农业植保大数据运营平台项目建设方案V1

WORD格式整理分享/农业植保大数据运营平台项目建设方案XX省公众信息产业有限公司二零一七年七月目录TOC\o"1-2"\h\u第一部分、项目概况 11.1、建设背景 11.2、平台定位 101.3、建设意义 121.4、国内外同类产品分析 15第二部分、项目方案 162.1、行业应用平台 162.2、大数据分析平台 472.3、网络拓扑图 582.4、研发技术路径 632.5、解决关键问题 75第三部分、项目建设进度 78第四部分、投资估算 794.1、资金使用预算 794.2、项目资金筹措方案 794.3、项目资金使用计划 80第五部分、效益分析 815.1、经济效益分析 815.2、社会效益分析 82第六部分、项目风险分析及控制 866.1、项目发展市场机遇 866.2、项目的风险性及不确定性分析 876.3、项目风险防范对策 906.4、项目综合风险评价 92第一部分、项目概况1.1、建设背景、中国农业植保现状和问题农业植保涉及我国粮食安全、食品安全、生态安全和农业丰产、农民丰收,在我国农业生产中起着举足轻重的作用,提高农药有效利用率,减少农药使用量,控制和逐步降低农业生态环境污染,提高农产品、食品的安全质量水平,是农业可持续发展的必然要求,符合国家中长期规划重点支持方向要求。我国能以不到世界10％的耕地,解决了世界22％人口的粮食问题,机械化防治发挥了极其重要的作用。20XX,全国农作物病虫害发生48亿次,防治55亿次,为国家挽回9460万吨粮食,棉花损失165万吨,油料损失336万吨。为国家粮食安全和农业生产稳定发展做出巨大贡献。虽然高效机械化防治技术得到了较快发展,但是,对于占全国粮食种植面积60%以上的水田、玉米等高秆作物,由于其特殊种植模式和作物特性,使得地面机具无法下田。长期以来,水田和高秆作物的病虫害防治只能依赖手动喷雾器和背负式喷雾机进行,在全球气候变暖的今天,突发性大面积病虫害频繁爆发,现有植保机具早已无法满足防治需求,每年给国家造成巨大的粮食损失。装备落后、作业效率低,致使农药喷洒成为我国粮食生产过程中劳动强度最高、作业次数最多,劳动力消耗量最大的环节,随着我国城镇化步伐加快,大量的农村青壮年劳动力转移到城市,同时伴随人口老龄化问题,农业劳动力的日益短缺、劳动力成本不断攀升,农作物病虫害防治已成为目前制约我国粮食生产的主要瓶颈。综合上述,我国农业植保存在以下几个方面的问题：第一、我国可用耕地情况复杂,存在很多不适合大型机械开展农业植保作业的农田,只能依靠人工作业,作业效率低,植保成本高。第二、以人工或传统机械的方式开展的农业植保工作,未对植保过程和植保结果进行有效监控,各项工作开展无农业大数据专业指导,植保工作精度、准度、植保效果无法保障。第三、"鸦片式治疗"致农药残留超标严重由于喷洒技术落后,大容量粗雾滴喷雾,农药利用率低,防治效果差,为了杀虫,农民不得不使用农药反复喷洒,如此一来,便形成了"鸦片式治疗"的恶性循环。虫子从小泡在"药罐子"里,庄稼也是从小被"药"喂大的,农残超标也就毋庸置疑了。我国的农产品要想进入国际市场,必须符合多项国际指标,其中农药残留是一个重要指标。目前基于自定标准而言,我国粮食农药超标率平均为6.2%,如果同国际标准相比比率还会有所提高。因此,农产品的农药残留问题成为我国农产品进入国际市场的重要障碍之一。据联合国的一份统计资料,我国每年有74亿美元的出口商品为此受到不良影响。第四、目前国家的城镇化发展非常迅速,随着大量农村劳动力进城务工,在农村从事农业生产的劳动力不断减少,这自然就推高了农业生产的用工成本,加之进城务工人员的工时费高于农村,使得农业生产缺乏吸引力,让农户不得不提高雇工费来进行农业生产,但即便这样,在病虫害大面积爆发的时候,种植户还是会面临请不到人的困境。而且如果农产品价格较高,对农户来说还有盈利空间;如果农产品价格较低,赚不到钱甚至赔钱,很多农户就会放弃农业生产。另外,农村土地流转正在加速推进,家庭农场、种植大户越来越多,对病虫害防治的需求越来越大,传统的背负式喷雾器难以适应大面积、突发性病虫害防治的需求。植保无人机能够为上述问题提供一个完全现代化的解决方案。用无人机进行喷雾施药,省时省力省药<一个飞控手一天可打500亩地,省药50%,省水90%>,还可在短时间内实施群防群控,特别是在连片规模农场运用过程中,可以及时高效防治病虫害。同时,使用无人机喷洒作业时,当药液雾滴从喷洒器喷出时被旋翼的向下气流加速形成气雾流,直接增加了药液雾滴对农作物的穿透性,减少了农药飘失程度,并且提高靶标作物上药液沉积和覆盖率,让"药""水"降下来,治效提上去。第五、国家正在推进土地流转工作,据统计,我国土地流转面积从20XX的0.64亿亩上升到2015年的4.43亿亩,这些土地都已经达到了规模化的种植,这种地块大、集中耕种的模式传统植保方式已经无法满足这种大规模的作业要求。、无人机农业植保的巨大优势中国是农业最大的需求国,传统农业作业方式的弊端正在逐步凸显,尤其是在植保这一细分领域,那么如何提高中国农作物病虫害防治机械化水平,实行统防统治的专业化服务,提高农业资源的利用率,增强突发性大面积病虫害防控能力,缓解农村劳动力短缺,增强农业抗风险能力,保障国家粮食安全、生态安全,实现农业可持续发展具有十分重要的意义。近年来随着我国智能制造领域的不断创新,无人机领域得到了快速的发展,尤其是面向农业植保的无人机更是从"市场眼中的不可能"到"这事儿可行,这个好",那么无人机农业植保与传统农业植保方式相比存在哪些明显的优势呢？主要体现如下几个方面：为突发性大面积病虫害防控提供了全新的技术与装备随着全球气候变化,突发性大面积的病虫害发生频繁,严重危害了我国粮食安全和农业生产稳定发展。据国家农业部20XX统计,全国农作物病虫害发生48亿次,年损失粮食多达2157万吨。20XX突发大面积的玉米黏虫,缺乏专用高效的施药技术装备致使防治不利,仅这次玉米黏虫发生面积近5000万亩,占全国玉米播种面积的9.72%,其中严重发生面积650万亩,占到全国播种面积的1.26%,这类突发性大面积的病虫害已经影响国家粮食安全,破坏农业可持续发展。作业效率高无人机施药作业效率高,较常规机具可提高100～150倍,而作业成本5～8元/亩,仅为常规作业的1/4～1/6。高效、低成本的无人机施药技术为解决突发性大面积病虫害防控难题提供了全新的技术与装备。我国规模化的土地资源不足,仅占耕地面积30%左右,主要集中在北方东北平原、西北、华北平原。而在南方,有着占总种植面积60%以上的小规模种植土地,土地地貌复杂,民房耕地交织,经营模式以一家一户的联产承包责任制为主,土地的分散经营、小块经营,使得耕地规模小、田块分散、作物品种布局不一,作物长势不一,包括固定翼飞机在内的大型施药机具难以适应其病虫害防治要求,在很大程度上限制了农业机械化实施。旋翼无人机农业植保施药技术装备无需专用机场和跑道,灵活轻便、环境适应性强、不受作物长势和作业田块条件的限制,在应对小区域种植作物的病虫害防治中有着巨大优势。发展无人机施药技术装备,是解决制约我国南方分散经营模式下,病虫害机械化防治困难的瓶颈问题的最优方案,是我国现阶段土地经营模式下的必然选择。大大降低植保成本从水资源来看：无人机节省水资源90%；从农药来看：无人机精准施放节省农药50%；从喷洒工具来看：无人机的喷洒成本只是传统农业机器的15~25%。通过上述调研情况来看,农业无人机的喷洒方式大大降低了农业植保客户的成本。提高农药有效利用率,减少农药使用量农药施用技术与装备涉及我国粮食安全、食品安全、生态安全和农业丰产、农民丰收,在我国农业生产中起着举足轻重的作用。