光明日報記者 崔興毅 光明日報通訊員 王雪姣

　　與天氣“賽跑”，農民們不用再措手不及、手忙腳亂，如今幾秒鐘就可以完成十余萬(wàn)平方米大棚的開(kāi)關(guān)；

　　更不用再起早貪黑，因為，他們足不出戶(hù)就可以輕松完成灌溉、施肥等作業(yè)……

　　沒(méi)有農業(yè)機械化，就沒(méi)有農業(yè)現代化。物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)化、人工智能等現代科技，正在為農業(yè)發(fā)展提供新的“生產(chǎn)力”——讓農民挑上“金扁擔”，勾畫(huà)一幅生機勃勃的現代智能科技農耕圖，待到金秋，這些在田間地頭激蕩的科技動(dòng)能，必將轉化為豐收的喜悅！

　　　遠程施肥，智能耕種，“吃飽喝足”長(cháng)勢喜人

　　如今，在云端，農民可以享受“全屋智能”式的農耕體驗——

　　浙江諸暨市純禾生態(tài)園的葡萄玻璃溫室內，隨著(zhù)溫度濕度變化，遮陽(yáng)幕布自動(dòng)開(kāi)啟，通風(fēng)天窗也隨之自動(dòng)打開(kāi)并實(shí)現最合適的通風(fēng)角度……

　　這是杭州海康威視數字技術(shù)股份有限公司打造的智能化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統。據了解，該系統通過(guò)接入農業(yè)環(huán)境監測專(zhuān)業(yè)傳感器及相應的網(wǎng)關(guān)設備、攝像機等產(chǎn)品，為純禾生態(tài)園配備了智能化生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理系統，農戶(hù)通過(guò)手機端就可以直觀(guān)查看當前環(huán)境信息、設備信息、可視化信息等。

　　“從前要每日人工觀(guān)察和記錄各類(lèi)儀表的數據，現在光照度、土壤溫濕度、空氣溫濕度等環(huán)境信息都可以在手機上實(shí)時(shí)查看，可以根據情況做相應處理。”生態(tài)園負責人何建華說(shuō)。

　　可以隨時(shí)租地種植自己的蔬菜，遠程澆水、施肥，在云端體驗“向往的生活”，這樣的場(chǎng)景，在智慧農業(yè)服務(wù)平臺的助力下已成為現實(shí)。

　　綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、視頻監控、智能控制等技術(shù)手段，中國電科衛星導航運營(yíng)服務(wù)有限公司打造的智慧農業(yè)服務(wù)平臺，集線(xiàn)上租地種植、農業(yè)認養、特色農產(chǎn)品展銷(xiāo)、農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、監控實(shí)時(shí)直播、灌溉遠程控制等多功能為一體。

　　“我們通過(guò)在大田部署氣象監測站、傳感器、攝像頭等多種設備，物聯(lián)網(wǎng)智能監測系統可實(shí)現對農業(yè)生產(chǎn)環(huán)境指數的實(shí)時(shí)監測，降低蟲(chóng)災等災害損失，為農業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供科學(xué)指導。”中國電科衛星導航運營(yíng)服務(wù)有限公司項目負責人李明告訴記者，農業(yè)生態(tài)認養系統不僅讓消費者足不出戶(hù)就可以租地種植自己的蔬菜，并支持遠程澆水、施肥，通過(guò)智慧農場(chǎng)監控直播，還可實(shí)時(shí)了解自己種植的菜地動(dòng)態(tài)與作物長(cháng)勢，讓“健康”24小時(shí)看得見(jiàn)。

　　在新一代信息技術(shù)的支撐下，“農民上網(wǎng)、自動(dòng)種地”的新型農耕景象正成為趨勢。

　　對農作物種植過(guò)程進(jìn)行按需灌溉，中國電科數字科技有限公司利用新一代智能物聯(lián)技術(shù)，圍繞現代農業(yè)領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)應用，以上海市嘉定區華亭鎮為試點(diǎn)，重點(diǎn)打造了現代農業(yè)水肥一體化生產(chǎn)基地。在生產(chǎn)基地溫棚里，數字大屏上可以實(shí)時(shí)顯示各項環(huán)境數據。

　　“根據溫棚環(huán)境監控感知設備實(shí)時(shí)自動(dòng)采集到的作物生產(chǎn)區環(huán)境參數和作物生育信息參數，通過(guò)水肥一體化生產(chǎn)管理系統可以實(shí)現根據灌溉、施肥計劃進(jìn)行自動(dòng)灌溉施肥、定時(shí)定量灌溉施肥等，通過(guò)定量調控，真正滿(mǎn)足果蔬作物在關(guān)鍵生育期‘吃飽喝足’的需要。”據中電科數字科技（集團）有限公司專(zhuān)家姜鑫介紹，該系統集成視頻監控設備和灌溉控制設備，監測實(shí)時(shí)灌溉施肥情況，可獲取作物生長(cháng)環(huán)境、發(fā)育狀況、病蟲(chóng)害、水肥狀況等信息，并結合氣象預報和墑情預報、灌溉量估算、配方施肥等模型，為基地生產(chǎn)者和管理者提供精準灌溉、精準施肥等服務(wù)。

