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高(gāo)标農(nóng)田土壤墒情監測系統
發布日期:2024-06-05
來(lái)源:萬嘉智能(吉林省)物聯科技有限公司
綜合分析
1、土壤類型分析
根據耕地土壤類型,篩選曆年主要土壤類型數據,如暗棕壤、白(bái)漿土、草甸土、風(fēng)沙土、黑鈣土、黑土、水(shuǐ)稻土和(hé)新積土等,分析土壤類型在高(gāo)标農(nóng)田面積總量中的占比。
2、地力等級評價分析
根據農(nóng)田地力情況,按等級進行曆年産量分析,如低(dī)等地、中等地、高(gāo)等地和(hé)優等地的産量同比分析。
3、土壤PH值分析
土壤PH值,就是土壤酸堿度,用(yòng)以衡量土壤酸堿反應的強弱,分析酸性土壤、中性土壤和(hé)堿性土壤在高(gāo)标農(nóng)田總量中的占比。
4、有機質含量分析
土壤有機質是植物營養的主要來(lái)源之一,能(néng)促進植物的生長發育,改善土壤的物理(lǐ)性質,促進微生物和(hé)土壤生物的活動,加速土壤中營養元素的分解,提高(gāo)土壤的保肥性和(hé)緩沖性。在其他(tā)條件相同或相近的情況下(xià),在一定含量範圍内,有機質的含量與土壤肥力水(shuǐ)平呈正相關。
根據有機質含量範圍定義在耕地總量中的占比,如<6(g/kg)、6-10(g/kg)、10-20(g/kg)、20-30(g/kg)、30-40(g/kg)和(hé)≥40(g/kg)。
5、化肥和(hé)農(nóng)藥使用(yòng)情況分析
過量使用(yòng)化肥,不僅導緻地力下(xià)降,還會(huì)産生嚴重的負面影響,化肥使用(yòng)應考慮作(zuò)物的需求。對(duì)于化肥使用(yòng)量統計(jì)氮磷鉀曆年分别使用(yòng)量,以及曆年氮磷鉀總施肥量對(duì)比分析。
農(nóng)藥泛濫,導緻食品安全事(shì)故發生,過度使用(yòng)帶來(lái)諸多不良影響,應減少農(nóng)藥使用(yòng),推廣無公害病蟲防治,對(duì)于農(nóng)藥使用(yòng)量統計(jì)曆年農(nóng)藥使用(yòng)量,如殺蟲劑、殺蟲菌、除草劑和(hé)植物生長調節劑的統計(jì)對(duì)比分析。
6、微量元素含量分析
作(zuò)物對(duì)微量元素的需求量很(hěn)少,但(dàn)對(duì)植物生長發育的作(zuò)用(yòng)與大(dà)量元素是同等重要的,對(duì)曆年的微量元素含量,包括錳、鋁、硼、貼、銅和(hé)鋅的統計(jì)對(duì)比分析。
7、全氮磷鉀和(hé)速效氮磷鉀含量分析
全量養分是土壤中各種形态氮磷鉀養分的總量,包括速效養分、緩效養分和(hé)相對(duì)無效的養分,各種形态養分間是一個動态可以相互轉化的關系,速效養分和(hé)全量養分之間是源和(hé)庫的關系,速效養分是源,全養分是庫。對(duì)曆年全氮磷鉀含量進行統計(jì)分析。
速效養分是土壤中水(shuǐ)溶性和(hé)交換态的養分,植物可直接吸收利用(yòng)或者可以很(hěn)快(kuài)從(cóng)土壤膠體上(shàng)交換出來(lái)供植物利用(yòng)的養分。對(duì)曆年速效氮磷鉀含量進行統計(jì)分析。
産業分析
整合合作(zuò)社數量、主産業産量,各主體類型及土地流轉等産業資源數據,結合GIS、可視(shì)化等技術,搭建“全縣産業一張圖”,對(duì)産業資源數據的時(shí)空(kōng)變化進行動态展示,爲下(xià)階段的工(gōng)作(zuò)規劃提供直觀的數據支持和(hé)決策依據。
1、數據中心
對(duì)各傳感設備實時(shí)數據進行展示,包括空(kōng)氣溫濕度、土壤溫濕度、光照強度、降雨量、風(fēng)速風(fēng)向等,可查看(kàn)傳感設備的網絡連接狀态及電量情況,以曲線圖的形式對(duì)曆史數據進行展示,支持天、周、月、生長季的時(shí)段選擇,提供數據校準和(hé)預警值設置功能(néng)。