提高农药有效利用率,减少农药使用量,控制和逐步降低农业生态环境污染,提高农产品、食品的安全质量水平,是农业可持续发展的必然要求,符合国家中长期规划重点支持方向要求。操作简单植保无人机在田头地埂就能升起降落,实现低空飞行,可在视距范围内控制飞行喷洒效果。非常适用于各类复杂地形农田和不同种类高矮的农植物与树林,相邻农田种植不同农作物情况下也可精准的喷洒。配备先进的导航自驾系统可以通过地面基站或者一台笔记本电脑设计飞行路线实现飞机自主喷洒农药。雾化均匀、精准喷洒和植保效果好植保无人机可采用远距离遥控操作和飞控导航,自主飞行只需在喷洒作业前,将农田的GPS信息采集到,并把航线规划好,输入到地面站的内部控制系统中,地面站对飞机下达指令,飞机就可以载着喷洒装置,自主将喷洒作业完成,完成之后自动飞回到起飞点,而在飞机喷洒作业的同时,还可通过地面站的显示界面做到实时观察喷洒作业的进展情况。利用农业植保无人机向下的强烈旋转气流在喷洒农药时可以在翻动和摇晃农作物的同时,在下方的农作物形成一个紊流区,可以非常均匀地喷洒农药,因此能将部分农药喷洒到茎叶背面和根部,这是目前人工和其他喷洒设备无法做到的喷洒质量。由于无人机下旋风力集中而有力,采用超细雾状喷洒比较容易透过植物绒毛的表面形成一层农药膜均匀而有效的杀灭害虫。人药分离,避免药物中毒传统农药喷洒模式下,由于人就在农药的覆盖范围下,极易发生农药中毒事件,而且概率极大,然而植保无人机是自主飞行喷洒农药,喷洒作业人员避免了直接暴露于农药范围内的危险,保障了人员的安全。即使采取手动遥控作业,人员与植保机距离较远,发生操作故障或紧急情况时也不会对操作人员造成危害。、市场机会与发展前景1政策引导农业植保大数据运营平台项目符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要〔2006——2020年》重点支持方向；符合"全国新增千亿斤粮食生产能力规划"和"粮食丰产工程"的要求；符合中央一号文件"加快推进农业机械化"的要求；符合农业部"关于推进农作物病虫害专业化防治的意见"精神；符合我国现代农业发展的需求。植保无人机施药技术装备与服务体系研究是《纲要》农业领域重点发展方向。符合多功能农业装备与设施优先主题中定位变量作业智能机械；符合环保型肥料、农药创制和生态农业优先主题中高效安全的有害生物综合防治技术；符合农业精准作业与信息化优先主题中精准作业和管理技术系统。贯彻落实中央一号文件关于农业机械化与现代化的精神,把保障国家粮食安全作为首要任务,把提高土地产出率、资源利用率、劳动生产率作为主要目标,把农机农艺结合作为基本要求,促进水田、玉米等高秆作物机械化防治水平,构建精准、优质、高效、生态、安全的植保无人机施药技术服务体系。2015中央一号文件再一次把农业摆上更加突出的位置,这是中央一号文件连续12年聚焦"三农",也是新中国成立以来中央文件首次对农业科技进行全面部署。文件特别要求加快农业机械化建设及布局,充分发挥农业机械集成技术、节本增效、推动规模经营的重要作用,不断拓展农机作业领域,提高农机服务水平。加大信贷支持力度,鼓励种养大户、农机大户、农机合作社购置大中型农机具。落实支持农机化发展的税费优惠政策,推动农机服务市场化和产业化。2巨大的市场空间2016年4月21日国土资源部发布的《2015中国国土资源公报》显示,我国耕地面积为18亿亩,同时还有20亿亩林地和20亿亩草原,仅以土地流转的4.47亿亩〔2015年底、农业部来计算,单凭一项农药喷洒业务,如果每年喷洒5次,每亩作业15元钱,每年将贡献近350亿元的作业收入,农业适度规模经营为植保无人机作业普及提供了有利条件,随着近年来我国土地流转速度加快,未来无人机植保需求将会更加强劲；而按照我国18亿亩耕地红线测算,目前无人机植保的占有率为3%,未来的发展潜力无限,而且会集中式爆发,因此无人机植保的发展空间将是巨大的。、当前无人机农业植保服务的制约因素新生事物,市场和用户需要一个认知和接受的过程无人机农业植保服务起步较晚,属于新生事物,市场和用户需要有一个认知和接受的过程,随着植保无人机功能的不断完善,推广速度的不断加快,市场的认知程度在不断提高,植保无人机的市场前景非常广阔,必将占领主流农业植保市场。缺少无人机喷洒施药经验及技术目前,在国内农业植保无人机在开展植保作业时,农药配比仍然是固有模式,缺少一套与植保无人机低空低量高效施药所配套的施药技术,也是当前市场的短板,使用者没有一套科学完善的判别标准以确定在喷雾过程中所需要的雾滴粒径、雾滴沉积分布密度、农药浓度等施药参数,需要建立一个以无人机农业喷洒为基础的行业大数据分析平台,基于无人机的喷洒参数建立分析模型,不断完善植保用药的专业性。真正可用好用的无人机并不多植保无人机的企业较多,而大多数的机型都以多旋翼为主,主要因为飞控的成熟性,产品结构简单,技术门槛低,操作简单,所以市场上一些打着植保无人机企业是鱼龙混杂,真正掌握飞控技术只有少数。相对于无人机中直升机系列的技术要求就很高了,现在国内能研发生产出植保无人直升机很少,这也代表一些企业在无人机领域的高度,植保无人机能否自主飞行、断点续航、断点记忆选配功能,在针对物种的时候能否定高、定速、定流量,均是最终能高效统防统治的基本要求。飞手人员短缺,无法满足日益庞大的无人机植保市场需求我国农业植保无人机仍然处在蓝海市场,飞手、设备都供不应求,有专家预计到2020年,无人机植保从业人员需求量是40万人。我国目前在册的专业飞手不到1万人,人才缺口巨大。市场上没有无人机农业植保运营的专业化软件目前国内的无人机厂家,他们擅长的是无人机的制造,对续航能力、飞行高度等等是专业的,但是对于农业植保行业来说,他们存在着致命的断点和弊端,没有一套完善的无人机植保行业的整体解决方案,没有植保过程的大数据的存储和分析,没有庞大的数据作为支持,对于农药喷洒的科学配比、飞行高度、植保过程轨迹规划、当前气象信息的科学参考等等也就无法做出科学的规划和管理,从而就无法对无人机植保行业进行有针对性的推广和规模化运营,因此针对农业植保农药喷洒这一细分领域迫切需要一个大数据的运营平台来为其提供科学化的运行依据和管理手段,让农业无人机植保这一领域快速发展,进而带动国家农业信息化的蓬勃发展。1.2、平台定位、建立行业运营平台建立一套完善的农业植保运营管理平台,整合整个产业链,为无人机厂家、飞手、农药企业、植保客户提供全方位对接与服务,建立无人机与飞手、飞手与植保客户、农药厂商与植保客户的联系与沟通,打通了各个环节的断点和信息不对称。同时,在植保服务的过程中,采集整个无人机植保服务的全过程数据,通过手动录入或自动采集等方式,完成平台的数据积累。、建立植保行业大数据中心平台以无人机植保农药喷洒这一行业细分领域为基础,通过人工录入植保服务过程,连接无人机、地面站、监测仪等相关采集设备,抓取互联网上的一些专业数据库以及与相关农业科学院所等专业机构的合作,采集地理信息,气象信息、土壤信息、农作物信息、病虫害信息、农药信息、药剂配比信息、配件信息、无人机飞行信息、飞手信息、飞行轨迹、药剂喷洒控制信息等等建立分析模型,通过效果评测信息逐步完善分析模型,从而形成覆盖农业无人机植保领域的大数据中心,成为行业的智脑,填补行业的空白。目前,平台已经完成针对280万亩的农田进行数据采集工作,未来2~3年,预计采集的样本数据不少于5000万亩,这些数据的积累和沉淀将会是海量的、无比庞大的,其具有的数据意义是具有覆盖性及高价值的。