智慧农业平台解决方案

1、智慧农业平台解决方案智慧农业平台解决方案最新二零二二年目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc109928099 第一章 项目概述 PAGEREF _Toc109928099 h 7 HYPERLINK l _Toc109928100 1.1.项目背景 PAGEREF _Toc109928100 h 7 HYPERLINK l _Toc109928101 1.1.1. 国家战略规划要求 PAGEREF _Toc109928101 h 7 HYPERLINK l _Toc109928102 1.1.2. 乡村信息化发展新要求 PAGEREF _Toc1099281

2、02 h 8 HYPERLINK l _Toc109928103 1.1.3. 落实政策部署 PAGEREF _Toc109928103 h 8 HYPERLINK l _Toc109928104 1.2.现状分析 PAGEREF _Toc109928104 h 10 HYPERLINK l _Toc109928105 1.3.政策法规 PAGEREF _Toc109928105 h 11 HYPERLINK l _Toc109928106 1.4.标准规范 PAGEREF _Toc109928106 h 11 HYPERLINK l _Toc109928107 1.4.1. 技术标准规范 P

3、AGEREF _Toc109928107 h 11 HYPERLINK l _Toc109928108 1.4.2. 行业标准规范 PAGEREF _Toc109928108 h 12 HYPERLINK l _Toc109928109 1.4.3. 国家标准规范 PAGEREF _Toc109928109 h 12 HYPERLINK l _Toc109928110 1.5.建设目标及内容 PAGEREF _Toc109928110 h 14 HYPERLINK l _Toc109928111 1.5.1. 建设目标 PAGEREF _Toc109928111 h 14 HYPERLINK

4、l _Toc109928112 1.5.2. 建设内容 PAGEREF _Toc109928112 h 14 HYPERLINK l _Toc109928113 第二章 需求分析 PAGEREF _Toc109928113 h 16 HYPERLINK l _Toc109928114 2.1.信息资源建设需求分析 PAGEREF _Toc109928114 h 16 HYPERLINK l _Toc109928115 2.1.1. 土地资源管理 PAGEREF _Toc109928115 h 16 HYPERLINK l _Toc109928116 2.1.2. 基础地理信息资源 PAGERE

5、F _Toc109928116 h 16 HYPERLINK l _Toc109928117 2.1.3. 环境监测信息资源 PAGEREF _Toc109928117 h 16 HYPERLINK l _Toc109928118 2.2.数据资源需求分析 PAGEREF _Toc109928118 h 17 HYPERLINK l _Toc109928119 2.2.1. 数据应用需求 PAGEREF _Toc109928119 h 17 HYPERLINK l _Toc109928120 2.2.2. 数据安全需求 PAGEREF _Toc109928120 h 17 HYPERLINK

6、l _Toc109928121 2.2.3. 数据质量需求 PAGEREF _Toc109928121 h 18 HYPERLINK l _Toc109928122 2.2.4. 数据交换共享需求 PAGEREF _Toc109928122 h 19 HYPERLINK l _Toc109928123 2.3.其他需求分析 PAGEREF _Toc109928123 h 19 HYPERLINK l _Toc109928124 2.3.1. 基本需求 PAGEREF _Toc109928124 h 19 HYPERLINK l _Toc109928125 2.3.2. 核心需求 PAGEREF

7、 _Toc109928125 h 20 HYPERLINK l _Toc109928126 2.3.3. 功能需求 PAGEREF _Toc109928126 h 20 HYPERLINK l _Toc109928127 2.3.4. 性能需求 PAGEREF _Toc109928127 h 21 HYPERLINK l _Toc109928128 第三章 项目建设必要性与可行性 PAGEREF _Toc109928128 h 23 HYPERLINK l _Toc109928129 3.1.必要性分析 PAGEREF _Toc109928129 h 23 HYPERLINK l _Toc10

8、9928130 3.2.可行性分析 PAGEREF _Toc109928130 h 23 HYPERLINK l _Toc109928131 3.2.1. 政策环境条件 PAGEREF _Toc109928131 h 23 HYPERLINK l _Toc109928132 3.2.2. 社会环境条件 PAGEREF _Toc109928132 h 23 HYPERLINK l _Toc109928133 3.2.3. 技术环境条件 PAGEREF _Toc109928133 h 24 HYPERLINK l _Toc109928134 3.2.4. 经济环境条件 PAGEREF _Toc10

9、9928134 h 24 HYPERLINK l _Toc109928135 第四章 总体设计 PAGEREF _Toc109928135 h 25 HYPERLINK l _Toc109928136 4.1.架构设计 PAGEREF _Toc109928136 h 25 HYPERLINK l _Toc109928137 4.1.1. 总体架构 PAGEREF _Toc109928137 h 25 HYPERLINK l _Toc109928138 4.1.2. 数据架构 PAGEREF _Toc109928138 h 26 HYPERLINK l _Toc109928139 4.1.3.

