高标准农田数字化建设,紧密围绕国家粮食安全战略和高标准粮田建设规划,以现代信息技术为依托,通过整合地理信息系统(GIS)、卫星遥感、物联网、大数据、人工智能等前沿技术,构建全方位、多层次、智能化的农田信息管理体系。中交路桥科技将高标准农田打造成为集数据采集、分析、决策支持于一体的综合性信息服务中心,为农业生产提供精准、高效、智能的服务。全面提升农田管理的智能化、精细化、数字化水平,为农田管护主体提供日常管理、问题处置、风险预警等方面的决策依据,降低管护成本,提高管护效率,打造高标准农田“建、管、耕、种、防、收”于一体的智慧监测监管应用平台。中交路桥科技高标准农田数字化建设监测系统搭建具体实施内容如下:

1. 耕地质量检测系统
(1)设备选型与部署:选用高精度土壤养分检测仪、土壤 pH 值检测仪、土壤紧实度仪等设备。根据耕地分布情况,按照每 50 亩至少设置 1 个检测点的标准,合理布设检测设备,确保覆盖全部耕地范围。
(2)数据采集与传输:检测设备具备自动采集功能,采集频率设置为每月 1 次,采集数据包括土壤有机质含量、氮磷钾含量、pH 值、紧实度等指标。通过无线通信模块(4G/5G/NB - IoT)将数据实时传输至云平台。
(3)数据分析与应用:在云平台搭建耕地质量分析模型,对采集数据进行分析,生成耕地质量等级报告(分为优、良、中、差四个等级),并根据不同等级提出针对性的土壤改良建议,如施肥方案、土壤调理措施等。
2. 土壤墒情监测系统
(1)传感器布设:选用土壤水分传感器、土壤温度传感器,采用分层布设方式,在 0 - 20cm、20 - 40cm、40 - 60cm 土壤深度分别安装传感器,每个监测区域(每 100 亩)设置 3 - 5 个监测站点。
(2)数据采集与传输:传感器实时采集土壤水分含量与温度数据,采集频率可根据作物生长周期调整,在作物关键生长阶段(如播种期、灌浆期)采集频率设置为每 1 小时 1 次,其他时期设置为每 4 小时 1 次。数据通过无线传输模块发送至云平台。
(3)墒情预警与灌溉建议:云平台根据不同作物的需水特性,设定土壤水分预警阈值(如小麦播种期土壤含水量低于 15% 时发出预警)。当监测数据达到预警阈值时,系统自动发出预警信息,并结合作物生长阶段与气象数据,生成精准灌溉建议,包括灌溉时间、灌溉量等。

3. 苗情灾情监测系统
(1)监测设备安装:在田间安装高清网络摄像头、多光谱传感器,摄像头安装高度不低于 3 米,确保监测视野覆盖整个地块;多光谱传感器用于获取作物生长的光谱信息,反映作物生长状况。同时,配备小型气象站,采集风速、风向、降雨量、温度、湿度等气象数据,为灾情判断提供支撑。
(2)数据采集与分析:高清摄像头定期拍摄田间图像,采集频率为每天 2 次(早晚各 1 次),用于观察作物生长形态、株高、密度等;多光谱传感器每 2 天采集 1 次数据,分析作物叶绿素含量、氮素含量等生理指标。系统通过图像识别与光谱分析技术,判断苗情长势(分为旺长、正常、弱苗三个等级),并识别灾情类型(如干旱、洪涝、病虫害、冻害等)。
(3)灾情预警与处置:当系统检测到灾情或苗情异常时,立即发出预警信息,推送至管理人员手机 APP 与云平台。同时,结合灾情类型与严重程度,提供相应的处置建议,如干旱时建议及时灌溉,病虫害时建议选用合适的农药与防治方法。
4. 虫情监测系统
(1)监测设备部署:采用虫情测报灯、虫情计数器等设备,在田间每 200 亩设置 1 个虫情监测点,设备安装位置选择在田间开阔、无遮挡且靠近作物种植区域的地方。
(2)数据采集与识别:虫情测报灯利用害虫的趋光性诱捕害虫,虫情计数器自动统计害虫数量,并通过图像采集模块拍摄害虫图像。系统采用人工智能图像识别技术,对害虫图像进行识别,确定害虫种类(如蚜虫、稻飞虱、棉铃虫等)与数量。数据采集频率为每天 1 次。
(3)虫害预警与防治:云平台根据不同害虫的发生规律与防治阈值(如小麦田蚜虫数量达到每百株 500 头时启动防治),当监测到害虫数量达到防治阈值时,发出虫害预警,并推荐合适的防治措施,包括农药种类、施药时间与施药方法,同时可关联自走式喷杆喷雾机进行精准施药。
中交路桥科技结合多年行业先进经验,融合数字经济和国家安全体系发展需求,构建“智能监测、科技领先、智慧城市、数字赋能”的品牌战略,形成了工程检测、城市安全监测、数字化研发运维三大业务板块。公司技术实力雄厚,当前拥有一支高素质工程医生团队,囊括了铁道工程、城市道路与公路、桥梁工程、隧道工程、建筑工程、水利工程、工程物探、安全技术、信号、集成电路、智能科学等专业。公司试验、检测、监测仪器设备齐全,用于试验检测、测绘的仪器设备共计千余套,为试验检测、监测数据的科学、准确提供了硬件保证。