高标准农田综合信息管理平台建设方案

2019年许昌市高标准农田综合信息管理平台建设方案二〇一九年十月项目概述 1编制目的 1项目背景 1项目依据 11政策法规 12标准规范 2项目建设目标、规模、内容 31建设目标 32建设规模 43建设内容 4总投资及资金来源 4效益分析 41经济效益 42社会效益 52现状与需求分析 62.1业务应用系统现状分析 62.2业务需求分析 72.2.1系统应用支撑平台升级改造 72.2.2系统数据兼容性升级 72.2.3业务系统功能升级完善 72.2.4用户服务系统升级 82.3信息资源建设需求分析 82.3.1基础地理信息资源 82.3.2环境监测信息资源 92.4数据资源需求 92.4.1数据应用需求 92.4.2数据安全需求 92.4.3数据质量需求 102.4.4数据交换共享需求 102.5其他需求分析 112.5.1基本需求 112.5.2核心需求 112.5.3功能需求 112.5.4性能需求 133项目建设必要性与可行性 133.1必要性分析 133.2可行性分析 143.2.1政策环境条件 143.2.2社会环境条件 143.2.3技术环境条件 143.2.4经济环境条件 144总体设计 154.1架构设计 154.1.1总体架构 154.1.2业务架构 164.1.3数据架构 174.1.4部署架构 174.1.5安全架构 184.1.6应用模式 204.2技术路线 204.2.1微服务 20 4.2.3卫星遥感应用技术 364.3接口设计 434.3.1外部接口 434.3.2内部接口 435建设方案 455.1建设原则 455.1.1统一标准、规范兼容 455.1.2实用、先进并重 455.1.3系统开放、稳定可靠 455.1.4高起点、综合性 455.1.5突出特点和代表性 455.1.6试验研究与技术示范、培训结合 455.2标准制度及安全建设 465.2.1标准制度 465.2.2数据安全设计 465.3信息采集与传输系统建设 485.3.1信息传输系统建设 485.3.2农田环境实时在线监测网建设 555.3.3农业空间信息应用服务系统 795.3.4数据质量控制及评估 825.4中控中心建设 855.4.1网络拓扑 875.4.2功能设计 885.4.3系统设计 885.5应用系统建设 895.5.1农业物联网综合应用管理系统 895.5.2大数据基础平台 1005.5.3高标准农田管理系统 1055.5.4土壤环境防控管理系统 1075.5.5农业生产监测服务系统 1095.5.6农业气象灾害监测预警服务系统 1135.5.7精细化节水灌溉预报系统 1185.5.8土壤旱情监测评估系统 1215.5.9灌溉服务系统 1235.5.10农业水价综合改革管理系统 1255.5.11用户服务系统 1275.5.12平台管理端 1326项目实施进度 1356.1概述 1356.2项目建设期 1356.2.1项目工期 1356.2.2阶段目标与任务 1356.3实施进度计划 1366.3.1中控中心改造实施计划 1366.3.2软件平台研发实施计划 1366.3.3智能硬件调研计划 1367项目建设管理 1377.1项目组织机构 1377.1.1项目组织机构 1377.1.2项目领导小组 1387.1.3项目专家小组 1387.1.4质量保证小组 1387.1.5风险管理小组 1387.1.6实施开发小组 1387.2项目建设与运行管理制度 1387.2.1项目管理例会制度 1387.2.2信息沟通制度 1397.2.3项目重大事项决策制度 1397.2.4质量管理 1397.2.5进度管理 1467.2.6安全施工管理制度 1507.2.7文明施工制度 1507.3项目风险与风险管理 1507.3.1风险识别与分析 1507.3.2项目风险防控措施 151 7.3.5增强进度与造价管理，降低工程造价 1548投资估算 15511项目概述划(一期)在2019年的开始建设的规划指导。主要内容包括：(1)确立许昌市高标准农田综合信息管理平台的指导思路和建设目标。(2)规范许昌市高标准农田综合信息管理平台的整体建设框架。(3)明确许昌市高标准农田综合信息管理平台的建设内容和实施计划。(4)明确许昌市高标准农田综合信息管理平台的投资估算。市、础。.1政策法规(1)政策文件《关于切实加强高标准农田建设提升国家粮食安全保障能力的意见》《国务院关于建立粮食生产功能区和重要农产品生产保护区的指导意见》《国家农业节水纲要(2012-2020年)》2《推进水肥一体实施方案(2016—2020年)》《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》(2)法律法规配和水资源费征收管理条例》(国务院令第460号)《中华人民共和国水文条例》(国务院令第496号).2标准规范(1)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)》《人工智能标准化白皮书(2018版)》(2)行业标准规范《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)(3)国家标准规范《软件文档管理指南》(GB/T16680-1996)《信息数据分类与代码》(GB/T13923-92)3《农用地质量分等规程》(GB/T28407-2012)《信息安全技术移动互联网应用服务