1、六視角科技內部資料天空地一體化智慧農業環境與資源數據采集與監測方案（六視角科技）（編號：LSJ-2019034 ）編制：重慶市六視角科技服務有限責任公司2019 年 12目錄任務目標分析1/26六視角科技內部資料（一）國內農業的行業狀況（二）國外農業的行業狀況（三）農業數據內容分析二.重慶市智慧農業發展實施方案的解讀（無人機相關）三.基于無人機的農業環境與資源數據采集與監測需求分析（一）當前的農業數據采集方式（二）需采用無人機采集與監測的農業數據（三）無人機采集與監測農業環境與資源數據的優勢四.天空地一體化智慧農業環境與資源數據采集與監測方案（一）農作物資源調查.植被覆蓋度調查.農作物面積測量

2、.農作物生長情況監測識別苗率和農作物密度評價農作物早期健康情況.農作物生態情況監測了解農作物疾病癥狀預防與監測農作物蟲害監測農作物雜草侵害識別與診斷農作物氮素營養狀況（二）農業水資源調查2/26六視角科技內部資料.采集農業可用水量數據.監測農作物水分需求. 土壤濕度監測（三）農用土地資源監測.調查農用土地可用面積.調查農用土地利用狀況. 土壤和產量分析. 土壤生態環境監測（四）其他.鳥類控制.農業保險賠付勘察.飛行器與設備.需求協調項.數據采集與監視的前期準備工作.任務實施.成果分析提交十.定期報告附件1附件2附件33/26六視角科技內部資料任務目標分析.當前國內農業的行業狀況中國有巨大的人口

3、基數，糧食安全問題不容輕視，吃飯問題不 可能主要依靠從其他國家進口來解決。傳統的分散小農經濟已不能 滿足社會的需求，耕地面積的減少依然是一個不爭的事實，國內農業 效率必須提升，只有規模化、集約化才能帶來效率的提升。國內農業生產正在由小農經營向規模化集約化種植轉變。種植 結構的變化再加上農業本身所具有的地域性、季節性、多樣性、周 期性等特點，導致了農業產業鏈的信息不對稱，農業信息不對稱導 致農業效率不高。農業生產精細化、集約化程度依然不夠高，農戶生產綜合成本 始終較高，如農作物種植不均衡、遭遇極端天氣、區域性病蟲災害 等不可控因素將導致產品滯銷，巨大的經濟損失將直接影響生產者 的積極性。.國外農

4、業的行業狀況20世紀70年代，美國農業部已實施農業經濟研究，專門從事 農業市場數據的采集與供需平衡表的發布。依靠高效數據作為決策 支撐，美國農業種植者可根據市場供需情況合理安排農產品種植， 經銷商以期貨套保的方式提前鎖定農產品價格，這讓美國農產品在 全球市場上賣出好價錢并掌握議價權。因此，農業數據采集和監測是農業效率提升的瓶頸。.農業數據內容分析4/26六視角科技內部資料農業數據主要集中在農業環境與資源、農業生產、農業市場和 農業管理等四個領域。.農業環境與資源數據：包括土地資源數據、水資源數據、 氣彖資源數據、生物資源數據和災害數據。.農業生產數據：包括種植業生產數據和養殖業生產數據。 其中

5、，種植業生產數據包括良種信息、地塊耕種歷史信 息、育苗信息、播種信息、農藥信息、化肥信息、農膜信 息、灌溉信息、農機信息和農情信息；養殖業生產數據主 要包括個體系譜信息、個體特征信息、飼料結構信息、圈 舍環境信息、疫情情況等。.農業市場數據：包括市場供求信息、價格行情、生產資料 市場信息、價格及利潤、流通市場和國際市場信息等。.農業管理數據：主要包括國民經濟基本信息、國內生產信 息、貿易信息、國際農產品動態信息和突發事件信息等。5/26六視角科技內部資料.重慶市智慧農業發展實施方案的解讀（無人機相關）為了發展智慧農業、提高農業效率，重慶市人民政府辦公廳于 2019年11月發布了重慶市人民政府辦

6、公廳關于印發重慶市智慧 農業發展實施方案（試行）的通知，對農業主管部門提出了更高的 管理要求，主要要求如下：綜合利用衛星遙感、無人機、物聯網、云計算等現代信息技術 和設施設備；/對農業資源要素、生產過程、時空方位及生產環境進行感知、 診斷、決策；開展產業布局、農業地塊精細提取、耕地質量監測、作物長勢 及生長環境持續監測、重大動植物疫情防控、災害預警、農 情信息動態等服務，精準指導全市智慧農業生產發展；/到2022年，基本建成智慧農業天空地一體化農業物聯網管理 平臺，形成全市農業產業數字地圖，推動實現主要農作物智 能監測與預警全覆蓋。如果要做好上述工作，農業數據采集與監測項目工作是最前沿 的基礎