　　通過(guò)這款系統，農戶(hù)不僅能在視頻終端實(shí)時(shí)查看所有大棚監測畫(huà)面，還能通過(guò)手機或電腦實(shí)時(shí)瀏覽作物生長(cháng)信息數據，并向智能施肥機一鍵下發(fā)作業(yè)指令，完成灌溉、施肥精準作業(yè)。

　　掌握“因子”，摸清“底子”，服務(wù)來(lái)自空天地

　　小麥種植面積多少？作物長(cháng)勢怎樣？土壤墑情如何？怎么更加“省心”“省力”耕作，提高作業(yè)效率……

　　為進(jìn)行準確的數據采集、分析，及時(shí)全面掌握作物整體情況，中國電科27所推出“空天地一體化農田大數據系統”，依托鄭州地面信息港，利用衛星遙感宏觀(guān)高效、無(wú)人機遙感機動(dòng)靈活及地面傳感連續準確的不同優(yōu)勢，從空、天、地三個(gè)維度進(jìn)行立體化農業(yè)數據采集，構建了定期宏觀(guān)普查、重點(diǎn)區域核查、應急機動(dòng)勘查、在線(xiàn)實(shí)時(shí)調查相結合的監測體系，提供種植面積、作物長(cháng)勢、土壤墑情等方面的精準數據和深入分析。

　　摸清“底子”，更有底氣。

　　“種植面積大小是中國電科監測、分析的重點(diǎn)。”中國電科27所的技術(shù)專(zhuān)家李鵬表示，“空天地一體化農田大數據系統”基于多時(shí)相中高分辨率遙感影像，通過(guò)分析作物光譜特性及時(shí)序物候特征，可以對我國農業(yè)生產(chǎn)區域開(kāi)展作物精準識別和種植面積準確統計；再通過(guò)和往年數據對比，就可以得出種植面積的變化。

　　如果種植面積是“底子”，那么作物長(cháng)勢就是“里子”。

　　“為及時(shí)準確掌握作物長(cháng)勢情況，‘空天地一體化農田大數據系統’利用衛星周期性過(guò)境的特點(diǎn)，引入多種指數模型，對作物各生長(cháng)期苗情進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測，跟蹤式分析長(cháng)勢優(yōu)良率；與此同時(shí)，通過(guò)對照往年同期作物長(cháng)勢，對今年作物長(cháng)勢進(jìn)行對比性評價(jià)。”李鵬說(shuō)。

　　掌握“因子”，才能因地制宜。農田水利條件是影響農作物生長(cháng)發(fā)育的重要“因子”。

　　據介紹，“空天地一體化農田大數據系統”通過(guò)土壤水分含量遙感定量反演，宏觀(guān)掌握土壤墑情；同時(shí)，通過(guò)統計各地區旱情指數空間上的平均值與標準差，以及統計、分析7日累計降水分布情況和平均值等，進(jìn)一步提升土壤墑情分析的準確度，為各地做好田間灌溉工作提供決策支撐。

　　據介紹，目前，該系統面向小麥、玉米、大豆、花生、棉花、水稻等作物，形成了包括農業(yè)資源調查、農情監測、農業(yè)災害監測等三個(gè)應用方向、12個(gè)類(lèi)別的農業(yè)空間信息應用專(zhuān)題產(chǎn)品體系。

　　結合在遙感應用、物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)以及氣象探測智能裝備等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，中國電科27所已經(jīng)成功研發(fā)大田“四情”監測預警系統、水肥一體化智能灌溉系統、溫室環(huán)境智能監測與控制系統、農業(yè)遙感應用服務(wù)系統以及高標準農田綜合信息管理平臺等系列產(chǎn)品。“實(shí)現了水肥一體化灌溉、農氣自動(dòng)化觀(guān)測以及農作物發(fā)育期的自動(dòng)監測，助力實(shí)現農業(yè)生產(chǎn)節本增效、土地賦能增值。”李鵬說(shuō)。

　　“順風(fēng)耳”聽(tīng)萬(wàn)變氣象，“千里眼”觀(guān)農作良田

　　陽(yáng)光玫瑰、夏黑等特殊葡萄品種，最怕忽然下雨，導致?tīng)€果。中國電科27所研制的農業(yè)氣象自動(dòng)觀(guān)測站，在應對此類(lèi)問(wèn)題上有一套。

