第一章  项目背景及简介

   1.1 项目建设背景

近年来，陕西省在发展现代农业进程中，以建设国家现代农业示范区为重点，，以新型农业经营主体带动农户发展，以品牌建设带动市场营销和效益提高，以体系建设带动公共服务和机制创新”的发展思路，用现代农业发展理念生产绿色高端农产品，实现了农业的全面转型升级。

中国移动作为我国通信行业的领跑者，不仅在通信建设领域成绩斐然，在物互联网、大数据、云计算方面也大有作为。已经建成的OneNET中国移动物联网开放云平台，以高扩展的数据库、实时数据处理、智能预测离线数据分析、数据可视化展示等特点，为各行各业提供了优质的大数据信息服务。在农业领域，积极应用大数据技术指导农业产业发展，是我国农业发展的必然趋势。

随着各地农产品电商平台的建设，陕西省特色农产品逐步走向省外，苹果、猕猴桃、富硒茶叶、红枣核桃、大棚蔬菜等特色农产品影响力持续提升。但是，农产品价格受“大小年”、“市场端”、“信任度”等因素影响很大，农民很难准确获得市场信息和消费者需求，提量未必提价，增产未必增收，从而严重影响农户增收和种植积极性，其原因是农业生产和消费信息的不对称。同时，随着中央对农业供给侧结构性改革的持续推进和食品安全管理的不断提升，如何使农产品不断满足消费者的需求，使得产地端和消费端建立有效链接，形成农民、企业、政府、消费者之间的信息对等，成为我们越来越关注的问题。

因此，建立三农大数据综合信息服务平台，加快农业信息化水平建设以解决农业生产、消费的信息不对称问题是陕西省农业发展的当务之急；在大数据时代，通过建立综合的三农数据平台，加快农业信息化水平建设以解决农业生产、消费的信息不对称问题；以先进的数据信息分析和灾情虫害预测，科学指导农民种植，持续优化土壤结构，增产提质，创造品牌；利用大数据、云计算、物互联网技术，通过建立综合的数据平台调控农业生产，通过采集数据并解析输出，制定一系列调控和管理措施，使农业高效发展。同时，建立和健全从农田到餐桌的农产品质量安全监管体系，建设生态环境监测与农产品安全溯源系统，实现农产品一张网监管，推进农产品品牌化进程，让农业大有可为。    

1.2产品简介

由广州大气候农业科技有限公司共研发推广的三农大数据综合信息服务平台、“气候云AOS”农业操作系统、“农眼”农业智能采集监测基站，是致力于农业物联网规模化应用的智能方案。该产品以先进的智能化农业设备“农眼”智能采集监测基站为载体，通过监测与采集图像、土壤、气象、产能、病虫害等信息，运用数据分析云端服务“气候云AOS”农业操作系统，为科学种植、区域农业监控管理、食品安全溯源、农产品品牌打造提供技术及数据服务。该产品方案的功能切实改善了农业产销中面临的三大问题：农民收入问题、生产管理问题、食品安全问题。目前公司所辖产品均已获得国家知识产权局的专利认证。

由“农眼”智能采集基站+“气候云AOS”农业操作系统组成的农业大数据综合服务平台，覆盖了农业产业链条中从种植到加工、物流、销售、追溯、监管等各个环境，目前主要功能成熟应用在农业科学精准种植生产、食品安全追溯体系、政府区域农业监管、新农村建设、精准扶贫等领域。

第二章  项目建设的必要性和可行性

2.1建设的必要性

当前中国农业面临的最大问题在于，“小农经济”的生产模式、“靠天吃饭”的决策模式、作物细分类的种植技术难点、以及传统非智能化的生产流程在大部分县市农村依然占据主导。而随着近年来政府强力主导的土地确权与土地流转，专业农民、承包大户、中小农场等农业新概念应运而生，农业产业的结构性改革将愈趋强势，因此农业大数据综合应用的重要性不言而喻。

