图扑智慧农业解决方案，构建农垦信息一张图

Posted 2022-11-25 图扑软件

前言

农业农村部印发了《“十四五”全国农业农村信息化发展规划》，对“十四五”时期农业农村信息化高质量发展作出系统部署。《规划》提出，智慧农业是“十四五”时期农业农村信息化发展的主攻方向。

强化科技创新，是发展智慧农业的支撑能力。遥感技术能快速提供广域影像和数据的分布、范围、规模、类型、发育环境等。目前，卫星遥感技术已广泛应用于农业、林业、环保等各个领域。

图扑软件应用自主研发核心产品 HT for Web GIS，结合遥感技术，实现可交互的 Web 农垦信息可视化平台。在 GIS 系统中对海量的 POI 数据、农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境等进行多样化的可视化展示。以达到合理利用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农作物产品和质量的目的。

农垦三维场景采用遥感技术获取，通过固定翼飞机搭载遥感监测设备，获取地面相关点位的信息，基于目标时空信息形成三维数据和可视化的影像资料，转化为轻量化三维模型。

效果展示

本次农垦信息可视化项目落地新疆喀什，农垦信息可视化大屏结合 GIS 地图，辅以左右两侧面板进行展示。分别从宗地、种植、畜牧、农机等几个维度进行整合，全方位掌控农场生产运行状况。

HT for Web GIS 产品支持多种类型地图服务。3D场景和 GIS图层融合展现，自由切换，适用于不同的业务场景。

系统分析

主界面农牧场分布系统

农牧场分布展示的是新疆喀什 10 个农牧场公司的地理位置，选择对应农场，可以拉进镜头，近距离查看该农牧场下所有的生产队空间位置及相关业务信息。

大屏两侧面板对耕地、林地、草地亩数、各农场离散度、农机数量参数、项目数量参数进行实时数据展示。鼠标悬浮在统计面板上则动态显示该农牧场的亩数总计，以更人性化的方式进行呈现。鼠标双击农垦集团总部图标镜头会拉近，展示喀什集团总部三维场景。

宗地界面系统

准确地掌握区域耕地地力等级及其空间分布格局，对于提高耕地生产能力具有重要的参考价值。图扑软件智慧农业解决方案以耕地地块为评价单元，基于自主研发的 HT for Web 可视化图形引擎，依托耕地地力空间地域分布特征与规律，搭建宗地界面管控场景。

宗地界面在场景中展示 24 个农场的所属用地类型，不同用地类型以不同的颜色表示。用户可根据实际情况设置用电类型，例如耕地、草地、林地、综合用地、园地、商服用地、工矿仓储用地、住宅用地等。

点击用地类型中的耕地按钮后，场景中只显示所有农牧场公司耕地的分布及所属位置。两侧的统计图实时动态展示 24 个农场的耕地统计信息、权籍调查面积、行政区域权籍调查面积、各旗县权级调查统计、确权登记发证的数量与面积等。

农场林地、耕地、草地统计可视化

土地沙漠化是直接影响人类生存与发展的重大环境问题之一，图扑软件 HT 可视化 2D 面板展示耕地、林地、草地的数量、质量及空间分布，方便管理人员研究土地利用变化特点 。双击用地类型地块可跳转到该地块的详情界面，详情界面中左侧展示放大后的该地块的位置信息，其次右侧依次为基本信息、宗地信息、权证信息。

农场权籍调查面积可视化

图扑软件建立的农场调查数据管理信息系统，将权籍调查、登记数据全部纳入。进一步明晰农垦土地产权关系，保障粮食安全和重要农产品供给能力。

用地类型可视化

点选用地类型地块可跳转到该地块的详情界面，详情界面中左侧展示放大后的该地块的位置信息，其次右侧依次为基本信息、宗地信息、权证信息。

种植界面可视化

及时获取作物种植面积是研究粮食区域平衡、预测农业综合生产力和人口承载力的基础。宗地界面在 3D 场景中不仅仅展示 24 个农牧场的所属用地类型，还展示各个农牧场的种植类型，用地类型和种植类型在 3D 场景中可叠加展示，用户可清楚查看这块耕地种植的作物类型。

双击种植类型地块可跳转到该地块的详情界面，详情界面中左侧展示放大后是该地块的位置信息，其次右侧依次为地块编号、土壤信息、田间档案管理、作物估产信息及土壤肥力动态变化。 数字化技术可以帮助农户更好地掌握农作物的生长情况，从而把握最好的种植、施肥和收获时间。

图扑软件智慧农业解决方案应用数字孪生技术正在改变植物科学研究和农业信息化方案，通过提供基于植物的表型数据，从而更好地了解种子在田间的表现。各种分析被应用在数字孪生场景中，以厘米级的精度测量作物在整个种植季的特征，例如作物估产、监测植物的健康、测量土壤的墒情、观察土壤温度、可以更加准确的得到植物的成熟速度。