7、工作，是做好天空地一體化智慧農業的關鍵所在。如果僅靠人 工數據報送、人工方式概算、人工方式監控、衛星遙感、有人駕駛航 空器航拍等方式是遠遠不夠的，因此，基于無人機的農業數據采集與 監測勢在必行。6/26六視角科技內部資料三.基于無人機的農業數據采集與監測需求分析（-）當前的農業數據采集方式目前，獲取農田信息的方式主要包括衛星遙感、有人駕駛航空 器航拍、定點攝像、手持或車載式信息采集和無人機農田信息獲取 等。傳統的農田信息獲取技術（如衛星遙感、有人駕駛航空器航拍 等）獲取的是宏觀農田信息，由于其時效性較差且易受云霧的干擾， 難以滿足現代農業生產和信息獲取的需求。國內作物種植情況復雜，作物品種多樣

8、，農戶規模較小，在較 小范圍內實現精準農業的情況下，農田信息獲取技術尤為重要。無人 機一次飛行可以完成大面積多種信息的采集，如農作物種類與分布面 積、土壤埔情、病蟲害和作物長勢、雜草識別等。（二）需采用無人機采集與監測的農業數據農業數據集中在農業環境與資源、農業生產、農業市場和農業 管理等四個領域。其中，農業環境與資源數據是動態變化的，最不容 易獲得具體可靠數據。人工實地核對測量、衛星遙感影像數據等技術手段在農業環境 與資源數據采集實際工作中發揮一定作用，但在高效、快捷、準確性 等方面還存在不足。人工實地檢查效率低，需要大量的人力和物力， 很多地方難以覆蓋到位，并且易受人為因素干擾。衛星遙感影

9、像數據 分辨率低，影響判別準確性；采集周期長，現勢性不夠。有人駕駛航 空器成本高、運行困難（維護、空域等）。使用無人機采集和監測農7/26六視角科技內部資料業環境與資源具有快速、準確、成本低、易于大范圍使用的獨特優 勢。農業環境與資源要素包括土地資源、氣候資源、植物資源、水 資源。/農作物資源調查：采集重慶市或區縣范圍內的農作物、果林的種類、種植面積、生長情況、生態條件、資源消長變化等數據。/農業水資源調查：采集重慶市、區縣的河流湖泊、水庫、池塘、泉水、基巖裂隙水、淺層地下水、巖溶水等數據，分析水量變化 趨勢。/農用土地資源監測：對重慶市或區縣的土地利用狀況動態變化進 行定期或不定期的監視和測

10、定。監測內容包括耕地、林地、草 地、交通等各類面積的變化，以及各種災害對土地利用所造成的 破壞和影響。（三）無人機采集與監測農業環境與資源數據的優勢無人機可以對作物長勢信息快速提取與分析。對大面積農田、 土地進行航拍，從航拍的圖片、攝像資料中充分、全面地了解農作物 的生長環境、周期等各項指標，從灌溉到土壤變異，再到肉眼無法發 現的病蟲害、細菌侵襲，指出出現問題的區域，便于更好地進行田間 管理。無人機農田信息監測具有范圍大、時效強和客觀準確的優勢,是 常規監測手段無法企及的。無人機技術在農業中主要的優點是能夠輕 松快速地成像，在短短幾個小時內即可得到顯示作物相對狀況的地8/26六視角科技內部資料

11、圖。例如，在普查農作物面積工作中，傳統人工作業方式是調查人 員深入地塊進行丈量和實地填表，費時費力，并且精度不能保證。采 用無人機自動飛行采集數據，十分鐘就可以完成60畝地塊的遙感測 量工作，極大提高了工作效率和數據質量。以無人機作為空中作業平臺，與傳統人工方式、衛星遙感、有 人駕駛航空器航拍相比具有以下優勢：.數據獲取成本低。無人機的運行成本都大大低于衛星和載人飛 機，使數據的獲取成本大大降低。.安全作業保障能力強。無人機采用自主和地面遙控作業方式,可進 入高危地區開展工作，回避了飛行人員和地面人員的安全風險。.數據精度高，功能強。無人機由于飛行高度低，可獲取高圖像分 辨率影像。高分辨率航片

12、影像能夠實現在較小空間尺度上實施農 作物面積普查測量、識別出苗率和農作物密度、識別農作物氮素 營養狀況、評價農作物早期健康情況、了解疾病癥狀、尋找蟲害 癥狀、監測雜草侵害、監測農作物水分需求。.采集數據的時效性好。無人機體積小、質量輕、操作方便、易于 轉場，其起飛降落公路或其他較開闊的地面受場地限制較小，在 操場、均可起降；其可以在短時間內迅速升空，實現數據的快速 獲取。.能夠云下獲取數據。無人機可在云下飛行，彌補了衛星光學遙感 受云層遮擋無法獲取影像的缺陷，可在多云的天氣條件下開展一9/26六視角科技內部資料匚作。.可實現大區域、長航時及定點、定區域監測。在設定航點飛行完 畢后，可實時上傳新

