jù)異常校驗、解析時效數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)入庫。

（2）對于非結構化數(shù)據(jù)的處理：通過外部接口首先將驗證格式確定該非結構化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型，隨后根據(jù)類

型進入到圖像識別或GIS渲染等模塊中進行數(shù)據(jù)處理。

內(nèi)部接口

內(nèi)部接口指系統(tǒng)后臺與前端交互時使用Restful規(guī)范接口。由于平臺架構采用前后端分離的設計思想，故系統(tǒng)后臺向前端提供標準的Restful接口，并將數(shù)據(jù)整理為Json格式進行數(shù)據(jù)傳輸。前端可使用Ajax技術進行異步請求。為了保證數(shù)據(jù)的傳輸安全，傳輸信道使用SSL加密。

內(nèi)部接口提供了一套完整的權限認證流程：

（1）用戶通過內(nèi)部接口并根據(jù)接口文檔使用正確的請求格式和參數(shù)發(fā)起請求，請求中攜帶的令牌信息用于確認請求合法性和用戶權限，確認通過后進行指定的后續(xù)業(yè)務操作，并最終響應需要的Json數(shù)據(jù)。確認未通過則響應拒絕處理的Json數(shù)據(jù)。

圖 內(nèi)部數(shù)據(jù)流圖

（2）內(nèi)部接口的數(shù)據(jù)格式：

Json格式包括3個字段，msg字段表示響應狀態(tài)的描述性文字；code字段為狀態(tài)碼，0代表成功，-1代表異?；蚓芙^處理；data字段則包括此次請求需要的核心數(shù)據(jù)。

圖 Json數(shù)據(jù)格式示意圖

建設內(nèi)容

數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺

土地資源監(jiān)測

運用人工智能識別技術結合衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，對全區(qū)的用地類型進行精準分析，融合管理部門的業(yè)務數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對全域范圍內(nèi)涵蓋耕地、林地、水域、城鎮(zhèn)及其他等類型分布、面積測算等精準監(jiān)測，以圖表的形式展示各地類在全域范圍內(nèi)的面積及占比情況。同時，在GIS地圖上展示全區(qū)耕地的空間分布，并接入顯示區(qū)域內(nèi)永久基本農(nóng)田和非永久基本農(nóng)田的數(shù)據(jù)，以圖表的形式展示基本農(nóng)田的面積與占比，讓管理部門實時掌握耕地資源數(shù)量變化、面積分布，做到耕地資源數(shù)量底數(shù)清。

地塊分布監(jiān)測

通過遙感技術、無人機測繪技術，根據(jù)耕地紋理確定地塊位置、識別地塊分界、測算地塊和種植面積，實現(xiàn)對地塊的宏觀和精細化的描繪，根據(jù)用地需求進行劃分。

每個地塊基本信息都可以進行瀏覽，包括地塊的身份編碼、地塊的名稱、地塊的測量面積、地塊的類型（農(nóng)用地、非農(nóng)用地）、地塊的屬性（大棚、大田、水塘、草地等）。

綠色地塊入網(wǎng)，保證了管理人員第一時間了解宏觀范圍內(nèi)陸塊信息情況，方便管理人員對相關政策的發(fā)布，做到宏觀調(diào)控有理可依。

執(zhí)法記錄監(jiān)管

在執(zhí)法管理環(huán)節(jié)上，可對區(qū)域內(nèi)所有地塊農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以直觀清晰的柱狀圖、扇形圖、曲線圖等方式展示近年來農(nóng)殘檢測合格情況、生產(chǎn)基地信用考核榜單、農(nóng)資進銷臺賬、農(nóng)產(chǎn)品基地數(shù)量的排名情況、農(nóng)資銷量的排名情況，并可以進入到每一個地塊的查看檢測、信用等多方面的數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)了智慧監(jiān)管。

種植品種分布監(jiān)測

結合當?shù)厝蜣r(nóng)作物現(xiàn)狀，利用融合環(huán)境大數(shù)據(jù)的深度學習技術，基于高分辨率衛(wèi)星遙感影像，按照農(nóng)作物物候期特征、圖像紋理表現(xiàn)特征等，構建適應相應數(shù)據(jù)結構的深度學習模型，實現(xiàn)識別和分類，計算和統(tǒng)計全域?qū)嶋H種植面積以及分布，形成一張圖，用戶可在地圖上直觀監(jiān)測全域當年的種植分布，實現(xiàn)主糧資源底數(shù)清，用戶做到心中有數(shù)，為后續(xù)種植結構調(diào)整及整體種植規(guī)劃提供有力的依據(jù)，保障糧食安全。

圖 作物識別技術路線

圖 種植分布

作物長勢監(jiān)測

利用時序衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，反演NDVI、LAI等相關植被指數(shù)，對區(qū)域主要作物的生長趨勢進行不間斷地觀察，獲得關鍵物候期作物長勢的綜合評估，支持動態(tài)輪播形式查看。支持將當年長勢與往年長勢進行對比，用于監(jiān)測生長狀態(tài)異常點。支持將作物長勢狀態(tài)進行分級，快速定位長勢較弱區(qū)域，便于管理者有針對性的進行監(jiān)控和管理。

