一、建設(shè)背景

    貫徹落實《耕地質(zhì)量調(diào)查監(jiān)測與評價辦法》（農(nóng)業(yè)部令 2016年第2號）關(guān)于5年定期發(fā)布耕地質(zhì)量等級信息的有關(guān)要求，全面及時掌握耕地質(zhì)量現(xiàn)狀及變化情況，有針對性加強耕地質(zhì)量保護(hù)與提升，服務(wù)國家“藏糧于地、藏糧于技”戰(zhàn)略，鼓勵農(nóng)戶改善農(nóng)田管理和耕作措施，升級耕地質(zhì)量管理數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，實現(xiàn)耕地質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)測和保護(hù)功能。提升土壤肥力，防止水土流失，實現(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，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到黑土地保護(hù)實踐中，充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)成果，集成應(yīng)用計算機與網(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，實現(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)，實現(xiàn)坐在辦公室就可對示范區(qū)全面掌握與了解，及時指揮農(nóng)民進(jìn)行耕作、施肥、灌溉、噴藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動。在地圖上可查看各監(jiān)測點信息，點擊報警點可查看詳情，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)部門處理排除報警源。

2、耕地質(zhì)量監(jiān)測與評價系統(tǒng)
    以云麻點圖展示各監(jiān)測點地理位置，所有監(jiān)測點概況一目了然，可根據(jù)名稱或代碼搜索特定監(jiān)測點，搜索具備耕地參數(shù)組合查詢監(jiān)測點功能，以便跟蹤查看各監(jiān)測點詳細(xì)信息，及時了解耕地情況。

    耕地質(zhì)量監(jiān)測與評價系統(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)存儲層、GIS平臺服務(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)對其進(jìn)行統(tǒng)計分析，并自定義報表，再上報給政府。通過分析的數(shù)據(jù)，邀請專家提出建議，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、測土配方查詢終端APP、公眾號組成，用戶可通過三個渠道獲取測土配方施肥信息。

4、專家咨詢系統(tǒng)
    建立農(nóng)民與專家的互動平臺，通過手機短信、、、公眾號等信息交流平臺進(jìn)行互動，隨時解決生產(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、知識庫管理），還可通過手機APP和端實現(xiàn)遠(yuǎn)程實時咨詢、查詢、視頻等功能。

5、墑情系統(tǒng)
    土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)通過采用自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化等現(xiàn)代高新技術(shù)手段，實現(xiàn)定點、定期監(jiān)測，分析匯總土壤墑情數(shù)據(jù)，及時提出應(yīng)對措施建議。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APP接收墑情預(yù)警信息推送，查看實時墑情、歷史數(shù)據(jù)，實現(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、病蟲害測報等信息，通過無線采集終端以GPRS方式將采集數(shù)據(jù)實時傳輸至監(jiān)控中心，以指導(dǎo)生產(chǎn)。
蟲情、病情測報系統(tǒng)，實現(xiàn)實時病蟲害監(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)程計算機實時查看監(jiān)控圖像。

7、GIS地理信息系統(tǒng) 
    GIS是農(nóng)業(yè)整個系統(tǒng)的承載動作平臺和基礎(chǔ)，實現(xiàn)對各種農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)的流入、流出以及對信息的決策、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；在農(nóng)業(yè)中，GIS用于各種農(nóng)田土地數(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、分析不同類型的空間數(shù)據(jù)。