自主可控GIS技术创新农业农村信息化建设

P1自主可控的GIS创新农业农村信息化建设GIS在农业农村信息化的定位GIS助力农业农村信息化建设典型案例分享

01

02

03目

录CONTENT1GIS在农业农村信息化的定位r3空间数据农业农村信息化—承载各类应用场景

，

服务农业精细化管理业务属性空间属性……地理空间数据土壤污染病虫灾害…科研分析…粮食营销……生态环境系统

土地种植

村镇社会系统管理决策系统

农牧养殖

粮食生产

全产业链生产系河湖饲料育苗产品牲畜水产数据农场经营数据政务管理水产渔业农村乡镇土地类型监测数据作物数据土地数据知识服务生长监测遥感专题土地开发用水灌溉社会产业经济人口耕地种子业务数据业务数据空间数据统P4…………夯实⼤数据基础

，提升农业农村管理决策效能建设数字乡村

，缩小城乡数字鸿沟强化科技创新

，提升农业农村信息化支撑能力十四五农业农村信息化推进策略国家数字农业创新应用基地建设工程国家农业农村大数据平台建设工程智慧农业技术创新工程智慧农业迈上新台阶农业农村大数据体系基本建立数字乡村建设取得重要进展信息化创新能力显著增强五大任务推动全产业链数字化

，提升农产品供给质量和效率发展智慧农业

，提升农业生产保障能力三大工程四大目标r5五大任务解读农业农村信息化发展需要GISP603隐性需求ü

全国产化软硬件支撑能

力ü

二三维数据格式和服务

接口标准ü

完整的企业级技术和产

品体系01功能方面ü

多源数据汇聚与管理能

力ü

遥感智能化AI解译能力ü

时空大数据分析挖掘能

力ü

智能业务应用支撑能力02架构方面ü

逻辑集中与分布式存储

支撑能力ü

高可用高性能高并发的

架构能力ü

快速搭建与共享服务能

力农业农村信息化建设对GIS的需求P72GIS助力农业农村信息化建设r8遇到的痛点 缺乏可用的“三农”信息基础；

数据跨行业不互通不共享

，多维

度分析困难

，数据应用面窄

，数据

服务能力发挥不出来；

鲜活数据采集难 数据监测预警能力发挥不足；

数据标准化缺失； 涉农数据杂乱、数据打架；

跨部门、跨层级、跨平台农业

数据长期相互独立、难以共享； 涉农数据价值释放不足 数据资源向数据资产转变难

数据资产化程度低、数据变现

能力弱。线上线下融合的现代农业加快推进农村信息服务体系加快完善农村信息基础设施加快建设涉农数据不一致可用性差涉农数据价值释放不足数据整合互通难r9农业农村信息化平台建设思路农业农村信息化建设体系物联网标准规范·

·

·

·

·

·良好农业规范·

·

·

·

·

·对内业务建设重大战略实施多方数据融合国际成就展示创新科技应用公共信息服务信息安全保障体

系政策法规标准规

范体系高标准农田建设

通则粮食安全标准水利

自然资源

气象

农业农村

环保

交通视频感知

采集点

传感器

无人机

机器人

环境感知动态监测服务智能计算服务智慧决策服务服务监控数据治理人工智能区块链仿真计算感知映射数据库标准规范农药剂名称及代

码标准规范科学研究农业农村信息化数据底座数据融合中枢泛在感知网络数据查询服务统计分析服务资源管理服务P10涉农专题数据•农业农村资源调查数据•农业农村社会数据•农业农村生产管理数据农业农村信息化数据底座数据中台技术中台应用中台共享门户农业农村信息化平台建设思路农业农村信息化管理平台•农村发展

•

市场贸易•科技发展

•

国际合作•

政务信息

·

·

·

·

·

·

·•农业区划

•

草地数据•

土壤数据•

流域水系•耕地数据

•

交通道路•

气象数据•

水利数据•

环保数据•

生命信息传感器•

环境传感器重大战略实施创新科技应用对内业务建设国际成就展示公共信息服务多方数据融合支撑汇聚其他共享数据物联感知数据基础地理数据空间业务数据r11农业农村信息化平台建设模式电子政务网自然资源城市管理生态环境水利水电公安……宏观经济库农业行业专题数据互联网公众服务企业服务社区服务……数据服务高性能/低延迟/高可靠GB/TB/PB业务内网X部

X部GIS服务

（共享/交换）农业农村信息化管理平台GIS服务

（高并发）X部

X部

X部X部

X部业务数据切片缓存法人

库人口库IOT

…空间库X部视频图片P126.智能决策技术（GIS+专业模型）•

通过建立农业智能决策模型

，为农业智能化生产、仓储、运输等提供决策

依据。（与农业专家共同建立模型）农业农村信息化平台关键技术•

融合各类人工智能智能解译与统计学模型

，形成基于农业图像、大数据、流数据的智能感知体系。（AI样本训

练识别）5.

