■ 遲德祥

為科學保護利用黑土資源，構建黑龍江黑土糧倉，結合依安數(shù)字鄉(xiāng)村試點地區(qū)，依安縣借助中國科學院的力量加強黑土地保護，建立全域智控平臺，在依安縣打造10 萬畝核心示范區(qū)，積極構建品質(zhì)創(chuàng)優(yōu)、增碳修復和精準施策三大技術體系，集成保護性耕作、種養(yǎng)循環(huán)、土壤健康、智慧管控等多項核心技術，為黑土地保護植入數(shù)字能量。下面用依安縣實施的“五張圖”，來介紹數(shù)字化保護黑土地的應用情況。

一、黑土地保護一張圖

主要內(nèi)容包括基于地圖的有機黑土地轉(zhuǎn)化、黑土地保護建設、黑土地保護試點、黑土地保護利用、有機農(nóng)業(yè)科技園區(qū)、秸稈全量還田基地等，實現(xiàn)黑土地保護利用的圖形化管理。

一是遙感測繪。4月初，依安縣同中科院地理所無人機遙感團隊，利用多光譜多旋翼無人機和自主研發(fā)ZY200輕型復合翼無人機，完成了依安縣太東鄉(xiāng)10 萬畝黑土地有機轉(zhuǎn)化示范區(qū)1：500 正射影航拍，用近地全光譜成像相機為核心黑土地數(shù)據(jù)遙測系統(tǒng)、“高光譜+多光譜+紅外一體”模塊化組合、多平臺多型無人機任務規(guī)劃與區(qū)域組網(wǎng)管控等關鍵技術，實現(xiàn)黑土地有機質(zhì)、水分、鹽堿化、沙漠化、作物氮磷鉀等肥力、作物病害、蟲害等精確測定，為黑土示范區(qū)提供了厘米級的遙感本底數(shù)據(jù)。

二是整合數(shù)據(jù)資源。系統(tǒng)由“天-空-地-網(wǎng)”一體化監(jiān)測體系、黑土信息數(shù)據(jù)庫、黑土保護知識庫、人機互動決策平臺組成，為依安縣創(chuàng)制“分區(qū)施策、依村定策、一地一策”黑土糧倉全域定制系統(tǒng)解決方案。

二、指揮系統(tǒng)一張圖

基于地圖的指揮調(diào)度信息獲取管理系統(tǒng)、協(xié)同工作系統(tǒng)和指揮調(diào)度一張圖系統(tǒng)等，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中各類業(yè)務（包括待處理、處理中和已完結等業(yè)務）的調(diào)度、反饋和評價。

依安縣已建成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站，將整合農(nóng)口現(xiàn)有多單位平臺，統(tǒng)一調(diào)度與研發(fā)，近期整合設計的依安縣數(shù)字農(nóng)機監(jiān)管服務平臺，充分發(fā)揮中科院計算機所的作用，安裝自動導航裝置40 套，安裝北斗監(jiān)管系統(tǒng)和傳感器374 臺（套），預計能安裝650臺（套），試驗“鴻鵠T30”農(nóng)業(yè)機械裝備2臺（套）。

農(nóng)機管理系統(tǒng)是農(nóng)機全程作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測和指導管理的重點，包括手機端軟件和電腦端軟件。一是通過手機、電腦使管理者能夠?qū)崟r監(jiān)控農(nóng)機作業(yè)過程，統(tǒng)計作業(yè)面積，核實作業(yè)質(zhì)量，查看農(nóng)機作業(yè)過程中是否存在重復作業(yè)、作業(yè)范圍遺漏、作業(yè)質(zhì)量不達標等情況，真正實現(xiàn)作業(yè)質(zhì)量的有效管理與全程可追溯。二是系統(tǒng)實現(xiàn)對農(nóng)機的“耕、種、管、收”全部作業(yè)環(huán)節(jié)的全程監(jiān)管，通過作業(yè)監(jiān)測設備采集農(nóng)機作業(yè)過程中的速度、軌跡、面積、質(zhì)量、油耗等各項數(shù)據(jù)，實現(xiàn)農(nóng)機作業(yè)時的實時監(jiān)控和跟蹤。三是系統(tǒng)通過智能農(nóng)機采集土壤的各項數(shù)據(jù)，并記錄農(nóng)機作業(yè)、作物生長，以及種子、農(nóng)藥、化肥等相關信息，建立每一塊“黑土地”的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，在傳統(tǒng)農(nóng)機調(diào)度經(jīng)驗和數(shù)據(jù)積累的基礎上，建立“黑土地保護性耕作模型”，通過對黑土地數(shù)據(jù)演變以及作業(yè)產(chǎn)量之間的關聯(lián)分析，形成農(nóng)資、人力與智能裝備的統(tǒng)一資源管理與調(diào)度策略，為管理者提供基于黑土地的機械化保護性耕作體系作業(yè)指揮方案。

