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平方米大棚的開關；

　　更不用再起早貪黑，因為，他們足不出戶就可以輕松完成灌溉、施肥等作業……

　　沒有農業機械化，就沒有農業現代化。物聯網、自動化、人工智能等現代科技，正在為農業發展提供新的“生產力”——讓農民挑上“金扁擔”，勾畫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能，必將轉化為豐收的喜悅！

　　　遠程施肥，智能耕種，“吃飽喝足”長勢喜人

　　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園的葡萄玻璃溫室內，隨著溫度濕度變化，遮陽幕布自動開啟，通風天窗也隨之自動打開并實現最合適的通風角度……

　　這是杭州海康威視數字技術股份有限公司打造的智能化生產經營管理系統。據了解，該系統通過接入農業環境監測專業傳感器及相應的網關設備、攝像機等產品，為純禾生態園配備了智能化生產經營管理系統，農戶通過手機端就可以直觀查看當前環境信息、設備信息、可視化信息等。

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

　　可以隨時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”，這樣的場景，在智慧農業服務平臺的助力下已成為現實。

　　綜合利用物聯網、視頻監控、智能控制等技術手段，中國電科衛星導航運營服務有限公司打造的智慧農業服務平臺，集線上租地種植、農業認養、特色農產品展銷、農業物聯網、監控實時直播、灌溉遠程控制等多功能為一體。

　　“我們通過在大田部署氣象監測站、傳感器、攝像頭等多種設備，物聯網智能監測系統可實現對農業生產環境指數的實時監測，降低蟲災等災害損失，為農業生產經營提供科學指導。”中國電科衛星導航運營服務有限公司項目負責人李明告訴記者，農業生態認養系統不僅讓消費者足不出戶就可以租地種植自己的蔬菜，并支持遠程澆水、施肥，通過智慧農場監控直播，還可實時了解自己種植的菜地動態與作物長勢，讓“健康”24小時看得見。

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

　　對農作物種植過程進行按需灌溉，中國電科數字科技有限公司利用新一代智能物聯技術，圍繞現代農業領域物聯網應用，以上海市嘉定區華亭鎮為試點，重點打造了現代農業水肥一體化生產基地。在生產基地溫棚里，數字大屏上可以實時顯示各項環境數據。

　　“根據溫棚環境監控感知設備實時自動采集到的作物生產區環境參數和作物生育信息參數，通過水肥一體化生產管理系統可以實現根據灌溉、施肥計劃進行自動灌溉施肥、定時定量灌溉施肥等，通過定量調控，真正滿足果蔬作物在關鍵生育期‘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，監測實時灌溉施肥情況，可獲取作物生長環境、發育狀況、病蟲害、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，為基地生產者和管理者提供精準灌溉、精準施肥等服務。

　　通過這款系統，農戶不僅能在視頻終端實時查看所有大棚監測畫面，還能通過手機或電腦實時瀏覽作物生長信息數據，并向智能施肥機一鍵下發作業指令，完成灌溉、施肥精準作業。

　　掌握“因子”，摸清“底子”，服務來自空天地

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

　　為進行準確的數據采集、分析，及時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，利用衛星遙感宏觀高效、無人機遙感機動靈活及地面傳感連續準確的不同優勢，從空、天、地三個維度進行立體化農業數據采集，構建了定期宏觀普查、重點區域核查、應急機動勘查、在線實時調查相結合的監測體系，提供種植面積、作物長勢、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。”中國電科27所的技術專家李鵬表示，“空天地一體化農田大數據系統”基于多時相中高分辨率遙感影像，通過分析作物光譜特性及時序物候特征，可以對我國農業生產區域開展作物精準識別和種植面積準確統計；再通過和往年數據對比，就可以得出種植面積的變化。