土壤温度可视化

土壤温度不仅影响植物的生长、发育，同时也影响土壤的形成，对土壤的腐殖化过程、矿质化过程以及植物的养分供应等都有很大意义。

图扑软件将通过各种遥感技术采集的数据接入可视化大屏。管理人员点击土壤温度按钮，3D 场景中进行土壤温度的遥感图层叠加。不同温度阶段选用不同颜色标注。

土壤肥力可视化

土壤肥力是土壤的基本属性和特征，是有关农业生产的土壤物理化学和生物特性的综合反应。图扑软件智慧农业解决方案对新疆喀什土壤肥力进行分级，并选用不同颜色进行标注展示，点击土壤肥力：氮、磷、钾、有机质，同样会进行遥感监控图层叠加。合理确定目标产量，划分施肥分区，为合理测土配方施肥、夺取农作物高产提供科学依据。

长势分析可视化

作物长势监测是指对作物的苗情、生长状况及其变化的动态观测，与调整栽培措施有密切的关系。HT 可视化大屏梳理了各个区域作物的长势情况，并按很差、差、较好、很好等模块进行分级展示，点击长势分析按钮后会进行长势分析遥感监控图层叠加，并且可以选择不同时间段的长势分析，可以帮助农牧民更加针对行的播种。不仅反映作物单产丰欠的变化情况，还可以尽早预测粮食短缺或盈余，对粮食的宏观调控有重要的意义。

作物分布与估产可视化

点击作物分布按钮，滚动鼠标滑轮放大后可以看清种植地块的地块编码，点击作物估产按钮后，种植地块上的编码取消转而显示该地块的估产值。辅助开展农业生产指导和农产品市场管理。 

作物产量可视化

图扑软件 智慧农业解决方案 从耕地、主要作物单产排名、历年主要作物单产数量变化、主要作物排名等繁杂的原始数据中快速获取有用信息，并进行可视化表达。并将数据呈现出折线图、柱状图等不同形式表示，帮助农民获得垂直农场的最佳产量。

风向可视化

农业生产中，气象气候是影响植物生长、收成的主要因素之一，而风的影响也是具备一定联系。采用图扑粒子插件，实现种植界面的流体场，管理人员根据风场粒子即可高维度掌握农场风向。并支持通过农业管理平台收集数据并且分析，同时为农户提供预警播报，避免因信息时间差问题以及靠经验预测不准确问题而导致因气象灾害造成作物损失。

点击地图切换按钮后卫星地图与矢量地图进行切换。

畜牧界面

现代化牧场是一个复杂的生产系统，每天各个部门都会发生各种事件，产生大量的生产信息和数据。基于图扑软件的 HT for Web 产品构建的智慧农业解决方案 从存栏量、品种花色、产奶量等几方面搭建，并从规模养殖场数据采集、散养户数据采集、价格数据采集、临时数据采集等几方面介绍畜牧业数据的挖掘利用，以及提取相关数据形成展示页面的功能。实现牧场生产的透明化，管理的可视化，有效提高牧场生产效率和生产成绩。

通过 HT for Web GIS 准确定位各个牧场，鼠标点击点击各个牧场图标，可查跳转至对应牧场的三维模型。

存栏量信息可视化

存栏量是指某一阶段，如年初、某月、某季或年末的各类牲畜（或禽类）的实有数，反应了该牲畜的饲养水平。可视化实时存栏动态图可清楚地显示出全疆各地各种畜禽实时存栏量，双击牧场图标可跳转到该牧场的详情界面，用户点选存栏信息图标，即可清晰查看不同牧场牛只数据，有效解决检查养殖场必须亲临现场，费时费力，无法实现远程监控等问题。

系谱管理可视化

对牛进行遗传改良和近交控制时，系谱是牧场应具备的重要育种资料，规模化奶牛场应具有高质量、记录完整的系谱文件。对牛群的育种资料进行汇总和分析，可以帮助牧场发现牛群中可能存在的繁育问题。建立完整的牛群系谱记录、控制牛群近交程度是防止牛群出现近交衰退的必要措施。

HT 智慧农业解决方案 畜牧界面在 3D 场景中以科幻的线框展示第一牧场、第二牧场、第三牧场的牧场模型。点击牛只信息中的牛号后，屏幕最右侧会显示该牛的详情信息包括：基本信息、繁育记录、产奶量、发病记录、系谱图。信息的高速流转是牧场高效运转的基础，牛只数据、产奶量数据等对接现有系统，接入数据。

产奶量统计可视化

精确的产奶数据是改善奶牛健康、提升奶牛福祉和产奶量非常有效的工具。数字技术和统计数据的应用可以为农民提供巨大帮助，帮助他们保持奶牛健康和实现生产目标。图扑软件智慧农业解决方案通过搭载射频传感器，实时展示牧场产奶量。有效的帮助管理者判断每头奶牛是否做出了预期的贡献，做出淘汰方案和配种决策，提升产奶效率和牛奶品质，节省人力成本，提高生产效率。