10、部署架构 PAGEREF _Toc109928139 h 26 HYPERLINK l _Toc109928140 4.1.4. 安全架构 PAGEREF _Toc109928140 h 29 HYPERLINK l _Toc109928141 4.1.5. 应用模式 PAGEREF _Toc109928141 h 30 HYPERLINK l _Toc109928142 4.2.技术路线 PAGEREF _Toc109928142 h 31 HYPERLINK l _Toc109928143 4.2.1. 微服务 PAGEREF _Toc109928143 h 31 HYPERLINK l

11、_Toc109928144 4.2.2. GIS 技术 PAGEREF _Toc109928144 h 47 HYPERLINK l _Toc109928145 4.2.3. 卫星遥感应用技术 PAGEREF _Toc109928145 h 53 HYPERLINK l _Toc109928146 4.3.接口设计 PAGEREF _Toc109928146 h 62 HYPERLINK l _Toc109928147 4.3.1. 外部接口 PAGEREF _Toc109928147 h 62 HYPERLINK l _Toc109928148 4.3.2. 内部接口 PAGEREF _To

12、c109928148 h 63 HYPERLINK l _Toc109928149 第五章 建设内容 PAGEREF _Toc109928149 h 66 HYPERLINK l _Toc109928150 5.1.数字农业云平台 PAGEREF _Toc109928150 h 66 HYPERLINK l _Toc109928151 5.1.1. 土地资源监测 PAGEREF _Toc109928151 h 66 HYPERLINK l _Toc109928152 5.1.2. 地块分布监测 PAGEREF _Toc109928152 h 67 HYPERLINK l _Toc1099281

13、53 5.1.3. 执法记录监管 PAGEREF _Toc109928153 h 68 HYPERLINK l _Toc109928154 5.1.4. 种植品种分布监测 PAGEREF _Toc109928154 h 68 HYPERLINK l _Toc109928155 5.1.5. 作物长势监测 PAGEREF _Toc109928155 h 69 HYPERLINK l _Toc109928156 5.1.6. 苗情监测 PAGEREF _Toc109928156 h 70 HYPERLINK l _Toc109928157 5.1.7. 成熟度预估监测 PAGEREF _Toc10

14、9928157 h 71 HYPERLINK l _Toc109928158 5.1.8. 产量预估监测 PAGEREF _Toc109928158 h 72 HYPERLINK l _Toc109928159 5.1.9. 病虫害监测 PAGEREF _Toc109928159 h 72 HYPERLINK l _Toc109928160 5.1.10. 气象监测 PAGEREF _Toc109928160 h 73 HYPERLINK l _Toc109928161 5.2.六大应用系统 PAGEREF _Toc109928161 h 76 HYPERLINK l _Toc10992816

15、2 5.2.1. 农业生产管理平台系统 PAGEREF _Toc109928162 h 76 HYPERLINK l _Toc109928163 5.2.2. 物联网监测和预警平台系统 PAGEREF _Toc109928163 h 80 HYPERLINK l _Toc109928164 5.2.3. 特色农产品销售以及流通系统 PAGEREF _Toc109928164 h 97 HYPERLINK l _Toc109928165 5.2.4. 农产品溯源系统 PAGEREF _Toc109928165 h 103 HYPERLINK l _Toc109928166 5.2.5. 农机监管

16、平台系统 PAGEREF _Toc109928166 h 106 HYPERLINK l _Toc109928167 5.2.6. 标准化生产种植系统 PAGEREF _Toc109928167 h 109 HYPERLINK l _Toc109928168 第六章 项目培训方案 PAGEREF _Toc109928168 h 113 HYPERLINK l _Toc109928169 6.1.培训目的 PAGEREF _Toc109928169 h 113 HYPERLINK l _Toc109928170 6.2.培训原则 PAGEREF _Toc109928170 h 113 HYPER

17、LINK l _Toc109928171 6.3.培训对象 PAGEREF _Toc109928171 h 114 HYPERLINK l _Toc109928172 6.4.培训计划及方式 PAGEREF _Toc109928172 h 114 HYPERLINK l _Toc109928173 6.4.1. 技术人员培训方案 PAGEREF _Toc109928173 h 114 HYPERLINK l _Toc109928174 6.4.2. 系统应用人员培训方案 PAGEREF _Toc109928174 h 115 HYPERLINK l _Toc109928175 第七章 项目风险

18、与管理 PAGEREF _Toc109928175 h 117 HYPERLINK l _Toc109928176 7.1.风险识别和分析 PAGEREF _Toc109928176 h 117 HYPERLINK l _Toc109928177 7.1.1. 技术风险 PAGEREF _Toc109928177 h 117 HYPERLINK l _Toc109928178 7.1.2. 管理风险 PAGEREF _Toc109928178 h 117 HYPERLINK l _Toc109928179 7.1.3. 组织风险 PAGEREF _Toc109928179 h 118 HYPE