、完善植保全过程的管理手段通过强大的数据分析、信息交换、海量存储、智能分析等业务能力,逐步完善植保全过程的管理手段,提高信息化装备,健全信息服务质量,提高平台农业植保工作服务能力,可为农业植保行业相关企业、从业者和种植户提供专业化、智能化的农业大数据服务,利用平台的基础服务用户能够更快,在提高植保无人机施药效率和施药效果的同时,进一步降低种植户农业植保作业成本,提升经济收入,为农业植保工作宏观决策提供坚实科学的大数据依据,带动并促进无人机植保服务的行业发展,促进我国农业智能化水平的提升、助力农业现代化快速发展。、参与整个植保链条,服务于整个植保链条,获取收益平台从无人机厂家、到飞手培训、农药厂商的洽谈及植保客户服务,全程参与整个植保链条,按照每亩收取一定服务费,通过平台的大数据分析能力及信息化手段为整个产业链进行服务,提高整个产业链条的服务能力及工作效率。1.3、建设意义、依托信息化手段,推动农业植保服务的发展农业植保大数据运营平台,依托物联网、移动互联网、互联网等手段,为质保服务产业链打造综合化农业植保服务管理平台,可有效降低信息获取及农业植保工作开展成本,提升农业植保产业链各方沟通及工作效率,打造新型农业植保服务体系,弥补产业链的空白地带,推动我国农业向现代化转型工作方向发展。农业植保大数据运营平台通过采集植保无人机和物联网相关环境和植保数据,实现病虫害预警等功能,同时以平台为媒介链接基层农技推广人员、高效及科研院所的农业科技人员等,构建面向种植大户的植保服务体系,开展植保服务信息推送、病虫害远程诊断等服务,最终利用平台积累的大数据分析区域植保相关信息,为区域现代化农业发展提供决策依据。、建立植保运营大数据信息库1完善无人机施药安全性植保无人机根据其型号不同,在农药喷洒的过程中也需要进行科学化的管理手段,如果不能进行精准分析,反而会导致浪费农药、降低防治效果,增加防治次数、相邻地块的敏感作物受损、过量喷药、农药残留超标、空气和水源污染等一系列后果,对人类、动物和植物产生不良的影响。为降低农药漂移,针对不同的无人机平台,研究机身下方药液雾滴在气流场中的运动情况,分析环境因素〔温度、风速、风向等、施药量、作业速度等因子与药液飘移距离、飘移量的复杂关系,评估施药安全性,制定措施,减少农药对生态的污染。2精准施药控制系统研究根据农用轻型无人机施药方式与方法,重点研究施药过程全程自动控制技术,针对我国的无人机平台,研究设计开发新型的精准施药系统与GPS导航系统,实现喷洒精确对接、定点施药、自动导航、高效自主作业,避免施药过程中重喷漏喷现象,解决施药操控问题。基于大数据的分析结果,反向推进无人机厂家研究开发新型施药控制系统,从而进一步推进施药的精准度,进而促进我国农业生产中的用药总量控制和减少,利国利民。3无人机植保作业的科学化管控农业植保大数据运营平台项目航路规划和实时显示系统,集GPS和GIS于一体,实现自动规划农田边界、自动规划飞行航路、测算农田面积、实时显示飞行轨迹、定点精准施药功能。1.3.3、以大数据为核心竞争力的行业软件平台,提升无人机植保服务的专业化无人机农业植保行业与传统的农业植保相比,优势巨大,并且有广阔的市场发展前景,但是在植保过程中缺少专业化的服务体系和科学化的管理手段,探索规模化、社会化无人机植保病虫害防治的区域经营模式,以及植保、农机等多角色联合的无人机植保病虫害防治技术与装备推广机制,最终提出包括无人机植保过程的科学化管理、无人机施药配比、用药选择、装备配置体系,是提升无人机植保服务的关键性因素。农业植保大数据行业软件,以其强大的数据分析能力,解决了植保过程中从无人机选择、农药选择、农药科学配比、无人机飞行高度、植保过程轨迹规划等等一系列的突出问题,同时在这个过程中也对无人机的相关配件、农药企业提出了改进的要求,软硬结合,相互促进,随着无人机施药技术的发展,将带动新型药剂产业和无人机施药装备产业的发展,从而使无人机植保的服务更加专业化、科学化。1.4、国内外同类产品分析、国内市场分析本平台是基于无人机农药喷洒的农业植保服务大数据运营平台,目前国内尚未有同类产品。、国外市场分析从目前调查的结果来看,国外目前的情况也只是在无人机农业上的发展速度比较快、无人机的飞手相对成熟,但是在农业无人机植保大数据运营平台这个方向上也属于相对空白阶段。第二部分、项目方案农业植保大数据运营平台包括展现层、应用层、数据处理层、设备层。主要由行业应用平台、大数据分析平台两个子平台组成。平台总体架构图如下：平台总体架构图以下通过对行业应用平台、大数据分析平台、网络拓扑图、研发技术路径、解决关键问题五部分对农业植保大数据运营平台进行详细介绍：2.1、行业应用平台行业应用平台主要实现的是通过对无人机农业植保过程中,农药喷洒操作的全流程数据以及相关影响因素数据的采集,信息化管理整个过程,起到提高无人机植保工作效率的目的,达到可以进行数字化模拟及流程回溯的效果。行业应用平台对无人机农业植保过程中产生的数据进行详细记录采集,录入到系统中,根据不断积累的无人机农业植保数据,利用系统中大数据分析技术,针对不同地区、不同地形、不同土壤、不同农作物、不同气象条件下、不同病虫害程度、不同无人机型号、不同农药等等因素,给与种植户合理的农药使用建议,使种植户在最少农药使用量、最合理配比的情况下,达到最大的防治效果,达到在降低农业种植成本、提高农作物产量、减少农作物农药残留、提高农作物安全性的情况下,增加种植户经济收益的目的。行业应用平台主要包含电商推广平台、植保作业平台、飞手平台、药剂平台、无人机平台五大功能模块详述如下：2.1.1、电商推广平台电商推广平台功能模块主要实现的是不断加强与顾客交流、不断了解顾客需求信息记录及对客户在平台下单和支付的流程数据的管理,同时利用大数据分析技术针对目标客户进行高效的营销推广管理。包括订单管理、支付结算、精准营销、客户关系管理四个主要功能模块。订单管理程序描述用户登陆系统后,在系统订单管理模块中,可以查看自己的订单信息,包括未支付、已支付、未收货、已收货等分类信息。功能功能说明：订单信息展示列表界面。点击"订单管理"后,直接打开订单信息,展示内容为订单基础信息〔部分项目。未支付：用户已经下单的信息,但是没有完成支付的信息列表。已支付：用户下单且已经通过系统支付功能完成支付的信息列表。未收货：对已经完成支付的订单商品进行了发货操作,但是用户还没有进行收货。已收货：用户已经收到货品,并且进行了收货确认。具有查询功能,可以根据商品名称、时间、状态等进行查询信息显示。支付结算程序描述用户登陆系统后,在系统支付结算模块中,可以查看自己的支付结算信息,包括未支付、已支付分类信息。功能功能说明：支付信息展示列表界面。点击"支付结算"后,直接打开支付信息,展示内容为支付结算基础信息项目。未支付：用户将选中的商品已经形成订单,但是未进行支付的列表信息。已支付：用户针对已经形成订单且完成支付操作的列表信息。具有查询功能,可以根据时间、状态、金额等进行查询信息显示。精准营销程序描述利用农业植保大数据运营平台中大数据分析技术,针对系统中已经获取的大量土壤、气象、地域、农作物等数据信息处理后,得出我国某区域内的农作物在种植过程中,非常适合使用已经与我司合作的农业植保无人机进行作业,则我司及其合作无人机植保公司即可将此区域内的种植企业、农村合作社、种植大户等进行有针对性的、重点营销对象进行市场公关。功能用户登陆系统后,在系统精准营销模块中,可以查看精准营销信息,包括营销计划、营销推广方案、营销过程、潜在客户、营销结果、问题分析等分类信息。功能说明：精准营销功能展示列表界面。点击"精准营销"下的功能分类后,直接打开对应信息,展示内容为精准营销各分类相关基础信息项目。具有查询功能,可以根据时间、名称、执行状态等进行查询信息显示。界面截图潜在客户信息管理：客户拜访记录客户关系程序描述利用农业植保大数据运营平台中精准营销功能模块得到的目标客户所在区域后,市场专员将会对目标客户区域内的种植企业、农村合作社、种植大户等客户信息进行搜索整理,然后通过系统中客户关系管理模块下新增潜在客户功能,将潜在客户信息录入到系统中,由市场专员进行后续跟进洽谈合作。