农业四情墒情苗情虫情灾情监测方案
时间:2025-06-01
涉川
方案介绍
本方案旨在构建一套融合传感监测、遥感识别与智能分析的农业“四情”综合监测系统,涵盖墒情(土壤水分)、苗情(作物生长状态)、虫情(病虫害发生情况)及灾情(干旱、洪涝、高温等自然灾害),通过物联网设备、卫星遥感、AI识别和4G无线通信,实现对农业关键生产要素的全周期动态掌握,为农业精细化管理与防灾减灾提供数据支撑。
本方案旨在构建一套融合传感监测、遥感识别与智能分析的农业“四情”综合监测系统,涵盖墒情(土壤水分)、苗情(作物生长状态)、虫情(病虫害发生情况)及灾情(干旱、洪涝、高温等自然灾害),通过物联网设备、卫星遥感、AI识别和4G无线通信,实现对农业关键生产要素的全周期动态掌握,为农业精细化管理与防灾减灾提供数据支撑。

监测目标
实现对农田墒情、作物长势、虫害活动和农业灾害的自动化、可视化、连续性监测,为农技推广、灾害预警、农事调度提供实时依据。
实现对农田墒情、作物长势、虫害活动和农业灾害的自动化、可视化、连续性监测,为农技推广、灾害预警、农事调度提供实时依据。
需求分析
农业管理面临信息滞后、人工巡查不及时、灾虫识别不准确等问题,需构建高时效、高空间分辨率的综合“四情”监测系统,解决监测盲区、数据碎片化与响应迟缓的问题,助力农业数字化升级。
农业管理面临信息滞后、人工巡查不及时、灾虫识别不准确等问题,需构建高时效、高空间分辨率的综合“四情”监测系统,解决监测盲区、数据碎片化与响应迟缓的问题,助力农业数字化升级。
监测方法
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墒情:通过土壤水分传感器、气象数据分析土壤湿润状况
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苗情:利用多光谱摄像头或遥感卫星,结合AI图像识别评估作物长势
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虫情:部署虫情测报灯、图像识别系统识别虫类种群、数量与活跃度
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灾情:集成气象站与灾害识别算法识别干旱、洪涝、冻害、高温等自然灾害
应用原理
利用物联网终端实时采集土壤、气象、生物图像等数据,通过云平台与AI算法比对分析模型,智能判断作物水分状况、生长阶段、病虫害发展态势及灾害发生等级,并将结果展示在多端平台,实现四情联动监测与智能预警。
利用物联网终端实时采集土壤、气象、生物图像等数据,通过云平台与AI算法比对分析模型,智能判断作物水分状况、生长阶段、病虫害发展态势及灾害发生等级,并将结果展示在多端平台,实现四情联动监测与智能预警。
功能特点
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全要素融合:墒、苗、虫、灾四类要素一体化监控
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AI图像识别:虫情、苗情智能识别分析,减轻人工负担
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数据自动上报:4G无线通信,无需人工干预
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多端展示:Web平台、APP、小程序多终端同步
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预警提醒:多级预警配置,异常主动推送
硬件清单
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土壤水分温度传感器
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农业自动气象站(含温湿度、风速、雨量、辐射)
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虫情测报灯(智能识别+图像传输)
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多光谱成像设备或高清图像采集相机
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数据采集终端+4G无线通信模块
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视频监控设备(用于苗情及灾情图像采集)
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太阳能供电系统
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后台云平台与AI分析模块
硬件参数(量程、精度)
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土壤水分:0~100%,精度±2%
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温度:-40~85℃,精度±0.3℃
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雨量:0~999.9mm,精度±0.5mm
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虫情识别分辨率:1080P,虫体识别准确率≥90%
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光谱通道:红、绿、蓝、近红外四波段(多光谱摄像)
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通信方式:4G全网通,支持断点续传
方案实现
在农业种植区域按区块布设传感器和监测终端,虫情设备布设在农田周边,苗情图像采集点与遥感图像交叉验证。所有设备数据经采集终端上传至云平台,平台按设定频率分析上传数据与图像,输出四情综合图表、趋势曲线与风险评估,管理员可远程查看当前农田状况和预警信息。
在农业种植区域按区块布设传感器和监测终端,虫情设备布设在农田周边,苗情图像采集点与遥感图像交叉验证。所有设备数据经采集终端上传至云平台,平台按设定频率分析上传数据与图像,输出四情综合图表、趋势曲线与风险评估,管理员可远程查看当前农田状况和预警信息。
数据分析
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墒情分析:与作物需水模型比对,判断是否需灌溉
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苗情分析:植被指数NDVI变化、叶绿素含量变化、作物生长不均分析
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虫情分析:虫体种类识别、数量统计、活动周期分析、虫害预报图生成
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灾情分析:基于气象与图像的灾害识别模型,生成风险等级与影响区域预测图
预警决策
系统支持多等级阈值预警设置,干旱、病虫害超出阈值即触发短信、APP、微信等多渠道推送预警,并自动生成处置建议,如灌溉推荐、打药时间建议、灾害避险预案等。
系统支持多等级阈值预警设置,干旱、病虫害超出阈值即触发短信、APP、微信等多渠道推送预警,并自动生成处置建议,如灌溉推荐、打药时间建议、灾害避险预案等。
方案优点
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实现农业四情联动监测与动态更新
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AI识别提升病虫情判读效率与准确性
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多源数据融合,提升决策科学性
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可视化管理便于基层推广与监管使用
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数据可长期存储与追踪,形成区域农业大数据资源
应用领域
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大田粮食作物主产区
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果蔬基地、设施农业示范园
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农业农村信息化管理项目
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基层农技推广与病虫害防控中心
效益分析
本系统可使墒情响应时间提前48小时,苗情识别准确率达90%以上,虫情预测预报精度提升30%,灾情预警响应时间缩短一半。综合可减少灾害损失约10%~30%,同时大幅节约巡田人工与防灾投入,助力农业绿色可持续发展。
本系统可使墒情响应时间提前48小时,苗情识别准确率达90%以上,虫情预测预报精度提升30%,灾情预警响应时间缩短一半。综合可减少灾害损失约10%~30%,同时大幅节约巡田人工与防灾投入,助力农业绿色可持续发展。
国标规范
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GB/T 21964-2019 干旱监测与预警技术规范
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GB/T 32739-2016 农作物苗情监测技术规范
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GB/T 15795-2011 农作物病虫害测报技术规范
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NY/T 2144-2012 农业物联网应用通用技术要求
参考文献
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《智慧农业与四情监测技术融合研究》
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《基于图像识别的虫情自动监测系统研究》
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《农业墒情监测技术与设备发展现状》
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《遥感在作物长势和灾害识别中的应用进展》
案例分享
在黑龙江某粮食主产县部署四情监测系统,通过虫情测报提前5天预警二代粘虫高发期,指导防控作业成功降低虫害损失20%。另一墒情监测案例中,基于土壤含水量连续分析指导精准灌溉,节水35%,玉米亩产提升15%。灾情方面,2023年夏季连续高温监测系统成功预测局地热害,启动遮阳网提前覆盖,避免农作物灼伤。
在黑龙江某粮食主产县部署四情监测系统,通过虫情测报提前5天预警二代粘虫高发期,指导防控作业成功降低虫害损失20%。另一墒情监测案例中,基于土壤含水量连续分析指导精准灌溉,节水35%,玉米亩产提升15%。灾情方面,2023年夏季连续高温监测系统成功预测局地热害,启动遮阳网提前覆盖,避免农作物灼伤。
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