19、RLINK l _Toc109928180 7.2.风险对策和管理 PAGEREF _Toc109928180 h 119 HYPERLINK l _Toc109928181 7.2.1. 技术风险对策 PAGEREF _Toc109928181 h 119 HYPERLINK l _Toc109928182 7.2.2. 管理风险对策 PAGEREF _Toc109928182 h 119 HYPERLINK l _Toc109928183 7.2.3. 组织风险对策 PAGEREF _Toc109928183 h 120 HYPERLINK l _Toc109928184 第八章 运营维保

20、方案 PAGEREF _Toc109928184 h 121 HYPERLINK l _Toc109928185 8.1.系统运营培训 PAGEREF _Toc109928185 h 121 HYPERLINK l _Toc109928186 8.2.运营方案 PAGEREF _Toc109928186 h 121 HYPERLINK l _Toc109928187 8.2.1. 平台运营原则 PAGEREF _Toc109928187 h 122 HYPERLINK l _Toc109928188 8.2.2. 服务运营举措 PAGEREF _Toc109928188 h 122 HYPER

21、LINK l _Toc109928189 8.2.3. 可持续运营计划 PAGEREF _Toc109928189 h 124 HYPERLINK l _Toc109928190 8.3.维保服务 PAGEREF _Toc109928190 h 125 HYPERLINK l _Toc109928191 8.3.1. 维保服务能力 PAGEREF _Toc109928191 h 125 HYPERLINK l _Toc109928192 8.3.2. 售后服务项目组织 PAGEREF _Toc109928192 h 125 HYPERLINK l _Toc109928193 8.3.3. 服务

22、框架 PAGEREF _Toc109928193 h 126 HYPERLINK l _Toc109928194 8.3.4. 服务内容 PAGEREF _Toc109928194 h 127 HYPERLINK l _Toc109928195 第九章 效益与风险 PAGEREF _Toc109928195 h 128 HYPERLINK l _Toc109928196 9.1.效益分析 PAGEREF _Toc109928196 h 128 HYPERLINK l _Toc109928197 9.1.1. 经济效益 PAGEREF _Toc109928197 h 128 HYPERLINK

23、l _Toc109928198 9.1.2. 社会效益 PAGEREF _Toc109928198 h 129 HYPERLINK l _Toc109928199 9.2.项目风险与风险管理 PAGEREF _Toc109928199 h 132 HYPERLINK l _Toc109928200 9.2.1. 风险分析 PAGEREF _Toc109928200 h 132 HYPERLINK l _Toc109928201 9.2.2. 风险管理及对策 PAGEREF _Toc109928201 h 133 HYPERLINK l _Toc109928202 第十章 项目建设管理 PAGE

24、REF _Toc109928202 h 136 HYPERLINK l _Toc109928203 10.1.项目组织机构 PAGEREF _Toc109928203 h 136 HYPERLINK l _Toc109928204 10.1.1. 项目组织机构 PAGEREF _Toc109928204 h 136 HYPERLINK l _Toc109928205 10.1.2. 项目领导小组 PAGEREF _Toc109928205 h 138 HYPERLINK l _Toc109928206 10.1.3. 项目专家小组 PAGEREF _Toc109928206 h 138 HYP

25、ERLINK l _Toc109928207 10.1.4. 质量保证小组 PAGEREF _Toc109928207 h 138 HYPERLINK l _Toc109928208 10.1.5. 风险管理小组 PAGEREF _Toc109928208 h 138 HYPERLINK l _Toc109928209 10.1.6. 实施开发小组 PAGEREF _Toc109928209 h 138 HYPERLINK l _Toc109928210 10.2.项目建设与运行管理制度 PAGEREF _Toc109928210 h 139 HYPERLINK l _Toc109928211

26、 10.2.1. 项目管理例会制度 PAGEREF _Toc109928211 h 139 HYPERLINK l _Toc109928212 10.2.2. 信息沟通制度 PAGEREF _Toc109928212 h 139 HYPERLINK l _Toc109928213 10.2.3. 项目重大事项决策制度 PAGEREF _Toc109928213 h 140 HYPERLINK l _Toc109928214 10.2.4. 质量管理 PAGEREF _Toc109928214 h 140 HYPERLINK l _Toc109928215 10.2.5. 进度管理 PAGERE

27、F _Toc109928215 h 149 HYPERLINK l _Toc109928216 10.2.6. 安全施工管理制度 PAGEREF _Toc109928216 h 155 HYPERLINK l _Toc109928217 10.2.7. 文明施工制度 PAGEREF _Toc109928217 h 155 HYPERLINK l _Toc109928218 10.3.项目风险与风险管理 PAGEREF _Toc109928218 h 155 HYPERLINK l _Toc109928219 10.3.1. 风险识别与分析 PAGEREF _Toc109928219 h 155

28、 HYPERLINK l _Toc109928220 10.3.2. 项目风险防控措施 PAGEREF _Toc109928220 h 156 HYPERLINK l _Toc109928221 10.3.3. 建立有效的风险控制管理过程 PAGEREF _Toc109928221 h 157 HYPERLINK l _Toc109928222 10.3.4. 检查工程质量，签证技术材料 PAGEREF _Toc109928222 h 159 HYPERLINK l _Toc109928223 10.3.5. 控制施工动态，做好协调工作 PAGEREF _Toc109928223 h 160项