器安全技术要求》(GB/T35281-《信息安全技术网络和终端设备隔离部件安全技术要求》(GB/T20279-《信息处理系统开放系统互连基本参考模型(ISO7498:1989)》(GB/T《信息技术大数据术语》(GB/T35295-2017)《信息安全技术术语》(GB/T25069-2010)《非结构化数据管理系统技术要求》(GB/T32630-2016)《信息技术数据元的规范与标准化》(GB/T18391)《关系数据管理系统技术要求》(GB/T28821-2012)《分布式关系数据库服务接口规范》(GB/T32633-2016)《信息安全技术大数据服务安全能力要求》(GB∕T35274-2017)1.4项目建设目标、规模、内容.1建设目标许昌市高标准农田综合信息管理平台是在通过对市级高效节水信息化管理4.2建设规模.3建设内容(1)建设覆盖全市100万亩农田智能监测设备。(2)升级改造中控中心，配备相关设备。(3)建设高标准农田综合信息管理平台，硬件设备和软件支撑系统由大(4)建设智能监测站和云平台通信网络。实现智能监测站与数据中心可1.5总投资及资金来源(1)本项目的建设遵循“统一规划、统一标准、统一管理、统一支撑”的5，保障国家粮食安全(2)提升高标准农田管理质量，推动现代化农业发展6落实“藏粮于地，藏粮于技”战略方针2现状与需求分析2.1业务应用系统现状分析(1)系统运行平台的稳定性和效率不能满足现在海量数据处理的需要。当(2)数据接入标准不统一，实现数据全面汇集难度较大。随着高效节水、(3)市级信息化管理平台功能设计单一，只满足节水灌溉服务，与农业产(4)数据展示平台功能老化，不能满足现代化、大数据展示的需求。展示72.2业务需求分析统应用支撑平台升级改造体数据兼容性升级系统功能升级完善(1)灌溉服务系统模块增加灌溉定额预报、灌溉制度发布、旱情预报、灌评估、产量评估、(3)农业水价综合改革系统模块增加水权分配管理、水权交易管理、精准(4)高标准农田管理系统模块增加“一张图”功能，通过GIS系统，利用(5)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8(6)土地质量评价，依据《农用地质量分等规程(GB/T28407-2012)》，土母质、土壤理化性状、(7)用户服务系统实现注册认证、故障上报、包括政策法规宣贯、技术标(8)农业气象灾害监测与服务系统主要实现小麦玉米两类经济作物主要农化与标准化。(9)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、生长环细化节水灌溉信息服务。用户服务系统升级2.3信息资源建设需求分析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9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、地下水等)、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、地下水位监测、灌溉用土地农业农村局、许昌市水利局、许昌市气象局等2.4数据资源需求数据应用需求查询工具，报表工具，数据分析工具，统一接口数据安全需求统的数据应保证不被篡改。数据存放时是经过加完善的用户权限管理机制，可详细规定不同用下，全管理机制采用用户类别策略，安全性控制级别包、数据级。产品模块级的安全性主要控制用户能否使用品功能的开放程度；报表级安全性主要控制用户能否打开一户能够取到的数据范围，包括对数据行和数据；因此平台的安全管理机制能实现细化到报表单元格的适当冗余和保护措施，采用各种先进的事务处理数据质量需求个整理信息的过程，是单个的记录准确、时常更质量是一个组织的数据的准确性的反映，好的数据质量意是准确的、完整的、一致的、及时的、独立和有效的。数能清晰地反映一个组织不同系统、不同部门和不用业务线转换映射关系是否准确、处理逻辑是否准确面、有意义的反映当前的据交换共享需求换共享服务，并且需要同时满足本项目的标准规2.5其他需求分析1基本需求(1)安全性：高标准农田综合信息管理平台建设项目与系统安全建设同步(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，(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。(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，满的需要，适应业务系统扩充和技术发展，能够适应将来(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。(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)实现现有水利系统迁移到新的综合信息管理平台。(2)初步建设完成高标准农田管理系统、土壤环境防控管理系统、农业生(3)对外开放实现规格标准统一的对外接口。3功能需求(1)灌溉服务系统模块增加灌溉定额预报、灌溉制度发布、旱情预报、灌估、产量评估、(3)农业水价综合改革系统模块增加水权分配管理、水权交易管理、精准(4)高标准农田管理系统模块增加“一张图”功能，通过GIS系统，利用(5)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(6)土地质量评价，依据《农用地质量分等规程(GB/T28407-2012)》，土母质、土壤理化性状、(7)用户服务系统实现注册认证、故障上报、包括政策法规宣贯、技术标(8)农业气象灾害监测与服务系统主要实现小麦玉米两类经济作物主要农化与标准化。