三、規(guī)模種植一張圖

基于地圖的立卡種植戶管理系統(tǒng)、基于地圖的單品連片種植區(qū)管理系統(tǒng)、規(guī)模種植一張圖研判分析系統(tǒng)等，實現(xiàn)立卡戶種植區(qū)和2000 畝以上單品連片種植區(qū)地圖繪制、分顏色顯示和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

一是開展精準數(shù)據(jù)采集。利用遙感信息，開展遙感監(jiān)測，對有機作物種植區(qū)實施效果跟蹤監(jiān)測，提高項目建設的質(zhì)量。二是實現(xiàn)遠程智能控制。對推進水肥一體化地塊，開展遠程智能控制，科學管理用水調(diào)度。開展機器人除草示范，并實行遠程指揮和調(diào)度。三是開展模型精準應用。建立氣象災害預測預警及災害評估模型，為農(nóng)民提供及時精準的氣象災害預警服務，降低農(nóng)民的種植風險，為產(chǎn)量預估、價格預測提供數(shù)據(jù)支持。四是實現(xiàn)質(zhì)量管理溯源。從種植、加工、流通和消費等環(huán)節(jié)入手，開展農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量溯源管理，完善從“農(nóng)田”到“餐桌”全程監(jiān)管鏈條。使生產(chǎn)者、流通者、消費者和監(jiān)管者都可以查詢到質(zhì)量追溯記錄，實現(xiàn)來源可溯、流向可追、質(zhì)量可控、責任可查。

四、數(shù)據(jù)共享平臺一張圖

一是大數(shù)據(jù)平臺核心數(shù)據(jù)庫集中存儲，各業(yè)務部門經(jīng)過數(shù)據(jù)交換平臺清洗、效驗和整合的數(shù)據(jù)，形成高度一致的具備社會管理標準的數(shù)據(jù)資源。二是建立跨業(yè)務、跨數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問接口，滿足各部門的業(yè)務應用需求，統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務資源目錄和用戶驗證服務，能更好地實現(xiàn)各業(yè)務部門訪問基礎數(shù)據(jù)庫對應的權限數(shù)據(jù)資源。三是統(tǒng)一管理基礎數(shù)據(jù)庫日常維護工具和異地容災備份恢復工具，保證基礎數(shù)據(jù)庫能夠提供穩(wěn)定、高效實施的數(shù)據(jù)服務。四是打破壁壘，整合和利用好農(nóng)機監(jiān)管服務平臺、農(nóng)經(jīng)三資管理平臺、農(nóng)產(chǎn)品追溯平臺、農(nóng)技服務平臺、農(nóng)藥獸藥監(jiān)管平臺、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺、市場入戶信息平臺等資源，統(tǒng)一共享數(shù)字資源，達到可復制可推廣。

五、農(nóng)作物長勢監(jiān)測一張圖

基于地圖的監(jiān)測點數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、農(nóng)作物長勢一張圖研判分析系統(tǒng)等，實現(xiàn)玉米、水稻、大豆和馬鈴薯等種植區(qū)作物長勢分類地圖繪制、分顏色顯示和分類數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。

依安縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局在太東鄉(xiāng)黑土地有機轉(zhuǎn)化示范區(qū)進行了物聯(lián)網(wǎng)設備的投入，其中包括ZC600 農(nóng)用全自動生態(tài)定位觀測站2 套，ZC50 農(nóng)用全自動定位觀測站12套，視頻監(jiān)控站8套。這款中科院低功耗物聯(lián)網(wǎng)感知設備，包含植被監(jiān)測（雙目植被相機）、氣象監(jiān)測、空氣質(zhì)量監(jiān)測、土壤監(jiān)測等物聯(lián)感知模塊；利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)風速、風向、氣溫、濕度、氣壓、光照、雨量、土壤溫度、土壤水分、空氣質(zhì)量（PM2.5、PM10）、植被可見光、植被近紅外圖像數(shù)據(jù)的實時采集和無線傳輸，并借助人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算技術，在云平臺中實現(xiàn)作物蓋度、高度、物候、病蟲害等的自動識別，為數(shù)字賦能黑土地生態(tài)地理環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展、有機種植、農(nóng)業(yè)品牌宣傳、精準農(nóng)作以及農(nóng)業(yè)保險等提供數(shù)據(jù)支持。