29、目概述项目背景国家战略规划要求全球范围内，运用大数据和云计算推动经济发展、完善社会治理、提升政府服务和监管能力正成为趋势，主要发达国家相继制定有关战略性文件，大力推动大数据和云计算发展和应用。目前，我国互联网、移动互联网用户规模居全球第一，拥有丰富的数据资源和应用市场优势，大数据、云计算部分关键技术研发取得突破，涌现出一批互联网创新企业和创新应用，一些地方政府已启动大数据建设工作。坚持创新驱动发展，加快大数据部署，深化大数据应用，已成为稳增长、促改革、调结构、惠民生和推动政府治理能力现代化的内在需要和必然选择。2020 年 1 月 20 日，农业农村部、中央网络安全和信息化委员会办公室发布数字

30、农业农村发展规划（2019-2025 年）指出：到 2025 年，数字农业农村建设取得重要进展，有力支撑数字乡村战略实施。农业农村数据采集体系建立健全，天空地一体化观测网络、农业农村基础数据资源体系、农业农村云平台基本建成。数字技术与农业产业体系、生产体系、经营体系加快融合，农业生产经营数字化转型取得明显进展，管理服务数字化水平明显提升，农业数字经济比重大幅提升，乡村数字治理体系日趋完善。国务院印发的促进大数据发展行动纲要提出：“发展数字乡村大数据，构建面向农业农村的综合信息服务体系，为农民生产生活提供综合、高效、便捷的信息服务，缩小城乡数字鸿沟，促进城乡发展一体化。加强农业农村经济大数据建设

31、，完善村、县相关数据采集、传输、共享基础设施，建立农业农村数据采集、运算、应用、服务体系，强化农村生态环境治理，增强乡村社会治理能力。统筹国内国际农业数据资源，强化农业资源要素数据的集聚利用，提升预测预警能力。整合构建国家涉农大数据中心，推进各地区、各行业、各领域涉农数据资源的共享开放，加强数据资源发掘运用。加快农业大数据关键技术研发，加大示范力度，提升生产智能化、经营网络化、管理高效化、服务便捷化能力和水平。”明确了农业大数据发展的重点和方向。乡村信息化发展新要求信息化是农业现代化的制高点。“十三五”时期，大力发展农业农村信息化，是加快推进农业现代化、全面建成小康社会的迫切需要。中华人民共和

32、国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要提出推进农业信息化建设，加强农业与信息技术融合，发展智慧农业；国家信息化发展战略纲要提出培育互联网农业，建立健全智能化、网络化农业生产经营体系，提高农业生产全过程信息管理服务能力；全国农业现代化规划（2016-2020 年）“十三五”国家信息化规划也对全面推进农业农村信息化作出部署。农业信息化发展离不开大数据的强力支撑，“十三五”全国农业农村信息化发展规划提出推动全球农业数据调查分析系统建设工程，对农业大数据建设提出了新要求。落实政策部署中共十九大明确提出决胜全面建成小康社会，开启全面建设社会主义现代化国家新征程，贯彻新发展理念，建设现代化经济体系，深化

33、供给侧结构性改革，实施乡村振兴战略。国家领导人指出，要实施乡村振兴战略， 坚持农业农村优先发展；农业的根本出路在现代化，农业现代化是国家现代化的基础；农业现代化关键在科技进步和创新，真正让农业插上科技的翅膀。这些重要论断明确了建设现代农业的方向路径和重点任务，农业大数据和云计算作为以信息化推进乡村振兴和农业现代化的重要抓手，迎来了发展的历史机遇。2018 年 9 月，中共中央 国务院印发乡村振兴战略规划（20182022 年），提出实施智慧农业工程和“互联网+”现代农业行动，鼓励对农业生产进行数字化改造，加强农业遥感、物联网应用，提高农业精准化水平。实施数字乡村战略，加快物联网、地理信息、智能

34、设备等现代信息技术与农村生产生活的全面深度融合，深化数字乡村大数据创新应用。2020 中央一号文件提出发展富民乡村产业。支持各地立足资源优势打造各具特色的农业全产业链，建立健全农民分享产业链增值收益机制，形成有竞争力的产业集群，推动农村一二三产业融合发展。加快建设国家、省、市、县现代农业产业园，支持农村产业融合发展示范园建设，办好农村“双创”基地。重点培育家庭农场、农民合作社等新型农业经营主体， 培育农业产业化联合体，通过订单农业、入股分红、托管服务等方式，将小农户融入农业产业链。继续调整优化农业结构，加强绿色食品、有机农产品、地理标志农产品认证和管理，打造地方知名农产品品牌，增加优质绿色农产

