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高效特色农业综合平台-解决方案

发表时间:2021-05-20 20:34:20

高效特色农业综合平台-解决方案

一、高效特色农业软件系统建设方案

高标准农田数据库按照统一的时空框架、统一的信息分类编码体系、统一的信息资源目录体系、统一的面向对象数据组织的基本原则进行设计,建立数据处理层,实现多源异构数据的快速抽取、转换和加载。

1)核心数据库

系统采用关系型数据库存储核心业务数据。矢量数据库需满足高标准农田数据的数据更新、空间统计分析、数据服务发布、数据快速分发等业务对数据调用的需求,并建立全局数据索引。

2)文件数据库

文件数据库采用NAS文件存储,采用标准组织目录,按照不同数据源、类别和格式进行组织,方便数据上传、替换、提取。

3)时序数据库

由于物联网数据更新频率高、数据量大,传统关系型数据库无法满足数据的查询和入库要求,系统采用TimescaleDB进行存储,利用其自动分区、高性能等特点,实现物联网数据的快速插入和查询统计。

 

二、耕地质量监测数据库建设方案

耕地质量监测数据库主要包括采样点数据、耕地质量评价单元、耕地质量评价模型和耕地质量评价结果。

1)采样点:包含采样点的空间位置、土壤养分、采样时间等信息,按年份进行更新。在数据库中以二维表的形式进行存储。

2)耕地质量评价单元:包含每一个耕地评价单元的空间位置、土壤信息、行政区划信息和面积等。在数据库中以空间表的形式进行存储。

3)耕地评价模型:包括层次分析模型和隶属函数模型。存储耕地质量评价各个指标的权重和计算因子。以XML文件形式进行存储。

4)耕地质量评价结果:包含每一个耕地评价单元的空间位置、评价得分、耕地质量等级等信息,按年份进行更新。在数据库中以空间表的形式进行存储。

 

三、遥感数据库建设方案

遥感影像数据库建设主要分为三个部分,分别是卫星影像的下载及无人机影像的获取、影像的处理、影像的建库以及信息管理。

1)遥感影像下载

下载卫星影像作为数据源,在确定需要下载的区域范围后,建立定期下载任务,配合Aria2下载服务进行卫星影像的批量下载。设定任务后,下载将全自动进行,包括监听下载状态,自动处理下载失败等情况。

2)遥感影像处理

按照业务需求,设定影像数据处理的级别。将自动按照对应的处理器对影像辐射定标、大气校正、影像拼接等预处理。

3)遥感影像建库

将处理好的遥感影像关键元数据录入到数据库中,遥感影像则按照文件夹的方式进行组织和存储。遥感影像下载信息、无人机航拍信息、处理过程信息、元数据信息将形成元数据数据库,可提供遥感影像的查询、下载处理过程信息的查看等;处理完成的遥感影像形成栅格数据库。

4)农情监测数据库

对农情监测结果,包含农作物种植分布、长势信息,病虫害、气象自然灾害等,按照标准组织目录,使用SHP格式存储。在数据库中记录元数据,如数据的数学基础、生产时间、文件大小、文件名称、数据描述等。

 

四、物联网数据库建设方案

结合项目实际情况,物联网数据库建设主要分为两部分内容,分别是物联网设备数据库和监控信息数据库。

1)物联网设备数据库

物联网设备数据库主要负责记录和管理相关物联网设备的基本信息,具体包括设备编号、设备型号、设备位置、设备运行参数、设备维护信息、设备接口信息、设备运行状态信息等。

2)物联网信息数据库

物联网信息数据库主要负责记录物联网设备监测获取的信息,具体包括多媒体信息和数据信息,多媒体信息包括监控视频、音频,以文件形式存储在数据中心,并记录元数据,便于提供接口进行文件的查询、调用.

数据信息则通过物联网设备接口,直接存储到物联网信息数据库中,并提供对外接口方便其他系统平台进行数据交换。

 

五、农田社会化服务数据库建设方案

 社会化服务数据库建设内容主要分为以下几部分:

1)农机、无人机设备数据

农机、无人机设备数据主要负责记录管理农机、无人机基本信息,包括农机基本信息、所有人信息、操作人信息等。

2)农机补贴数据

农机补贴数据主要记录相关农机补贴申请、发放记录。

3)农机、无人机租用数据

农机、无人机租用数据主要包括设备租用合同数据、租用进行状态数据、设备作业情况数据以及合同收益数据等。

 

六、农技指导数据库建设方案

结合农技专家指导系统应用要求,农技指导数据库主要包含农技知识数据、农技推广课堂数据、农技问答数据、农技学习数据以及农技专家数据等数据类型,其中农技推广课堂视频数据以文件形式存储在对象数据库中,其他农技数据存储在高标准农田信息管理系统关系数据库中。

1)农技知识数据

包含粮食类作物数据、蔬菜类数据、畜禽养殖数据、水产养殖数据、农业生产与加工数据、经济作物数据等。

2)农技推广课堂数据

主要包含农作物视频库、蔬菜栽培视频库、花卉园艺视频库、苗木视频库、果树栽培视频库等。

3)农技问答数据

主要包含小麦知识问答数据、玉米知识问答数据、豆类知识问答数据以及其他粮食类作物知识问答数据等。

4)农技学习数据

包含我的学习、课程订阅、课程评价、我的收藏、学习管理等数据。

5)农技专家数据

包含专家专业领域、专家评价、专家问答、专家档案等数据。

 