市场专员根据获得的潜在客户信息制定初步拜访计划,市场专员需要在每次拜访后进行工作日志的记录,包括工作进展、客户状态、遇到的问题、准备的解决方案、问题处理结果等信息。如市场专员与某一个客户联系沟通一段时间后,即可对客户状态给与一个结果判断,将放弃客户做出标记,将合作客户信息进行完善等等。对已经合作的客户需要做好客户维系计划和维系过程、结果记录等。功能用户登陆系统后,在系统客户关系模块中,可以查看客户信息,包括客户名称、客户联系人、客户类型、采购规模、合作信息、市场专员等分类信息。功能说明：客户关系展示列表界面。点击"客户关系"后,直接打开对应信息,展示内容为客户关系相关基础信息项目。具有查询功能,可以根据名称、负责人、客户类型、采购规模等进行查询信息显示。主要功能包括下图所示：客户关系管理功能界面截图客户基础信息〔Web：潜在客户信息管理〔App：联系人管理：、植保作业平台植保作业平台主要实现对无人机农业植保服务全流程的信息化管理,包括各角色协同合作办公、植保前期准备和估算物资、植保中期制定技术和植保实施、植保后期验收和效果评测流程的把控管理,利用信息化系统提高管理能力。主要包括协同办公管理、项目管理、实施管理、植保评测管理四个主要功能模块。协同办公程序描述协同办公模块主要是为了建立以协同办公为核心的协同工作平台,提高工作效率；建立广泛的沟通渠道；基于灵活的信息发布功能,建立协同系统和文化宣传阵地,实现内容信息共享、工作协同；宣传和谐的企业文化,促进企业健康发展；对市场、可研、生产、销售、安全、售后等核心价值链信息资源进行整合,提高核心竞争力。功能用户登陆系统后,在系统协同办公模块中,可以查看本系统中协同办公的过程信息,包括即时沟通、工作协同、信息中心、流程审批、任务布置、任务催办、知识管理等分类信息。功能说明：协同办公展示分类功能列表界面。点击"协同办公"分类功能后,直接打开对应信息,展示内容为分类功能相关基础信息项目。即时沟通：内部短信、内部邮件、客户端信息互发等。工作协同：工作流处理,协同项目管理、工作计划、工作日志。信息中心：公告、新闻、投票等发起、审核、发布等。流程审批：发起如请假、外出办公等申请,由对应负责人进行审批回复。任务布置：由相应管理人员进行相应任务的布置派发。任务催办：由相应管理人员或协作人员发起任务催办信息,系统将催办信息推送给被催办人,由被催办人进行回复。知识管理：个人文件柜、公共文件柜、网络硬盘、图片浏览等。具有查询功能,可以根据时间、负责人、工作名称、文件名称等进行查询信息显示。主要功能包括下图所示：协同办公功能示意项目管理程序描述本系统项目管理模块下,主要包括无人机农业植的保合同管理〔包括：合同信息管理、新增植保合同--植保需求管理〔包括：植保需求管理、创建植保需求--植保资源估算管理〔包括：资源估算管理、新增资源估算--植保项目管理〔包括：植保项目管理、创建植保项目、指派项目经理、变更项目经理、我的项目等功能的全过程管理信息。功能功能说明：项目管理展示植保项目管理分类功能列表界面。点击"项目管理"分类功能后,直接打开对应信息,展示内容为分类功能相关基础信息项目。植保合同管理：包括新增植保合同、查看植保合同、合同金额管理、合同发票管理等。植保需求管理：通过植保时间的不同,将植保合同分解为植保需求。包括创建植保需求、植保需求查看等功能。植保资源资源估算管理：主要是对植保需求中的服务实施时,所需的农资、人员、无人机等进行估算。包括新增植保资源估算、植保资源估算管理等。植保项目管理：包括创建植保项目、植保项目查看、项目经理指派、变更项目经理、我的项目〔确认接受项目。具有查询功能,可以根据合同名称、需求名称、项目名称、时间、项目经理等进行查询信息显示。性能栏目点击进入后,栏目界面在3秒钟内完成加载并显示。查询操作选择查询条件并确认查询后,查询结果在5秒内完成加载并显示。界面截图合同信息管理：植保需求管理：新增资源估算：植保项目管理〔Web：植保项目管理〔App：项目经理指派：我的项目：实施管理程序描述本系统中实施管理模块下,包括：植保任务管理〔包括：任务信息管理、创建植保任务、指派飞手小组、我的任务--任务实施管理〔包括：任务实施计划、任务计划审批、任务实施日志--二次喷洒管理〔包括：二次喷洒申请、二次喷洒审批的全过程管理信息,主要是针对无人机农业植保服务的任务分解、实施计划、实施日志、二次喷洒申请及审核过程的管理。功能功能说明：实施管理展示分类功能列表界面。点击"实施管理"分类功能后,直接打开对应信息,展示内容为分类功能相关基础信息项目。植保任务管理：主要是将植保项目分解为更小单位的植保任务,并指定飞手小组负责此植保任务,飞手队长可以看到被指定的任务信息。任务实施管理：主要是飞手队长与客户技术员到田间进行勘测后,制定具体的植保实施计划并提交给项目经理审查；项目经理审查后,给与批复,然后由飞手队长带领小组的飞手按照植保计划进行植保任务服务实施,并且每日需要填写植保日志记录下具体的工作进展情况和当天植保过程中的相关信息。二次喷洒管理：主要实现如果植保喷洒完成后,植保效果由于各种原因没有达到客户满意程度,且客户要求进行重新喷洒时,则由飞手队长进行重新喷洒申请,由项目经理与客户沟通后审批是否同意重新喷洒。具有创建、查询、修改等功能,可以根据任务名称、任务时间、飞手队长、项目经理等进行查询信息显示。界面截图任务信息管理：我的任务：任务实施计划：任务实施日志：二次喷洒申请：植保评测程序描述飞手小组每天完成植保任务后,都需要要求客户技术员签字一份植保服务确认单,并在植保任务实施完成后3~4天,返回到作业地块进行植保效果查验,请客户进行验收并进行满意度评分。在客户给与评分完成后,飞手队长则可以进行植保任务验收申请,由项目经理与客户核对后进行审批,并对飞手小组服务给予评价,在系统中记录植保效果等相关信息。当某个植保项目所属的植保任务都验收通过后,项目经理可以发起植保项目验收申请,由市场专员同客户确认后进行审批,并对项目经理及服务给予评价,并在系统中记录植保效果信息。当某一个植保需求所属项目都验收通过后,市场专员则可与客户联系结款事宜,并将每次沟通过程记录下来,如结款完成后则进行植保需求款项已完结操作,由总经理或其它领导对结款完成需求,进行整个植保过程点评。功能用户登陆系统后,在系统植保评测管理模块中,可以查看本系统中任务验收管理、项目验收管理、需求进度管理等分类信息。功能说明：植保评测管理展示验收管理分类功能列表界面。点击"植保评测管理"分类功能后,直接打开对应信息,展示内容为分类功能相关基础信息项目。任务验收管理：包括任务验收申请、任务验收审批两个功能。项目验收管理：包括项目验收申请、项目验收审批两个功能。需求进度管理：包括需求进度管理一个功能。具有查询功能,可以根据合同名称、需求名称、项目名称、时间、项目经理等进行查询信息显示。界面截图任务验收申请：项目验收申请：需求进度：、飞手平台飞手平台模块实现的是对飞手的招募、操控培训、操控能力考核评级、签约信息管理、飞手与植保任务对接等方面的管理。主要包括飞手招募管理、飞手培训管理、飞手认证考核管理、平台签约管理、任务对接管理四个主要功能模块。飞手招募程序描述主要实现对飞手招募信息的新增、编辑、删除、查看等管理功能。由于植保无人机飞控手不是一个长期、固定的工作,且市场上的需求变化非常的大,所以需要不断的进行飞手招募。功能居有信息录入、编辑、提审、审核、发布、删除、置顶等管理功能,可以发布图片、文字信息,并可以选择发布的信息展示渠道,如Web网站、手机客户端或微信公众号。