农业苗圃苗情监测
时间:2025-06-10
涉川
一、方案介绍
苗圃是农业生产体系中的基础环节,其苗木健康状况直接关系到后续生长和产量水平。本方案基于智能化农业感知技术,通过部署苗情监测站,实时采集作物生长状态与环境因子,搭载多光谱成像、环境传感、土壤检测、气象监测等设备,实现对苗木长势、叶片颜色、病虫害、墒情等关键指标的动态监测,为科学育苗、病害防控、水肥调控提供数据支撑。
苗圃是农业生产体系中的基础环节,其苗木健康状况直接关系到后续生长和产量水平。本方案基于智能化农业感知技术,通过部署苗情监测站,实时采集作物生长状态与环境因子,搭载多光谱成像、环境传感、土壤检测、气象监测等设备,实现对苗木长势、叶片颜色、病虫害、墒情等关键指标的动态监测,为科学育苗、病害防控、水肥调控提供数据支撑。

二、监测目标
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实时监测苗木株高、绿度、叶面积指数等长势指标;
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动态识别黄叶、卷叶、矮化等异常生长信息;
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实时掌握土壤温湿、环境温湿、光照等生态因子;
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支持远程查看、数据分析、预警推送与农事指导;
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为苗圃精细化管理提供可视化、量化决策依据。
三、需求分析
传统苗情监测方式依赖人工观察,周期长、效率低、主观性强,难以全面反映苗木真实生长状态。苗圃区土壤类型多样、管理精细,对环境感知的精准度要求更高。急需部署一套具备远程自动化感知能力的智能监测站,实现全天候、无干扰的数据采集与反馈,助力科学育苗与智能管理。
传统苗情监测方式依赖人工观察,周期长、效率低、主观性强,难以全面反映苗木真实生长状态。苗圃区土壤类型多样、管理精细,对环境感知的精准度要求更高。急需部署一套具备远程自动化感知能力的智能监测站,实现全天候、无干扰的数据采集与反馈,助力科学育苗与智能管理。
四、监测方法
采用多光谱视觉系统获取苗木冠层图像,分析叶绿素含量与病害迹象;结合环境气象传感器获取空气温湿度、光照强度、风速风向、雨量等信息;配套土壤墒情仪监测表层及根系区土壤湿度和温度;通过集成式采集终端进行数据整合、处理并远程传输至云端平台。
采用多光谱视觉系统获取苗木冠层图像,分析叶绿素含量与病害迹象;结合环境气象传感器获取空气温湿度、光照强度、风速风向、雨量等信息;配套土壤墒情仪监测表层及根系区土壤湿度和温度;通过集成式采集终端进行数据整合、处理并远程传输至云端平台。
五、应用原理
多光谱相机基于红光、绿光、蓝光、近红外等波段的光谱反射差异,动态评估植物生理状态。环境因子通过高精度传感器感知并转化为数字信号,经由采集终端统一处理后上传。系统内置AI算法可辅助识别苗木病虫害表现特征,形成苗情地图与预警模型。
多光谱相机基于红光、绿光、蓝光、近红外等波段的光谱反射差异,动态评估植物生理状态。环境因子通过高精度传感器感知并转化为数字信号,经由采集终端统一处理后上传。系统内置AI算法可辅助识别苗木病虫害表现特征,形成苗情地图与预警模型。
六、功能特点
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支持全天候实时监测苗木长势、环境参数、土壤墒情等指标;
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多光谱成像结合AI识别算法,精准识别黄叶、斑点、枯萎等病害苗情;
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自动上传数据至云端平台,支持手机小程序、电脑网页实时查看;
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多参数数据可视化展示,生成苗情热力图与趋势分析图;
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支持告警设定,如土壤干旱、光照异常、高温胁迫等自动通知;
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模块化部署,便于灵活组合风向雨量、空气质量、虫情等拓展模块;
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系统稳定可靠,支持太阳能+锂电池或市电双供电方式;
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全套设备防水抗晒,适应露天苗圃环境。
七、硬件清单
包括多光谱苗情相机、土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、雨量计、风速风向传感器、数据采集主机、远程通信模块(4G)、太阳能供电系统、支架组件等。
包括多光谱苗情相机、土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照度传感器、雨量计、风速风向传感器、数据采集主机、远程通信模块(4G)、太阳能供电系统、支架组件等。
八、硬件参数(量程、精度)
株高监测范围10200cm,精度±1cm;
叶面积指数监测范围0.110,误差±0.2;
土壤湿度测量范围0100%,精度±2%;
土壤温度范围-40+80℃,精度±0.5℃;
空气温度范围-40~+85℃,精度±0.3℃;
光照强度范围0200000Lux,精度±3%;
数据采样周期支持5分钟1小时可调;
通信方式支持4G全网通、兼容WiFi与有线传输;
设备防护等级不低于IP66,适合长期户外运行。
株高监测范围10
叶面积指数监测范围0.1
土壤湿度测量范围0
土壤温度范围-40
空气温度范围-40~+85℃,精度±0.3℃;