35、品供给。强化全过程农产品质量安全和食品安全监管，建立健全追溯体系，确保人民群众“舌尖上的安全”。现状分析当前和今后一个时期，国内外环境发生深刻复杂变化，我国农业农村发展仍面临不少矛盾和挑战。农业基础依然薄弱。耕地质量退化面积较大，育种科技创新能力不足，抗风险能力较弱。资源环境刚性约束趋紧，农业面源污染仍然突出。转变农业发展方式任务繁重，农村一二三产业融合发展水平不高，农业质量效益和竞争力不强。农村发展存在短板弱项。制约城乡要素双向流动和平等交换的障碍依然存在，人才服务乡村振兴保障机制仍不健全，防汛抗旱等防灾减灾体系还不完善，基础设施仍有明显薄弱环节，民生保障还存在不少弱项。促进农民持续增收面临

36、较大压力。城乡居民收入差距仍然较大。种养业特别是粮食种植效益偏低，农民就业制约因素较多，农村人口老龄化加快，农村精神文化缺乏，支撑农民增收的传统动能逐渐减弱、新动能亟待培育。巩固拓展脱贫攻坚成果任务比较艰巨。脱贫地区产业发展基础仍然不强，内生动力和自我发展能力亟待提升。部分脱贫户脱贫基础还比较脆弱，防止返贫任务较重。农业种植结构以“粮、菜、果、畜”为主，农作物总播种面积52.85万亩，其中小麦、玉米等粮食作物占87%。近年来，按照“东苗木、西滩涂、南农旅、北修复”的整体布局，以乡村产业振兴为主线，以产业融合为新路径，以农村建设为新亮点，用工业反哺农业，大力推动农业全面升级、农村全面发展、农民全

37、面受益。基于对农业整体情况的分析，了解到缺乏对整个市农业数据更加精细的划分；缺少利用这些农业数据去分析决策的辅助工具，让农业数据失去了它本该拥有的价值。为提高农业生产效率、提升农产品产出质量，构建农业事业高质量发展、良性循环的局面，建设智慧农业平台就显得尤为重要，通过平台进行农业数据统一收集管理、农业状况实时在线监测报警；农业基地经营数据展示；土壤、气象等生产环境物联网数据一目了然；生产的农产品从种植到收获再到运输销售全程监控；为各农业基地运营商打造独有的具有特色的品牌营销体系。能够整体提升农业运行机制。政策法规“十四五”推进农业农村现代化规划2022年全面推进乡村振兴重点工作部署的实施意见“

38、十四五”全国农业农村科技发展规划乡村振兴战略规划（20182022年）数字乡村发展战略纲要中共中央国务院关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见中华人民共和国乡村振兴促进法.标准规范技术标准规范大数据标准化白皮书（2018 版）大数据安全标准化白皮书（2018 版）云计算标准化白皮书 V3.0人工智能标准化白皮书（2018 版）高标准农田建设统一上图入库数据要求高标准农田建设统一上图入库数据汇交及质量要求行业标准规范地下水监测规范SL183-2005水资源监控管理数据库表结构及标识符标准（SL380-2007）水资源监控管理系统数据传输规约（SL427-2008）水资源管理信息代

39、码编制规定（SL457-2009）水利信息系统初步设计报告编制规定（SL/Z332-2005）国家标准规范节水灌溉技术规范GB/T50363-2006软件文档管理指南（GB/T 16680-1996）信息数据分类与代码（GB/T 13923-92）农用地质量分等规程（GB/T 28407-2012）信息安全技术网络安全等级保护基本要求 第 1 部分 安全通用要求(GB/T 22239.1)信息安全技术网络安全等级保护基本要求第 2 部分云计算安全扩展要 求(GB/T 22239.2)信息安全技术网络安全等级保护基本要求第 3 部分移动互联安全扩展 要求(GB/T 22239.1)信息安全技术网

40、络安全等级保护定级指南(GA/T 1389-2017)信息安全技术信息系统安全保护等级定级指南(GB/T 22240-2008)信息安全技术移动互联网应用服务器安全技术要求 (GB/T 35281-2017)信息安全技术虚拟专用网安全技术要求(GA/T 686-2007)信息安全技术网络和终端设备隔离部件安全技术要求(GB/T 20279-2006)计算机信息系统安全保护等级划分准则(GB17859-1999)信息处理系统开放系统互连基本参考模型（ISO7498 :1989）(GB/T9387-1995)信息安全技术云计算服务安全指南(GB/T 31167-2014)计算机信息系统安全等级保护

41、管理要求(GA/T 391-2002)信息技术大数据术语（GB/T 35295-2017）信息安全技术术语（GB/T 25069-2010）非结构化数据管理系统技术要求（GB/T 32630-2016）信息技术数据元的规范与标准化（GB/T 18391）关系数据管理系统技术要求（GB/T 28821-2012）分布式关系数据库服务接口规范（GB/T 32633-2016）信息安全技术大数据服务安全能力要求（GBT 35274-2017)建设目标及内容建设目标通过建设智慧农业平台，走以科技为支撑的内涵式现代农业发展之路，围绕国家粮食安全战略和高标准粮田建设要求，全面落实“藏粮于地，藏粮于技”方针

