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一、建設(shè)背景
        貫徹落實(shí)《耕地質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測與評(píng)價(jià)辦法》（*令 2016年第2號(hào)）關(guān)于5年定期發(fā)布耕地質(zhì)量等級(jí)信息的有關(guān)要求，全面及時(shí)掌握耕地質(zhì)量現(xiàn)狀及變化情況，有針對(duì)性加強(qiáng)耕地質(zhì)量保護(hù)與提升，服務(wù)國家“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略，鼓勵(lì)農(nóng)戶改善農(nóng)田管理和耕作措施，升級(jí)耕地質(zhì)量管理數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)耕地質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測和保護(hù)功能。提升土壤肥力，防止水土流失，實(shí)現(xiàn)黑土地合理持續(xù)利用。
        建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)指揮中心，開發(fā)黑土地保護(hù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到黑土地保護(hù)實(shí)踐中，充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)成果，集成應(yīng)用計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、音視頻技術(shù)、3S技術(shù)、無線通信技術(shù)及專家智慧與知識(shí)，實(shí)現(xiàn)黑土地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專家在線指導(dǎo)，為黑土地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供災(zāi)變預(yù)警、遠(yuǎn)程診斷、可視化管理、智能化決策。

二、系統(tǒng)構(gòu)架
1、應(yīng)急指揮系統(tǒng)
        建立智慧農(nóng)業(yè)指揮系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)坐在辦公室就可對(duì)示范區(qū)全面掌握與了解，及時(shí)指揮農(nóng)民進(jìn)行耕作、施肥、灌溉、噴藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。在地圖上可查看各監(jiān)測點(diǎn)信息，點(diǎn)擊報(bào)警點(diǎn)可查看詳情，監(jiān)管部門可立即根據(jù)情況遠(yuǎn)程作出應(yīng)急響應(yīng)，指揮相關(guān)部門處理排除報(bào)警源。
2、耕地質(zhì)量監(jiān)測與評(píng)價(jià)系統(tǒng)
        以云麻點(diǎn)圖展示各監(jiān)測點(diǎn)地理位置，所有監(jiān)測點(diǎn)概況一目了然，可根據(jù)名稱或代碼搜索特定監(jiān)測點(diǎn)，高級(jí)搜索具備耕地參數(shù)組合查詢監(jiān)測點(diǎn)功能，以便跟蹤查看各監(jiān)測點(diǎn)詳細(xì)信息，及時(shí)了解耕地情況。
耕地質(zhì)量監(jiān)測與評(píng)價(jià)系統(tǒng)包含屬性數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫和基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)的總體框架分為三層，分別是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、GIS平臺(tái)服務(wù)層和應(yīng)用層。
3、測土配方
        測土配方系統(tǒng)將各地的數(shù)據(jù)匯總到系統(tǒng)里，系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并自定義報(bào)表，再上報(bào)給政府。通過分析的數(shù)據(jù)，邀請(qǐng)專家提出建議，施肥策略。測土配方管理系統(tǒng)，做到協(xié)調(diào)作物生長與營養(yǎng)生長的平衡促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)的形成，促進(jìn)作物健壯生長，增強(qiáng)抗病、抗逆能力，減輕農(nóng)作物病害，減少農(nóng)藥的作用，從而節(jié)省農(nóng)藥，提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。
        系統(tǒng)由測土配方查詢服務(wù)平臺(tái)、測土配方查詢終端APP、wei信公眾號(hào)組成，用戶可通過三個(gè)渠道獲取測土配方施肥信息。
4、專家咨詢系統(tǒng)
        建立農(nóng)民與專家的互動(dòng)平臺(tái)，通過手機(jī)短信、QQ、公眾號(hào)等信息交流平臺(tái)進(jìn)行互動(dòng)，隨時(shí)解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的難題。全面推廣有利于黑土地保護(hù)的測土施肥、病蟲害診斷、耕作栽培、秸稈還田、有機(jī)肥堆漚、節(jié)水灌溉等。
        專家咨詢系統(tǒng)主要功能包括網(wǎng)上咨詢功能、遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程信息發(fā)布、遠(yuǎn)程咨詢互動(dòng)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程現(xiàn)場指導(dǎo)、專家系統(tǒng)（農(nóng)作物信息管理、病害信息管理、蟲害信息管理、病蟲害診斷、在線留言、知識(shí)庫管理），還可通過手機(jī)APP和wei信端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)咨詢、查詢、視頻等功能。
5、墑情系統(tǒng)
        土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)通過采用自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化等現(xiàn)代*手段，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)、定期監(jiān)測，分析匯總土壤墑情數(shù)據(jù)，及時(shí)提出應(yīng)對(duì)措施建議。提高農(nóng)牧業(yè)抗旱管理水平，快速掌握土地旱情動(dòng)態(tài)，避免或減少旱災(zāi)造成的損失。
        土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程監(jiān)測設(shè)備和土壤墑情檢測設(shè)備四部分構(gòu)成。用戶可以通過手機(jī)APP接收墑情預(yù)警信息推送，查看實(shí)時(shí)墑情、歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。
6、植保系統(tǒng)
        該系統(tǒng)由蟲情、墑情、災(zāi)情、苗情四大系統(tǒng)組成。
        在田間部署環(huán)境信息感知單元，由無線采集終端和各種環(huán)境信息傳感器組成。環(huán)境信息傳感器監(jiān)控空氣溫/濕度、光照度、二氧化碳、土壤溫/濕度、土壤養(yǎng)分、環(huán)境氣象、病蟲害測報(bào)等信息，通過無線采集終端以GPRS方式將采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，以指導(dǎo)生產(chǎn)。
        蟲情、病情測報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)病蟲害監(jiān)測預(yù)警以及數(shù)據(jù)查詢分析功能。災(zāi)情/苗情監(jiān)控系統(tǒng)主要是由網(wǎng)絡(luò)型視頻服務(wù)器、高分辨率攝像頭組成，用戶可通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)查看監(jiān)控圖像。
7、GIS地理信息系統(tǒng)
        GIS是精確農(nóng)業(yè)整個(gè)系統(tǒng)的承載動(dòng)作平臺(tái)和基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)的流入、流出以及對(duì)信息的決策、管理；GIS將RS、GPS、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等組合起來,起到“容器”的作用；在精確農(nóng)業(yè)中，GIS用于各種農(nóng)田土地?cái)?shù)據(jù)，如土壤、自然條件、作物苗情、產(chǎn)量等的管理與查詢，也能采集、編輯、統(tǒng)計(jì)、分析不同類型的空間數(shù)據(jù)。