2、視(shì)頻中心
1、實時(shí)監控:在一個頁面展示多個現(xiàn)場視(shì)頻畫(huà)面,提供高(gāo)清、标清拍(pāi)攝模式的切換。
2、設備控制:攝像頭的方向控制、放(fàng)大(dà)縮小(xiǎo)(變焦)、音(yīn)頻、對(duì)講、錄制及定點預設。
3、視(shì)頻回放(fàng):可通過設備和(hé)時(shí)段選擇,對(duì)各監測點曆史監控影像進行回放(fàng),對(duì)監測點地塊現(xiàn)狀演變過程進行可視(shì)化展示。
測土配方施肥
對(duì)接縣測土配方施肥系統數據,并根據大(dà)田地力評價,如肥力、酸堿性、有機質等情況進行定性或定量分析,總結出适宜種植的農(nóng)作(zuò)物品種,對(duì)所種植的農(nóng)作(zuò)物所需的各種肥料、需要的用(yòng)量,以及對(duì)肥料進行成分分析、并給予施肥建議(yì)。
利用(yòng)PC端系統或者相應的測土配方APP,輸入需要查詢的地塊位置或自(zì)動定位到(dào)當前位置,輸入種植作(zuò)物和(hé)目标産量。後台獲取到(dào)位置信息和(hé)作(zuò)物信息後,根據位置信息查詢到(dào)查詢地塊的有機質、氮磷鉀含量等信息,并根據土壤各項指标數據和(hé)種植作(zuò)物及目标産量,形成施肥建議(yì)卡,并推送給用(yòng)戶。
地塊信息包括地塊編号、田塊位置和(hé)土種等基本信息,堿解氮、速效鉀、有效磷和(hé)PH值等地力信息,通過種植農(nóng)作(zuò)物品種和(hé)産量生成測土配方施肥建議(yì)卡,包括土壤測值以及多個施肥方案可供選擇。
專題圖庫
根據耕地土壤數據,實現(xiàn)專題圖庫自(zì)動發布功能(néng)。
按照統一的報(bào)表樣式填寫土壤相關指标數據,将數據報(bào)表導入系統後,能(néng)夠自(zì)動生成GIS圖,能(néng)夠自(zì)動生成的27個專題圖包括:1)土地利用(yòng)現(xiàn)狀圖集、2)農(nóng)用(yòng)地地塊圖集、3)土壤類型圖集、4)行政區(qū)劃圖集、5)耕地質量等級評價圖集、6)水(shuǐ)稻适宜性評價圖集、7)小(xiǎo)麥适宜性評價圖集、8)施肥方案推薦圖集、9)耕地質量等級調查評價點位圖集、10)測土配方施肥點位圖集、11)耕地土壤有機質含量分布圖集、12)耕地土壤PH分布圖集、13)耕地土壤全氮含量分布圖集、14)耕地土壤有效磷含量分布圖集、15)耕地土壤速效鉀含量分布圖集、16)耕地土壤交換性鈣含量分布圖集、17)耕地土壤交換性鎂含量分布圖集、18)耕地土壤有效鐵(tiě)含量分布圖集、19)耕地土壤有效錳含量分布圖集、20)耕地土壤有效銅含量分布圖集、21)耕地土壤有效鋅含量分布圖集、22)耕地土壤水(shuǐ)溶态硼含量分布圖集、23)耕地土壤有效钼含量分布圖集、24)耕地土壤有效硫含量分布圖集、25)耕地土壤有效矽含量分布圖集、26)土壤墒情監測點位圖集、27)土壤養分采樣點位圖集。
土壤墒情監測
1、實時(shí)數據
傳感器采集實時(shí)數據,以列表和(hé)圖表形式展現(xiàn),包括土壤含水(shuǐ)量和(hé)土壤溫度、氣象數據、種植數據和(hé)專題圖。其中土壤含水(shuǐ)量和(hé)土壤溫度是指土壤20cm/40cm/60cm/80cm/其它土層的數據,氣象數據是指空(kōng)氣溫濕度、相對(duì)濕度、總輻射、降水(shuǐ)量、風(fēng)速、風(fēng)向和(hé)氣壓,種植數據是指幹土層厚度、階段無降水(shuǐ)天數、階段有降水(shuǐ)天數、階段降水(shuǐ)總量、階段灌水(shuǐ)次數、灌水(shuǐ)量、作(zuò)物名稱、作(zuò)物生育期、作(zuò)物表象、面積比例、墒情評價和(hé)生産指導建議(yì),專題圖是指GIS根據實時(shí)數據生成的圖像。