(9)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、生长环细化节水灌溉信息服务。4性能需求(1)响应时间复杂统计分析(后台自动产生)进行展示。(2)运行时间(3)适应性能改变时(界面的改变、业务实体变化、业务流程变化、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。3项目建设必要性与可行性分析性分析境条件境条件智慧农业是农业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境条件境条件4总体设计4.1.1总体架构。层、数据层、。4.1.2业务架构4.1.3数据架构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、4.1.4部署架构响。4.1.5安全架构许昌市高标准农田综合信息管理平台安全体系满足国家信息安全等级保护问权限。4.1.6应用模式服务和良好的用户体验。PC端的平台管理端集成其数据展示功能，使用户能更方便的使用系统进行查询备运行状态监控、数据传输情况和设备故障预警等功能。4.2.1微服务S(1)微服务架构微服务框架(CloudServiceFramework)是企业级微服务应用管理平台，包(1)微服务开发框架(2)微服务治理中心1)负载均衡2)服务限流3)服务降级正常运行。服务降级包括：手动降级(即刻降级)和容错降级(当服务请求发生错误时进行降级)。服务降级后，消费方对该服务的调用直接返回null或抛出4)服务容错当服务请求发生错误时，根据预设的容错策略进行应对。容错策略包含试建立连接)。5)服务熔断6)灰度发布(3)微服务安全管控(4)统一配置中心(5)微服务监控图(6)调用链跟踪用链详情包括应用名、IP、调用类型(Springcloud、Dubbo、grpc)、被调用(2)API网关I(1)API生命周期管理(2)权限控制(3)安全防护(4)请求检验支持参数类型、参数值(范围、枚举、正则、JsonSchema)校验，无效校(5)监控告警。提供可视化的API实时监控，包括：调用量、流量大小、(6)SDK统一配置中心是一款在分布式架构环境中对应用配置进行集中管理和推送B、提供配置更新推送接口(基于Httplongpolling)。服务端使用SpringDeferredResult实现异步化，从而大大增加长连接数tomcatembed调整)，使只会发起一个长连接)。rvicerA、Portal通过域名访问MetaServer获取AdminService服务列表(IP+Port)。B、Client通过域名访问MetaServer获取ConfigService服务列表(IP+Port)。ta进程中的(通过SpringCloudNetflix)。B、通过MetaServer获取ConfigService服务列表(IP+Port)，通过7)统一身份认证服务统一身份认证(IdentityandAccessManagement，简称IAM)是一个稳定的权限。(3)容器服务容器服务(ContainerService)整合虚拟化、存储、网络和安全能力，提(1)集群管理2)查看节点列表3)节点监控4)扩容和缩容集群5)删除集群(2)镜像管理1)创建镜像支持从本地仓库上传镜像，以及从代码仓库(GitHub/Bitbucket)中进行2)查看镜像(3)应用生命周期管理1)应用管理2)应用治理应用管理包括回滚应用、应用扩容/缩容(手动)、弹性伸缩(弹性伸缩功容或者缩容)。3)应用监视4)通知报警则包含规则名称、监控对象(例如：CPU、内存等)、触发条件、统计周期、重5)应用日志(4)存储管理(5)日志管理(4)资源编排资源编排服务(ResourceOrchestrationService简称ROS)帮助用户简化。S(5)消息队列消息队列(MessageQueue，简称MQ)基于高可用分布式集群技术，提供消息发布订阅、消息轨迹查询、定时(延时)消息、资源统计、监控报警等一系列(1)顺序消息(2)事务消息(3)定时消息允许消息生产者指定消息进行定时(延时)投递，最长支持7天。(4)消息优先级(5)全链路消息轨迹(6)消息回溯(7)消息堆积。(9)Web控制台(10)Mqadmin命令集1.技术选型本系统需要采用地理信息系统(GIS)技术，并可在电子地图上进行信息查(1)GIS服务选择ArcGIS(版本10.5)。(2)ArcGIS优势1)系统的开放性为了充分利用已有的企业资源，要求GIS软件必须具备良好的开放性，包igitalUnixSGIWindowsNTAlphaNT2)技术成熟、安全稳定平3)操作简便、易于开发ArcGIS系列软件不仅有着完善的可扩展的体系结构，而且界面风格简单友4)海量数据的存储有的空间和属性数据。这势必要求所选用的GIS软件具备海量数据的存储和管GIS。IS值的关键，负责将数据转换为GIS服务(GISService)。(1)ArcGISGISServerbServer包括两种指定的客户端应用程序开发框架：1)WebAPIs，2)ArcGISeSDKs(2)ArcGISGISServer主要功能1)支持具有空间能力的数据库2)空间数据管理相同的ArcGISGeodatabase模型(工作组级和企业级)。