圖 種植結構變化分析

苗情監(jiān)測

基于多源衛(wèi)星遙感影像，反演地表作物植被指數(shù)和葉面積指數(shù)等信息，對苗情進行分級、分析，為用戶提供各等級苗的占比情況對比，支持按照時間序列查看全域農(nóng)作物出苗情況，為作物生長的前期監(jiān)控提供有力的信息支持。

圖 苗情分析

成熟度預估監(jiān)測

基于作物生長區(qū)域的地表形態(tài)、光照時間、強度、收獲期的降雨、溫度、風速和風向等信息，綜合判斷作物成熟度及收獲最佳時間，為作物及時收獲提供決策支持。不同農(nóng)作物種植到不同地區(qū)，也因各種環(huán)境條件的影響，收獲時間有所差異。若收獲時間過晚，易受凍害影響，所以種植時，要綜合考慮當?shù)氐乩憝h(huán)境條件和品種特性，才能獲取較好的經(jīng)濟效益。不同時期收獲，其產(chǎn)量高低也大不相同，因此收獲的最佳時期是什么時候，這些是管理者最關心的問題?；谧魑锷L區(qū)域的地表形態(tài)、光照時間、強度、收獲期的降雨、溫度、風速和風向等信息，綜合判斷成熟度及收獲最佳時間，為作物及時收獲提供決策支持。

圖成熟度評估

產(chǎn)量預估監(jiān)測

綜合耕地歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、土壤數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)等，采用大數(shù)據(jù)技術構建針對全域的“遙感+氣象+作物模型”的產(chǎn)量預測模型，利用當年的環(huán)境數(shù)據(jù)，如氣象、長勢（遙感數(shù)據(jù)）、土肥概況等，對區(qū)域產(chǎn)量進行評估，形成區(qū)域產(chǎn)量分布地圖。

圖 產(chǎn)量預估

病蟲害監(jiān)測

結合遙感+氣象技術手段進行病蟲害侵染風險分析或每周作物發(fā)病定局預測，基于衛(wèi)星遙感基礎底圖，進行疊加分析、緩沖區(qū)分析等一系列空間挖掘，形成相應的病蟲害預測預警地圖，幫助當?shù)剞r(nóng)業(yè)管理者、龍頭企業(yè)對各種病蟲害進行有的放矢的預防監(jiān)測和治理。

圖 病蟲害監(jiān)測

氣象監(jiān)測

可視化方式查看轄區(qū)范圍內(nèi)的實時降雨雷達圖、云圖、溫濕度、風速分布圖，實時實時監(jiān)測預警臺風、火災等氣象災害。為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更精準的氣象服務，從傳統(tǒng)的“看天吃飯”向“知天而作”轉(zhuǎn)變。

圖 歷史風險監(jiān)測

基于遙感和歷史氣象數(shù)據(jù)，分析歷史上十年內(nèi)的高溫熱害、低溫冷害、暴雨、干旱、大風、雷雨大風等受災天數(shù)和分布情況，繪制各個氣象災害的歷史風險地圖。并以統(tǒng)計圖表的形式，將本年發(fā)生的各類氣象災害和歷史平均進行比較。

圖 實時氣象預報預警

提供今日氣象預報信息、14天中長期氣象預測。支持家庭農(nóng)場、種植示范基地、專業(yè)合作社等類型用戶分鐘級更新的氣溫、降水、風力、濕度等實時氣象要素監(jiān)測，以各類圖表形式展示。支持針對特定作物提供氣象預警，針對可能造成的影響和建議采取的措施提供農(nóng)事提醒。同時，對該區(qū)域作物生長期歷史有效積溫、累積降水量等進行統(tǒng)計分析。

圖 氣象趨勢地圖

將當年氣象與歷史十年氣象數(shù)據(jù)進行對比分析，以地圖與圖表的方式展現(xiàn)當年逐月氣象條件（積溫、平均溫、累積降水等）與歷史十年均值的差異程度。

六大應用系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理平臺系統(tǒng)

通過遙感、物聯(lián)網(wǎng)技術，將農(nóng)場基本情況實時傳輸?shù)狡脚_，管理人員通過平臺可以實現(xiàn)對農(nóng)場的基本情況（經(jīng)營面積、現(xiàn)場圖像、土壤數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、農(nóng)事操作記錄、認證報告、信用背書），從而減少人工進行管理成本，改變以往靠手填上報、抽樣檢查的情況，將記錄還可以進行上傳，查看每個地塊往年記錄。

農(nóng)事操作管理

農(nóng)事操作管理是農(nóng)場管理的重要一環(huán)，對每一個環(huán)節(jié)信息記錄的精細，對日后農(nóng)事生產(chǎn)有著指導性的意義，如何方便快捷的記錄農(nóng)事和查閱的時候便捷是農(nóng)事操作管理的標準。

