Farm Background
国家现代农业(种业)产业园

三亚市崖州区农业试验站总体规划与实施方案
试验示范基地总体规划

11大功能区块 · 44个精准单元 · 全生命周期数据溯源

项目目标与任务

建设数据驱动的现代农业试验站

本项目以“精准试验 + 智能管理”为核心,打造集种植科研、实时监测、智能灌溉、病虫害防控与数据分析于一体的农业试验站。通过数据驱动的精准农业方案,为高校与科研院所提供稳定的科研平台,支撑作物品种对比、栽培模式验证,并将成果转化到规模化生产。

项目定位
精准科研·智能管理·可持续生产

实时掌握土壤、水肥、气象、病虫害与光谱数据,形成可复制的种植指导体系。

2.1 项目目标

建设现代化农业试验站,提供精准种植科研平台,实时同步多维数据,生成科学的种植指导方案,推动精准农业与智慧农业技术落地,提升生产效率、减少资源浪费,并确保农业生态环境的可持续发展。

  • 面向高校与科研院所提供数据可追溯的试验环境。
  • 整合灌溉、施肥、气象、病虫害与光谱监测,形成多维数据资源。
  • 以数据分析与 AI 模型为基础,输出精准决策参考。

2.2 主要任务

  1. 农业种植试验区建设与管理:规划多种作物试验区,配置灌溉、土壤、气象、病虫害监测设施,实现实时水肥调控与试验策略调整。
  2. 传感器与数据采集系统安装:布设土壤、气象、病虫害监控设备,依托有线/无线网络将数据实时回传至数据平台。
  3. 智能化农业管理系统开发:建设云端管理平台,支持智能灌溉、施肥、病虫防控与过程分析,生成可执行的管理方案。
  4. 农业试验数据收集与分析:汇聚作物生长、水肥、气象等长期数据,形成评估模型并迭代优化种植策略。
  5. 科研成果转化与推广:将精准种植方案输出给农业经营主体,协同高校与科研院所推广应用,提升水肥效率并降低病虫害风险。
  6. 项目管理与运营:建立专业团队负责安装、调试、运维与评估,确保系统稳定运行并持续升级优化。

项目预期成果

  • 形成可复制的精准种植指导方案,支撑作物管理决策。
  • 通过精准灌溉/施肥,降低水肥浪费并提升资源利用率。
  • 实时监控病虫害并精准预警,减少损失与药剂使用。
  • 积累科研数据并转化为技术规范,推动精准农业推广。

土地与地块划分

项目覆盖 477 亩,划分为 11 个大块区(30-45亩/块)与 44 个小块区(5-15亩/块)。

  • 每个大块区聚焦特定作物或试验主题(如水稻、蔬菜、经济作物、节水示范等)。
  • 小块区统一配置水量计、土壤五参、光谱监测,支撑差异化科研需求。
  • 园区共享无人机、光谱相机与气象站,实现全域监测。

设备与技术方案

  • 灌溉计量系统:44 套电磁流量计 + 智能阀门 + 自动灌溉终端,实现水量精控。
  • 土壤监测系统:44 套湿度/养分/温度/pH 传感器,实时掌握根际环境。
  • 气象与虫情监测:园区级气象站 + 11 套虫情监测(诱虫灯、自动捕虫、图像识别)。
  • 作物生长监测:光谱相机、无人机遥感与数据平台联动,输出长势评估与差异图层。

所有数据通过 DTU/4G/光纤传输至云端,提供实时决策支持。

11个功能区块精准划分

点击地图上的 01-11 号地块,查看具体科研任务与传感器配置

区块划分11
01
02
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04
05
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08
09
10
11

终端检测设备配置详情

小区级·精准感知

数量: 44套 (每大区4个)
灌溉控制
电磁流量计+智能阀门
土壤监测
温/湿/盐/pH/NPK

大区级·病虫害防控

数量: 11套 (每地块1个)
物理诱捕
杀虫灯+自动捕虫器
AI图像识别
高清抓拍+云端分类

园区级·全域统筹

数量: 1套 (位于06地块)
气象监测站
风速/雨量/光照/温湿度
无人机光谱
MicaSense相机+自动机场

2.2 智慧监测方案

监测方案与系统联动设计

2.2.1

精准灌溉计量系统

围绕11个大区、44个小区构建灌溉水量的“计量-调度-执行”闭环。

如何监测

监测数据
    分析研判

    核心设备
      覆盖 & 频次

      联动策略

      数据对比互动面板

      选择任意两个监测方案,快速查看其监测数据侧重点与智能分析能力差异。

          多维雷达对比

          实时性 / 覆盖 / 数据 / 智能

          监测中心数据大屏模拟

          总体运行总览 + 11个地块的实时状态,满足领导对宏观与微观的同步掌握

          系统在线
          172 / 176

          在线率 97.7%,全部设备均完成自检

          平均墒情
          67%

          对照区:65% | 目标区:70%

          今日灌溉量
          482 m³

          平均 11 m³/小区,自动执行 38 次

          告警摘要
          2 条轻微告警

          地块05偏干 | 地块09风速偏高

          全园遥感巡检
          航线 A · 长势评估

          最新更新 10:05

          覆盖地块
          11
          航测面积
          477 亩
          全园实时图像
          CAM·UAV / 巡检航线 A
          AI 判定:无明显胁迫点
          NDVI 0.75
          NDRE 0.68
          平均含水 67%
          异常点 3

          耕层监测

          根际环境
          平均湿度 (-20cm)67%
          N/P/K 指数0.84
          25.1°C
          地温
          1.2 dS/m
          EC

          灌溉调度

          实时流量
          45.2
          m³/h
          38
          自动指令
          6
          人工干预

