智慧农业数字孪生应用案例，数字化农业建设发展现状

农业数字孪生系统基于农业生产系统所产生的数据流，通过实时态势感知、超实时虚拟推演和全程交互反馈，有效实现对作物生产系统的智慧管控。

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年，专注于创新性的“视频孪生（实时实景数字孪生）”技术研发与应用。公司依托自研三维地理信息引擎（3DGIS），融合建筑信息模型（BIM）、视频监控（Video）、人工智能（AI）及物联网（IOT）等多种技术，并在此基础上推出了“云舟披萨”低代码PaaS开发平台、实景孪生虚实融合一体机、行业解决方案等多个系列的产品。

凭借领先的技术基础，智汇云舟持续助力农业行业数字化转型，以及推动产业协作的数字化升级。公司先后参与了许多重点项目建设，应用领域涉及智慧城市、智慧园区、数字乡村、工业制造、轨道交通、军工、雪亮工程（平安城市）、司法监管、应急指挥、机场、学校、医院、水利、电力等全行业场景。

数字孪生系统在农业中的应用如下：

1、从数字育种向智慧栽培拓展

现代基因测序技术的发展和普及大幅推进了农作物育种的规模化水平。然而，现有植物表型数据采集设备主要还是通过硬盘读写的传统方式进行传输，普遍存在读写速度慢、采集效率低和难以在线查看与解析等问题。面向育种的农业数字孪生系统有望通过对植株点云、光谱、图像数据和植物高通量表型平台作业信息的全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析，实现对植物表型性状的实时解析和对表型平台的智能控制，为植物表型精准鉴定和种质资源的高效评价提供及时、准确、稳定的技术支持。另外，基于机器视觉和光谱的病虫害鉴别技术与知识模型相结合，有效促进了精准施药技术在大田农业生产中的落地应用。

2、基于数字孪生系统的环境智能控制

农业数字孪生系统可促进农业生产系统安全、健康、可持续发展，并有望率先在高度工业化的植物工厂中实现应用。植物工厂是通过全过程、自动化、高精度控制设施内环境要素，实现作物周年连续生产的高效农业系统，其环境控制系统为作物实现连续生产和品质调控提供重要保障。当前植物工厂存在运行成本高和能源消耗大的问题，而且环境控制系统中多以传统经验知识(植物各阶段生长发育所需最适温度、湿度和光照等)为决策依据，并未考虑作物与环境间的相互反馈。作物数字孪生系统采用信息物理融合的思想，首先基于物联网技术完成植物工厂生产系统的数字化镜像，其次基于数字植物系统完成多源异构数据的智能化分析，进一步基于孪生数据完成应对未来情景的智能化决策，最后基于植物工厂机器人完成决策的自动化执行。

3、基于数字孪生的农技教育培训

信息化时代的网络学习或远程教育打破了工业时代知识获取的时空界限，但却难以实现学习场景在虚实空间的交互反馈，且存在诸如推送知识精度不高、与学习者的匹配度不足等问题。农业数字孪生系统结合AR/VR技术为教、学两端都带来了方式方法的创新。在农业科教方面，学生在作物数字孪生系统上进行田间观测和栽培试验时具备多种情景下模拟的可行性，而且更能感受真实的立体呈现和沉浸感。在农技推广方面，农户可以在真实的农作场景中接受远程农技培训，并且得到未来不同情境下农技措施对的作物生产状况的影响，提高农户学习接收先进农技积极性的同时帮助农户有效规避风险。

4、农产品宣传展示

积极发展品牌农业是做强现代农业的重要途径，随着互联网和移动消费的日益繁荣，农业品牌宣传推广正在成为农产品加工业提升行动的重要抓手。面向农产品生产和加工过程构建农业数字孪生系统，并借助5G技术实现生产数据信息化汇总、网络化传输、数字化处理、可视化展示与智慧化管控，为消费者全面细致地揭示农产品的“来龙去脉”,并大幅提升农业品牌数字营销综合解决方案的科技感与互动性。