1、可通過以下兩個入口來記錄農(nóng)事：

工作臺的農(nóng)事模塊，點擊“+”號可批量為多個地塊記錄農(nóng)事，

進入某個地塊的農(nóng)事記錄模塊，點擊“記農(nóng)事”可為當前地塊記錄農(nóng)事。

2、點擊“記農(nóng)事”按鈕后進入記農(nóng)事頁面，根據(jù)實際生產(chǎn)情況對農(nóng)事的以下字段進行記錄，點擊右上角“提交”，農(nóng)事即記錄成功：

農(nóng)事內(nèi)容：簡單說明農(nóng)事的內(nèi)容，例如施肥、育苗；

農(nóng)資：可通過點擊“添加農(nóng)資”按鈕來記錄該條農(nóng)事中用到的農(nóng)資，點擊后進入選擇農(nóng)資頁面（，選擇某個農(nóng)資并記錄每畝用量，點擊“確定”即可；

農(nóng)事圖片：可通過點擊“上傳圖片”按鈕來上傳農(nóng)事圖片進行輔助記錄；地塊：選擇執(zhí)行農(nóng)事操作的地塊，可多選；

完成時間：記錄農(nóng)事操作的完成時間，默認當前日期，可修改；負責人：記錄農(nóng)事操作的負責人，默認當前賬號，可修改；

3、若選擇農(nóng)資頁面沒有找到該條農(nóng)事用到的農(nóng)資，可通過點擊頁面下方“新增農(nóng)資”來添加新的農(nóng)資，點擊后進入新增農(nóng)資頁面，填寫以下字段后點擊“保存”即可新增成功：

4、工作臺的農(nóng)事模塊可查看基地下所有的農(nóng)事記錄；地塊的農(nóng)事記錄模塊可查看該地塊下所有的農(nóng)事記錄，添加了農(nóng)資的農(nóng)事會自動生成農(nóng)資使用記錄，并記錄使用成本，點擊“農(nóng)資統(tǒng)計”可查看。

食用農(nóng)產(chǎn)品合格證

食用農(nóng)產(chǎn)品合格證標準化、統(tǒng)一化，有利于農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)管。通過產(chǎn)品合格證可以將農(nóng)產(chǎn)品追溯到企業(yè)，追溯到什么時間生產(chǎn)，什么批次生產(chǎn)，保證了食品安全可追溯。

投入品管理

對區(qū)域內(nèi)種苗、肥料和農(nóng)藥的總使用量、分類使用量、來源情況一目了然，并且可以調(diào)閱每個農(nóng)資銷售商的銷售臺賬，了解每筆銷售出去農(nóng)資的去向。

農(nóng)產(chǎn)品管理

可查看區(qū)域內(nèi)所有地塊過去每個月的歷史總產(chǎn)量和未來預計產(chǎn)量，且可明確到每個農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。

可查看消費者對農(nóng)產(chǎn)品的掃碼溯源/評價趨勢分析，并提供了供消費者溯源查詢的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯平臺（支持PC和手機查詢）。

可對歷史產(chǎn)量的農(nóng)產(chǎn)品進行多維度分析，包含：農(nóng)殘藥殘檢測情況、是否全流程可追溯情況、種植標準分布情況。

物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和預警平臺系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控是通過數(shù)據(jù)信息的采集，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑破脚_，通過云平臺進行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，從而做出相適應的決策。采集土壤數(shù)據(jù)，空氣數(shù)據(jù)、水源數(shù)據(jù)、病蟲害數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)，通過控制設備下達指令，實現(xiàn)灌溉、監(jiān)管、除蟲、治病、遮陽、補光等一系列助植物生長的措施。

農(nóng)情監(jiān)測系統(tǒng)

通過視頻監(jiān)控、傳感器監(jiān)測農(nóng)場內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素包括土壤、水質(zhì)、氣象和作物的生長的各情況，例如土壤溫濕度、土壤氮磷鉀離子含量、重金屬離子含量等等，減少人工，為科學化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)指導。通過電腦或APP查看農(nóng)場實時視頻監(jiān)控，還可對攝像頭進行旋轉(zhuǎn)和縮放控制。

病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)

通過蟲情測報燈和AI病蟲害識別監(jiān)測農(nóng)場內(nèi)蟲害情況，及時控制蟲害發(fā)生。

遠程拍照式蟲情測報燈實現(xiàn)了遠程智能在線監(jiān)控，可以有效減少因人為因素導致的監(jiān)測不全面，也彌補了傳統(tǒng)蟲情監(jiān)測設備自動化程度低，信息傳送不及時等問題，為盡早防范農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生提供了可靠的解決方案，極大方便了植保部門開展工作。在當前農(nóng)業(yè)種植業(yè)結構調(diào)整的關鍵時期，遠程拍照式蟲情測報燈為農(nóng)作物安全生長提供了可靠的保護，推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的綠色、高效發(fā)展。

病蟲害AI識別系統(tǒng)