飞手培训程序描述主要实现对已招募的飞手进行业务基本知识、培训视频、注意事项等内容的新增、编辑、删除、查看等管理功能,为初级飞手提供飞行知识、学习培训的管理平台。功能包括飞行基础知识的新增、修改、删除、查看等管理功能,可以发布飞手培训文字、图片、视频信息,为飞手深入的学习了解飞行知识提供了便捷渠道。认证考核程序描述主要实现对飞手技能水平的考核、打分等管理功能,提供在线考核题库,飞手登录后可实现在线答题,答题完成后可对考核水平进行打分,可按照分数给飞手进行考核评定。功能包括对题库题型的新增、修改、删除、查看功能,按照题型可录入题目、内容、正确答案等内容,并可实现对题目进行修改、删除、查询功能,实现随机抽取固定数量题目,为飞手的能力水平提供认证考核功能。平台签约程序描述主要实现对已认证通过的飞手或考核通过的飞手进行签约,并对飞手的签约信息进行管理维护,由于飞手信息量众多不易维护,利用平台签约可以快速的管理和维护签约飞手。功能包括对飞手签约信息进行新增、修改、删除、查询等管理功能。可以包括飞手姓名、性别、年龄、学历、联系方式、从业时间、签约时间、结束时间、签约合同等内容进行管理维护,并能够对签约即将到期飞手进行标注提示。界面截图平台签约分手信息表任务对接程序描述无人机农业植保过程中需要多名飞手协同合作,共同完成一项任务,所以需要成立飞手小组,由飞手队长统一调度工作内容和进展,并向项目经理负责和汇报。而且飞手小组接受的植保任务中的地形勘测、植保计划制定、植保过程管理、植保日志填写都需要由飞手队长负责完成,还有后续的植保任务验收等工作。功能用户登陆系统后,在项目对接模块中,可以查看本系统中项目对接功能信息,包括我的任务、任务实施计划、任务日志等分类信息。功能说明：项目对接展示分类功能列表界面。我的任务：项目经理指派给飞手队长的任务,可查看任务详情。任务实施计划：编写制定实施计划并提交审批。任务日志：任务实施开始之后,每天记录工作进展和情况,包括植保实施过程中各种影响因素。具有查询功能,可以根据时间、负责人、工作名称、文件名称等进行查询信息显示。界面截图任务对接信息表、药剂平台药剂平台主要实现的是对从互联网、农科院、农业高校等获取的病虫害信息、用药专业性信息、农药信息以及专家互动指导方面的功能。主要包病害管理、药剂管理、配方管理、专家支持四个主要功能模块。病害管理程序描述主要实现对病害种类、病害的来源、病害特征说明进行管理维护。通过对植物病害内容的归纳分类,能够快速的找出植物对应的病害,快速找出病害的治理方法。功能包括对病害内容的新增、修改、删除、查看功能。病害内容可包括文字、图片信息发布,让病害内容更加形象生动,是用户快速的找到病害内容。药剂管理程序描述主要实现对植物药剂的类别、药剂情况等信息进行管理和维护,通过对药剂情况的管理,能够帮助用户快速的了解药剂使用量,对病害进行对症下药。功能包括对药剂信息的新增、修改、删除、查询功能,药剂信息主要包括药剂名称、药品名称、简介、使用量、使用范围,能够为用户药剂使用提供知识库管理查询功能。配方管理程序描述主要实现对药剂配方进行管理维护,通过对配方的管理能够帮助农户分析成分,选择正确的药剂来喷洒。功能包括对配方信息的新增、修改、删除、查询等功能,配方信息主要包括配方类别、配方内容、成分含量、使用范围等信息,能够帮助农户精准的分析配方。专家支持程序描述主要为农户农药喷洒、病虫害治理、科学种植等内容提供专家互动功能,农户可通过发布相关问题,来解决种植过程中遇到的难题。功能包括对农户咨询问题进行分类管理,专家可通过后台回复农户问题,支持文字、图片内容上传,专家可对回复内容进行新增、修改、删除、查看等操作,农户可查看到专家回复的内容,实现在线互动功能。、无人机平台无人机平台主要实现的是对无人机型号、参数、系统编号、保险信息、仓储物流、调度方面信息的管理功能。主要包括设备管理、维修保养管理、备品备件管理、调度管理四个主要功能模块。设备管理程序描述主要是针对合作厂家的农业植保以及通过市场上获得的其它无人机型号、基本参数、植保能力、可操控性、故障率等等方面信息的描述。功能功能说明：设备管理展示设备管理分类功能列表界面。点击"设备管理"分类功能后,直接打开对应信息,展示内容为分类功能相关基础信息项目。无人机型号管理：将合作厂家的农业植保无人机及市场上主流的无人机型号信息录入到系统中并进行管理。无人机编号管理：对仓库中的无人机进行编号管理,并将编号信息录入到系统中。无人机保险管理：对具有编号的无人机进行保险信息登记。具有查询功能,可以根据型号、无人机编号、入库时间等进行查询信息显示。界面截图无人机型号管理：无人机编号管理：维修管理程序描述主要是针对系统中的无人机进行保养、维修、更换零配件的次数、时间、地点、操作人等信息进行记录。功能功能说明：维修管理展示维修管理分类功能列表界面。点击"维修管理"分类功能后,直接打开对应信息,展示内容为分类功能相关基础信息项目。具有查询功能,可以根据型号、无人机编号、维修时间等进行查询信息显示。备品备件程序描述主要是针对系统中无人机的备品、备件进行出库信息、入库信息、编号、适用机型等方面信息进行记录。功能功能说明：备品备件管理展示备品备件管理分类功能列表界面。点击"备品备件管理"分类功能后,直接打开对应信息,展示内容为分类功能相关基础信息项目。具有查询功能,可以根据型号、备件编号、时间等进行查询信息显示。调度管理程序描述主要是针对仓库中的无人机、备品备件进行出库、入库、物流配送方面信息的管理。功能功能说明：调度管理展示调度管理分类功能列表界面。点击"调度管理"分类功能后,直接打开对应信息,展示内容为分类功能相关基础信息项目。具有查询功能,可以根据型号、无人机编号、入库时间等进行查询信息显示。界面截图入库管理：出库管理：物流管理--发运单：2.2、大数据分析平台、数据来源经过项目的可研分析及产品业务形态的调研,为了确保大数据平台模型的精准及后续的扩展,规定了如下种类的采集：无人机植保过程信息采集,这部分需要手动录入对无人机、地面站、土壤测试仪、温湿度记录仪、风向风速测试仪等设备进行接口的建立,按照规定时间进行数据采集。建立网络爬虫,获取互联网及专业数据的采集工作。与相关大学、科研院所进行合作,在农药配比等方面进行了深入沟通,建立合作机制,探讨用药专业性数据模型。前期调研总结,对未来数据分析及应用有直接和间接性意义的数据进行归类,分析,并建立数据采集的解决方案、数据采集根据数据的来源分类情况,进行了按照分类采集分类下的详细数据,具体如下图：根据数据的采集方式、类型、大小、时时性的不同,分别设计了不同的解决方法,最终将采集到的各类数据录入汇总到本平台中。期初数据采集模块：人工通过表单及表格形式进行录入到系统中当中的各类农业植保、气象信息、地理信息等基础数据。外设数据采集模块：通过土壤测试仪、温湿度记录仪、风速风向测试仪等设备人工录入以开发的数据采集系统的表单、表格式采集,无人机及硬件设备与硬件厂家通过WebService等外部接口对接后,进入数据采集系统,气象信息等通过数据采集系统定时任务进行时时同步,效果评测信息待植保任务结束项目经理通过日志形式把植保信息录入植保系统中,并同步到数据采集系统。、数据预处理数据预处理过程是所有数据处理的前置操作,所有大数据的操作与数据建模依赖于数据预处理的准确性。数据预处理是清除错误和不一致数据的过程,数据预处理不是简单的用更新数据记录。数据预处理的任务是过滤或者修改那些不符合要求的数据。不符合要求的数据主要有不完整的数据、错误的数据和重复的数据3大类。各种不同的清理操作都是针对特定的应用领域进行数据预处理的。包括：检测并消除数据异常、检测并消除近似重复记录、数据的集成、特定领域的数据预处理。平台中的数据来源于数据仓库,其中数据是不完整的、有噪声和不一致的。