42、，把数字农业云平台打造为高水平、综合性的信息服务中心，进一步拓展对农业生产的服务保障能力，提高农业生产效率，促进农业生产的规模化 经营，扛牢粮食安全责任，全面夯实粮食增产稳产基础。智慧农业平台信息化项目建设从实际需求出发，坚持可靠、实用、高标准、先进的原则，以“管护网络化、手段信息化、监督社会化、资料规范化”的高标准农田保护方针为指导，以智慧农业精细化为目标，以高标准农田上图成果及土地利用总体规划修编数据库为基础，以物联网技术的精确感知、5G传输技术和智能分析等技术为支撑，在工程、信息和管理三个层面上进行有机的融合，形成具备灵活适用的项目区自动化监控体系、先进高效的农田信息化体系、科学完备的农

43、田管理保障体系等功能特点的现代化高标准农田项目区示范工程，实现配水精准化、灌溉智能化、管理精细化、服务便捷化、运维专业化、工程数字化。建设内容本项目建设一个数字农业云平台及六大应用系统，包括农业生产管理平台系统、物联网监测和预警平台系统、农产品溯源平台系统、智慧农机监管平台系统、农产品销售及流通系统、标准化生产种植系统等，覆盖全部智慧农业智能监测设备，实现智能监测站与数据中心可靠通信，实现平台和用户的信息交互。需求分析信息资源建设需求分析土地资源管理通过遥感技术可对耕地、草地、水塘等农业自然资源的数量、质量和空间分布进行监测与评估。利用遥感技术进行作物长势监测，在有一段时间的遥感数据收集和建模

44、的前提下可通过作物的反射光谱特征定量分析作物的长势，结合作物估产模型针对单一作物进行遥感估产，再根据作物的种植面积，最后估算总产量。通过高光谱卫星影像计算的作物病虫害遥感监测指数与地面实测病虫害受灾程度建立回归统计模型，获得区域尺度反演的农作物病虫害受灾程度，并监测农作物病虫害发生面积，实现农作物病虫害的区域尺度的空间制图和发生程度分级。结合时间序列数据分析技术和气象数值预测技术对农作物病虫害监测进行预警。基础地理信息资源建立系统的地理信息资源管理功能，包括空间地理信息数据（包括位置型、 作物种植面积、空间分布等）、土壤环境基础信息（土壤类型、土壤质地）、农田环境监测专题数据、气象环境监测专题

45、数据、气象防灾减灾专题数据等。环境监测信息资源包括对农田环境监测对象的管理（农田、作物等）、各项监测数据的管理（土壤水分监测、作物长势监测、土壤养分监测、灌溉用水量监测、气象环境监测等）、环境评价数据的管理（土壤环境质量评价、土 质量、作物长势评价、产量评价、农气灾害评价）。数据资源需求分析数据应用需求本项目的各项监测数据、统计分析数据、评价数据等，供相关单位使用。系统需要提供统一维护工具，查询工具，报表工具，数据分析工具，统一接口 工具实现用户对综合数据库的在线查询。数据维护：各项数据均实现增、删、改、查操作，并实现操作权限控制。 数据查询：需要提供数据综合查询功能，通过条件组合查询相应数据

46、。报表工具：提供报表工具，开发各类报表用于监督管理等工作。数据分析工具：提供各类图表功能，综合分析各项监测数据。数据安全需求数据安全性：所有进入系统的数据应保证不被篡改。数据存放时是经过加密压缩处理的，只能通过客户端对数据进行查看。用户权限机制：系统应提供完善的用户权限管理机制，可详细规定不同用 户的查询范围、可用功能等，并支持用户的分组管理。有效防止各种情况下，资料被非法下载。包括：攻击、越权访问等。传输的安全性：基于Web的数据的传输需要加密。 应用安全性：平台的安全管理机制采用用户类别策略，安全性控制级别包括产品模块级、报表级、数据级。产品模块级的安全性主要控制用户能否使用 特定产品，以

47、及产品功能的开放程度；报表级安全性主要控制用户能否打开一 张报表，以及能够以何种方式来获取报表等等；数据级安全性：主要控制用户能够取到的数据范围，包括对数据行和数据列甚至到单元格的控制；因此平台的安全管理机制能实现细化到报表单元格的 全面的安全性控制。稳定性能：系统设计考虑适当冗余和保护措施，采用各种先进的事务处理 机制，充分保证数据的完整性，具备一定的容错能力，使系统能稳定运行。灵活性能：用户、角色、权限、GIS数据、工程配置等应该是可配置的，这 样今后遇到不同的单位、人员、工程应用的时候不需要重新开发即可适用。数据质量需求数据质量通常被界定为一个整理信息的过程，是单个的记录准确、时常更 新