建设农业大数据平台，对农业大数据进行分析、处理和展示，并将所得结果应用到农业的各个环节，能更好的推动我县传统农业向现代农业的转型，助力我县农业信息化和农业现代化的融合。同时农业大数据有助于开展农产品监测预警，通过深入挖掘并有效整合农产品生产和流通数据，进行专业分析解读，为农产品生产和流通提供高效优质的信息服务，以提高农业资源利用率和流通效率，为农业供给侧结构性改革提供新动能，进而保障食品安全，便利农民，促进农业产业平稳可持续发展。

2.2建设的可行性

建设所需的基础设施制作工艺先进，应用前景广阔，受众市场成熟，国内互联网技术发展迅速，陕西本土的农业及土地数据也正在逐渐积累，基础数据库逐步完善，人才资源也具备。同时，建设三农大数据符合陕西特色农业发展的政策方向。通过大数据，加快推进陕西现代农业发展，提高农产品质量，保证食品安全，同时提高农民的栽培水平和种植效益，从而提高农民收入，改变传统扶贫模式，推动区域生态发展，正是我省农业发展的有效方式。因此，农业大数据从技术层面、资金层面、数据价值层面都是可行的。

第三章  项目的功能与意义

3.1项目的功能

农业监管：“农眼”智能集采监测基站可以监测到局部大气温度湿度、风向风速、气压值、降水量等相关气象数据与气象灾害数据等，土壤温湿度阈值、肥力、EC值、PH值、养分含量等数据信息。“农眼”智能监测基站将采集的数据以及农作物和田间的实时图像信息反馈三农大数据综合信息服务平台，再经过存储和计算，展示在服务平台上。农户可以实时了解农田情况，政府可以监管食品安全，指导科学种植，消费者可以进行农产品安全追溯，实现农产品从田头到餐桌的全程监管。

新农村建设：在新农村建设过程中，应用三农大数据综合信息服务平台中的实时图像监控，科学有效地监督了施工情况、还可以进行项目管理、工程追溯、物资调配、施工质量等作业流程，不仅使项目做到进度有序、风险可控、随时调控、信息备份，还可对日后的项目管理提供全面的信息支持。

精准扶贫：“农眼”智能监测管理系统可加入社交应用探索，旨在为众多用户：农户、政府、定点帮扶单位、农企、电商提供一个平台，通过对扶贫信息的整合对接于合理分配。了解各方的实际业务数据后，有便于陕西省政府相关机构跟进贫困户的发展情况，实时发现扶贫过程中的“疑难杂症”，迅速做出判断和决策，将行业交流与资源机会合理配置，建立起多方链接，打造出一条高效的扶贫路线，精准有效地为贫困户的生产提供指导，发挥精准扶贫效益。同时，按照实际情况，录入扶贫档案信息，优化推进扶贫项目，监管扶贫资金使用情况。对接相关扶贫措施和计划，从模式、技能、思想三方面落实精准扶贫工作。

3.2项目的意义

建设三农大数据综合信息服务平台，对三农大数据进行分析、处理和展示，并将所得结果应用到各个板块，能更好的推动我县传统农业向现代农业的转型，助力我县农业信息化和农业现代化的融合，极大改善当今县农村环境，提升农民生活质量水平。同时三农大数据有助于开展农产品监测预警，通过深入挖掘并有效整合农产品生产和流通数据，进行专业分析解读，为农产品生产和流通提供高效优质的信息服务，以提高农业资源利用率和流通效率，保障食品安全，便利农民，促进农业产业发展。

此外，三农大数据还能为政府及涉农部门提供数据共享和产业指导,为提升农村整体风貌提供可视化参考数据，更好地贯彻落实建设新农村的目标；帮助农户进行生产管理及政农信息互通,为消费端提供原产地信息及认证溯源。该项技术是发展现代农业的重要技术支撑，对社会管理、发展预测、企业和部门的决策乃至社会的各个领域都将产生重大影响。

第四章  项目建设方案

4.1总体目标

通过三农大数据平台的建设，汇集各方优质资源，构建农业领域特色的大数据中心，发挥农业产业大数据的重要作用，提升农产品质量和价值，增加农民收入，促进我省食品安全质量示范城市的建设和农业产业现代化进程。同时，积极促进我省“一村一品，一镇一业”政策的落实，优化农村电商产业发展，迅速提升我省各类农产品品牌知名度，推进我省生态循环农业的发展和绿色乡村旅游产业的升温，加快城乡一体化建设步伐，进而带动我省经济平稳快速发展。 

