开源系统数据技术赋能数字乡村建设内容

主要建设内容与重点任务

立足乡村发展实际，着眼于数字农业和数字乡村未来发展的实际需求，以全面提升数字乡村建设服务能力为目标，实现农业资源的数字化应用，智慧化管理和远程可视化，实现“用数据说话、用数据决策、用数据管理、用数据创新”的现代农业管理机制和示范基地。

（一）三维园区可视化设计和示范

三维实景服务凭借数据信息丰富、可视化程度高、空间位置精确等优势已广泛应用于生产、生活的各领域。三维技术在农业中的应用，将实现农业资源高度的空间数据化和数字化，开展三维园区系统建设，极大地提高资源共享效率和管理服务水平。

农业数字园区“一张图”是综合展示应用平台，以地理信息为载体，整合园区生产、管理、资源和服务等数据，并利用三维可视化、无人机、遥感监测等技术手段，开展对园区耕地、农业生产、宅基地、建设用地等土地资源以及道路、房屋、办公楼和水渠等公共基础设施的数字化管理，实现以图管地、以图管产、以图智农和以图决策。

  图1  三维展示应用示意图（1）

 图1  三维展示应用示意图（2）

（二）农田感知数字化应用示范

集成作物长势监测预警系统和视频监测系统，对作物品种、种植、管理、病虫害发生防治、长势、产量、品质进行全程监测，提高作物种植管理数字化、智能化水平，显著提升土地产出率、劳动生产率和资源利用率。

 图2  农田感知数字化应用示意图

（三）肉牛智慧养殖示范

以现有肉牛标准化示范场为基础，推进畜牧圈舍通风控温、空气过滤、环境感知等设备智能化改造，集成应用电子识别、精准上料、粪污处理等数字化设备，精准监测养殖投入品和产出品数量，实现养殖环境智能监控和精准饲喂。推进养殖场数据直联直报，构建“一场一码、一畜一标”动态数据库，实现畜牧生产、流通、屠宰各环节的数字管理控制和信息互联互通。

 图3  智慧养殖示意图

（四）耕地数字化管理示范

利用土壤养分测量技术，监测耕地中的氮磷钾及有机质含量，形成土壤有机质、微量元素和重金属含量数据库。基于不同地块土壤养分基础数据，针对不同作物需肥规律和特点，开展数字化精准测土配方施肥，显著提高肥料利用率和节本增效。引进、研发适于园区作物（小麦、玉米等）的水肥一体化技术和设备，集成远程智能化控制系统，实现远程可视化控制操作。

（五）智慧农机集成应用示范

引进集成智能化变量农作（精准播种、施肥、喷药等）、农机作业自动导航等现代农业技术与装备，集成智能化控制系统，实现园区农机智能作业与调度监控。

图4  智能农机示意图

（六）数字农耕科普教育与智能体验示范

着眼乡村振兴需求实际，充分利用农耕文化多媒体展现、VR体验技术、物联网数据获取、社交直播、大数据平台等手段，打造室内外农耕科普教育与智能体验的参观场景，开设智能体验与操作培训课程，探索农业科教单位科技成果转化的乡村振兴基地建设的可持续发展模式。

（七）园区“数字化”管理服务平台集成示范

在收集、分析综合试验场业务管理和农业生产数据的基础上，建设智慧园区数字化管理服务平台。平台以综合试验场各类数据信息为支撑，将现代信息通信技术、物联网、遥感、GIS和互联网相结合，汇聚园区管理、农业产业、科技创新、园区服务等各领域的数据应用，构建集三维园区、农田感知和决策控制数字化示范（作物长势动态监测）、肉牛智慧养殖示范、耕地数字化管理应用示范（精准施肥、水肥一体化智能化应用）、园区精细化业务管理示范（包括人员、土地、房屋、智慧党建、政务公开等）、数字农耕科普教育与智能体验示范、信息发布（新闻动态、农技信息、应急信息、产品信息）于一体的综合性数字化管理平台，实现互联共享和决策应用的数据信息服务体系，精准实现和科学指导综合试验场农业生产经营管理、决策控制、监测监管和公共服务。

（八）5G应用环境搭建和示范

利用运营商的核心网络搭建5G基站，实现农业园区5G信号的全覆盖。通过部署移动边缘计算（Mobile Edge Computing, MEC）利用无线接入网络就近提供电信用户IT所需服务和云端计算功能，创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的快速下载，实现项目区享有在数据、视频传输、指令送达等方面不间断的高质量网络服务。实现MEC系统部署，在无线接入网（RAN）与现有应用服务器之间的回程线路（Backhaul）上节省高达35%的带宽使用，同时利用边缘云架构，使系统的网络延迟降低50%。