异常监测

异常监测数据可帮助业务人员从各个角度分析牛奶生产情况。例如，每组牛奶产量的下降可能表明生产中出现了其他问题，如种群密度过大可能会给牛群造成压力。同样，牛奶数据的变化也可能表明饲养方面出了问题。

农机界面系统

智慧农机管理平台内数据分为两大版块，设备与场景采用 1:1 模型，以便于使用者了解农机位置与工作状态。搭载北斗导航定位系统、5G 通信系统、机具状态检测传感技术，农机界面在 3D 场景中以经纬度坐标结合 GIS 在场景中实时展示。双击农机图标可跳转到该农机的详情界面，详情界面中左侧为机车档案包括基本信息及机车实拍照片，中间部分是驾驶员档案，包括驾驶员信息及驾驶证信息，最右侧是机车作业年度汇总。

在设备信息呈现上将信息数据与设备模型结合，使每台设备都具有独立性。

在具有智能智慧调度的同时，极大地提升了农机作业的智能化水平，使得传统方式难以统计农机作业亩数的信息采集变得极为方便。

农机数据可视化

农机数据大屏通过人工标识和智慧北斗终端采集的数据进行分析、处理、储存，最后把复杂的数据呈现在数据大屏。以方便管理者清晰直观得查看包括所有农机数量及占比、农场农机存量排名、农场不同农机种类农机数量等数据。

智慧农场

图扑软件搭建的智慧农场可视化解决方案，全程零代码搭建，无缝融合 2D、3D 技术，1：1 还原农场的区域规划，展开对农作物间的网格化管理。业务囊括远程诊断、安全追溯、信息监测、安全预警等全方位需求。可实时感知现场的光、水、温、肥、热等实时生产环境、作业对象及设备状态，远程监测农业园区的生产过程、作业监督、生态环境，实现科学种植和安全生产。

农产品调度可视化平台

农产品调度中心可视化大屏能实现调度中心监控视频的查看、重大自然灾害预警、农产品质量安全检测结果显示、园区运行情况展示等，并可对农业基地的生产实景、灾（疫）情实况以及作物情势等进行察看，为农业公司掌握实况、科学决策、工作调度提供直观依据。以地理生态和市场信息为基础，建设农业生产和销售“一张图”。

 

实现价值

农业资源一张图

图扑软件依托实时、动态的农业大数据中心，构建全市农业资源管理一张图。基于可视化形式对各类数据进行有序组织，并在地图上叠加展示各类农业数据，为农业产业发展规划、结构调整提供各类产业信息，提高管理决策能力。

助力节本增效

图扑软件采用自主研发的二三维可视化引擎、GIS 组件 等技术，接入遥感数据、智能物联网 IoT 数据以及大数据平台数据，实时观测农作物生长过程中的各项信息，便捷灵活地掌握天气变化、灾害预警，按照作物不同生长周期和肥料配方，监测作物生长过程中所缺养分、土壤湿度，准确判断作物是否该施肥、浇水或者喷药，每台机车油耗、维修情况一目了然。有效解决手工统计数据耗时耗力、不及时不精准等问题，提高了工作效率和播种质量。

保证粮食安全

传统耕种，只能根据小规模实验数据和以往经验开展施肥灌溉作业，浪费大量人力物力。图扑软件智慧农业解决方案 通过搭载搭载遥感监测设备，对耕种信息进行可视化展示，技术人员根据平台数据，坐在信息中心办公室内即可指挥各类机械，开展田间作业。科学开展测土配方施肥、精准农业用药等植保作业，智能实施节水灌溉，探索实践出减肥减药、保护生态、绿色增产的新模式，既保证粮食安全，更保证粮食品质。

遥感技术的应用

遥感技术可在大范围、不同时间获取实时数据，通过遥感影像反映物体的各方面的性质，能让人们在短时间内获得自然与非自然环境基本信息。在高空远距离处，通过遥感技术接收物体辐射或反射的电磁波信息，应用信息处理技术，加工处理成能识别的图像，分析揭示出物体的性质、形态和动态变化。

HT 农垦信息可视化平台是依托卫星遥感技术构建的可视化农业综合分析平台，通过对多源数据进行标准化整合、分析，形成“数据+服务+应用”的实用体系。

总结

推动农业产业向数字化、网络化、智能化方向不断迈进，既是新时期实现农业产业现代化的客观要求，也是充分发挥广阔农村地区作为中国数字经济发展战略纵深、数字化转型与信息消费潜在市场的重要趋势。

图扑软件以“生态优先、绿色发展”为导向，结合三维模型轻量化、三维视频融合以及 2D 和 3D 的无缝融合等技术优势，在 智慧农业解决方案中对海量的遥感数据、气象数据、项目数据、现状数据等进行多样化的可视化展示，实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测，实现调度一体化、监管实时化、数据透明化、管理智能化的管理要求。

更多行业应用实例可以参考图扑软件官网案例链接：图扑软件 - 构建先进 2D 和 3D 可视化所需要的一切