管理员可以对发布的地理数据实现抽取，检入/检出(check-in/check-out)以及复制等管理操作。GISWeb服务服务类型。并支持使用ServerObjectExtention(SOE)和ServerObject4)移动应用程序5)在线编辑利用ArcGISGISServer可以将存储在企业级空间数据库或原生关系数据.2.3卫星遥感应用技术(一)农业用地监测农业用地遥感监测主要利用了土地覆盖信息分类及土地覆盖变化分析两个(1)土地覆盖信息分类在经过预处理的遥感影像基础上，提取归一化植被指数NDVI、改进的归一R(2)土地覆盖变化分析土地利用转移矩阵可以既全面又具体地分析区域土地利用变化的数量结构(二)作物识别与估产植被指数(NDVI)时间序列数据、红边波段上的光谱信息及近红外波段上的纹理分析统计功能，获取该作物种植面积；然后，对历史年份中作物关键生育期的NDVI累积值与当年作物单产进行回归分析，建立冬小麦单产预测模型；单产预(三)土壤墒情监测面积同步观测，时效性、I的直线形成了一个三角形空间，称作温度-植被指数特征空间(LST-VISpace)，VI(四)农业灾害监测，像特征和生境特征(如下表所列)，选取适宜的特征进行遥感解译。方向一致性特征、复杂度特征、等效面积圆半径、面积、周长、突起数和大小、圆形度、最大(小)半径度平均、梯度平均、灰度均方性、对比度、协同性等(通过取)Wetnessenness4.3.1外部接口系列操作。(1)对于格式化数据的处理：(2)对于非结构化数据的处理：4.3.2内部接口(1)用户通过内部接口并根据接口文档使用正确的请求格式和参数发起请(2)内部接口的数据格式：5建设方案1统一标准、规范兼容据融合和大数据分析应用。1.2实用、先进并重3系统开放、稳定可靠1.4高起点、综合性1.5突出特点和代表性许昌市高标准农田综合信息管理平台代表全市高效节水及农业生产服务的6试验研究与技术示范、培训结合5.2标准制度及安全建设2.1标准制度1管理平台业务化运维管理办法2管理平台综合数据管理办法3管理平台信息安全管理办法4管理平台业务验收管理办法5管理平台信息化技术指南6管理平台信息分类与编码7管理平台综合数据库建设指南8管理平台数据交换规范9管理平台业务应用规程产品目录及制作技术指南管理平台接口标准2.2数据安全设计相关系统可以采用对称加密算法(私钥密码体系)和非对称加密算法(公钥清除存档属性)。所有文件。即：备份后不标记为已备份文件，换言之，不清除存档属性)。有发生变化的文件。(增量备份过程中，只备份有标记的选中的文件和文件夹，它清除标记，即：备份后标记文件，换言之，清除存档属性)。能力响其它备份操作，用户可以在正常备份和差异/增量备份之间使用复制备份来备5.系统管理人员可以根据数据传输及其处理的时间等来制定备份时间或备5.3信息采集与传输系统建设3.1信息传输系统建设(1)Lora自组网络的搭建消耗更低，容纳的节点更多，一般基于Lora扩频技术的无线数据传输距离在设备与网关之间的通信通过不同频道或数据速率建立。网关通过标准的TCP/IP(2)VPN网络的搭建土壤墒情综合监测站包含作物实景的实时观测，而视频数据的传输是采用(1)采用摄像机厂家的云平台进行数据中转，使用对方提供的二次开发开。(2)搭建土壤墒情综合监测站与中心站的VPN专网，无其它费用，且功能(1)土壤墒情综合监测站点数据采集量作物长势情况包含：作物长势情况图片(每天定点采集4张)。数(次)(B)(KB)土壤水分(4层)土壤温度信息(4层)4(2)土壤养分和重金属污染的数据采集量PH数(个)数(次)小(B)(KB)51铜铅汞镉砷(3)可视化虫情测报灯数据采集量数(次)(B)(KB)44(4)智能机井灌溉监测控制站点数据采集量量数(次)(B)(KB)数据SIM卡月流量(建议)监测站点数据灯金属污染速测仪站点.2农田环境实时在线监测网建设2.1.1概述土壤墒情综合监测站是专为农业作物生长气象环境监测服务而设计的一套2.1.2主要功能(1)具备自报式、应答式或自报兼应答模式的工作体制。采用自报兼应答(2)监测农田土壤的含水量、温度信号，并由数据采集器进行校验，通过O(4)由图像采集器采集农作物长势情况，通过综合控制终端存储和上报；(5)本地存储的数据能通过便携计算机(或其他终端)现场提取，或者由(6)能定时发送传感器数据和电池电压等工况信息至数据中心。发送数据(7)能实现超阈值加报。雨量数据应能够实时监测，超阈值后对土壤水分(8)能读取和修改固定式监测站、移动监测装置和参数。传感器测量时间间隔、定时发信时间间隔和阈值等移动站参数能通过便携计算机(或其他终端)(9)能对实时日历时间进行现场或远程校时；(11)能进行低电压告警。告警信息宜含工作温度、充电状态和相关信息；(13)可根据蓄电池电能状态和太阳辐射状态上报监控室后调整监测频次和2.1.3数据采集器存(12个月以上的数据量)、数据本地导出及数据质量控制、数据通信交互(支TMFVEGPRSRS2/RS485态监视有有有护有有DC：9V~18V2.1.4传感器1)温度传感器-50℃~+100℃平均无故障工作时间(MTBF)平均维修时间(MTTR)要求2)湿度传感器0~100％RH0.1%-80~+60℃3)雨量传感器翻斗式雨量传感器适用于农业台(站)、水文站、排灌、农、林业等有关。