4.2建设内容

4.2.1大数据综合信息服务平台及智能基站管理系统

陕西省三农大数据综合信息服务平台可以设立在政府相关管理部门或现有大型集中化农业管理示范基地，该平台集农作物数据监测、数据分析、图像监测、产品溯源、电商交易等于一体，为全省农业科学种植管理、产品销售提供全程服务。

在陕西省各重要农产品示范基地布置『农眼®』智能监测管理系统，通过综合信息服务平台对全省智能监测基站覆盖区域进行统一监控管理。『农眼®』智能监测基站利用物联网技术建立人与地的连接，将采集到的图片、视频、气象数据、土壤数据（可扩展远红外温度、图像、作物生长营养成分变化等126种传感器）等实时传输到“云服器”以大数据方式呈现到手机、电脑、电子商务产业园区监视大屏、互联网web页面，并与我省测土配方、施肥计划相结合，达到精准化指导种植。

项目实施后，农户依靠大数据发展高效农业，将提高农户对大数据认知程度，使农户积极主动参与项目的完善建设，熟悉智慧农业的精准指导方式，进而认可科技农业的效益产出，完成农民财富和农业经验的逐步积累。

图1：农业大数据信息平台系统登录界面

图2：平台子系统部分端口加载页面

图3：广东省郁南县农业大数据监控调度平台（实际应用案例）

图4：种植气象及土壤数据实时动态监测

图5：区域数据分析及对比图谱

图6：田间种植信息实时图像监控

图7：田间种植信息智能采集监测基站系统（农眼）

4.2.2农产品溯源系统

农产品质量安全追溯系统以溯源二维码作为主线，大数据气候云分析平台为载体，针对农产品从生产到销售各环节，利用“农眼”智能监测管理系统采集农产品在生产、加工、包装、运输、销售的相关信息，将信息上传纳入系统追溯数据库，为消费者提供及时的农产品质量安全追溯查询服务，信息内容包括农作物的成长记录、农场环境、农事耕作信息的实景图片，通过直观可见的方式建立消费信任。农产品溯源系统也为政府部门提供了技术保障、流通环节的智能储运技术为农产品的保鲜和防腐提供了技术支持，而食品安全溯源技术更是为食品安全监控提供了保障，这让相关政府部门的监管更加有效，有迹可循。

图8：全国农业大数据监控调度平台

图9： 农产品质量安全追溯系统数据流程图

图10：检测平台溯源看板界面（农事信息）

图11：畜牧养殖业质量监管系统平台构架

4.2.3智能灾情预警信息系统

该系统的主要功能包括：

（1）灾害预警智能触发与决策；

（2）预警信息自动化加工与处理；

（3）灾害影响智能判别与任务调度；

（4）开放式与可定制的灾害防御信息。

图12：基于地块信息的自然灾害预警

4.2.4专家可视化远程诊断系统

该系统将省市县的病虫害防治专家信息及联系方式全部集中到一起，用户可联线专家咨询病情危害防治难题，亦可将自己的防控经验分享到系统中。针对各类农产品常见病虫害的远程诊断和咨询，主要提供病虫害的多媒体信息查询、病虫害专家诊断系统诊断、提供植保专家在线实时诊断和咨询以及非实时咨询等功能，通过将专家系统技术，解决病虫害远程诊断和咨询问题，将专家系统诊断和农民寻求有机结合在一起。

4.2.5农村项目工程建设进度监管系统

智能监测基站还分布在陕西多个县区乡镇的新农村建设、人居环境综合整治工程现场，提高政府的远程监管，统筹实施的能力，随时查看项目进度、资金使用情况、负责人管理进程等。如图所示应用案例为：广东连滩镇兰寨、长乐、石桥头村的省级新农村示范片建设和农村人居环境综合整治项目，保证了相关项目的建设进度，有效提升工作效率。