　　“觀(guān)測站由多種智能傳感器組成，可實(shí)現空氣溫度、空氣濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、總輻射、凈輻射、土壤水分、土壤溫度及作物發(fā)育期等要素的實(shí)時(shí)在線(xiàn)觀(guān)測。”李鵬說(shuō)， “通過(guò)數據的自動(dòng)采集、存儲、傳輸，我們建立起大氣與土壤一體化的實(shí)時(shí)觀(guān)測系統，實(shí)現農業(yè)氣象災害實(shí)時(shí)監測與作物發(fā)育期自動(dòng)識別，有效應對氣候變化對農業(yè)生產(chǎn)及糧食安全的影響。”

　　該平臺還能協(xié)助政府相關(guān)職能部門(mén)發(fā)布農業(yè)氣象災害預警信息、增強防災減災能力、進(jìn)行作物產(chǎn)量評估預報等，有效應對氣候變化對農業(yè)生產(chǎn)及糧食安全的影響。目前已在河南、新疆、西藏、寧夏、青海等地區氣象與農業(yè)領(lǐng)域全面應用。

　　智慧農機“上新”，種地有了“千里眼”，搶收搶種的實(shí)力更強勁了！

　　從“汗滴禾下土”到“無(wú)接觸式農業(yè)生產(chǎn)”，“北斗衛星導航”“大數據”為農業(yè)“裝”上了“順風(fēng)耳”“千里眼”。

　　地處石家莊市郊的一處廣闊田野上，一輛輛智慧農機在田野中穿梭作業(yè)，為春小麥精準施肥。

　　“僅一個(gè)小時(shí)，200多畝小麥地就可以完成農藥噴灑作業(yè)，真省心！”當地農民開(kāi)心地說(shuō)，現在種地就是“省心掌柜”。

　　“播種有播種機，噴藥用無(wú)人機，澆水有智能灌溉機，收割有收割機，從種到收全程機械化，智慧農機越來(lái)越聰明，一點(diǎn)兒不含糊！”李明介紹，與普通農機不同，智慧農機可以實(shí)現農耕作業(yè)狀態(tài)、作業(yè)深度、作業(yè)面積和作業(yè)質(zhì)量準確監測。

　　農機裝“大腦”，這是怎么實(shí)現的？

　　這一切都依賴(lài)中國電科給農機安裝的智能農機平臺。李明告訴記者，該平臺基于北斗與大數據分析的全程作業(yè)監測平臺及農機作業(yè)智能監測終端，綜合北斗衛星導航定位技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、多傳感器數據融合技術(shù)及GIS等多種技術(shù)手段，通過(guò)在農機上安裝作業(yè)智能監測終端，對農機數據及農機作業(yè)信息進(jìn)行采集，完成土地深松、秸稈還田、精細播種、施肥噴藥，以及低茬收割等多種類(lèi)型作業(yè)監測。

　　現代農耕不僅有智慧“大腦”，在農藥噴灑方面也安裝了科技助力的“翅膀”。

　　“比如噴灑農藥，我們研發(fā)了農業(yè)植保無(wú)人機、電動(dòng)多旋翼無(wú)人植保無(wú)人機。使用無(wú)人機作業(yè)優(yōu)點(diǎn)很多，比如作業(yè)高度低、飄移少、可空中懸停、無(wú)需專(zhuān)用起降機場(chǎng)等，能夠實(shí)現自動(dòng)規劃噴灑航路、無(wú)藥自主返航、斷點(diǎn)續航、田間林木自動(dòng)避障等自主飛行功能，有效避免噴灑作業(yè)人員暴露于農藥的危險，大大提高了噴灑作業(yè)安全性和效率。”中國電科27所技術(shù)專(zhuān)家管宇鋒說(shuō)。

　　為了讓卸糧更加自動(dòng)化，中國電科研制了180基座無(wú)人駕駛直接驅動(dòng)電機和減速電機組件產(chǎn)品。中國電科21所技術(shù)專(zhuān)家表示，設備主要用于收割機卸糧筒，其回位精準度高，可實(shí)現升降式360°全方位卸糧，最高卸糧高度可達5米，不再受高度和場(chǎng)地的限制，幫助收割機實(shí)現卸糧半自動(dòng)化作業(yè)，大大提高了農戶(hù)的耕作效率。

　　技術(shù)推得開(kāi)、服務(wù)跟得上、 “田保姆”管得好……一幅幅“科技春耕圖”在廣袤田野鋪展開(kāi)來(lái)。從“靠天吃飯”到“知天而耕”，在信息技術(shù)、人工智能技術(shù)與農藝技術(shù)的勾勒下，這些科技“大塊頭”正配合億萬(wàn)農民，一起繪就“稻花香里說(shuō)豐年”的美景。