0mm/min~4mm/min0.1mm±0.4mm(≤10mm)±4％(＞10mm)冲击势能式雨量传感4)土壤温湿度传感器范围%最大允许误差0.1%-20℃~+80℃-80...+60℃DC2V5)风速传感器(2)参数指标0~60m/s±(0.3＋0.03×风速)m/s-40℃~60℃0%RH~100%RH6)风向传感器感器的感应元件(2)参数指标0°~360°60℃湿度：0%RH~100％RH7)总辐射传感器m太阳总辐射(亦可用来测量入射到斜面上的太阳总辐射)的感应元件。它有耐0W/m²~2000W/m²型传感器、允许用计算机一次性设置灵敏度参数8)大气压传感器气压传感器采用国外压阻式传感器芯片封装,经精密温度补偿,具有高精度数字信号(4~20mADC/0.5~2.5VDC)-20~85℃.1hpa300~1100HPa9)图像传感器、盖度、密度、冠层高度等要素的自动被(1)户外复杂环境下植被生长特征参数自动提取技术；(2)植被发育期图像特征选择与提取技术；(3)植被发育期自动识别技术；(4)植被密度的自动检测技术；(5)图像被雾、灰尘污染自动预警检测技术；(6)植被阴影自动去除技术；植被高度测量技术；(7)对植被病虫害、大风和雨雪等自然灾害的预警；(8)深度学习模型，人工数据与自动观测数据的对比自动完善识别模型。2.1.5通信单元GG输出控制器充电管理主板显示单元储能电池输出控制器充电管理主板显示单元储能电池通道同时在线、数据和短信通道互备份、数据和数据互备份；+5V~+36VDC；-40℃~+60℃；2.1.6供电单元太阳能光伏电太阳能光伏电池负载负载负载太阳能电池板是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器太阳能板峰值功率80W太阳能板功率公差5太阳能板工作温度-40℃~85℃片对蓄电池的端电压、额定充电电流10A额定负载电流10A过载、短路保护作；≥3倍额定电流短路保护动作；空载损耗≤6mA；超压保护17V，×2/24V；工作温度-35℃~+60℃11.1V-放电率补偿修正的初始过放电压(空载电压)；×过放电压2/24V；充电为PWM脉宽调制，控制点电压为不同放电率智能补偿修控制方式正。并具有工作指示灯。具有电池过充和过放保护。2.1.7防雷单元1)直接雷击的防护措施2)雷击电磁脉冲的防护采用共用接地系统(地网)，将所有金属部件就近连接到该接地系统上。共用接地系统(地网)的接地电阻应不大于4Ω。3)电涌保护措施室内微机与采集器连接的输入端口上加装适配的计算机信号电涌保护器 SPDQX3—2000的规定。对于雷击电磁脉冲的防护，系统加装了适配的浪涌保护器(如图8-23所示)，2.2.1概述照、环境信息采集、2.2.2主要功能内置高清摄像头，具有手动和自动拍照功能，可定时拍照上传至系统云照；自动拍照：可调时段拍照，拍照可调频率区间≥(10min，3h)/张；8)4G/3G/RJ45等多种联网模式，可随时随地联网管理。内置GPS定位功2.2.3技术参数CV配合使用)；2.3.1简介和2.3.2功能含量、土壤含盐量、2.3.3技术参数率2.3.4仪器主要测土性能指标方针的必备指标。☆2、采用氮磷钾联合浸提：分析方法符合农业部部颁联合浸提--比色法标☆3、测土精度：测土平行相对相差符合国家实验室测土壤测试标准GB-。壤样品50个，除蒸馏水和酒精需要自行补充外，其它药品均能满足需要。(测☆8、仪器器具配套性、便携性：打印机、滤纸、洗球、铝盒、比色皿、小2.3.5测定项目盐分(选配)、重金属五项。(2)作物植株中的硝态氮、磷素和钾素。(3)氮、磷、钾化肥及复混合肥中的尿素、铵态氮、硝态氮、速效磷、速Zn(5)配消化仪后可测全氮、全磷、全钾和重金属。灌溉用水监测站.概述.主要组成接触器、三相电表、流量监测(水表)等组成。漏电保护断路器：系统配电器件，实现用电短路、漏电防护。电机保护器：实现对水泵的过载保护、断相保护。流量监测：采用超声波水表或电磁流量计实现用水计量，作为用水收费2.4.3功能设计1)采集功能状态等信息。等控制设备。提示；把开采量超标信息上报给；7)防雷击包含功能。保护功能障诊断技术参数口(115200bpsMax)，可以用于水表、电表、水位计数据采集以及软启动器通液晶屏显示二维码，扫描二维码快速添加设备信息在线升级：支持远程升级功能，可远程设置参数授权名单：授权名单可下发到终端，可以精确设定每个终端的用水户黑名单：挂失卡将不能被使用断电保护：灌溉过程中断电，记录会被自动保存，防止数据丢失水权：可将水权信息下发到终端，参与刷卡结算阶梯水电价：支持阶梯水电价温度：工作温度－35℃~75℃存储温度：－40℃~85℃工作湿度：≤93%(40℃).5安装效果.3农业空间信息应用服务系统(1)航空遥感与地面传感有机结合的农业精细化监测准(2)基于地物识别与定量反演技术的农业精准化分析与评估监测监测及种植面积监测积监测测监测……估…害监测监测害监测监测测害监测测测测测(3)基于B/S架构的农业业务信息化管理题图报在线查询、在线浏览、决策水平。