图13：新农村建设项目实时监控

4.2.6精准扶贫业务信息数据系统

针对使用智能监测管理系统的农户和合作社成员，我县开展了农业大数据培训和电商营销培训等，帮助农户快速掌握农业信息化工具，通过智能监测基站、农业操作系统等进行高效农事耕作、农场管理、农产品销售，实现产供销一体化。

通过智能监测基站通过监测监控和农产品溯源，可以精准有效地为生产提供指导，从模式扶贫、思想扶贫、技能扶贫上下功夫，实现大数据交叉增益，发挥精准扶贫效益。

4.3三农大数据综合信息服务平台功能介绍

陕西省“三农大数据综合信息服务平台”将陆续完成以下端口功能的扩容搭建：

（1）农业大数据端口：

全局监控：通过GIS/GPS技术将管辖区域环境数据通过地图展示、采集数据总数监测、作物采集数据分析、区域采集数据分析；

环境分析：对管理范围内的环境按区域、作物等进行分析对比，通过线性图标进行分析；

监控数据分析：实时监测环境数据、实时监控地块作业图像，参与农事记录。

（2）食品安全端口：

生产过程溯源：环境数据通过农眼自动采集，并按环境参数类型存储计算，投入品（种子、农药、化肥）的使用管理，app现场耕作记录登记；

质量检测体系：产品生产环节中的抽检登记，采收环节批次送检登记，销售市场的回购抽检登记；

农产品保险体系：农产品购买保险，赔付的情况记录；

物流监管体系：产品的包装（合并溯源二维码生成外包装标签），产品的装车（扫描溯源二维码/外包装标签，生成物流单据）；物流企业注册（物流企业实名注册，物流企业员工实名注册），物流过程登记（物流员工APP确认物流单据交接，记录物流过程），物流路线GIS展示；

加工监管体系：加工企业注册（加工企业注册，加工企业员工实名注册），加工登记（加工企业员工扫描自己工号，溯源二维码，确认产品加工记录）；

溯源平台：在看版内展示溯源二维码被扫描数据分析（按品类查看二维码扫描次数分析图表和扫描区域分布图表），看板产品溯源查询（在看版内可以对管理范围内的溯源二维码进行溯源查询）。

（3）智慧农业端口：

天气灾害预警：获取天气预报数据，并对灾害天气进行区域预警提示；

生物灾害预警：通过采集气候土壤等数据信息，结合历史虫害发生环境，预测生物灾害信息，提前部署安排，防患于未然；

产品价格趋势：价格趋势图标及价格预测（结合产量、质量、市场吸收量等因素，对产品价格的历史趋势分析，完成未来几天内的价格预测），价格区域对比分析（对不同区域的产品价格进行对比分析，确保市场供需信息对等全面，为价格调控做有力参考）。

（4）精准农业（种植模型）端口：

种植模型抽取：通过生产批次耕作情况推导种植模型（对于不同批次的产量、质量和环境数据对比，推动种植模型），通过对作物生产状况分析修复种植模型（对作物实时生长状况的分析和可溯回更早生长周期的环境，生产形态对比整理种植环境标准）；

种植模型输出：APP种植服务（通过手机对异常生产环境因素进行提醒并推送对应植保方案），精准作业（通过对“农眼”采集数据和种植模型的对比达到精准作业方案的输出，如精准灌溉、精准施肥、精准采摘等）。

（5）数字农场端口：

农场数字化（掌上农场）：通过GIS/GPS技术把农场和地块搬到电脑上进行管理，让农场主用新科技远程监管农场，同时通过平板电脑就可以选择不同的农场按地块为单位对作物长势、环境数据、种植计划、产量遥感、耕作数据等进行管理；

耕作计划：对农场进行耕作计划安排，监控耕作计划的详细执行情况；

地块监控与联动：在看版内可以快速浏览每块地的当前生产环境、种植计划、是否健康等数据，通过自动化设备厂商提供的借口，进行设备机械化联动；

库存管理：投入品出入库的管理，成品出入库的管理；

成本费用管理：基本账务报表输出，出入分析报表，投入品使用分析报表。

（6）专家服务端口：

自主专家服务：APP种植服务，通过对种植模型和植保方案的学习、整理、分析，对有问题的环境自动提醒，并输出对应的措施；

人工专家服务：专家诊断平台（专家对农场按地块进行诊断，可以对农场主进行诊断后处理方案的推送，并将沟通的记录保存作分析），地块健康卡（建立地块健康卡，可以查看历史问题和产生问题的当时环境、图像数据，并能够根据历史情况自主生成植保方案），专家和农户可以随时在线视频沟通交流，便于诊断作物情况。

