一、项目背景
从我国解放初到20世纪出我们几乎还都保持以人力加机械的农田种植模式。从事农业种植的人口比价充裕。但是随着近些年我国在逐步向城镇化的转变。全国范围内的农村人口逐步向城市内流动。农村的人口在慢慢减少，相应的从事农作的劳动力也在减少，也逐步的区域老龄化。相关农业专家也对当下农民进行了实地调查，研究，采访，普遍存在农业灌溉水、肥料使用率低下问题。在这样大的背景下，建设高标准农田势在必行，同时也是为了保证我国14亿人口的食品需求问题。2019年11月，国务院办公厅印发《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》(国办发〔2019〕50号)，再次明确了新形势下推进高标准农田建设的重要意义，是当前和今后一个时期加强高标准农田建设的“时间表”“路线图”。到 2022 年，全国要建成 10 亿亩高标准农田，以此稳定保障 1 万亿斤以上的粮食产能；到 2035 年，通过持续改造提升，全国高标准农田保有量进一步提高。建设高标准农田，是保障国家粮食安全的重要基础。守住“谷物基本自给，口粮绝对安全”战略底线，耕地是基础。新中国成立70年来，虽然农田建设取得较大进步，但农田水利“最后一公里”问题依然突出，农业靠天吃饭的局面仍未根本改变。这就要求我们必须把关系十几亿人吃饭大事的耕地保护好、建设好，让“旱能灌、涝能排”、稳产高产的高标准农田成为保障国家粮食安全的坚实基础。
二、系统组成
高标准农田信息化系统监测一体站是由气象监测站、土壤墒情站、水质监测站三种类型站点组成，监测系统由一体化监测站、在线监测平台组成。系统可实现对农田气象、土壤墒情及农田用水水质情况的实时监测；实时掌握排水中总磷、总氮、氨氮、COD等物质含量，通过4G无线传输系统，传输到平台，实现监测数据自动传输；由监测点对各参数自动采集、处理、保存和远程通讯传输，在线监测平台部署于云服务器上，对数据进行汇总、整理和综合分析。监测一体站由测量系统、采样系统、数据采集传输系统三部分组成。采样系统由泵、采样管路、专用采样器、控制单元等构成。测量系统由测量仪器及数据采集终端构成。数据采集传输系统由数据采集终端及通讯模块构成。
监测点监测主要包括气象站、土壤墒情站、水质站，气象站用于监测农田现场实时气象，土壤墒情站用于监测5层土壤水分和温度情况，水质站用于农用水入口和出口用水水质情况，采用有人看管、无人值守的管理模式，实现信息的自动采集、传输。系统工作机制对系统功能的实现有重要的影响，在线监测系统支持采用自报式、查询应答式、自报／应答兼容式三种工作方式，默认使用兼容模式。
三、系统功能
█监测站点分布
系统配有GIS地图，可显示当前所有监测站点的分布地理位置，方便管理者确定监测站位置，如发生报警超标事件，可第一时间定位站点位置。
█实时在线监控
生态环境在线监测系统可通过传感器设备，例如在线实时气温、湿度、风力、空气二氧化碳含量、温湿度、光照度等数值、土壤环境、空气质量、土壤水分等参数的变化情况。
█监测预警
通过系统平台，用户可设置所监测参数的安全值域，一旦前端传感器监测到某处虫情监测/土壤水分/作物需肥/灌区水量参数超过安全值域，系统将发送报警信息通知用户，以便快速处理，将影响减至最低。
█数据分析查询
农田在线监测系统，7*24小时实时监控，自动采集，无需人工看顾。系统自动生成数据图表，用户可直观了解农田生态环境变化情况。采集数据可保存，随时查看历史数据，并可用于分析，打印存档。
█视频监控
系统可对监控区域进行24小时全天候远程实时实时监控，对监测站附近的环境变化以及灌溉系统、水肥一体化情况通过视频观测了解实际情况。
四、系统价值
采用信息化手段对高标准农田建设进行管理，实现集中统一、全程全面、实时动态的管理目标；依托国土资源综合信息监管平台，定期全面报备建设信息，实现建成的高标准农田及时“上图入库”和部门共享，做到高标准农田建设底数清、情况明、数据准，全面动态掌握高标准农田建设、资金投入、建后管护及耕地质量等级变化等情况，为考核评价提供依据。通过构建无人化农业生态系统，打造综合配套的高标准农田，提高农业生产机械化、自动化水平，让无人化生产、管理成为现代农业标配，从而大幅度提升农业生产效率，助力农业产业升级，促进农业丰产农民增收，推动乡村经济振兴。
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