(1)支持的产品类型：农业用地监测、作物种植类型监测、作物种植面积洪涝、冻灾、风灾、病虫害等)；(2)支持的产品格式：Tiff、Shapefile、JPEG、Xls、Doc；(3)支持的卫星遥感数据源：GF1PMS、GF1WFV、GF2PMS、GF6PMS、GF6(4)支持的航空遥感数据源：DJIP4Multispectral、DJIInspire2+(5)土地利用类型分类精度：≥90%；(6)作物识别分类精度：≥85%；(7)作物长势监测精度：≥80%；(8)土壤墒情监测精度：≥70%；(9)受灾地块识别精度：≥75%；(10)支持的编目要素：时间、地点、传感器类型、农情要素；(11)支持的检索方式：时间检索、区域检索、其它要素检索、混合检索；设备级质量控制标识质量控制模块中心站级质量控制设备级质量控制标识质量控制模块中心站级质量控制设备级质量控制4数据质量控制及评估分析和标识，包括设备级(采集器软件)和中心站级(平台软件)，整个数据质致性检查和时间一致性检查。参考气象行业标准-地面气象观测质量控制 (QX/T118-2010)。中中心站级质量控制标识(1)格式检查(2)缺测检查(3)界限值检查积含水量等。土壤吸湿水达到最大值时的土壤含水率被称为吸湿系数或最大吸湿量(mh)。 (花子昌等，1980)。为此，0.5倍土壤凋萎湿度(体积含水量φ表达)可作为φ≥0.5×wk×p(1)所有空隙均被水所充填。土壤空隙一般用孔隙度(sp)来容重(ρ)进行计算得出：sdsp(2)绝大多数矿物质土壤的密度(sd)为2.6~2.7g/cm3(秦耀东，2003)。预警时可取矿物质土壤的密度(sd)的低值2.7g/cm3以计算出监测站点的土壤孔隙度高值。此土壤孔隙度(%)可被看作土壤饱和时的体积含水量(%)，也即监(4)内部一致性检查(整体水势降幅异常分析)下土壤水势可以达到的最高值(ww_max)。代表排除重力水影响后土水势的最低值(ww_min)。土水势最高值(ww_min)，如此，公式(13)可近似表达具体土壤湿度(重量含水率ω表示)下土水势偏高或偏低的程度(wwd)，文中暂用“水势系数”表示这种偏差。水势系数(wwd)，可以反映土壤水势的高低状况。fc−ωfc−ωk方法加。如果所有土层水势系数均大于1，水分继续向下渗透(接近地下水位时的情况有待进一步分析)。wdwd∑wd5.4中控中心建设主要由房间前部的13.34平米(5.8m×2.3m)显示大屏幕、后部墙面一个4.1网络拓扑5.4.2功能设计5.4.3系统设计考虑到指挥中心图像信号多，需要显示的图像质量较高，配备双边拼缝5.5应用系统建设.1农业物联网综合应用管理系统。监控及参数设置等。时监控：实时显示当前站点的状态(工作模式、地理位置、天气、仓位和虫子数量)，以及当天拍摄的虫情图片信息。片，以及图片对应的具体信息(拍摄时间、仓位、虫子数量等)。物每度等)，评价作物发育等级。。气象墒情监测主要实现以图形和表格的形式展示不同监测站的气象墒情实时数据和历史数据。主要包括：土壤水分(4层)，土壤温度(4层)，空气温风速风向，辐射，日蒸发量和光照)和近一周土壤温湿度数据变化信息。农业生产管理主要包括农资管理和农事管理。农资管理主要是指农业生产、用量等信息的管理。、/湿度、光照度、二氧化碳、土壤温/湿度、病虫害监测等数据的历史数据和统计心同时可以将温室内空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度等环境监测数据以及环境预警事件信息以图形式或曲线图形式形/湿度、病虫害监测等数据的统计分析结果，图形查询时可选择图形类型(折线氧化碳浓度等环境监测数据以及环境预警事件信息以表格的形式或曲线图的形l5.2大数据基础平台(1)数据采集需求：需要建立一套标准的监测数据接入标准协议簇，使得(2)数据存储需求：数据涵盖时序数据、结构化数据、半结构化数据、非(4)数据分析需求：通过使用分类、估计、预测、相关性分析等算法从大(5)数据类型需求：数据涵盖多方面农业数据，方便各类分析。(6)数据服务需求：平台提供标准的RESTful数据接口，供外部系统调取“1”是指农业大数据基础平台作为支撑平台，其核心价值在于打通各级数据信。L系统的服务整合。架构示意图如下所示：(1)数据同步功能比对、清洗、转换、需的基本功能(2)数据推送功能(3)工作流引擎管理功能布式工作流调度、区别是数据处理要快，数据处理要及时。影响数据处理速度的因素有数据的I/O的数据，但I/O速度慢；内存数据库具有存取速度快的优势，可与数据处理引擎结合，提升处理速度。复杂事件处理(CEP)技术是一种数据处理引擎，来捕捉(4)数据资产管理功能平台提供计算、存储资源，对于离线处理的数据，结构化数据可保存在分布式与安全可视化能力。(5)任务调度功能(6)任务监控功能“取消”等控制操作。(7)农业数据仓库(8)数据分析挖掘功能数据分析挖掘功能基于云计算构架和大数据技术,整合数据资源、规范数据上同律，从而获取隐藏在数据中的知识和规律。实现计算资源虚拟化建设,消除数据(8)数据可视化功能(9)标准RESTful接口3高标准农田管理系统高标准农田管理系统将传统农业生产管理与WebGIS图形化空间分析技术(1)以Gis地图为基础，对已建设的高标准农田、未建设高标准的农田和(2)通过切换图层，查看建设中的高标准农田工程信息查看，了解工程进(3)借助Gis地图，从全局角度对高标准农田的建设进行规划，合理规划(4)查看高标准农田在时间维度的建设成就。查询不同时间点对应的高标(1)建立高标准农田管理管理大屏，通过GIS地图展示全市的高标准农田。(2)可对农田地块进行编辑维护，调整地块形状、面积、状态和信息。(3)所有数据可以在平台管理端进行查询，维护、并导出。(1)GIS地图展示土地的面积。