產(chǎn)品基于前沿的人工智能（AI）技術，包括深度學習、自然語音處理、圖像識別、知識圖譜等，旨在為用戶提供移動互聯(lián)新興形勢下農(nóng)業(yè)病蟲害的智能精準診斷及防治決策服務。平臺支持三種農(nóng)業(yè)病蟲害智能診斷功能，對應三種不同條件下的診斷方式。第一種為農(nóng)業(yè)病蟲害特征自診功能，是基于用戶自定義病害特征進行診斷；第二種為農(nóng)業(yè)病蟲害拍照診斷，是基于用戶拍照上傳的圖像進行診斷；第三種為農(nóng)業(yè)病蟲害知識圖譜問答診斷，是基于用戶語音交互形式進行診斷。

AI病蟲害監(jiān)測系統(tǒng)可以實時對田間環(huán)境進行監(jiān)控，并對監(jiān)控視頻進行分析，一旦發(fā)現(xiàn)病蟲情立即觸發(fā)報警系統(tǒng)，避免重大經(jīng)濟損失?？汕逦庇^的記錄每個監(jiān)測點的作物生長情況、病蟲情況、災害情況，并對突發(fā)性異常事件的過程進行及時監(jiān)視支持手機、電腦等終端的實時田間遠程監(jiān)測，可進行攝像頭旋轉(zhuǎn)、縮放控制，是測報人員的“聽診器”、“千里眼”

農(nóng)業(yè)病蟲害知識圖譜問答診斷是一種更全面的診斷方式，用戶不僅可以描述病害癥狀，也可以給出發(fā)病時間和區(qū)域，進而得到相應的答案?；谥R圖譜的問答給出的答案相對基于關鍵詞的查詢要更為全面和準確。平臺通過對接語音識別接口，結合自然語音處理技術，對用戶的問題進行解析，最終給出相應的答案。下面的10個問答示例對基于知識圖譜的診斷方式給出了相應的描述，其中的問題全部基于語音形式，答案則實時顯示在用戶界面上。

墑情監(jiān)測系統(tǒng)

通過傳感器、視頻監(jiān)控識別監(jiān)測土壤情況，對相關數(shù)據(jù)進行管控。

技術參數(shù)：

（1）土壤水分（體積含水量）測量范圍：干土～水分飽和土，實驗室測量精度：±2%，野外測量精度：±5%；

（2）溫度測量范圍：-20℃～70℃，測量精度±0.5℃；

（3）穩(wěn)定時間：通電后約10s；

（4）響應時間：響應在1s內(nèi)進入穩(wěn)定過程；

（5）通訊方式：GPRS無線通訊、RS485通訊；

（6）供電方式：內(nèi)部鋰電池供電（充滿電后可持續(xù)一個月供電）或外部太陽能板供電；

（7）工作環(huán)境溫度：一40℃～80℃；

（8）平均無故障時間：≥25000h；

（9）輸出信號：RS485或GPRS；

（10）工作電流：＜100mA，典型值40mA；

（11）工作電壓：12V～24V；

（12）工作環(huán)境濕度：100%RH（無凝結）；

功能特點：

1.一體化設計

2.無線傳輸

3.可以內(nèi)置GPS定位

4.具備多深度水分、溫度變化測量能力；

5.根據(jù)不同的應用場合，定制深度不同、配置不同的產(chǎn)品；

6.具備移動或局域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡通訊能力；

7.兩種外部供電方案：太陽能供電、220VAC供電（220VAC轉(zhuǎn)DC12V）及內(nèi)置長效鋰電池持續(xù)供電，供電能力設計一次充滿可選持續(xù)工作1個月；

土壤肥力監(jiān)測系統(tǒng)

土壤肥力監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)包括傳感器、智能適配器、智能農(nóng)業(yè)云終端、傳輸網(wǎng)絡和物聯(lián)網(wǎng)平臺組成?？蓪崟r監(jiān)測生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的土壤肥力信息，為生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐服務，監(jiān)測指標包括土壤溫濕度，土壤電導率，土壤鉀離子，土壤硝酸根離子和土壤銨根離子，并以圖表反映監(jiān)測數(shù)據(jù)，把監(jiān)測的數(shù)據(jù)形成變動圖像，可與灌溉系統(tǒng)相結合，當土壤濕度下降時，說明土壤干旱，可遠程控制或自動控制水泵工作，調(diào)整土壤濕度；當土壤肥力值偏低時，說明土壤肥力流失，可增補肥料，調(diào)高土壤無機鹽含量。

圖 土壤重肥力監(jiān)測系統(tǒng)界面圖

土壤重金屬監(jiān)測系統(tǒng)

通過土壤重金屬離子傳感器，監(jiān)測土壤銅離子、土壤鉛離子和土壤鎘離子等土壤重金屬離子指標。遠程在線采集土壤重金屬含量實時數(shù)據(jù)，并以圖表反映監(jiān)測數(shù)據(jù)，把監(jiān)測的數(shù)據(jù)形成變動圖像，實時將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡發(fā)送到管理基地的大數(shù)據(jù)平臺，超標自動預警，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn),方便精準地了解和掌握作物的生產(chǎn)環(huán)境，與區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)進行聯(lián)動，為農(nóng)產(chǎn)品安全保駕護航。

圖 土壤重金屬監(jiān)測系統(tǒng)界面圖

苗情監(jiān)測系統(tǒng)