（7）农技承包服务端口：承包了农场的农药、种植方案的厂家可以远程监控农场，不需要在现场进行管理，减少人力成本，且对标准方案进行自动校验。

（8）农业电商端口：

电商和农场（合作社）的连接：通过数字农场让电商可以监控作物生长情况、环境情况、农事情况，并可以对生产规模进行规划和干预；

电商产品溯源监控：和与溯源平台系统集成，提供电商用户监控购买产品每个环节的数据信息；

消费者与农场的连接：提供农产品平台，让消费者可以向农场租用地块，系统成为订单工具，产生具有市场前景的订单式种植模式。

（9）精准扶贫：

扶贫地图：通过GIS/GPS地图把困难农户的分布情况进行罗列，对照产业规划，精准制定脱贫计划；

扶贫项目：按项目对扶贫的项目内容、人物、扶贫前后信息进行展示；

扶贫资金利用：项目资料的利用公示。

第五章  预期效益

5.1 经济效益

（1）增农作物产量、减少人力资源的投入、节约能源资源投入成本、提升农作物种植效率。在经济效益方面，三农大数据进而主要表现在有利于提高生产效率、降低循环流转成本、节约能源资源投入成本、带动农业大数据技术相关设备和软件产业的发展等；

以广东云浮市郁南县为例，大气候农业与广东云浮市政府建成了农业大数据综合服务平台，政府出资搭建平台，为种植户安装检测基站设备，汇聚当地的专家、企业、电商等资源，建立起覆盖全产业链的监管服务平台。2016年7月份，当地无核黄皮上市，80%的农户都能实现网上销售，平均价格达到16块/斤，较过去每斤提价近9元，亩产量提升270斤，种植农户单亩收益提升2400元，既增加了农民收入，又提升了农民种植积极性。农户可以完全根据手机终端APP分析推送数据提前预判实施农事计划，实时接受种植指导和农事提醒，脱离传统大棚种植，不仅提高效率还降低成本，同时保证农产品绿色品质。目前，广东郁南三农大数据模式已经是广东农业部门重点推广的农业现代化项目之一，成已为全国农业信息化工程的应用典范。

此外，该市龙须菜农业大数据产业园项目位于云浮市建城镇，占地约130亩。如今，龙须菜园通过引入“农眼”智能监测管理系统，以及应用自主研发的“空中雾灌系统”，已经实现全面物联网种植，依据收集到的作物信息，输出耕作灌溉方案，解决了传统灌溉方式的弊病，提高亩产量的同时也极大的节约了水资源。据悉，菜园的总产量2016年达到了75—80万斤，亩产量2017年预计突破6000斤，几乎在传统龙须菜种植产量上实现翻番。同时，农场管理员直接在手机上查看菜园情况，节省劳动力，同时比人工经验更加精准科学。

与此同时，广东、广西、海南、四川等地均已开展三农大数据平台与智能采集检测基站的推广使用，在果类、水稻、烟草、茶叶等种植区域开展试点应用项目，多地已经取得良好的经济效益和推广成果。

（2）品牌化运作提升产品溢价。在项目第二期及第三期完成后，品牌化运作将推广到全国范围，可在提高生产效率、降低循环流转成本、节约能源资源投入成本、增加农产品附加价值等方面发挥更大的经济效益，持续扩大受益农户群体，地方政府税收逐年递增。农业大数据的建设还将带动我省农业信息化、大数据技术相关设备、计算机产业、制造业以及智能软硬件产业的发展。

（3）此外，通过“农眼”智能采集监测基站安装和三农大数据综合信息服务平台建立，真正把扶贫对象底数摸清，实施精准帮扶，推出了电商扶贫、产业扶贫等切合区域特点的扶贫项目，并落实到村，让更多贫困户在产业扶贫项目中分配到合理的岗位，发挥自身最大优势，为相关产业做贡献，带领其他贫困户走上脱贫致富的道路。