48、并保持一致。数据质量是一个组织的数据的准确性的反映，好的数据质量意 味着一个组织的数据是准确的、完整的、一致的、及时的、独立和有效的。数 据的质量越好，就越能清晰地反映一个组织不同系统、不同部门和不用业务线 的完整的精确的状况。高质量的数据应该有如下特性：完整性：数据源是否完整、数据取值是否完整、维度取值是否完整等； 准确性：数据源是否准确、转换映射关系是否准确、处理逻辑是否准确等；一致性：源系统之间同一数据是否一致； 逻辑合理性：主要从业务逻辑的角度判断数据是否正确； 时效性：决策依据的数据应该是及时、准确、全面、有意义的反映当前的实际情况。数据交换共享需求本项目需要建立数据的交换共享服务，

49、并且需要同时满足本项目的标准规 范建设要求。数据接入服务：土壤墒情监测站、气象监测站、视频监控站、灌溉站及其 它业务化监测等数据接入接口。数据共享服务：墒情评价、灾情评价、土壤环境评价等评价数据共享。 数据交互服务：需要满足如业务相关的事件处理，日常巡查，任务跟踪，视频联动等业务需求。其他需求分析基本需求本系统设计应满足安全性、适用性、先进性、可扩展性、稳定性等性能要求：（1）安全性：智慧农业平台建设项目与系统安全建设同步进行，除了要能够在多个层次上实现安全目标，还需要建立完善的安全管理体系。网络的接入界面应采用专用防火墙系统，防止非法用户的恶意入侵，提供系统总体闭环检测及网管方案，实现对整个

50、网络的自检、实时监控和自动故障报警检测以及一定程度的自恢复。（2）适用性：一切从业务工作的实际需要出发，保护和利用已有资源， 急用先行，在满足应用需求的前提下，功能实用、操作简捷，降低建设成本。（3）先进性：根据国际标准和国家规范，采用成熟的组网技术和先进的 网络体系结构，广泛汲取其他市、县的建设经验，统一规划，统一标准。（4）可扩展性：按照统一规划、分步实施的建设原则进行系统设计，满 足不同建设规模和进度的需要，适应业务系统扩充和技术发展，能够适应将来 信息容量的扩大、新业务单元的加入及用户需求的变化。（5）稳定性：建立完善的运行管理体系，提供强大的网络管理工具与手段，确保系统性能充分发挥，

51、系统运行可靠、稳定。（6）兼容性：总系统、子系统之间可相互进行数据访问。（7）开放性：系统软、硬件设备模块化、标准化。核心需求（1）实现现有系统数据迁移到新的智慧农业管理云平台。（2）初步建设完成数字农业云平台、物联网监控和预警平台、特色农产品销售及流通系统、农产品溯源、AI技术农业服务生产平台以及标准化生产种植系统。（3）对外开放实现规格标准统一的对外接口。功能需求（1）数字农业云平台增加“一张图”功能，通过 GIS 系统，利用基本农田图、土地利用图、已建设高标准农田图、两区划定图叠加，对申报的高 标准农田建设规划进行比对分析，确保不发生重复建设，对每个地块建立电子档 案，对项目建设进行电子

52、化管理。（2）土壤环境质量监测，将土壤环境质量监测防控点数据导入平台，开发土壤环境质量监测信息管理平台。首先将土壤环境质量监测防控点空间位置在 GIS 地图上定位，通过空间差值计算，分析每个防控点的影响范围，将监测的数据通过平台录入数据库，进行 GIS 空间综合影响分析，和历史影响演变分析。（3）农业气象灾害监测与服务主要实现小麦玉米两类经济作物主要农 业气象灾害的气象灾害监测、信息传输与管理、气象灾害监测预警信息发布的自 动化、集约化、规范化与标准化。（4）精细化节水灌溉预报系统实现各种农作物生长发育状态查询、生长环 境的查询、提示和预报，能够结合农技人员的专业知识，形成农田灌溉专项分析 报

53、告，为农田生产提出针对性指导意见、灾害预警及对策建议，能够通过互联网 将农田生产针对性指导意见、灾害预警及对策建议信息发布，用户通过移动终端 实现随时随地的精细化节水灌溉信息服务。（5）土壤旱情监测评估主要实现由过去实测墒情、气象数据，推算目 前土壤湿度、区域内格点土壤湿度,进而预测未来土壤干旱情况和需水量情况。（6）生长模型管理,该系统为农作物品种模型建立系统，服务于科研人员进行作物生长实验。该系统提供完整的实验配置、实验数据采集、实验数据分析、模型建立等解决方案，方便科研人员进行农作物生长实验。同时该实验系统产物将作为下一个系统的重要指导依据。性能需求整合现有系统，实现现有系统数据的共享与

54、交换，多平台联合运行，利用大数据局云计算能力，保持系统响应及时，数据查询、检索、分析效率明显提升，且应能够满足县级、乡级、村级多用户、不同权限同时在线使用。具体要求如下：（1）响应时间页面平均响应时间：3-5（秒）；峰值响应时间：7（秒）； 查询平均响应时间：1-3（秒）；普通统计分析平均响应时间：10（秒）；复杂统计分析（后台自动产生）进行展示。（2）运行时间系统支持 7*24 小时不间断运行。（3）适应性 系统在操作方式、运行环境、软件接口等发生变化时，应具有适应能力。 具备可扩展性。在设计上必须具有适应业务变化的能力，当系统新增业务功能或现有业务功能改变时（界面的改变、业务实体变化、业务

