LSJ- 2019034 天空地一体化智慧农业方案

天空地一体化智慧农业环境与资源数据

采集与监测方案

(六视角科技)

（编号：LSJ- 2019034）

编制：重庆市六视角科技服务有限责任公司

2019年12

目录

一. 任务目标分析

(一)国内农业的行业状况

(二)国外农业的行业状况

(三)农业数据内容分析

二. 重庆市智慧农业发展实施方案的解读（无人机相关）

三. 基于无人机的农业环境与资源数据采集与监测需求分析

(一)当前的农业数据采集方式

(二)需采用无人机采集与监测的农业数据

(三)无人机采集与监测农业环境与资源数据的优势

四. 天空地一体化智慧农业环境与资源数据采集与监测方案

(一)农作物资源调查

1.植被覆盖度调查

2.农作物面积测量

3.农作物生长情况监测

①识别苗率和农作物密度

②评价农作物早期健康情况

4.农作物生态情况监测

①了解农作物疾病症状

②预防与监测农作物虫害

③监测农作物杂草侵害

④识别与诊断农作物氮素营养状况

(二)农业水资源调查

1.采集农业可用水量数据

2.监测农作物水分需求

3.土壤湿度监测

(三)农用土地资源监测

1.调查农用土地可用面积

2.调查农用土地利用状况

3.土壤和产量分析

4.土壤生态环境监测

(四)其他

1.鸟类控制

2.农业保险赔付勘察

五. 飞行器与设备

六. 需求协调项

七. 数据采集与监视的前期准备工作

八. 任务实施

九. 成果分析提交

十. 定期报告

附件1

附件2

附件3

一.任务目标分析

1.当前国内农业的行业状况

中国有巨大的人口基数，粮食安全问题不容轻视，吃饭问题不可能主要依靠从其他国家进口来解决。传统的分散小农经济已不能满足社会的需求，耕地面积的减少依然是一个不争的事实，国内农业效率必须提升，只有规模化、集约化才能带来效率的提升。

国内农业生产正在由小农经营向规模化集约化种植转变。种植结构的变化再加上农业本身所具有的地域性、季节性、多样性、周期性等特点，导致了农业产业链的信息不对称，农业信息不对称导致农业效率不高。

农业生产精细化、集约化程度依然不够高，农户生产综合成本始终较高，如农作物种植不均衡、遭遇极端天气、区域性病虫灾害等不可控因素将导致产品滞销，巨大的经济损失将直接影响生产者的积极性。

2.国外农业的行业状况

20世纪70年代，美国农业部已实施农业经济研究，专门从事农业市场数据的采集与供需平衡表的发布。依靠高效数据作为决策支撑，美国农业种植者可根据市场供需情况合理安排农产品种植，经销商以期货套保的方式提前锁定农产品价格，这让美国农产品在全球市场上卖出好价钱并掌握议价权。

因此，农业数据采集和监测是农业效率提升的瓶颈。

3.农业数据内容分析

农业数据主要集中在农业环境与资源、农业生产、农业市场和农业管理等四个领域。

1.农业环境与资源数据：包括土地资源数据、水资源数据、

气象资源数据、生物资源数据和灾害数据。

2.农业生产数据：包括种植业生产数据和养殖业生产数据。

其中，种植业生产数据包括良种信息、地块耕种历史信

息、育苗信息、播种信息、农药信息、化肥信息、农膜

信息、灌溉信息、农机信息和农情信息；养殖业生产数

据主要包括个体系谱信息、个体特征信息、饲料结构信

息、圈舍环境信息、疫情情况等。

3.农业市场数据：包括市场供求信息、价格行情、生产资

料市场信息、价格及利润、流通市场和国际市场信息等。

4.农业管理数据：主要包括国民经济基本信息、国内生产

信息、贸易信息、国际农产品动态信息和突发事件信息

等。

二.重庆市智慧农业发展实施方案的解读（无人机相关）

为了发展智慧农业、提高农业效率，重庆市人民政府办公厅于2019年11月发布了《重庆市人民政府办公厅关于印发重庆市智慧农业发展实施方案（试行）的通知》，对农业主管部门提出了更高的管理要求，主要要求如下：

✓综合利用卫星遥感、无人机、物联网、云计算等现代信息技术和设施设备；

✓对农业资源要素、生产过程、时空方位及生产环境进行感知、诊断、决策；

✓开展产业布局、农业地块精细提取、耕地质量监测、作物长势及生长环境持续监测、重大动植物疫情防控、灾

害预警、农情信息动态等服务，精准指导全市智慧农业

生产发展；

✓到2022年，基本建成智慧农业天空地一体化农业物联网管理平台，形成全市农业产业数字地图，推动实现主要

农作物智能监测与预警全覆盖。

如果要做好上述工作，农业数据采集与监测项目工作是最前沿的基础工作，是做好天空地一体化智慧农业的关键所在。如果仅靠人工数据报送、人工方式概算、人工方式监控、卫星遥感、有人驾驶航空器航拍等方式是远远不够的，因此，基于无人机的农业数据采集与监测势在必行。

三.基于无人机的农业数据采集与监测需求分析

(一)当前的农业数据采集方式

目前，获取农田信息的方式主要包括卫星遥感、有人驾驶航空器航拍、定点摄像、手持或车载式信息采集和无人机农田信息获取等。传统的农田信息获取技术(如卫星遥感、有人驾驶航空器航拍等)获取的是宏观农田信息，由于其时效性较差且易受云雾的干扰，难以满足现代农业生产和信息获取的需求。

国内作物种植情况复杂，作物品种多样，农户规模较小，在较小范围内实现精准农业的情况下，农田信息获取技术尤为重要。无人机一次飞行可以完成大面积多种信息的采集，如农作物种类与分布面积、土壤墒情、病虫害和作物长势、杂草识别等。(二)需采用无人机采集与监测的农业数据

农业数据集中在农业环境与资源、农业生产、农业市场和农业管理等四个领域。其中，农业环境与资源数据是动态变化的，最不容易获得具体可靠数据。

人工实地核对测量、卫星遥感影像数据等技术手段在农业环境与资源数据采集实际工作中发挥一定作用，但在高效、快捷、准确性等方面还存在不足。人工实地检查效率低，需要大量的人力和物力，很多地方难以覆盖到位，并且易受人为因素干扰。卫星遥感影像数据分辨率低，影响判别准确性；采集周期长，现势性不够。有人驾驶航空器成本高、运行困难（维护、空域等）。使用无人机采集和监测农业环境与资源具有快速、准确、成本低、