5.2 社会效益

（1）保障食品安全。农业大数据技术的应用实现了农业生产管理的精准化，可以有效控制投入的化肥、农药和饲料添加剂等危害健康的物质残留问题。流通环节的智能储运技术为农产品的保鲜和防腐提供了技术支持，而食品安全溯源技术更是为食品安全监控提供了全面保障，真正做到从土地到餐桌的农产品无缝质量追溯。后期争取将香港理工大学农产品检测试验中心落户我省，为我省乃是全省食品安全的品质终端溯源带来莫大优势。

（2）节约能源资源。农业大数据技术所带来的能源资源节约除了具有节约经济成本的经济效益外，从能源和资源保护的视角看，也具有积极的社会效益。

（3）引导农业产业结构平衡发展。农业大数据技术通过应用遥感技术进行产量预测，通过将传感器件集成到机械装备上可实现精确测产，使得农业产业产量预测和精确测产技术得以广泛应用，有助于引导产业结构平衡发展，避免因信息不对称所导致的产业结构失衡，进而引发农民增产不增收等问题。

（4）建设精准智慧种植数据模型。“农眼”智能监测基站客观采集和精准推送的数据，为怎样种，如何种的更好提供了科学依据。后续，陕西省多家单品及规模种植合作社将与大气候农业全面开展合作，共同深入研究数据化种植模型的实际应用。

此外，传统的浇水灌溉无法保证及时有效的补充调整，不能根本解决问题。在使用了智能监测管理系统之后，问题迎刃而解。“农眼”的土壤探测器通过传感设备，可以有效获取土壤的温度和墒情数据；其百叶箱，可以精确感知空气温湿度数据。在一天中，根据时间变化和温度走势，便能提前进行浇水灌溉预防高温。监测站在系统端及手机APP端提供局部天气预报等服务，也为农户提供了重要的参考。出现接下来几天相对高温或低温天气的预报，农户就会启动相应农事措施，有效应对种植环境变化。

同时监测站可与其他自动化农业设施联动，所打造的“物联网智能种植园区”，让农户抢占了种植的主动权，是打造智慧精准种植、物联网种植应用典范。

（5）基础配套设施建设进度透明化。新农村建设在三农大数据综合信息服务平台的支撑下，工程项目建设可追溯，建设项目可监管，群众参与新农村建设的积极性明显提高，新农村示范片实现“一年初见成效”。

（6）规避气象灾害、防灾减损保险。在收成并不是太好的年份，在某些农作物的生长期内，出现了冰雹、塌陷、暴雨、洪水、地震等气象或地址灾害，造成一定程度的减产及其他破坏性损失。我省为重点农户实施了气象灾害和防灾减损投保，为了确保赔付流程顺利，受灾农户需提供详细有效的证明材料用于理赔。三农大数据综合信息服务平台能调取相应农户所在农场区域的雨量、风速等异常气象灾害数据，为其下载一整年完整的气象数据，帮助农户申领赔款，将农户的风险降到最低，保障了农户持续的种植积极性。

5.3 生态效益

（1）避免生态破坏，保护生态环境。农业大数据技术通过精确、科学的数字化控制手段进行农业生产和管理，改变了农民传统意义上靠天吃饭，靠经验种植的思维，逐步消除了粗放式农业的陈旧弊端，以数据的持续收集为基础，通过云计算分析输出，指导农民种植，可以有效避免用药、施肥、灌溉等行为的过度化和滥用，优化土壤深层结构，均衡土地元素分配，从而避免对生态环境的破坏，起到保护生态环境的作用，逐步完成绿色智慧农业、生态可循环农业和可持续发展农业的布局。

（2）利用三农大数据综合信息服务平台指导农村人居环境综合治理，包括污水处理、生活垃圾治理、绿化美化等，实时了解、实时处理，提高陕西省农村环境质量，做到数字化环境清洁管理，从而形成一个无形的人居环境科技监控管理网。