2、數據一覽
所有傳感器采集的數據按時(shí)間以列表形式展現(xiàn),一目了(le)然,支持導出Excel格式。
3、GIS數據
支持數據導入生成,通過導入墒情監測點坐(zuò)标、監測點名稱和(hé)監測數據參數,生成墒情監測點地理(lǐ)空(kōng)間分布和(hé)對(duì)應的數據情況,并且根據監測數據動态刷新數據顯示。可以根據不同傳感器參數查看(kàn)監測點分布情況以及墒情數據。
4、數據填報(bào)
包括數據填報(bào)和(hé)曆史數據,數據填報(bào)提供土壤含水(shuǐ)量和(hé)土壤濕度、氣象數據和(hé)種植數據的填報(bào)功能(néng)。曆史數據展示所有曆史采集到(dào)的土壤含水(shuǐ)坐(zuò)标量和(hé)土壤濕度、氣象數據和(hé)種植數據。
數據分析
1、墒情綜合評價
利用(yòng)GIS處理(lǐ)遙感栅格數據,導入墒情監測點坐(zuò)标、監測名稱和(hé)監測數據參數,在地圖上(shàng)繪制監測點地理(lǐ)空(kōng)間分布情況和(hé)環境狀況,監測數據動态實時(shí)更新,并自(zì)動刷新栅格覆蓋。地圖上(shàng)層疊加氣象實時(shí)數據、天氣預報(bào)、墒情不同土層實時(shí)數據、墒情評價和(hé)苗情圖片。
2、多因子分析
根據灌溉因子,包括有效積溫和(hé)土體有效含水(shuǐ)量,影響有效積溫的因子有物候期、發育起點溫度和(hé)有效積溫,影響土體有效含水(shuǐ)量的因子有根成深度、凋萎點和(hé)可利用(yòng)土壤含水(shuǐ)量。通過添加影響因子,可以做更多因子分析。
3、對(duì)比分析
通過不同時(shí)間進行圖表形式對(duì)比分析,包括環比(同一監測點、多參數、同一查詢類型、同一時(shí)間周期對(duì)比分析)、同比(同一監測點、多參數、同一查詢類型、不同年份、同一時(shí)間日期對(duì)比分析)、縱向(同一監測點、多參數、同一查詢類型、可同時(shí)對(duì)比三個時(shí)間段數據)。
4、Et0
劃分爲站(zhàn)點Et0和(hé)作(zuò)物Et0,站(zhàn)點Et0根據站(zhàn)點氣象和(hé)墒情等數據計(jì)算(suàn)站(zhàn)點的蒸發蒸騰量,作(zuò)物Et0根據作(zuò)物物候期和(hé)所需土壤含水(shuǐ)量等計(jì)算(suàn)作(zuò)物的蒸發蒸騰量。
任務管理(lǐ)
通過上(shàng)級發布任務、下(xià)級接收完成任務,來(lái)執行墒情任務管理(lǐ)流程。發布任務可以添加附件發送,發布的任務在任務列表中,接收的任務在我的任務裏。
遙感分析
1、墒情等值線
利用(yòng)GIS,按月的上(shàng)、中、下(xià)旬節點,通過導入墒情等級評價數據,生成專題圖,并根據數據更新,自(zì)動刷新覆蓋栅格數據,生成新專題圖。
2、作(zuò)物分布
利用(yòng)GIS,按月的上(shàng)、中、下(xià)旬節點,通過導入農(nóng)作(zuò)物分布數據,生成專題圖,并根據數據更新,自(zì)動刷新覆蓋栅格數據,生成新專題圖。
3、土壤水(shuǐ)分
利用(yòng)GIS,按月的上(shàng)、中、下(xià)旬節點,通過導入土壤水(shuǐ)分監測數據,生成專題圖,并根據監測數據實時(shí)更新,自(zì)動刷新覆蓋栅格數據,生成新專題圖。
4、土壤鹽分
利用(yòng)GIS,按月的上(shàng)、中、下(xià)旬節點,通過導入土壤鹽分監測數據,生成專題圖,并根據監測數據實時(shí)更新,自(zì)動刷新覆蓋栅格數據,生成新專題圖。
5、植被覆蓋
利用(yòng)GIS,按月的上(shàng)、中、下(xià)旬節點,通過導入植被覆蓋數據,生成專題圖,并根據數據更新,自(zì)動刷新覆蓋栅格數據,生成新專題圖。
成果展示、單因素分析