七、高标准农田管理应用系统

1)高标准农田建设项目管理系统

功能简介:服务农业农村局主管部门对项目的监管工作,实现高标准农田建设项目全生命周期信息化管理。通过项目不同阶段各参与方提交的相关资料,利用信息化技术手段,规范高标准农田建设日常监管。包含:项目基本信息、设计资料汇交、施工监控、竣工验收和资料存档等。

实现方法:按照工作流程制定相关规范,由项目各环节承担单位提交电子版数据,农业局业务科室对提交材料进行审核。高标准农田建设后,通过无人机航测绘制基础地理信息,实现高标准农田范围、建设设施的信息采集,方便维护与管理。

2)耕地质量监测系统

功能简介:进行耕地质量动态监测评价,指导配方施肥。

实现方法:根据《高标准农田建设通则》(GB/T30600-2014)、国家耕地质量评估标准(GB/T33469-2016)、采用航空遥感、地面人工调查、室内测试化验相结合的方法,融合遥感科学、土壤学、化学、地理信息系统等多学科技术,采集自然环境要素、土壤理化要素、农田基础设施条件等3个方面要素进行综合评价,获取高标准农田等级面积及空间分布,摸清耕地质量状况。共涉及地形部位、有效土层厚度,有机质含量,耕层质地,土壤容重,质地构型,土壤养分状况(碱解氮、速效磷、速效钾),土壤健康状况,障碍因素,土壤酸碱度,耕层深度,盐渍化程度,地下水埋深,灌溉能力,排水能力,农田林网化程度等指标数据。

结合土肥站现有测土配方监测任务,合理布局土壤质量长期固定监测点,利用地理信息技术绘制多指标耕地质量评价图,由县农业局土肥站专家指导制定高标准农田农作物全覆盖的施肥方案。

3)农情监测系统

功能简介:动态获取农作物种植分布、长势信息,预测病虫害、气象自然灾害,对灾害进行动态监测与灾后评估,对部分农作物进行产量预测和品质监测。

实现方法:建立“天空地”一体化的遥感监测体系,通过开展与无人机(高光谱、多光谱)遥感、卫星遥感监测的地面同步试验,建立作物表型参数模型、产量预测模型、品质监测模型;通过田间气象、植保物联网传感器以及人工调查数据建立灾害预警监测模型。基于模型利用卫星、无人机遥感数据开展农情监测工作。

4)农技专家指导系统

功能简介:为农业技术交流提供平台,方便专家进行农业生产技术推广、指导与知识的传播,便于开展常见病害的远程诊断和咨询解答,提出相应的管理措施。可为农产品生产企业,合作社,种养殖大户,以及农民等各生产主体全程提供专业技术指导和服务,也可与智慧农业移动客户端对接,及时通过智能手机或智能终端向农户推送农技知识,尤其是病虫害防治等。

实现方法:建立以县农业农村局专家为主、济宁市农科院、济宁市农业农村局、省农科院、省农业厅为辅的专家团队,按作物分门别类地构建专家知识库,并开展网络农技培训和技术咨询。

5)农田社会化服务系统

功能简介:为耕、种、管、防、收等农业生产环节的社会化服务提供平台,方便农机资源的整合与调度,推动小农户与现代农业发展有机衔接。方便农业农村局对农田托管项目的监管,实现供需对接。

实现方法:建立经营主体档案,开展服务合同网签、补贴申报管理、农机作业监测。

6)农田管理APP

功能简介:为农田建设科、工程监理、农田设施巡检提供呈现高标准农田基础地理信息的便携式办公软件,做到虚拟与现实的对应。为农技、植保、土肥专家提供野外调查工作专属工具,简化工作流程,提高工作的科学性与效率。提供农业资讯,农技指导,托管服务。

实现方法:APP安装于高定位精度的pad或手机上,以航拍绘制的高标准农田信息为工作底图,对建设要素进行精准管理;根据农技、植保、土肥专家的野外工作数据采集统计流程,制作电子表格,采集位置数据,野外调查后实现数据一键统计提交。依据权限共享平台农田社会化服务系统、农技专家指导系统、农情监测系统、耕地质量监测系统、高标准农田建设项目管理系统等数据。

 

八、综合信息展示平台

功能简介:在拥有高标准农田地理信息数据的基础上,可实现高标准农田建设项目分布、进展、农业生产经营主体管理、耕地类型管理、耕地质量管理、一定周期内的作物品种分布、长势、产量、灾情预警监测评估统计分析、田间农事管理及生态评价管理,以一张图、专题图和以驾驶舱式呈现关心的图、表、数据,具体包括高标准农田建设一张图、两区划定展示一张图、农作物种植分布一张图、耕地质量评价一张图等。

实现方法:利用GIS技术对各地区基本农田数据、农经权数据、高标准农田数据、两区数据、农田设施数据、经营主体数据、种植数据基于电子地图做多层次叠加融合化处理,将各区域农经权的权属数据、图件数据、界点数据、经纬度在地图界面实现定点定位、图斑面积可视化,从而达到高标准农田资源一张图管理的最终目标。

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