　　如果種植面積是“底子”，那么作物長勢就是“里子”。

　　“為及時準確掌握作物長勢情況，‘空天地一體化農田大數據系統’利用衛星周期性過境的特點，引入多種指數模型，對作物各生長期苗情進行動態監測，跟蹤式分析長勢優良率；與此同時，通過對照往年同期作物長勢，對今年作物長勢進行對比性評價。”李鵬說。

　　掌握“因子”，才能因地制宜。農田水利條件是影響農作物生長發育的重要“因子”。

　　據介紹，“空天地一體化農田大數據系統”通過土壤水分含量遙感定量反演，宏觀掌握土壤墑情；同時，通過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，形成了包括農業資源調查、農情監測、農業災害監測等三個應用方向、12個類別的農業空間信息應用專題產品體系。

　　結合在遙感應用、物聯網、信息技術以及氣象探測智能裝備等領域的技術優勢，中國電科27所已經成功研發大田“四情”監測預警系統、水肥一體化智能灌溉系統、溫室環境智能監測與控制系統、農業遙感應用服務系統以及高標準農田綜合信息管理平臺等系列產品。“實現了水肥一體化灌溉、農氣自動化觀測以及農作物發育期的自動監測，助力實現農業生產節本增效、土地賦能增值。”李鵬說。

　　“順風耳”聽萬變氣象，“千里眼”觀農作良田

　　陽光玫瑰、夏黑等特殊葡萄品種，最怕忽然下雨，導致爛果。中國電科27所研制的農業氣象自動觀測站，在應對此類問題上有一套。

　　“觀測站由多種智能傳感器組成，可實現空氣溫度、空氣濕度、風向、風速、雨量、總輻射、凈輻射、土壤水分、土壤溫度及作物發育期等要素的實時在線觀測。”李鵬說， “通過數據的自動采集、存儲、傳輸，我們建立起大氣與土壤一體化的實時觀測系統，實現農業氣象災害實時監測與作物發育期自動識別，有效應對氣候變化對農業生產及糧食安全的影響。”

　　該平臺還能協助政府相關職能部門發布農業氣象災害預警信息、增強防災減災能力、進行作物產量評估預報等，有效應對氣候變化對農業生產及糧食安全的影響。目前已在河南、新疆、西藏、寧夏、青海等地區氣象與農業領域全面應用。

　　智慧農機“上新”，種地有了“千里眼”，搶收搶種的實力更強勁了！

　　從“汗滴禾下土”到“無接觸式農業生產”，“北斗衛星導航”“大數據”為農業“裝”上了“順風耳”“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，為春小麥精準施肥。

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

　　“播種有播種機，噴藥用無人機，澆水有智能灌溉機，收割有收割機，從種到收全程機械化，智慧農機越來越聰明，一點兒不含糊！”李明介紹，與普通農機不同，智慧農機可以實現農耕作業狀態、作業深度、作業面積和作業質量準確監測。

　　農機裝“大腦”，這是怎么實現的？

　　這一切都依賴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監測平臺及農機作業智能監測終端，綜合北斗衛星導航定位技術、物聯網技術、多傳感器數據融合技術及GIS等多種技術手段，通過在農機上安裝作業智能監測終端，對農機數據及農機作業信息進行采集，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型作業監測。

　　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，我們研發了農業植保無人機、電動多旋翼無人植保無人機。使用無人機作業優點很多，比如作業高度低、飄移少、可空中懸停、無需專用起降機場等，能夠實現自動規劃噴灑航路、無藥自主返航、斷點續航、田間林木自動避障等自主飛行功能，有效避免噴灑作業人員暴露于農藥的危險，大大提高了噴灑作業安全性和效率。”中國電科27所技術專家管宇鋒說。

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

　　技術推得開、服務跟得上、 “田保姆”管得好……一幅幅“科技春耕圖”在廣袤田野鋪展開來。從“靠天吃飯”到“知天而耕”，在信息技術、人工智能技術與農藝技術的勾勒下，這些科技“大塊頭”正配合億萬農民，一起繪就“稻花香里說豐年”的美景。