区块链技术•

通过农产品溯源体系建设

，提供产前、

产中产后一体化管理

，保障农产品安全。（保障数据安全、可追溯）3.多源数据和多服务支持•

以OGC、REST、S3M、3DTiles通用标准实现农业信息高效管理以及农业业务与其他业务的在线共享交

换服务。（多源数据的一体化管理）1.云原生技术•

以云为基础

，整个平台建设采用云

原生技术体系

，保证服务弹性扩展，健壮稳定(微服务部署)2.数据感知、万物互联•

实现农作物生长状态监测、农产品原材料生产过程查询以及其他视频

服务（通过遥感或视频传感器监测）4.AI人工智能技术P13…东方通中创金蝶宝兰德GlassFishTomcatWildFlyJetty阿里PolarDB华为GaussDB瀚高达梦HBaseElasticsearchPostgreSQL人大金仓南大通用神舟通用海量数据MongoDBMySQL中标麒麟凝思统信UOS湖南麒麟中科方德万里红一铭操作系统普华银河麒麟深度HarmonyOS

欧拉CentOSUbuntuAndroid华为鲲鹏飞腾龙芯申威海光兆芯摩尔线程阿里云华为云腾讯云OpenStackP14关键技术—1.助力构建安全可靠的农业云资源管理服务API数据查询服务API统计分析服务API动态监测服务API智能计算服务API指挥决策服务API…土地资源播种种植农产品生产农产品营销灾害应急精准农业·

·

·

·

·

·………自主安全的基础设施中间件数据库弹性伸缩的存算节点芯片云环境国产开源服务场景服务API关键技术—

1.支持高可用高性能高并发需求微服务基础库perMapGIS组件包架构分拆三维微服务包三维组件分析微服务包分析组件地图微服务包GISC++内核库...微服务包…GIS服务接口管

理安

全传统架构的GIS服务器日

志…集

群GIS服务组件GIS服务提供者数据库C++三维内

核服务+

内核拆分地图组件C++地图内

核C++分析内

核GIS服务器微服务基础库分析服务微服务基础库地图服务微服务基础库三维服务微服务基础库瓦片服务地图组件三维组件缓

存地图服务三维服务分析服务瓦片服务分析组件…SuperMapGIS微服务包SuperMapiServerWebAppiManagerKubernetes瓦片微服务包P15Su发布流数据服务关键技术—2.助力智能感知体系建设应用层环境因子读取与统计…Mobile物联感知层传感器设备针对万物互联的行业需求

，

SuperMap提供了基于GIS的物联网技术方案，为各个行

业提供智能化技术支持。互联网信息爬取视频监控设备

网络

层

环境变化数据生产数据新闻/动态信息·

·

·农田监测数据作物长势苗情监测设备灾情监测设备虫情监测设备墒情监测设备病情监测设备数据分析层展示层

系统门户

分布式分析服务分布式数据库适宜性分析农作物长势精准灌溉读

取存储P16LEDWebPC······关键技术—2.助力智能感知体系建设>

土壤水分温度>

土壤PH>

土壤EC（肥力）>

空气温湿度>

温室CO2>

光照强度

>

风力>

…e.g.农田小气候可视化（场模型）过滤消散表达场动态剖切P17其他数据气象数据省市县边界地方农业农村数据农业农村专题数据畜牧兽医

种植业

渔业渔政国际合作基础地理信息数据第三方服务（天地图）影像

地形解决异构数据格式不统一、难应用问题关键技术—3.多源异构数据一体化管理03

专题空间库

养殖场、屠宰企业、渔船位置、植物保

护区、农业气象灾害、发生范围

…

…04

地图缓存库

矢量瓦片、影像瓦片、三维缓存

…

…P18实现时空数据的一体化接入、标准化、空间化处理、数据融合治理01

原始数据库02

基础空间库在线

应用个性化定制服务

API应用支撑基础数据、专题数据、历史版本数道路、水系、植被

…

…据……支持类型：2维、

2.5维、

3维结构化、

非结构化、

半结构化支持格式：

100+格式二维SHP、MIF、DXF、UDB等矢量数据集

TIF、IMG、DEM等栅格数据集；三维OBJ、OSGB、KML、KMZ、IFC、FBX等；物联网数据CSV、TXT、JSON、GeoJSON等；支持扩展：OGC、