          分地块实时信息

          优先显示需要关注的 6 个地块

          Realtime

          作物全周期数据溯源与决策

          查询对象:地块02 - 甜玉米试验田

          🌱 播种🌿 拔节🌾 抽穗🌽 灌浆🏁 成熟
          当前阶段:播种出苗期

          田间实景 / 光谱诊断

          NDVI
          0.12
          NDRE
          0.08
          EVI
          0.10
          生长势指数15%

          出苗期焦点:关注出苗整齐度与叶色。

          水肥投入记录

          阶段灌溉
          8.0 m³/亩
          与上一阶段对比 +5%
          阶段施肥
          8 kg/亩
          氮:磷:钾 = 2:1:1
          累计灌溉
          15.5 m³/亩
          季节进度 15%
          累计施肥
          8 kg/亩
          计划完成度 10%

          环境与日照监测

          日均气温
          22.5°C
          空气湿度
          68%
          土壤湿度
          65%
          日照时长
          6.2 h
          蒸散/VPD
          0.8 kPa
          风速
          2.1 m/s

          监测数据追踪

          系统自动将多源数据写入阶段档案,便于科研复盘。

          • 播种密度达 98%,行距偏差 <2cm。
          • 墒情满足 70% 目标区间。
          • 出苗期间未检测到病虫害。

          监测备注:同步记录土壤氮素与叶绿素数据。

          病虫害动态

          低风险
          诱虫灯捕获 2 头地老虎幼虫,密度低。
          处置:布设生物诱剂 + 夜间巡田。

          AI 处方建议

          待执行:精准补水 + 微肥喷施

          系统分析:生长状况优良,无明显胁迫。

          监测设备配置表

          序号 设备 / 项目名称 单位 数量 单价 (元) 总价 (元) 技术参数 / 说明
          1电磁流量计4412,000528,000DN150;精度±0.5%;介质温度0-80℃;压力≤1.6MPa;IP68;RS485/4-20mA;4G;DC24V;橡胶衬里;含安装辅材
          2DTU设备882,500220,0004G DTU;MQTT/Modbus;一发多收;RS485/RS232;AES/SM4;防雷;-20~70℃;含5年通信费
          3电动水阀442,500110,000DN150;球墨铸铁/不锈钢;AC220V;Modbus反馈;阀位精度≤1%;IP67;手动应急
          4自动灌溉系统4412,000528,000实时数据自适应灌溉;RS485/4G;自动控制阀门;边缘策略;IP65
          5土壤温湿度传感器443,500154,000电容/TDR;0–100%VWC;精度±2%;RS485;IP68;埋深0-30cm
          6土壤养分传感器444,500198,000NPK 0–1999mg/kg;精度±5%;湿度/温度补偿;RS485;IP68
          7pH值传感器441,50066,0000-14pH;精度±0.1;自动温补;RS485;钛合金电极
          8温湿度传感器11,5001,500温度±0.2℃;湿度±2%;4G/RS485;-40~85℃;IP65
          9光照强度计13,5003,5000–200,000Lux;400–700nm;精度±5%;RS485/4G;IP65
          10降水量计13,5003,5000.2mm 分辨率;精度±4%;RS485;不锈钢结构
          11风速计11,2001,2000–60m/s;精度±(0.3+3%);RS485;IP65;碳纤维风杯
          12诱虫灯113,20035,200波段 320–680nm;光控开关;IP55;覆盖30–50亩
          13自动捕虫器114,30047,300自动诱捕+计数;RS485/4G;不锈钢机身
          14图像识别系统113,50038,500AI识别>60类虫害;1080P;YOLOv8;4G传输
          15光谱相机170,00070,000RedEdge-P;5通道;GSD 2cm@120m;日光传感器;RTK支持
          16无人机起降平台1200,000200,000支持 DJI/Mavic;自动充电;远程起飞;天气检测;IP54
          17服务器335,000105,000双Xeon;128GB;SSD/HDD阵列;双电源;万兆网卡
          18工作站3120,000360,000i9/7950X;RTX A4000/4080;32GB;SSD1TB;4K显示器
          19100寸数据大屏125,00025,0004K;亮度≥500cd;HDMI/网络;支持多分屏
          20打印机14,5004,500激光;双面打印;A3/A4;月负荷≥50,000页
          21网络设备112,00012,000万兆核心交换机;千兆接入;VLAN/ACL/QoS;VPN路由
          22网络安全设备1150,000150,000防火墙≥4Gbps;IDS;防病毒;VPN加密
          23机房装修1200,000200,000布线;机柜;UPS;精密空调;防静电地板;隔音
          24田间指示牌202,50050,000镀锌/铝板;防腐蚀;地块编号与说明
          25土建工程1350,000350,000道路硬化;水渠改造;管沟开挖回填;设备基础
          26试验检测设备1350,000350,000COD/氨氮仪;土壤速测仪;叶绿素计;手持光谱仪
          27系统开发11,000,0001,000,000数据平台;决策模型;数据分析;策略报告;设备协议开发
          28系统集成1100,000100,000设备调试;通讯联调;平台接入;AI部署;培训
          29线缆辅材1150,000150,000线缆、接插件、辅材等配套采购与敷设

          投资与建设综述

          本项目总投资 5,06.12 万元,覆盖田间终端、自动化灌溉、环境监测、无人机遥感、数据平台开发与系统集成等全链条能力。通过布设多源传感器、自动控制终端与数据分析平台,实现土壤水肥、光照、气象及病虫害的实时监测,并结合 AI 与大数据,为科学灌溉、精准施肥和病虫防控提供量化决策,最终保障种植管理、制种流程与收获环节的高效、安全、可持续。

          覆盖 11 大块区 × 4 小块区 + 园区共享节点