田間苗情、災情一體化自動監(jiān)測系統(tǒng)，是指由自動監(jiān)測系統(tǒng)對農(nóng)作物的生長發(fā)育狀態(tài)、病蟲害情況以及災情進行實時視頻監(jiān)控（包括日間圖像和夜間的紅外圖像）。結合氣象、墑情等傳感器可以對田間苗情實現(xiàn)自動監(jiān)測，使管理人員可以遠程關注作物生長狀況，根據(jù)作物在不同生長周期的需求，指導灌溉、施肥、噴藥等措施。

氣象監(jiān)測系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)氣象站廣泛用于氣象農(nóng)業(yè)，實時監(jiān)測氣象變化對果園基地的影響，科學管理蘋果、櫻桃種植；實時監(jiān)測果園內(nèi)的氣象信息，包括風速、風向、雨量、光照強度、空氣溫濕度、氣壓、PM2.5等，根據(jù)信息數(shù)據(jù)分析蘋果、櫻桃的成長環(huán)境，為蘋果、櫻桃數(shù)字化種植提供指導依據(jù)，同時也為科學研究提供有效真實的依據(jù)。

常規(guī)設置5分鐘采集發(fā)送數(shù)據(jù)一次，也可以設置數(shù)據(jù)存儲和發(fā)送時間。

高度集成化，易安裝即插即用，免拉電拉網(wǎng)，場景適用性極強，超強低功耗，穩(wěn)定工作不離線，可根據(jù)用戶的環(huán)境采集需求進行傳感器和視頻組件配置。

圖 超低功耗農(nóng)業(yè)氣象站

安裝一套無線氣象監(jiān)測站，主要荔枝園區(qū)的氣象環(huán)境指標（可配：土壤水分，土壤溫度，空氣溫度、空氣濕度，雨量，風速、風向，輻射，光照強度，大氣壓，露點，光合有效輻射，PH，蒸發(fā)，二氧化碳）。

超低功耗農(nóng)業(yè)氣象站會定時將監(jiān)測到的氣象數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡（GPRS或4G）發(fā)送到監(jiān)測平臺或者管理人員的手機上，指導生產(chǎn)。為荔枝種植提供指導依據(jù)及災害預警。

超低功耗農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測系統(tǒng)符合《II型自動氣象站》（QX/T1-2000）標準。

智能灌溉系統(tǒng)

智能灌溉系統(tǒng)是面向農(nóng)業(yè)種植節(jié)約、高產(chǎn)、高效、標準、綠色、安全的發(fā)展需求，基于智能傳感器、無線傳輸技術、大規(guī)模數(shù)據(jù)處理與遠程控制等物聯(lián)網(wǎng)核心技術開發(fā)的，集土壤、水質(zhì)及環(huán)境參數(shù)在線采集、遠程控制、無線傳輸、數(shù)據(jù)處理、預警信息發(fā)布、決策支持、一體化控制等功能于一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。用戶及管理人員可以通過手機、計算機等信息終端，實時掌握種植環(huán)境信息，及時獲取異常報警信息及環(huán)境預警信息，云數(shù)據(jù)平臺自動運算處理，并根據(jù)不同區(qū)域不同類別采集數(shù)據(jù)進行疊加處理同時可以根據(jù)環(huán)境監(jiān)測結果，實時調(diào)整控制設備，實現(xiàn)作物的科學種植與管理，為作物的標準化種植管理實現(xiàn)標準化生產(chǎn)種植模型提供科學依據(jù)奠定技術基礎。最終實現(xiàn)節(jié)能降耗、綠色環(huán)保、增產(chǎn)增收的目標。

系統(tǒng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）在種植準備的階段，我們可以根據(jù)布置的傳感器，分析實時的土壤信息，來調(diào)整種植方式。

（2）在種植和培育階段，可以用物聯(lián)網(wǎng)的技術手段采集溫度、濕度的信息，進行高效的管理，從而應對環(huán)境的變化，保證植物育苗在最佳環(huán)境中生長。

（3）在農(nóng)作物生長方面，可以利用實時監(jiān)測作物生長的環(huán)境信息、養(yǎng)分信息和作物病蟲害情況。利用相關傳感器準確、實時地獲取土壤水分、環(huán)境溫濕度、光照情況，通過實時的數(shù)據(jù)監(jiān)測和物定作物的專家經(jīng)驗相結合，配合控制系統(tǒng)調(diào)理作物生長環(huán)境，改善作物營養(yǎng)狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)作物的病蟲害爆發(fā)時期，維持作物最佳生長條件，對作物的生長管理有非常重要的作用。

（4）在農(nóng)產(chǎn)品的收獲階段，我們也同樣可以利用物聯(lián)網(wǎng)的信息，把它傳輸階段、使用階段的各種性能進行采集，反饋到前端，從而在種植收獲階段進行更精準的測算。

（5）通過農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化管理，提高了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，為打造農(nóng)產(chǎn)品品牌奠定基礎，對農(nóng)產(chǎn)品的銷售及品牌推廣起到了極大的推動作用。