数据预处理过程试图填充缺失的值,光滑噪声并识别离群点,并纠正数据中的不一致。数据预处理的目的是为挖掘提供准确而有效的数据,提高挖掘效率。农业植保大数据运营平台的数据预处理主要分为以下几个步骤：缺失值处理数据选择数据变换数据的集成数据消减数据预处理评估1缺失值处理对于数据集中的数据,存在有这样两种情况：〔1>数据中有大量缺失值的属性,我们通常采取的措施是直接删除,但是在有些系统进行ETL处理时,不能直接处理大量的缺失值。〔2>对于比较重要的属性,也会存在少量缺失值,需要将数据补充完整后进行一系列的数据挖掘,针对这两种不完整的数据特征,在数据预处理时采取了以下两种方式对数据填补：首先,将缺失的属性值用同一个常数替换,如"Unknown"。这种方式用于处理上述的第一种数据特征的数据,先用一个替换值将空值进行约束替换。处理后的数据对后期挖掘工作没有价值会选择删除。其次,利用该属性的最可能的值填充缺失值。对于第二种数据特征的数据,事先对每个属性进行值统计,统计其值的分布状态和频率,对该属性的所有遗漏的值均利用出现频率最高的那个值来填补。对缺失数据进行填补后,填入的值可能不正确,数据可能会存在偏置,并不是十分可靠的。然而,该方法使用了该属性已有数据的大部分信息来预测缺失值。在估计缺失值时,通过考虑该属性的值的整体分布与频率,保持该属性的整体分布状态。2数据选择在对数据进行缺失值清理后,会考虑删除掉冗余属性、或者与挖掘关系不大的属性,这称为人工选择。属性的人工选择和数据消减是不同的,即使两者的目的都是缩小所挖掘数据的规模,但却不会影响〔或基本不影响最终的挖掘结果。都属于属性的降维,但是现有的数据消减包括：数据聚合、消减维度、数据压缩和数据块消减。而人工属性选择是物理降维方式,通过对业务的理解和相关人员的沟通,对数据集中的数据进行初步的筛选。3数据变换数据变换是对数据的一个标准化的处理。大部分数据需要进行数据变换。数据变换是不同来源所得到的数据可能导致不一致,所以需要进行数据变换,构成一个适合数据挖掘决的描述形式。在项目中我们进行数据转换包含的处理内容有：<1>属性的数据类型转换。当属性之间的取值范围可能相差很大时,要进行数据的映射处理,映射关系可以去平方根、标准方差以及区域对应。当属性的取值类型较小时,分析数据的频率分布,然后进行数值转换,将其中字符型的属性转换为枚举型。<2>属性构造。根据已有的属性集构造新的属性,以帮助数据挖掘过程。很多情况下需要从原始数据中生成一些新的变量作为预测变量。<3>数据离散化。将连续取值的属性离散化成若干区间,来帮助消减一个连续属性的取值个数。<4>数据标准化：不同来源所得到的相同字段定义可能不一样。把它们的定义和取值区间统一起来。数据标准化过程还用来消除变量之间不同数量级造成的数值之间的悬殊差异,消除个别数值较高的属性对聚类结果的影响。4数据的集成数据集成是把不同来源、格式、特点性质的数据在逻辑上或物理上有机地集中,从而为数据挖掘提供完整的数据源。数据集成处理需要考虑以下几个问题：〔1来自多个数据源的数据表通过相同的主键进行自然连接,各个表中的主键要相互匹配,否则不能连接。〔2冗余问题,这是数据集成中经常发生的一个问题,所以在连接之前对各个表中字段进行人工选择,并采用自然连接的方式,防止冗余字段产生。〔3数据值的冲突检测,来自不同数据源的属性值或许不同,所以要检查数据表中连接字段的类型和是否有相同的记录等问题。5数据消减对大规模的数据进行复杂的数据分析与数据挖掘通常需要耗费大量时间,所以在数据挖掘前要进行数据的约减,减小数据规模,而且还需要交互式的数据挖掘,根据数据挖掘前后对比对数据进行信息反馈。数据消减技术正是用于从原有庞大数据集中获得一个精简的数据集合,并使这一精简数据集保持原有数据集的完整性,这样在精简数据集上进行数据挖掘显然效率更高,并且挖掘出来的结果与使用原有数据集所获得结果基本相同。数据消减的目的就是缩小所挖掘数据的规模,但却不会影响〔或基本不影响最终的挖掘结果。现有的数据消减包括：〔1数据聚合；〔2消减维度,通过相关分析消除多余属性；〔3数据压缩；〔4数据块消减,利用聚类或参数模型替代原有数据。6数据预处理评估数据预处理的评估实质上是对清洗后的数据的质量进行评估,而数据质量的评估过程是一种通过测量和改善数据综合特征来优化数据价值的过程。数据质量评价指标和方法研究的难点在于数据质量的含义、内容、分类、分级、质量的评价指标等。数据质量评估至少应该包含以下两方面的基本评估指标：<1>数据对用户必须是可信的。可信性包括精确性、完整性、一致性、有效性、唯一性等指标。精确性:描述数据是否与其对应的客观实体的特征相一致。完整性:描述数据是否存在缺失记录或缺失字段。一致性:描述同一实体的同一属性的值在不同的系统是否一致。有效性:描述数据是否满足用户定义的条件或在一定的域值范围内。唯一性:描述数据是否存在重复记录。<2>数据对用户必须是可用的。包括时间性、稳定性等指标。时间性:描述数据是当前数据还是历史数据。稳定性:描述数据是否是稳定的,是否在其有效期内。高质量的决策必然依赖于高质量的数据,因此,数据变换操作,如规范化和集成,是导向挖掘过程成功的预处理过程,是十分必要和重要的。2.2.4、数据存储Hadoop框架能够开发应用程序并在多个计算机上运行,并对海量数据的进行完整的统计分析。Hadoop框架最核心的设计就是：HDFS和MapReduce。HDFS为海量的数据提供了存储,则MapReduce为海量的数据提供了计算。Hadoop是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。用户可以轻松地在Hadoop上开发和运行处理海量数据的应用程序,它主要有以下几个优点：高可靠性：Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。高扩展性：Hadoop是在可用的计算机集簇间分配数据并完成计算任务的,这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中。高效性：Hadoop能够在节点之间动态地移动数据,并保证各个节点的动态平衡,因此处理速度非常快。高容错性：Hadoop能够自动保存数据的多个副本,并且能够自动将失败的任务重新分配。低成本：与一体机、商用数据仓库以及QlikView、YonghongZ-Suite等数据集市相比,hadoop是开源的,项目的软件成本因此会大大降低。Hadoop带有用Java语言编写的框架,因此运行在Linux生产平台上是非常理想的。Hadoop上的应用程序也可以使用其他语言编写,比如C++。、大数据应用1有助于植保服务专业化提升农业植保大数据运营平台,通过不断采集农业植保作业开展过程中的各种植保关键数据信息,形成规模化的农业植保大数据信息库,采用采用聚类分析法、贝叶斯算法等大数据分析算法技术,建立了较为全面的农业植保工作开展情况分析模型,可以根据不同农产区、不同农作物、不同时间、不同农药、不同使用量、不同病虫害程度,进行农药喷洒效果预测分析,通过农业植保大数据分析结果,对农业植保作业开展过程中的不同阶段,为农业植保产业链提供大数据精准分析和专业指导服务,随着平台业务范围的不断扩大,所采集的数据也会不断补充到数据库中,同时结合农业植保工作开展的实际需求,对农业植保大数据分析模型进行不断完善升级,形成农业植保产业链发展生态闭环,植保服务专业化提升提供大数据依据。2减施增效采用植保无人机开展农业植保工作,在减施增效方面,较传统的人工和大型机械植保方式,优势明显,首先植保无人机在田头地埂就能升起降落,将农田里农作物的GPS信息采集到,并把航线规划好,输入到地面站的内部控制系统中,植保无人机就可以载着喷洒装置,自主将喷洒作业完成,雾化均匀、精准喷洒,并且植保效果好,可大幅提高农药有效利用率,减少农药使用量,从源头上控制和逐步降低农业生态环境污染,是农业可持续发展的必然要求。