S3M、

3DTiles、

Rest

…友商数据格式统一标准：统一时空基准统一实体编码统一剖分网格关键技术—3.多源异构数据接入影像（农业作物）水面场数据精细模型（园区）倾斜摄影数据地质体（土壤要素）物联网（传感器）矢量（地块图斑）管线（灌溉设施）BIM（农业园区）激光点云地形P19采集数据①时空数据清洗转换（转换流程标准化、

流程化、

任务化）清洗转换组件转换模型坐标匹配模型任务调度子系统Geo-ETL关键技术—3.多源异构数据治理应用和分析可视化工具快速可视化分析应用空间数据去重空间数据清洗地址匹配空间数据纠偏……时空大数据库三方应用扩展数据地理信息库建设服务

引擎③④含有空间属性信息含有地理实体信息含有位置数据信息（实时数据）含有地名地址信息实时匹配模型实体匹配模型地址匹配模型……⑥支撑⑤支撑分析指标

管理分析服务

引擎②⑦P20支撑关键技术—3.多源异构数据融合时空基础数据农业资源调查数据农业生产管理数据农村社会数据涉农专题数据物联感知数据土地利用现

状调查用地红线农业气象监

测水资源分布

及设施分布、调度农产品追溯……行政区电子地图测绘影像数据

三维模型国土调查耕地资源土壤水质农业区划农业生产产品加工经营流通生产服务农村基础数据

政务信息数据

农村设施普查

发展规划数据产业数据技术服务科研教育社会经济数据农业生产监测数据

气象监测数据生态环境监测数据

农村运行监测数据数据融合GPA工具服务数据融合成果融合模型算法分类

，分级组织方法数据融合库分层分类组织融合规则建立P21已建/拟建业务应用系统自然资源气象信息中心水利生态环境……关键技术—3.数据目录体系构建时空基础数据农业资源调查数据农业生产管理数据农村社会数据涉农专题数据物联感知数据行政区电子地图测绘影像数据

三维模型国土调查耕地资源土壤水质农业区划农业生产产品加工经营流通生产服务农村基础数据

政务信息数据

农村设施普查

发展规划数据产业数据技术服务科研教育社会经济数据数

据

构

成

体

系r22教育资源基础设施资源污水排放垃圾处理生态变化监测农村能耗监测监测设备管理农业生产监测数据

气象监测数据生态环境监测数据农村运行监测数据生态环境大数据平台水利普查成果展示及查询系统水利一张图系统气象大数据云平台国土空间基础信息平台自然资源三维立体时空数据库环境空间信息共享服务平台加工成品数据加工机械数据农产品数据农经权调查农产品保护区农业年鉴数据粮食主产区白模数据农村企业数据县村行政区三维地形数据倾斜摄影模型农业生产总值农村人均收入农村三产数据省市行政区三区三线农业综合区划高标准农田土地土质类型土壤普查数据地理实体数据永久基本农田养殖数据医疗资源市场经济数据数字正射影像遥感影像水质调查数据耕地用途灾害病虫防护产业经营链科学模型数据其他农资数据兴趣点数据技术机构数据农机数据科研成果政务地区流通渠道农药化肥技术类型行政审批技术人员数据教育培训地名地址数据价格监测数据经济数据病虫害监测气温气压监测土壤墒情农产品长势人口房屋数据极端天气监测降雨降雪实况农情数据照明工程乡村规划数据产业发展数据人事管理办公管理农村产业分布国家行政区作物数据国土三调关键技术—3.多源异构数据共享部门开发用户专业化支撑服务提供通用服务、

专业服务等API同时

，

可以将业务系统中新开发的服务

，

重新注册到平台

，

实现服务

资源的集约共享专业用户专业化工作平台提供信息服务环境

，含数据资

源、分析工具等

，满足专题研究、数据挖掘、模型构建等科研需求普通用户“一张图”的升级版•

在线浏览应用数据•

在线业务分析

，辅助

日常工作个性化用户日常工作平台定制地图、

专题图

，编辑数据个性化定制服务AP数据工作室在线应用P23服务API容器7服务API

容器9其他行业API云原生架构的农业农村服务资源池基础底图数据关键技术—3.多源异构数据共享（服务API）•

地图服务API•

数据服务API•

空间分析服务API•

专题服务API

•…

…农产品质量监管数字乡村建设养殖场监管病虫害监测服务API容器5服务API容器6服务API容器2服务API容器3基础底图API三维空间分析API分布式分析API农业农村空间数据库服务API容器1服务API容器8服务API容器4跨部委共享在线API在线API在线API在线API缓存数据专题数据P24……………关键技术—4.AI驱动业务数据时空治理最冷月最低温度最热季节平均温度平均气温日较差•