55、流程变化、规则的改变、代码改变 等），应尽可能的保证业务变化造成的影响局部化。具备伸缩性。当系统容量发生变化时，应能通过各个层次的扩充，保证系统合理的响应时间和吞吐量，支持负载的划分与均衡。 具备可靠性。应保证在正常情况下和极端情况下业务逻辑的正确性。系统建立了健全的备份和灾难恢复机制，数据库每日进行全备份，并进行异地存储。项目建设必要性与可行性必要性分析农业建设点多面广，经过多年建设，究竟建了多少？建在哪里？效果如何？全面搞清楚这些问题，智慧农业项目监管才能更加精准，项目规划布局才能更加优化，建设才能更有质量。为破解这些难题，需要重新梳理项目管理流程，建设数字农业云平台，实现了对智慧农业建设

56、管理“一图统管、一网通办”。通过高科技手段，能有效提升管护水平，充分发挥农田设施效益，不仅要为农田建设服务，更要为粮食安全服务。因此，智慧农业平台的建设就显得势在必行，以适应新形势发展的需要。可行性分析政策环境条件全面落实“藏粮于地，藏粮于技”方针，把智慧农业平台打造为高水平、综合性的信息服务中心，进一步拓展对农业生产的服务保障能力，提高农业生产效率，促进农业生产的规模化经营。对农业生产和粮食安全全面提 升县级高效节水信息化管理平台的农田规划管理、产量评估、病虫害预测、干旱 预警预报、土地质量评价、水权分配、精准补贴、节水分析等方面功能，切实做 到服务于农、服务于民。社会环境条件智慧农业是农业

57、现代化的重要内容之一.智慧农业建设对促进农业转型,提 高农业生产效率,促进农业全产业链融合发展具有重要意义.河南省智慧农业的 发展具有良好的政策环境、技术环境及社会环境,这为实现乡村振兴战略奠定了 坚实的基础。技术环境条件随着国家信息技术的不断突破和快速发展，特别是云计算、5G、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等技术不断应用，提供了网络、智能化、可视化信息服务 能力。同时各相关各业务单位积累的行业先进技术及资源，为平台服务的建设提 供了良好基础。经济环境条件进一步拓展对农业生产的服务保障能力，提高农业生产效率，促进农业生 产的规模化经营，扛牢粮食安全责任，全面夯实粮食增产稳产基础。总体设计

58、架构设计总体架构一个数字农业云平台：建一张“人、地、天”一体化的全面感知平台；六大应用系统：包括农业生产管理平台系统、物联网监测和预警平台系统、农产品溯源平台系统、智慧农机监管平台系统、农产品销售及流通系统、标准化生产种植系统，满足不同用户的差异化业务和服务需求。平台基于云服务及网络中心，实现管理的规范化、科学化，提高了智慧农业工程管理水平和服务能力。按信息化建设布局分为基础设施层、数据资源层、支撑层、 平台层、应用层以及信息安全和标准规范体系。数据架构图 4-3 数据架构图平台数据架构如图所示，通过各种数据采集方式汇集业务数据，知识数据、 互联网数据、物联网采集数据和文档数据等，建立数据仓库

59、并同步进行数据治理。 基于统一的数据字典建立健全各类主题数据库，并建立统一的数据服务接口和数 据访问权限管理机制，平台各模块提供实时、同源、高效、完整的数据。部署架构图 4-4 部署架构图本项目首先接收监测设备传输过来的数据，进行数据解析处理后，存储入数据库。应用系统与数据分离，应用程序按业务拆分，通过超链接进行关联，使用消息队列分发数据。建立本地缓存和远程分布式缓存，提升性能。使用负载均衡，提升平台的稳定性，并赋予平台可以通过增加服务器数量提升性能的能力。随着数据量增长，考虑使用分布式数据库服务器和分布式文件服务器来保障数据安全和系统性能。使用 NoSQL 和搜索引擎弥补关系型数据库对非关系

60、型数据处理的不足。 采用微服务方式部署，采用公有云模式，不仅数据安全且免维护费用。本设计架构，部署科学合理，减少浪费，保障系统稳定可靠。平台部署主要技术要求如下： 平台部署于公有云，其中云服务器最小要求：（数量根据应用需求调整）核数：16C 内存：32GB系统盘：超高IO 100G 数据盘：高IO 500G对象存储服务：提供标准多AZ存储服务，每年10TB应用存储空间；云数据库服务：MYSQL（数量根据应用需求调整，为保证数据安全要求主备）规格：8核16G存储空间：500G弹性公网IP：共享带宽，不低于30Mbit/s； 云容器引擎：提供高可靠高性能的企业级容器应用管理服务，支持Kuberne