對(duì)單個指标進行深度分析,如測評面積分布、适應性分析、監測曆年變化趨勢、智能(néng)分析各指标關聯性,便于用(yòng)戶數據分析與決策。
高(gāo)标農(nóng)田質量變更調查
可對(duì)特定地區(qū),通過對(duì)比分析單項指标、顯示面積占比、曆年面積變化趨勢等數據,爲用(yòng)戶提供決策幫助。
高(gāo)标農(nóng)田質量評價
對(duì)比曆年耕地質量等級、面積,輸出可視(shì)化圖表,便于用(yòng)戶決策分析。
高(gāo)标農(nóng)田節水(shuǐ)灌溉系統
高(gāo)标準農(nóng)田節水(shuǐ)灌溉狹義講,就是通過灌溉系統施肥,作(zuò)物在吸收水(shuǐ)分的同時(shí)吸收養分。通常與灌溉同時(shí)進行的施肥,是在壓力作(zuò)用(yòng)下(xià),将肥料溶液注入灌溉輸水(shuǐ)管道(dào)而實現(xiàn)的。溶有肥料的灌溉水(shuǐ),通過灌水(shuǐ)器(噴頭、微噴頭和(hé)滴頭等),将肥液噴灑到(dào)作(zuò)物上(shàng)或滴入根區(qū)。廣義講,就是把肥料溶解後施用(yòng),包含淋施、澆施、噴施、管道(dào)施用(yòng)等。同時(shí)結合土壤養分監測設備,土壤墒情監測設備,農(nóng)田氣候監測設備,病蟲害監測設備等農(nóng)業環境感知(zhī)儀器,通過雲端智能(néng)分析軟件實現(xiàn)水(shuǐ)肥自(zì)主管理(lǐ)。
 
1 遠程灌溉管理(lǐ)
根據節水(shuǐ)灌溉模式及管理(lǐ)水(shuǐ)平支持多種控制灌溉方式,在實際操作(zuò)中可根據具體情況選取适合的控制灌溉方式。可編程控制器通過程序将傳感器檢測的濕度信号與預先設定的标準濕度範圍值相比較,如果檢測的濕度值小(xiǎo)于設定濕度值,(低(dī)于設定值則調大(dà)電動機轉速,高(gāo)于設定值則調小(xiǎo)電動機轉速)則自(zì)動調節電動機轉速,進行灌溉操作(zuò)。由于實際情況中存在墒情采集及分析水(shuǐ)平不足的因素,在現(xiàn)狀自(zì)動化控制中主要還是依據節水(shuǐ)工(gōng)程設計(jì)中規定的耗水(shuǐ)定額、灌溉時(shí)間及作(zuò)物的需肥等數據來(lái)作(zuò)爲自(zì)動化控制發出命令的依據。
用(yòng)戶可以登錄雲端實時(shí)查看(kàn)設備運行情況,接收墒情等信息推送,并根據數據控制相關設備的開(kāi)啓和(hé)關閉,實現(xiàn)遠程灌溉施肥操作(zuò)。
2 預警管理(lǐ)
當空(kōng)氣溫度、空(kōng)氣濕度等環境監測數據超過設定的預警值時(shí),系統自(zì)動預警,生成預警事(shì)件,通過手機短信及網頁報(bào)警提示管理(lǐ)人員或工(gōng)作(zuò)人員進行遠程灌溉的管理(lǐ)和(hé)控制。該模塊還可對(duì)系統産生的各個環境預警事(shì)件進行詳細記錄,便于事(shì)後查詢和(hé)對(duì)工(gōng)作(zuò)人員工(gōng)作(zuò)質量進行跟蹤監督。
3 配套APP
用(yòng)戶可以通過手機APP接收墒情等信息推送,查看(kàn)實時(shí)數據、曆史數據,并能(néng)實現(xiàn)遠程灌溉管理(lǐ)操作(zuò)。
4 高(gāo)标農(nóng)田監測點管理(lǐ)系統
1 監測點分布圖
梳理(lǐ)國家、省、市、縣四級監測點網絡,整合監測點基本信息數據,結合GIS、可視(shì)化等技術,構建“監測點分布圖”,對(duì)監測點的時(shí)空(kōng)變化進行動态展示,爲下(xià)階段工(gōng)作(zuò)規劃提供直觀的數據支持和(hé)決策依據。
2 監測點管理(lǐ)
對(duì)各級監測點基本信息進行統一管理(lǐ),包括監測點編号、所屬行政區(qū)域、建點年度等信息。
3 報(bào)表管理(lǐ)