3药剂改良农业植保大数据运营平台,通过将植保过程中采集到的地理信息,气象信息、土壤信息、农作物信息、病虫害信息、农药信息、药剂配比信息、配件信息、无人机飞行信息、飞手信息、飞行轨迹、药剂喷洒控制信息等等建立分析模型,并与植保完成后的植保效果数据进行统一分析,为农药厂商提供农药配比、农药植保效果大数据,带动适合无人机喷洒的新型药剂产业发展。4飞机改良当前无人机植保属新生事物,需要一个时常认知的过程,并且农业植保无人机技术和设计相对均不是很完善,再此情况下,农业植保大数据运营平台的农业植保大数据库,可农业植保大数据,结合植保无人机植保工作开展情况及结果数据,为植保无人机厂家提供基于大数据的飞机改良建议,帮助无人机厂家对农业植保无人机产品及服务进行升级,促进农业植保无人机产品更新换代,提升其产品市场综合竞争力,帮助无人机厂商发现更大的产品和服务发展空间。5商机挖掘通过农业植保大数据运营平台的上线运行,可以汇聚海量的农作物、无人机、耕种环境、农药、效果评测等信息,形成植保数据库,为农业植保过程优化、减施增效提供了数据依据。〔1可以吸引其他无人机厂商合作,为其植保过程中提供专业化的优化意见。〔2通过植保大数据运营平台海量数据模型,能够吸引植保客户使用平台,为植保客户提供专业的农药喷洒意见,降低植保成本。〔3为飞手与无人机厂商之间传递就业机会,吸引更多的飞手培训机构合作,为其解决人员就业问题。〔4通过植保大数据平台的上线运行,无人机植保的普及应用,能够吸引更多的农药厂商合作,可为其改良适用无人机的新型农药提供专业化的指导意见。、数据规模目前按照350万亩土地计算,2017年进行了两次农药的喷洒,其中植保服务数据平均每亩32kb,无人机飞行轨迹平均每年一亩201kb,土壤测试仪平均每年一亩54kb,温湿度记录仪平均每年一亩101kb,风速风向测试仪等相关设备接口采集平均每年一亩107kb,数据存储总量达到100TB,2018年计划增加1500万亩土地,存储量达到200TB,2019年计划增加2000万亩土地,存储量达到300TB。2.3、网络拓扑图硬件及云平台需求方面,使用我公司自有的数据中心及云平台中利旧设备。我公司自有IDC通信机房,硬件、软件各方面设施齐全,已在很早之前就搭建了云计算平台,本次项目建设使用的云平台为我司自有利旧平台系统和设备,所以本系统建设投入方面不涉及硬件部分。网络系统主要满足的是信息共享和交换的需求。在本系统平台里,主要存在以下几方面的需求：对植保数据的信息采集与传输,大数据处理及处理后的信息建模分析,以及应用层数据交互等方面。针对农业植保大数据运营平台对所需采集数据的说明及介绍,并根据我公司以往大数据处理方面的经验核算,本平台各部分所产生的数据需要存储空间预计在500TB。为了实现这些信息的共享和交换,需要在IDC内部建立高速的局域网；要实现用户与数据仓库之间的信息交换,则需要使用足够的带宽进行对外的数据传输,同时为了保证系统的安全,需要增加安全防御设备〔如防火墙等。综合以上各方面因素的考虑,农业植保大数据运营平台的网络拓扑如下图所示：网络拓扑图根据需求的规模及特点,建议采用2层架构设计,即核心层和接入层,同时为便于设计的描述,在网络设计时细化成如下几个部份：核心层网络、接入层网络、服务器区网络、Internet接入、系统安全监控。介绍如下：、核心层网络设计核心交换机配置2台高性能交换机,两台核心交换机均配置2个电源。每台配置一个万兆第六代管理引擎,每个引擎上配置两个万兆接口作为核心万兆互联使用,两台高性能设备形成整个平台的核心交换平台。利用两条万兆链路把两台核心交换连接起来,在这两条高速千兆光纤链路上通过10GEC〔万兆以太网通道技术,把物理上的两条光纤线路逻辑上成为一个速度高达40Gbps的数据通道。在两台交换机之间采用业界著名的HSRP技术,其中1台为转发状态,另1台备份状态,当转发状态交换机发生问题,备份交换机会接管进行数据转发,实现两台核心高端交换机的双机热备,从而充分地保证网络地稳定性和可靠性。这种设计不仅彻底消除单一交换机硬件故障的影响,利用Spanning-Tree〔生成树、Backbone-fast〔快速主干恢复、Uplink-Fast〔快速上联恢复、Port-Fast〔快速端口恢复和HSRP〔热备份路由协议等技术实现主、从交换机间的自动故障切换。、接入层网络设计外网接入交换机我们采用具有智能功能的千兆接入交换作为外联专线的汇聚接入,外联专线光纤入户后通过光电转换器转换成千兆电接口直接连到该交换机上,该交换机的背板带宽32Gbps以上,二/三层转发率在30Mpps以上,提供4个1000千兆光电复用以太网端口和20个10/100/1000Base-T以太网、服务器区网络设计对于服务器区也可以称为数据中心区,是整个业务的中心枢纽,对该区域的性能、安全应重要考虑,并作资源最大化利用及节省整体投资,因此服务器区直接连接到2台核心交换机交换机,实现链路冗余接入。、Internet接入设计对于对外提供公共服务的服务器,如WEB服务器等,如果将这些服务器直接放置在Internet上,则很容易受到攻击。为此我们将这些提供公共服务的服务器全部放置在防火墙的DMZ区域。我们在出口防火墙上各设置一个DMZ端口,在DMZ区域放置1接入交换机,该交换机通过千兆端口与出口防火墙的DMZ端口联接,而所有的公共服务器则全部接入到DMZ区交换机上。、系统安全监控信息安全已从互联网、周边防护发展为深度防御模式,在基础设施中部署了多项措施来抵御安全漏洞和攻击。鉴于攻击频率日益增加、攻击复杂度各不相同,以及攻击非常迅速,网络内部和周边间的界线逐渐模糊,因此这些措施是非常必要的。为试图利用漏洞发动攻击,每天攻击者都会对网络接入点和系统进行数千次探测。先进的混合攻击使用多种欺骗式攻击方法,以便从机构内外获得未授权系统访问和控制。蠕虫、零日攻击、病毒、特洛伊木马、间谍软件和攻击工具的普及可对最为坚固的基础设施构成挑战——导致防御作用时间缩短、出现停运和昂贵的修复措施。除服务器和网络设备数量较多外,每个安全组件都提供独立的事件记录和报警功能,以用于异常流量检测、威胁响应和分析。此外,法规也要求严格数据保密、更高运营安全性和进行持续审查。因此在网络中部署防火墙对网络安全进行管理和监控2.4、研发技术路径、平台技术特点本系统采用国际先进的开发技术,并采用最新的行业标准作为指导,用以保证整个平台的开放性、兼容性、可扩展性等,具体如下：1用户前台界面采用了B/S结构,以Apach+Tomcat集群作为WEB发布服务器,数据库采用oracle11G；Apach主要用来解析静态文本,如html,tomcat虽然也有此功能,但Apach能大大提高效率,对于并发数较大的企业级应用,能更好的显示Apach的高效率Tomcat用来解析JSP,servlet等,所有的客户请求首先会发送到Apach,如果请求是静态文本则由Apach解析,并把结果返回给客户端,如果是动态的请求,如JSP,Apach会把解析工作交给tomcat,由tomcat进行解析〔这首先要两者现实整合,tomcat解析完成后,结果仍是通过Apach返回给客户端,这样就可以达到分工合作,实现负载均衡,提高系统的性能！而且因为JSP是服务器端解释代码的,这样整合可以减少Tomcat的服务开销。使用oracle11G主要有以下一些优势：支持测试环境的快照备用系统、物理和逻辑备用的性能都有提高。逻辑备用现在支持可扩展标记语言<XML>类型字符大型对象<CLOB>数据类型和透明的数据加密。