（6）根據(jù)作物生長時所需要關注的各類監(jiān)測信息（土壤溫濕度、土壤養(yǎng)分、PH，電導率等）通過高精度傳感器和智能終端，遠程在線采集實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，方便精準地了解和掌握作物的生產(chǎn)環(huán)境，從而進行適時適宜的調(diào)控，優(yōu)化農(nóng)作物的生長境，提高農(nóng)作物生產(chǎn)的效益。

（7）農(nóng)業(yè)氣象站廣泛用于氣象、農(nóng)業(yè)，監(jiān)測氣象變化對農(nóng)作物的影響，科學管理農(nóng)業(yè)種植；實時監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的氣象信息，包括風速、風向、雨量、光照強度、空氣溫濕度、氣壓等，為農(nóng)業(yè)種植提供指導依據(jù)，同時也為科學研究提供有效真實的依據(jù)。

（8）針種植現(xiàn)場視頻監(jiān)控的要求，保障生產(chǎn)與收獲季節(jié)的正常運轉(zhuǎn)，無需親臨現(xiàn)場就可以通過視頻信息管理、監(jiān)控，同時通過視頻圖像可實時觀察作物生長狀況及觀察病蟲害狀況，為遠程專家診斷做依據(jù)。

（9）智能灌溉系統(tǒng)可以減少灌溉過程中勞動力配置，通過局部灌溉，土壤疏松，通透氣性良好，可減少作業(yè)次數(shù)和勞動力投入，節(jié)省了大量的人力物力。充分發(fā)揮節(jié)水灌溉設備作用，優(yōu)化灌溉制度，提高效益，起到真正的節(jié)水減肥的實際效果。

定時循環(huán)灌溉

設定電磁閥開啟的時間、時長、重復次數(shù)，使灌溉系統(tǒng)自動運行，定時時間靈活便捷

灌溉分區(qū)管理

系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場管道情況對電磁閥控制器進行分區(qū)設置，實現(xiàn)灌溉自定義分區(qū)，方便防區(qū)灌溉管理

遠程自動灌溉

通過手機或電腦對指定電磁閥進行遠程開/關。結合傳感器和氣象站監(jiān)測數(shù)據(jù)制定自動化策略。使灌溉系統(tǒng)在特定環(huán)境下智能開啟或關閉

精準灌溉記錄

系統(tǒng)自動記錄對設備進行的操作，記錄灌溉歷史數(shù)據(jù)，生成灌溉報表。

實時實景監(jiān)控

通過對水泵電流和電壓監(jiān)測、管網(wǎng)分干管流量和壓力監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)爆管、漏水、低壓運行等異常事件。通過高清攝像頭，可實景查看灌溉設備的工作情況和田間作物情況。

特色農(nóng)產(chǎn)品銷售以及流通系統(tǒng)

電商銷售系統(tǒng)

專為農(nóng)場打造的營銷工具，以塑造農(nóng)場品牌為核心目標的電商系統(tǒng)。

可以對農(nóng)場進行多維度全方位呈現(xiàn)，幫助農(nóng)場實時連接消費者，激活各類潛在消費者的需求，大大提高消費者從接觸到購買的轉(zhuǎn)化率。同時為農(nóng)場提供各類營銷工具，滿足各種營銷場景，并且?guī)椭r(nóng)場通過社交玩法產(chǎn)生流量裂變，獲得更多的客戶。

農(nóng)場品牌塑造

農(nóng)場秀致力于服務農(nóng)場品牌建設和營銷轉(zhuǎn)化，幫助農(nóng)場宣傳文化、提高優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的附加值，打造品牌形象。整合農(nóng)場秀與微信社群傳播，通過可視化的地理位置、種植地塊、環(huán)境指標、農(nóng)事記錄、配套設施等全方位展示農(nóng)場風采，是農(nóng)場的一張數(shù)字名片。

·創(chuàng)意內(nèi)容，自由組合

農(nóng)場可在后臺設置農(nóng)場秀頁面，支持農(nóng)場介紹、我們是新農(nóng)人、食品安全科普、種植標準、檢測/認證、供應農(nóng)產(chǎn)品、銷售模式七大展示模塊自由組合，任意調(diào)整頁面順序或隱藏頁面內(nèi)容。

·營銷窗口，個性模板

支持設置農(nóng)場秀微信分享格式、實現(xiàn)模板個性化。微信作為線上營銷的主要渠道，將農(nóng)場秀作為微信營銷的載體、農(nóng)場的微官網(wǎng)，是消費者了解農(nóng)場的第一入口。

·理念傳播，打造品牌

隨著消費者消費結構的改變，對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、安全的要求越來越高，然而市場上有機綠色農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊，影響消費者判斷。農(nóng)場秀讓農(nóng)場與消費者對話，通過農(nóng)場秀傳達農(nóng)場個性化的情懷、理念，提升農(nóng)場品牌形象，助力農(nóng)產(chǎn)品品牌化。