爲規範高(gāo)标農(nóng)田監測點數據彙總及報(bào)送工(gōng)作(zuò)流程,運用(yòng)數字化、信息化、智能(néng)化等手段,開(kāi)發報(bào)表管理(lǐ)模塊,對(duì)監測點基本情況、監測數據等報(bào)表進行電子化管理(lǐ),爲監測數據的深度挖掘提供數據基礎。
4 數據上(shàng)報(bào)系統
可實現(xiàn)省級以下(xià)監測點數據報(bào)表的電子化報(bào)送,省級用(yòng)戶可對(duì)各市縣報(bào)送的數據規範性進行審核,審核通過後,系統會(huì)自(zì)動對(duì)數據進行更新。
項目檔案管理(lǐ)系統
1、項目列表
對(duì)高(gāo)标準農(nóng)田建設項目進行統一管理(lǐ),包括項目類型、項目名稱、行政級别、年度等信息,提供項目的增删改查功能(néng)。
2、項目類型管理(lǐ)
可根據各地實際建設項目,對(duì)項目類型進行梳理(lǐ)、定義,對(duì)各類項目進行分組,爲項目文(wén)檔查詢提供便捷。
3、項目檔案管理(lǐ)
對(duì)項目從(cóng)立項到(dào)驗收的全流程涉及的文(wén)檔進行梳理(lǐ),分招标采購、組織領導、技術支撐、會(huì)議(yì)培訓、驗收等環節,對(duì)項目文(wén)檔進行統一管理(lǐ),支持多種格式文(wén)件的上(shàng)傳及下(xià)載,上(shàng)傳、下(xià)載權限隻向管理(lǐ)員開(kāi)放(fàng),普通用(yòng)戶隻開(kāi)放(fàng)文(wén)檔的查看(kàn)權限。
生産綜合管理(lǐ)系統
1 作(zuò)物表型管理(lǐ)
通過相應傳感器,采集作(zuò)物莖稈微變化、葉面溫度、果實膨大(dà)等生長參數,采用(yòng)相關儀器設備記錄作(zuò)物結構、株高(gāo)、顔色、體積、枯萎程度、鮮重、花(huā)/果實的數目等,爲将基因型-表型進行關聯分析,從(cóng)而達到(dào)高(gāo)級遺傳育種作(zuò)基礎鋪墊。
2 生長模型管理(lǐ)
在種植管理(lǐ)專家的協同下(xià),建設作(zuò)物生長模型,爲農(nóng)事(shì)管理(lǐ)提供精細化、科學化管理(lǐ)的标準,同時(shí)爲作(zuò)物生長研究提供數據支持。
3 農(nóng)事(shì)操作(zuò)管理(lǐ)
用(yòng)信息化的方式進行農(nóng)事(shì)操作(zuò)管理(lǐ),讓作(zuò)物種植更加規範化和(hé)标準化。農(nóng)事(shì)操作(zuò)管理(lǐ)分爲灌溉、施肥、噴藥、除草等操作(zuò),所有已添加的農(nóng)事(shì)操作(zuò)信息會(huì)顯示在對(duì)應農(nóng)事(shì)操作(zuò)頁面中,以列表的形式展示,用(yòng)戶可對(duì)農(nóng)事(shì)操作(zuò)信息進行增删改查操作(zuò)。農(nóng)事(shì)操作(zuò)信息也(yě)可爲産品追溯提供數據支撐。
4 計(jì)劃任務管理(lǐ)
計(jì)劃任務管理(lǐ)可實現(xiàn)庫存管理(lǐ)和(hé)采收管理(lǐ)的智能(néng)化。
庫存管理(lǐ)實現(xiàn)的是對(duì)物資出、入庫以及庫存信息的管理(lǐ)。物資包括化肥、農(nóng)藥、種苗、儀器、耗材等。庫存信息會(huì)随出入庫操作(zuò)而自(zì)動更新。
采收管理(lǐ)是對(duì)作(zuò)物的采收信息進行配置與管理(lǐ)。作(zuò)物隻有在采收後,才能(néng)生成追溯信息。當作(zuò)物因生産結束或其他(tā)原因,需要采收時(shí),可在采收管理(lǐ)頁面點擊“+新增”,然後在跳出的“新增采收”頁面輸入采收的作(zuò)物品種、采收總量等采收信息,之後點“提交”完成采收信息的新增。
關鍵字:中農(nóng)物聯,農(nóng)業,土壤,監測,墒情
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