光照强度范围0
数据采样周期支持5分钟
通信方式支持4G全网通、兼容WiFi与有线传输;
设备防护等级不低于IP66,适合长期户外运行。
九、方案实现
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依据苗圃布局设置多个监测站点,确定代表性区域;
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将多光谱相机安装于固定支架,调整角度覆盖苗木冠层;
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传感器连接至采集终端,完成参数配置与平台对接;
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启用远程通信功能,定时上传监测数据至云平台;
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云端平台提供苗情评估、趋势分析、农事建议等服务;
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后期支持根据数据反馈进行灌溉、施肥、病害防控指导。
十、数据分析
平台对采集图像与传感数据进行分析,自动生成苗情长势评估报告;结合历史气象与苗情数据建模,识别异常波动,辅助科学诊断。系统支持对比分析、异常追溯、地图热区展示,便于管理者全面掌控苗圃整体健康状况。
平台对采集图像与传感数据进行分析,自动生成苗情长势评估报告;结合历史气象与苗情数据建模,识别异常波动,辅助科学诊断。系统支持对比分析、异常追溯、地图热区展示,便于管理者全面掌控苗圃整体健康状况。
十一、预警决策
系统支持自定义多参数预警规则,达到阈值自动推送信息至手机、微信等终端。可预警干旱风险、高温胁迫、病害苗情、光照不足等问题,提示用户及时采取补救措施,保障苗木正常生长。
系统支持自定义多参数预警规则,达到阈值自动推送信息至手机、微信等终端。可预警干旱风险、高温胁迫、病害苗情、光照不足等问题,提示用户及时采取补救措施,保障苗木正常生长。
十二、方案优点
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无需人工巡视,远程即可全面掌握苗情动态;
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数据客观真实,消除人为主观干扰;
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系统稳定,适应多种苗圃地形及气候条件;
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支持后期拓展病虫害识别、智能灌溉等应用模块;
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显著提升育苗效率与管理科学性,节约成本。
十三、应用领域
广泛适用于林木苗圃、蔬菜育苗基地、中药材种苗基地、果树苗圃、观赏植物基地、科研试验田等场所的智能苗情监测与管理。
广泛适用于林木苗圃、蔬菜育苗基地、中药材种苗基地、果树苗圃、观赏植物基地、科研试验田等场所的智能苗情监测与管理。
十四、效益分析
通过实时掌控苗情状态,苗圃可有效降低病害损失、减少农药施用次数、提高苗木成活率;提升苗木质量等级与商品率,增强客户信任;实现精细化种植管理,降低运营成本,推动农业现代化发展。
通过实时掌控苗情状态,苗圃可有效降低病害损失、减少农药施用次数、提高苗木成活率;提升苗木质量等级与商品率,增强客户信任;实现精细化种植管理,降低运营成本,推动农业现代化发展。
十五、国标规范
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《GB/T 32746 农业环境监测技术规范》;
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《NY/T 1106 农业物联网数据传输规范》;
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《GB/T 20478 设施农业环境参数测定通则》;
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《GB/T 22239 信息安全技术 网络安全等级保护》;
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《GB/T 30136 农作物长势遥感监测评价指标体系》。
十六、参考文献
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农业农村部信息中心,《智能农业感知技术发展白皮书》;
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中国农业科学院,《基于多光谱成像的苗情监测技术研究》;
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国家农技推广中心,《设施农业环境调控技术规范》;
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《精准农业与作物信息感知技术》教材与工程案例。
十七、案例分享
某省级苗木基地建设智能苗情监测站12套,覆盖各类育苗区、试验区和种植示范田,实现了对不同树种和作物苗情的全天候监测。系统建成后,成功预警三次病害苗情,提升苗木出圃合格率至98%以上,成为该地智慧苗圃数字农业转型标杆项目。
某省级苗木基地建设智能苗情监测站12套,覆盖各类育苗区、试验区和种植示范田,实现了对不同树种和作物苗情的全天候监测。系统建成后,成功预警三次病害苗情,提升苗木出圃合格率至98%以上,成为该地智慧苗圃数字农业转型标杆项目。
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