作物图层可查看农田中种植为何种作物(2)农田数据查询(3)农田数据统计4土壤环境防控管理系统(1)能够对物联网硬件设备采集土壤化学元素成分数据进行整合分析，达(2)能够通过GIS地图对全市土地质量、化学元素进行多元化展示。GIS数据进行多元化展示。(1)建立土壤环境防控管理大屏系统，可以根据肥力程度对土地进行质量(2)土壤数据可以支撑农业生产监测系统的展示与分析。(4)所有数据可以在平台管理端进行查询、并导出。(1)土地数据分析。(2)GIS地图展示(3)土壤数据统计.5农业生产监测服务系统报在线查询、在线浏览、决策水平。(1)进行农业生产和管理的过程中，需要对作物、土壤、周围环境等因素(3)各类农作物的种植面积、生长周期和预计产量，关系到整个产业政策(1)专题产品制作作物识别分类与种植面积统计：通过遥感影像光谱分析进行农业用地监测、的重要环境因素。c(2)GIS地图展示(3)灾害预警整合多源遥感数据、地面监测数据，对可能出现的病虫害、旱涝、干热风、5.6农业气象灾害监测预警服务系统农业气象灾害监测预警服务系统主要实现小麦玉米两类经济作物主要农业.6.2.1功能需求.6.2.2处理流程.6.2.3输入输出(1)输入日)的格点化天气预报产品(日最低气温、降雪)、格点化实况气象资料(日最低气温、日平均气温、积雪深度/降水量等)、作物发育期(播种期、越冬期、返青期)资料(来源于农气观测站数据、大田实地调查)、土壤墒情资料、越冬。(2)输出品和服务产品)。.6.2.4性能描述.6.3.1功能需求.6.3.2处理流程.6.3.3输入输出(1)输入低气温)、格点化历史实况气象资料(日平均气温)、作物发育期(拔节期)资料(来源于农气观测站数据、大田实地调查)、晚霜冻气象指标以及其它相关的(2)输出产品)。.6.3.4性能描述.6.4.1功能需求.6.4.2处理流程.6.4.3输入输出(1)输入系统输入数据主要包括格点化天气预报产品(气温、风速、大气湿度)、格点化情数据库(2)输出(指导产品和服务产品)。.6.5.1功能需求.6.5.2处理流程.6.5.3输入输出(1)输入入数据主要包括格点化天气预报产品(气温和大气湿度)、历史实况气象资料、(2)输出产品(指导产品和服务产品)。情数据库.6.5.4性能描述7精细化节水灌溉预报系统间差值算法等算法生成格点化的墒情/干旱监测评估产品，结合精细化天气预报、计算生成未来节水灌溉量预报产品。系统作为地市级及县级农业气象工作人员对农作物进算的重要工具之一，目的在于实现高标准粮田建节水灌溉量计算，为高标准粮田生产管理提供决化的思想进行系统构架设计，系统包括参数处理模数处理模块土壤墒情监测模块精细化天气预报接数处理模块土壤墒情监测模块精细化天气预报接块作物量估模块产品生成模块产品显示模块细化节水灌溉预报系统产品分发模块(1)参数处理模块(2)土壤墒情监测模块(3)精细化天气预报接口模块(4)作物需水量估算模块根据作物不同发育期的适宜土壤水分上下限指标和未来几天的精细化天气区域净灌溉量如果土壤湿度小于适宜水分指标下限，区域净灌溉量如果土壤湿度小于适宜水分指标下限，则计算灌溉量区域灌溉需水量(5)产品生成模块(6)产品分发及显示模块统结合不同土壤类型主要农作物(冬小麦、夏玉米)不同生育期的土壤水分干旱指水量和灌溉面积。作物适宜水分指标作物发育期台站和土壤水文参数FY-3遥感土壤湿度推算的格点土壤湿度ld或*.hdf；行政区：灌溉深度(输出单位mm)，灌溉水方(输出单位件。主要实现对灌溉前后两期墒情监测结果进行象元级“减”操作，得到墒情墒情变化监测采用灌溉前后两期土壤水分监测结果(Ld2格式)，进行网格点数据减操作，得到监测结果(Ld2格式)。统计分析采用边界文件对监测结果进行统计分析，得到墒情变化分布图(BMP)与数据表(TXT格式)。8土壤旱情监测评估系统(1)可实现对实测墒情气象数据实时自动提取，根据墒情推算所需的基础信息库(作物发育期、土壤水文常数等)进行区域墒情推算，并形成统计图表。(2)可实现小麦、玉米等主要作物的作物系数的人工录入。(3)可根据Gis地图自定义圈定估算区域。(4)根据当前日期可估算未来7日内土壤干旱情况。(5)根据当前日期可估算未来7日内土壤需水量情况。(6)旱情估算结果和需水量估算结果能够配合Gis图表展示。通过土壤旱情监测评估系统可有效预测未来短时间内土壤干旱和需水量情(1)气象干旱分析功能观测站点土壤湿度推算结果格网化结果观测站点土壤湿度推算结果格网化结果壤湿度数萎湿度点参数ID、纬度、海数、作物系数(2)农业干旱综合监测评估功能农业干旱综合监测评估模块主要完成遥感墒情和实测土壤墒情监测结果集能。能“农业干旱综合评估”和“干旱综合统计分析”。(3)统计结果图表显示5.9灌溉服务系统(1)需要在现有的功能基础上对系统进行改造、扩容、丰富可视化展示，(2)能够收集土地墒情数据信息，并且能够统计分析，用于农业生产上的(3)能够在GIS地图上对水资源、可开采量、动态变化进行综合的数据展进行收集、整理、(1)数据采集源、土地墒情进行收集、整理、分析(2)GIS展示(3)数据统计.10农业水价综合改革管理系统(1)根据全市的土地灌溉面积和用水量做出统计，并针对不同地区能够分(4)能预测分析出未来水价行情，从而进行水价调整(1)GIS地图度。(2)数据统计水权交易统计：按周/月统计水权交易数据。展示成交交易数量、未成交。5.11用户服务系统、农业种植相关信息。(1)农户可以通过APP进行系统注册、认证，可以进行个人耕地绑定，查分析统计等(2)能够查看个人灌溉用水额度，水费额的、进行水权交易。