现在支持自动的、快速启动的故障切换以支持异步传输、支持滚动升级、自动坏块检测和修复、快速镜像重新同步,该功能可以有效地重新同步存储网络连接性暂时丢失时自动存储管理镜像的存储阵列自动存储管理的性能增强使得大型数据库可以更快地打开并减少SGA内存消耗。这些增强还允许DBA增加存储分配单元大小以加快大型序列输入/输出<I/O>,显著增加正常运行时间Oracle11G使您可以应用很多一次性数据库补丁〔包括诊断补丁,而没有停机时间。新的数据恢复advisor通过快速识别故障根本原因为DBA提供可用的恢复选项,极大地减少了停机时间,在某些情况下,还通过"自我恢复"机制自动纠正问题。自动编译数据库中的PL/SQL和Java更快的触发器,包括更加有效地调用每行触发器更快的简单SQL操作更快的OracleDataGuard和OracleStreams复制与网络文件系统〔NFS存储设备更快、更可靠的直接连接、更快的升级大型文件更快的备份/还原更快的备份压缩2客户端采用目前比较流行的两种形式,包括IOS客户端和安卓客户端,通过客户端为飞手和管理者提供简单快捷的植保流程的确认和查阅,并可通过客户端进行数据的采集上传。3数据采集通过数据导入,传感器直接对接等方式,进行数据传输和对接。从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理转换成数字信号。通过平台提供的数据采集算法,结合基于计算机及专用测量软硬件的产品来实现灵活的、自定义的测量和采集系统4系统采用SpringMVC的轻量级架构,即可保证系统的运行稳定性,也可保证运行java的稳定性。该框架优点主要有清晰的角色划分：控制器<controller>、验证器<validator>、命令对象<commandobect>、表单对象<formobject>、模型对象<modelobject>、Servlet分发器<DispatcherServlet>、处理器映射<handlermapping>、试图解析器<viewresoler>等等。每一个角色都可以由一个专门的对象来实现。强大而直接的配置方式：将框架类和应用程序累都能作为JavaBean配置,支持跨多个context的引用,例如,在web控制器中对业务对象和验证器validator>的引用。可适配、非侵入：可以根据不同的应用场景,选择何事的控制器子类<simple型、command型、from型、wizard型、multi-action型或者自定义>,而不是一个单一控制器<比如Action/ActionForm>继承。可重用的业务代码：可以使用现有的业务对象作为命令或表单对象,而不需要去扩展某个特定框架的基类。可定制的绑定<binding>和验证<validation>:比如将类型不匹配作为应用级的验证错误,这可以保证错误的值。再比如本地化的日期和数字绑定等等。在其他某些框架中,你只能使用字符串表单对象,需要手动解析它并转换到业务对象。可定制的handlermapping和viewresolution：spring提供从最简单的URL映射,到复杂的、专用的定制策略。与某些webMVC框架强制开发人员使用单一特定技术相比,Spring显得更加灵活。灵活的model转换：在Springweb框架中,使用基于Map的键/值对来达到轻易的与各种视图技术集成。可定制的本地化和主题<theme>解析：支持在JSP中可选择地使用Spring标签库、支持JSTL、支持Velocity<不需要额外的中间层>等等。简单而强大的JSP标签库<SpringTagLibrary>：支持包括诸如数据绑定和主题<theme>之类的许多功能。他提供在标记方面的最大灵活性。JSP表单标签库：在Spring2.0中引入的表单标签库,使用在JSP编写表单更加容易。SpringBean的生命周期可以被限制在当前的HTTpRequest或者HTTpSession。准确的说,这并非SpringMVC框架本身特性,而应归属于SpringMVC使用的WebApplicationContext容器。5采用AJAX作为前后台异步通讯的接口,能够很好的满足用户对系统的体验度。无刷新更新数据。AJAX最大优点就是能在不刷新整个页面的前提下与服务器通信维护数据。这使得Web应用程序更为迅捷地响应用户交互,并避免了在网络上发送那些没有改变的信息,减少用户等待时间,带来非常好的用户体验。AJAX使用异步方式与服务器通信,不需要打断用户的操作,具有更加迅速的响应能力。优化了Browser和Server之间的沟通,减少不必要的数据传输、时间及降低网络上数据流量。AJAX可以把以前一些服务器负担的工作转嫁到客户端,利用客户端闲置的能力来处理,减轻服务器和带宽的负担,节约空间和宽带租用成本。并且减轻服务器的负担,AJAX的原则是"按需取数据",可以最大程度的减少冗余请求和响应对服务器造成的负担,提升站点性能。AJAX基于标准化的并被广泛支持的技术,不需要下载浏览器插件或者小程序,但需要客户允许JavaScript在浏览器上执行。随着Ajax的成熟,一些简化Ajax使用方法的程序库也相继问世。同样,也出现了另一种辅助程序设计的技术,为那些不支持JavaScript的用户提供替代功能。Ajax使WEB中的界面与应用分离〔也可以说是数据与呈现分离,有利于分工合作、减少非技术人员对页面的修改造成的WEB应用程序错误、提高效率、也更加适用于现在的发布系统。6分析层：采用云存储+HADOOP技术,实现数据的高速度运算,为用户的精准营销提供依据。HADOOP具有高可扩展性,因为他可以存储和分发横跨数百个并行操作的服务器数据集群。不同于传统的关系型数据库系统不能扩展到处理大量的数据,Hadoop是能给企业提供涉及成百上千TB的数据节点上运行的应用程序。Hadoop提供了极具成本效益的存储解决方案。传统的关系型数据库管理系统的问题是,他并不符合海量数据的处理器,不能够符合企业的成本效益。许多公司过去不得不假设那些数据最优价值,然后根据这些有价值的数据设定分类,如果保存所有的数据,那么成本就会过高。虽然这种方法可以短期内实现工作,但是随着数据量的增大,这种方式并不能很好的解决问题。Hadoop被设计为一个向外扩展的架构,提供数百TB的存储和计算能力,节约了成本开销。Hadoop能够轻松访问到新的数据源,并可以分析不同类型的数据,从这些数据中产生价值,使系统可以利用Hadoop的灵活性从多数据源中获得宝贵的分析结果和发掘商业价值。Hadoop处理更快得益于其拥有的独特的存储方式,用于数据处理的工具通常在与数据相同的服务器上,从而导致能够更快的处理器数据,如果你正在处理大量的非结构化数据,Hadoop能够有效的在几分钟内处理TB级的数据,而不是像以前PB级数据都要以小时为单位。Hadoop容错能力更强,当数据被发送到一个单独的节点,该数据也被复制到集群的其它节点上,这意味着在故障情况下,存在另一个副本可供使用。7数据层：采用数据库缓冲池技术,对数据的链接数采用管道化管理,既有长期驻留链接,又有机动灵活使用的链接,方便调动。数据库连接池保证了资源的重用性,由于数据库连接得到重用,避免了频繁创建、释放连接引起的大量性能开销。在减少系统消耗的基础上,另一方面也增进了系统运行环境的平稳性〔减少内存碎片以及数据库临时进程/线程的数量。更快的系统响应速度,数据库连接池在初始化过程中,往往已经创建了若干数据库连接置于池中备用。此时连接的初始化工作均已完成。对于业务请求处理而言,直接利用现有可用连接,避免了数据库连接初始化和释放过程的时间开销,从而缩减了系统整体响应时间。新的资源分配手段对于多应用共享同一数据库的系统而言,可在应用层通过数据