黑龙江齐齐哈尔市依安县：“星空地网”信息系统助力黑土地保护

2023-09-07    来源：黑龙江省委网信办    浏览次数：     打印

黑龙江齐齐哈尔市依安县耕地面积427万亩，地处世界三大黑土带之一的核心地带、全国优势农产品区域布局的玉米优势区，被誉为“黑土粮仓”。为科学保护利用黑土资源，依安县与中国科学院开展黑土地保护利用专项合作，通过推广应用“星空地网”全域监测系统，实现了土地大数据的有效管控应用，为黑龙江绿色作物示范基地建设打造样板。

一、坚持数字赋能，探索黑土地保护“新路径”

（一）抢抓机遇，打造黑土地保护示范区。依托中国科学院数字农业与黑土地保护项目，依安县打造10万亩核心示范区，先后有40余名中科院专家开展实验研究，集成保护性耕作、种养循环、土壤健康、智慧管控等多项核心技术，建成“星空地网”全域定制立体监测系统，为黑土地保护植入数字能量，实现了黑土地保护一张图、规模种植一张图、农作物长势监测一张图等关键数字化应用场景，充分发挥农业信息化支撑作用。

（二）科技助农，构建一体化监测系统。构建星、空、地基多层次的农情监测体系，借助空间信息和物联网技术，实时获取卫星遥感、低空遥测、地面监测等数据，全面提升试验区星、空、地协同观测水平与多源数据感知能力。其中，星基利用中、高分辨率资源卫星和气象卫星，反演陆地表面植被、水体、大气等特征参数；空基支持无人机多机型任务的指挥与测控，进行作物长势、病虫害监测；地基搭建多类别数据实时传输、数字图像自动处理、存储和分析为特色的智能化观测系统，安装地面观测站22台，开展植被监测、气象监测、空气质量监测、土壤监测。

图 1 星、空、地全域监测系统卫星图

（三）质量兴农，开展黑土粮仓科技会战。依托立卡种植户管理系统、单品连片种植区管理系统，通过遥感监测、远程智能控制，建立气象灾害预测预警及灾害评估模型，为300万亩土地规模经营提供保障。同时，深化与中科院、北安农垦、东北农大等智库合作，开发可视系统和质量溯源系统，利用数字技术、科技创新赋能现代农业发展。

二、强化数据应用，打造数字农业发展“新引擎”

（一）提升观测质效，实现农副产品溯源。结合县域低温气候特点，借助高效太阳能技术、集成化设计，制作了兼容多种传感器的全自动生态定位观测站，具有长时可靠运行、无人值守、轻量化设计、便捷安装等特点，进一步提升了气象、土壤、植被参数等数据的观测采集精度。同时，整合四家涉农企业独立数据信息系统，搭建共有数据应用、资源共享平台，并利用Lora、4G、WIFI等无线通信技术，实时收集观测数据，完善从“农田”到“餐桌”监管链条，打造了一批可追溯的绿色农产品品牌，实现来源可溯、流向可追、质量可控、责任可查。

（二）精准测绘数据，打造全域定制系统。利用多光谱多旋翼无人机和自主研发的ZY200轻型复合翼无人机，完成依安县太东乡10万亩黑土地示范区1:500正射影航拍，并应用以近地全光谱成像相机为核心的黑土地数据遥测系统、“高光谱+多光谱+红外”一体模块化组合、多平台多型无人机任务规划与区域组网管控技术等，精准测定黑土地有机质、水分、盐碱化、沙漠化、作物氮磷钾等肥力和作物病虫害等成分，遥感本底数据达到了厘米级，为依安县创建“分区施策、依村定策、一地一策”黑土地粮仓全域定制系统提供了解决方案。

图 2 ZY200轻型复合翼无人机航拍

（三）建强科技支撑，全面加快数字农业发展。依安县以数据精准采集、远程智能控制、模型精准应用、质量管理溯源等方式，全面推动数字农业发展，包括：利用遥感技术，持续对绿色作物种植区实施效果跟踪监测；远程智能控制水肥一体化等地块，同步开展远程指挥机器人除草示范；建立气象灾害预测预警及灾害评估模型，提供及时精准的气象灾害预警服务，降低种植风险，为产量预估、价格预测等提供有效的数据支撑。

三、助力数字乡村，提升农业生产“新效能”

（一）以智能化管控，确保种植质量。整合优化依安县数字农机监管服务平台，为416台农机具安装自动导航装置、北斗监管系统和传感器等设备，管理者可通过手机、电脑监控农机作业过程。同时，平台能够精准统计作业面积、核实作业质量，并查看农机作业过程中是否存在重复作业、遗漏作业等情况，真正实现了农机作业的有效管理。

（二）以实时化监控，了解作业情况。搭建农机监测管理系统，可通过监测设备采集农机作业过程中的速度、轨迹、面积、油耗等各项数据，实时显示作业类型、位置、作业状态、机具参数，并能够随机抓拍作业图像，实现对“耕、种、管、收”全环节的实时监管。2022年监测面积约为50万亩。

（三）以数据化应用，优化耕作方式。依托农机监测管理系统，以智能农机为载体，全方位采集土壤数据，记录作物生长以及种子、农药、化肥等相关投入信息，以地块为单位建立黑土地动态数据库，在传统农机调度经验和数据积累的基础上，形成“黑土地保护性耕作模型”，为管理者提供保护性耕作指挥方案。

四、有关典型经验

（一）集聚政策优势，加快数字农业发展。充分发挥政策撬动作用，积极对上争取项目资金，抓住“黑土粮仓”科技会战项目机遇，将高标准农田、黑土地保护利用、轮作补贴等优先向万亩攻关试验区倾斜，提供全方位要素保障。

（二）提升农产品附加值，促进农业经济发展。坚持将农产品质量追溯作为提升附加值的有效手段，充分做好种植、加工、流通、消费等环节数据监测，打造从“农田”到“餐桌”全程监管链条，为实现农产品“高质高价”奠定了坚实基础。

       （三）聚焦创新驱动，夯实人才支撑体系。依托“智库”“外脑”等力量，深化与中科院等科研院所合作，集聚顶尖科研力量和专业人才，在信息技术、智能装备、保护性耕作技术等方面全方位升级，为黑土地保护提供科学支撑。