(3)能够支持基本上的虫害、天气灾害的防御方案。(4)提供完善的种植、防疫、种植技术、农业植保相关知识知识库信息，(5)可以通过APP查看当前的政策法规、农服信息、灾害预警等内容。(6)可以通过APP对故障设备进行上报。(7)可以在线咨询种植问题，专家实时响应；(8)可以通过APP定制化视频学习农业知识；(9)可以通过APP进行农肥农药真假查询；(1)注册认证：提供个人手机号注册申请，基本信息(实名)认证。(8)故障上报：对有故障的设备，如损坏的机井设备进行上报。5.12平台管理端(1)统一用户和权限管理，保障系统和平台安全。(2)除大屏外，入场工作更多有异地需求，需要从电脑上，对数据进行查(3)业务流程中，需要对外发布消息或进行审核，可通过统一的工作系统(1)用户和权限管理限(2)数据管理设工程信息、农户信息、机井设备信息等(3)农户数据维护(4)灌溉业务管理(5)交易管理。(6)信息发布管理9项目实施进度覆目建设期项目工期段目标与任务、调试、试运行；综合信息管理平台开发、6.3实施进度计划改造实施计划采购安装摆放台研发实施计划规格说明书设计文档系统开发端开发报告线硬件调研计划定7项目建设管理7.1项目组织机构在项目过程中将提供有丰富的行业经验与技能的项目组进行全过程的实施机构小组小组小组小组。小组7.2项目建设与运行管理制度制例会制度制度。决策制度(1)应在充分调查研究的基础上提出方案，必要时应提出两个以上可供比(2)方案提出后，要广泛征求各方面的意见；(3)集体讨论决策前，应将会议的召开时间、议题等内容提前通知会议成(4)如需对所讨论的重大问题进行表决时，应根据议题逐项表决；(5)应有专人记录，决定事项应编发会议纪要，交有关部门执行。量管理(1)确定质量管理目标(2)明确质量管理内容(3)核实人员职责(4)落实质量控制和管理成果(如成本、进度等)。(1)从质量角度减少系统整体建设中的风险；(2)使系统建设达到本项目初步设计的要求，符合实际需求；、《系统优化方案》、》、《终验报告》、制措施1)合同的各项要求明确，并形成文件；2)合同规定的要求合理，符合国家有关法律、法规，双方的风险和利益适3)任何与投标不一致的合同要求或双方不一致的意见都已得到解决；解决方案建议书规定要求.要求1)应根据产品的特点采取相应的防止损坏或变质的搬运方法；2)产品贮存应使用指定的贮存场地或库房，应按规定的管理方法接受和发4)产品交付时，应提供有关检验和试验结果；5)产品交付时，符合合同规定，有按规定签署的产品合格证，经使用方或关规定和合同要求。成过程的4M1E五个基本要素(人(man)、机(machine)、物(matter)、料(material)、环境(environment))实施全面控制与管理，一旦发生偏A、要确保直接影响系统质量的生产、安装和服务过程处于受控状态；受控。2)控制措施做到“以预防为主”，将质量隐患消灭在实施过程中，实施人员在分步、分项。求。承建方或第三方服务商的服务内容和服务质量也是系统建设运行周期中非2)对项目建设管理办公室反映的意见和质量问题应及时处理，并将有关信管理制两方面予以把控。。➢关键路径法(CPM)；➢计划评审技术(PERT)。(1)施工进度的前期控制(2)施工进度的中间控制目标(所有文件都要编目建档)。(3)施工进度的后期控制(4)多方沟通和紧密配合(5)不可预测情况的紧急应对管理制度制度7.3项目风险与风险管理与分析(1)政策和法律风险：中央政府或地方政府颁发了与为项目提供支持依据(2)外部资源风险：由于外部资源因某种原因无法按计划配置，导致总体(3)标准风险：国家和行业出台了新的业务标准或技术标准，与项目所执(4)组织风险：组织风险主要指组织内部成员对目标未达成一致，管理高(5)管理风险：管理风险主要包括项目管理的基本原则使用不当，如计划(6)安全风险：由于海洋、气象等是业务工作开展和信息资源存储的主要(7)系统接口以及数据传输风险：系统建设与各单位原有系统存在接口问防控措施目(1)风险识别：利用常规的现场观察法、座谈法、流程图法、财务报表法(2)风险评估：对已识别的风险要进行估计和评价，风险估计的主要任务(5)风险总结：对项目实施过程中所有风险情况进行总结，为今后项目实该管以外的人担任。风险管理岗位的人数依据项目大小来决定，本项目推荐1~2(2)设定专职项目经理：很多软件研发项目的风险来自于软件开发企业的(1)对技术质量和设备性能进行检查复核(2)工程重点部位与施工单位共同检查并办理签证(3)对隐蔽项目与施工单位共检并签证(4)参与工程中间验收并办理验收签证工。(5)控制质量状况，及时处置质量事故(1)控制设计状况，做好图纸材料管理(2)控制工程进度，做好进度与方案均衡。(3)增强物资管理，做好资金监管造价管理，降低工程造价(1)增强进度管理，缩短工程工期度检查会检查施工总进度、(2)实施造价控管，降低工程造价项(3)通过市场调研，认准合格材料(4)把好材料的进场检验关(5)施工过程中的材料管理8投资估算单位：万元)一农业物联网综合应用管理系统1测功能23功能45理功能67二基础平台123功能4能5功能6功能7能8三农田管理系统12询功能3计功能四土壤环境防控管理系统1功能23功能五农业生产监测服务系统1与种植面积统计2能3监测4损56六农业气象灾害监测与服务系统1预警子系统2统34高温灾害监测预警系统七精细化节水灌溉预报系统1监测子系统52算子系统3系统八土壤旱情监测评估系统1功能52合监测评估3九务系统1523十