特征植被识别•发现病害•

精准治理•

分析影响因素•

优化环境资源

（精准灌溉）精细化作业

，农业特征地物深度学习识别分类位置适宜性预测

病虫害防控：

中华按蚊适生区地理分布预测

是否适合按蚊生长繁殖建模解释变量P25关键技术—4.AI驱动业务数据时空治理 AI+遥感蔬菜大棚识别

精准识别

，AI助力耕地资源变化检测P26空间区块链赋能数字化规则管控要点智能审批关键技术—5.空间区块链赋能农产品溯源体系a)农产品溯源：从农产品的生产端到流通端、消费者都有详实的数据

，提升农产品安全性以及食品的安全性。b)信息透明：通过大数据分析

，建立种植户、采购商的信用评级参考c)降低成本：

区块链技术解决信息自动存贮和数据库的功能，如此就减少了人工的投入和其他设施的投入。a)

构建数字化规则管控的智能化审批b)

科学设置校验规则c)

规范制定审批模版d)业务前置校验、

自动精准比对、要点自动核查空间区块链赋能农产品溯源P27场景时空分析模型服务土地资源……播种种植种植区适宜性分析影响因素分析评价农产品生产农业生产适宜性评价乡镇建设乡镇建设适宜性评价生态保护……农业生产承载评价建设承载规模评价……关键技术—6.业务建模服务农业农村复杂业务流场景时空分析服务模型文件业务建模服务、

模型解释及执行引擎分析算子工具箱基础地理时空分析物联感知时空分析时空大数据分析时空智能分析三维模型时空分析土地类型与面积粮食种类与产量带状复合种植农村三产比率气象变化监测病虫害分布监测耕地红线管理农业灾害应急农户信息查询农产品溯源查询农机设备管理农村设施管理自定义分析算子模型扩展服务扩展生态重要性评价生态敏感性评价国土开发强度土地资源评价多类种服务资源智能计算服务统计分析服务指挥决策服务数据查询服务资源管理服务动态监测服务P28………………………………P29单机8核8线程16GB内存

，模型执行使用6进程：ü

GLC全球耕地影像（已经存在金字塔）

时

，执行总耗时约3分钟；ü

GLC全球耕地影像（需创建金字塔）

时

，执行总耗

时约45分钟；关键技术—6.GPA助力全球海量耕地影像分析全球耕地数据的管理与发布6节点*4核*

16GB内存的分布式计算环境：ü

基于30米分辨率的全球耕地影像计算全球耕地总面

积

，耗时30分钟；；ü

按国界的分区统计

，耗时44分钟；ü

性能提升50倍以上；关键技术—6.GPA助力全球海量耕地影像分析全球耕地数据的统计与分析P30关键技术—6.GPA模型助力耕地多应用场景耕地开发利用评估适宜性分析区域耕地面积统计生态红线判定耕地变化监测生态敏感性分析P31网格化、

治理能力

——进得来高效化、

应用能力

——管得好

综合化、

服务能力

——出得去

国产化、

自主能力——底座控P323典型应用案例r33细分行业分类畜牧业,

5%

畜牧业

教育

农产品供给

农垦农机

农田水利

其他

一张图

种植业种植业,21%教育,

12%

农产品供给,

19%一张图,

14%其他,22%农垦农机,5%

农田水利,3%典型应用案例—近年承担的农业项目概况100+农业项目15+部委级案例10+农业细分行业30+省份农业建设

部委

省级

市级项目级别分类20%38%P3442%技术亮点u地理信息

、

网络通讯

、

计算机软件建设成果u以土地确权数据为底图u将各类涉农数据横向

、

纵向

进行叠加展示u自动生成各类统计图表业务场景u宏观决策支撑u农业用地规划确权查询农业一张图典型应用案例—黑龙江农业一张图领导驾驶舱数据统计P35u

实现了从各县级标段数据的拼接整合、

县级数据的汇交前检查、

县级数据汇交、

县级数据质检、

县级数据入库到省级平台的全过程处理u

实现对各个微服务的性能、

运行状态、

容量控制