農(nóng)事庫存管理

通過一張圖的形式，直觀管理農(nóng)場?；谶b感技術展示真實農(nóng)場位置，為地塊繪制地理輪廓，在數(shù)字地圖模式中可總覽所有地塊的輪廓。

可視化方式管理地塊信息。通過地塊菜單，可查看地塊卡片，展示地塊名稱、占地面積或點擊進入地塊詳情頁。

在地理輪廓圖上展示當前種植作物的圖案。通過作物種植菜單，可查看當前農(nóng)場所有種植的作物，種植品種、種植情況一目了然。

農(nóng)事生產(chǎn)日常任務分配和管理。通過Web、APP創(chuàng)建生產(chǎn)任務，安排任務負責人，設置任務名稱、說明、地塊、操作時間、投入品信息等，關聯(lián)投入品信息的任務將自動計算農(nóng)資成本。

農(nóng)產(chǎn)品庫存

農(nóng)產(chǎn)品出庫、入庫管理，農(nóng)產(chǎn)品出入庫記錄查詢。

農(nóng)資庫存

農(nóng)資出庫、入庫管理，農(nóng)資出入庫記錄查詢

客戶訂單管理

1.客戶管理

個人會員

線下、線上個人會員管理。個人宅配套餐開通、維護，可根據(jù)最近創(chuàng)建或消費最多選項統(tǒng)一維護，提高會員管理效率。

企業(yè)會員

經(jīng)銷商、批發(fā)商等企業(yè)會員管理，可選擇銷售人員推銷、客戶推薦、活動等客戶來源方式，并支持選擇具體銷售員、推薦客戶。

2·訂單管理

配送訂單統(tǒng)計

訂單統(tǒng)一維護，提高訂單管理效率。匯總配送日訂單菜品信息，及時進行采收或儲備，跟蹤訂單情況，支持一鍵發(fā)貨、批量發(fā)貨，訂單導出Excel。

歷史訂單

可查看歷史訂單信息，顯示下單時間、菜品詳情、收貨信息，支持備注及取消發(fā)貨，方便及時查看、處理訂單問題。

農(nóng)產(chǎn)品溯源系統(tǒng)

一鍵生成溯源

農(nóng)場可對同一批次采收的農(nóng)產(chǎn)品進行一鍵生成溯源碼操作。二維碼生成后，可通過熱敏打印機進行打印，最終粘貼到農(nóng)產(chǎn)品包裝上。

可實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品從選種、育苗，到生產(chǎn)、銷售、物流等產(chǎn)、供、銷全過程的高效感知及可控，向消費者展示農(nóng)產(chǎn)品的可視化檔案，實現(xiàn)從農(nóng)田到餐桌的雙向可追溯。

種植環(huán)境溯源

通過溯源二維碼展示農(nóng)作物的基本信息和生產(chǎn)環(huán)境。消費者可查看種植品種、種植標準、種植時間、采收時間，并通過視頻監(jiān)控直觀感受種植環(huán)境。

結合物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、遙感影像等技術，了解農(nóng)作物各項安全指標。支持查看健康度、農(nóng)殘藥殘、株間距遙感監(jiān)測。同時實時更新傳感器環(huán)境指標，保證養(yǎng)分充足且不被污染。

種植過程溯源

消費者可在時間軸上清晰了解作物從選種、育苗、定植到整枝、水肥、采收等的全流程。對農(nóng)產(chǎn)品種植過程的安全追溯也是消費者辨別產(chǎn)品真?zhèn)蔚闹匾罁?jù)。

農(nóng)場可在采收記錄中選擇需要展示的信息進行溯源。生產(chǎn)過程的溯源數(shù)據(jù)來源于農(nóng)場每天的農(nóng)事任務管理。農(nóng)場管理的越好，可追溯的信息越豐富。

產(chǎn)品檢驗報告

農(nóng)場可以通過上傳農(nóng)產(chǎn)品檢驗報告向消費者展示農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量高低、價值大小。消費者通過查看檢驗報告對農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全增強信心。

溯源真實性

基于物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測和生產(chǎn)過程的記錄，自動化生成農(nóng)產(chǎn)品的追溯信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效真實和不可篡改。

通過唯一二維碼對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、加工、流通、銷售環(huán)節(jié)進行追溯，每一個溯源碼都有唯一的編號，作為農(nóng)產(chǎn)品的身份證真正做到一物一碼全流程追溯。

農(nóng)機監(jiān)管平臺系統(tǒng)

1）農(nóng)機監(jiān)管平臺包含農(nóng)機基礎信息、農(nóng)機位置服務、農(nóng)機調(diào)度管理、農(nóng)機補貼管理、農(nóng)機作業(yè)訂單管理等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)機的數(shù)字化管理和共享農(nóng)機等服務。

2）平臺可以顯示農(nóng)機分布位置、車機狀態(tài)、機手信息、作業(yè)面積、作業(yè)時長、歷史數(shù)據(jù)查詢等，支持在線下單，方便遠程調(diào)度合適農(nóng)機進行作業(yè)；

3）可以顯示農(nóng)機作業(yè)路徑、實時作業(yè)軌跡，根據(jù)作業(yè)軌跡匹配的準確性，以及作業(yè)面積、作業(yè)時長等因素，綜合評價機手的作業(yè)質(zhì)量，對作業(yè)質(zhì)量進行遠程監(jiān)測；

4）數(shù)據(jù)可視化管理，數(shù)據(jù)總覽、農(nóng)機分布、作業(yè)統(tǒng)計、作業(yè)質(zhì)量分布等能夠生成分析報表，方便農(nóng)機的調(diào)度和維護。

圖 農(nóng)機監(jiān)管平臺

（1）轄區(qū)農(nóng)機部署

登錄管理員賬號，進入拓撲視圖，查詢轄區(qū)內(nèi)農(nóng)機的分布情況和機具狀態(tài)。

（2）農(nóng)機信息查詢

進入農(nóng)機界面，查詢機具SN碼，可以顯示機具信息和相對應的作業(yè)信息。機具信息包括：機具編號、機主姓名、所在鎮(zhèn)、街道、聯(lián)系方式、出廠編號、發(fā)動機號等；

（3）田塊信息查詢

進入田塊界面，可以查詢一田塊的作業(yè)信息，包括作業(yè)機器、機主姓名、作業(yè)賬號、作業(yè)面積、作業(yè)時長、作業(yè)開始時間。同時，界面中也可呈現(xiàn)機具的工作狀態(tài)、實時工況、歷史數(shù)據(jù)等。

圖 農(nóng)機監(jiān)管詳情

（4）連接管理軟件

中規(guī)模連接管理軟件，含云端服務器部署，云平臺基礎功能，提供物聯(lián)網(wǎng)設備與云平臺的對接，在云端激活設備。*云平臺融合云計算，微服務，大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)等技術，提供統(tǒng)一對內(nèi)對外數(shù)據(jù)服務，數(shù)據(jù)上下行統(tǒng)一處理，并建立核心設備模塊，提供設備影子，虛擬設備等技術，提供統(tǒng)一安全鑒權處理，并提供對外統(tǒng)一API服務，可擴展對接其他廠商，支持http，https，mqtt，websocket等多種主流協(xié)議，支持高并發(fā)和多目標終端同時在線監(jiān)控。

圖 連接管理軟件平臺技術性能

標準化生產(chǎn)種植系統(tǒng)

生長模型管理

該系統(tǒng)為農(nóng)作物品種模型建立系統(tǒng)，服務于科研人員進行作物生長實驗。該系統(tǒng)提供完整的實驗配置、實驗數(shù)據(jù)采集、實驗數(shù)據(jù)分析、模型建立等解決方案，方便科研人員進行農(nóng)作物生長實驗。同時該實驗系統(tǒng)產(chǎn)物將作為下一個系統(tǒng)的重要指導依據(jù)。

生長模型實驗具備以下特點：

1）實驗數(shù)據(jù)網(wǎng)絡化，所有的實驗記錄都保存在實驗系統(tǒng)中，在任何具備網(wǎng)絡環(huán)境條件下，對實驗數(shù)據(jù)的快速維護和結果查詢，方便人員的實驗管理。

2）使用智能硬件系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)指標的智能化采集。農(nóng)業(yè)智能傳感器技術的成熟，使得數(shù)據(jù)自動采集得以實現(xiàn)。本系統(tǒng)中，農(nóng)作物地塊根據(jù)需要部署相關的不同種類傳感器（如土溫、土濕、光照、重金屬離子傳感器等），可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集（采集頻率，采集時間等數(shù)據(jù)可自由配置）。

3）系統(tǒng)中引入正反饋系統(tǒng)，對實時采集的傳感器數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，根據(jù)預先設定的方案，傳感器數(shù)據(jù)超標以后執(zhí)行相關反饋措施（如自動打開風機，關閉照明燈燈），實現(xiàn)實驗環(huán)境數(shù)據(jù)的精確保障。

4）使用機器學習算法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)擬合和實驗建模，得到準確農(nóng)作物生長模型，用于指導農(nóng)事生產(chǎn)。

測土配方施肥

測土配方施肥是以養(yǎng)分歸還（補償）學說、最小養(yǎng)分律、同等重要律、不可代替律、肥料效應報酬遞減律和因子綜合作用律等為理論依據(jù)，以確定沒養(yǎng)分的施肥總量和配比為主要內(nèi)容。為了補充發(fā)揮肥料的最大增產(chǎn)效益，施肥必須懷選用良種、肥水管理、種植密度、耕作制度和氣候變化等影響肥效的諸因素結合，形成一套完整的施肥技術體系。

通過傳感器檢測土壤及化肥、有機肥（含葉面肥、水溶肥、噴施肥等）中的速效氮、速效磷、有效鉀、全氮、全磷、全鉀、有機質(zhì)、酸堿度、含鹽量各種養(yǎng)分和元素等，將數(shù)據(jù)通過云終端傳輸?shù)皆破脚_，從而達到測土，云智能水肥機根據(jù)數(shù)據(jù)進行相應的操作，實現(xiàn)不同比例吸肥，從而保證相關土壤的優(yōu)良。