13、航點，保證系統的連續不間斷工作，免去降 落后再次輸入采集與監測新航點的操作。10 / 26六視角科技內部資料四.天空地一體化智慧農業環境與資源數據采集與監測方案基于上述農業環境與資源數據的采集與監測需求，制定以下天空地一體化智慧農業環境與資源數據采集與監測方案。該方案是在 完善和彌補人力方式、衛星遙感、有人駕駛航空器航拍等不足的前提 下，充分使用無人機實施數據采集與監測，方案如下。(-)農作物資源調查1.植被覆蓋度調查：目前，依靠遙感檢測農作物覆蓋率變化已成 為一個重要監測手段，超光譜、多光譜或熱傳感器的無人機能 夠彌補衛星遙感的不足，掃描地面農作物植被情況，計算植被2.指數，描述作物的相對密

14、度和健康狀況，并顯示熱量特征、作 物釋放的能量或熱量，提高人土地面采集數字影響的效率，減 少人工及時間的浪費，提高了植被覆蓋率監測的準確性。2.農作物面積測量:采集農作物、果林的種類、種植面積。.農作物生長情況監測：識別苗率和農作物密度：無人機對測定點采集多光譜圖像數據，經過校正、標定和處理后，就可以將作物從附近 的植被中識別出來，每平米的作物密度將會被計算出來，然后生成作物密度圖。例如無人機所采集的歸一化植被指 數已成功用于大豆品種試驗中的大豆生理成熟度預測。評價農作物早期健康情況：無人機采集田地中早期作物的多光譜 圖像，識別其產量潛力、營養水平、長勢和密度，預測產量潛能。.農作物生態情況監

15、測：做好使用化肥或殺蟲劑的決策，改善當地11/26六視角科技內部資料作物狀況，提高作物產量。了解農作物疾病癥狀：無人機搭載傳感器，傳感器可以監 測植物吸收和反射特定波長的光，形成顏色對比圖像，直 觀的反應出有問題的區域；快速找到生長緩慢、需要實施 補救措施的植物片區；結合衛星圖像，無人機航拍長期監 測，掌握作物的發病率和嚴重程度,在下一季種植中更好地 進行田間管理。預防與監測農作物蟲害：使用無人機發現漂浮在空中還未 著陸的病原體，例如真菌鐮刀菌的空氣硝子，它可以摧毀 小麥和玉米。空氣采樣能夠監測病原體，在病蟲害爆發Z 前做好準備。另外，病蟲害發生時，監測作物的蟲害情 況，優化使用農藥（精準用藥

16、），減少水和農藥的投入， 減少殺蟲劑的使用以減少環境破壞程度；預測未來農田病 蟲害、形成農田病歷本。監測農作物雜草侵害：監測作物的雜草侵害情況，來決定 除草劑應用的需求區域和劑量；預測未來農田草害、形成 農田病歷本。識別與診斷農作物氮素營養狀況：無人機將搭載光學傳感 器采集田地中不同區域的紅外遙感圖像。圖像數據被校 正、標定并處理探測氮供給不足的作物，通過探測養分缺 乏狀況改善施肥模式。（二）農業水資源調查12/26六視角科技內部資料.采集農業可用水量數據：采集河流湖泊、水庫、池塘、泉水、 基巖裂隙水（地表可見）等數據，分析水量變化趨勢，動態監 測農業可用水量（淺層地下水、巖溶水除外）。.監測

17、農作物水分需求：土地吸收水分很多時候是不均勻，有些 部分可能比其他部分干得更快，或者被澆水設備遺漏;具有超 光譜、多光譜或熱傳感器的無人機可以識別出某領域的哪些部 分是干燥的或需要改進的，可以揭示作物枯萎的干燥點，精準 把握灌溉方式和用水量、收割作物時機和方式、評估作物損失 以及制訂排水計劃。. 土壤濕度監測：土壤濕度是水文、生態、農業等方面研究的重 要指標，監測區域土壤濕度有利于控制區域內的水澇、干旱及 農作物生態長勢評估；無人機搭載可見光一近紅外光設備作為 檢測手段，通過對比圖像的各種空間分析特性,得到提高土壤 濕度與包含信息的相關系數，完成土壤濕度監測。在土地遼 闊、地形類別復雜的區域具

18、有很好的實用價值。（三） 農用土地資源監測.調查農用土地可用面積：使用機載激光掃描技術或將數千張高質 量航拍照片拼接成3D地圖的軟件來評估其土地的地13/26六視角科技內部資料形，測算農用土地可用面積。.調查農用土地利用狀況：對土地利用狀況動態變化實施定期或不 定期的監測，包括耕地、林地、草地、交通等各類面積的變化， 以及各種災害對土地利用所造成的破壞和影響。土壤和產量分析：根據采集與監測數據分析，制作精確的.三維地圖用于早期土壤分析，有助于規劃種子種植模式。 無人機驅動的土壤分析為灌溉和氮素含量管理提供數據； 監測耕作和作物輪作對作物出苗率、長勢、產量的影響， 提出每年不同地塊種植的作物種類

19、和品種的建議。. 土壤生態環境監測：無人機搭載高光倍變焦相機、重金屬光譜 儀對任務區域采集圖像，對地表土壤進行高清影像采集分析， 濾網式監測地表是否存在鎘、銅、碑、汞、鉛等重金屬污 染源并對污染物樣品采集，測定已污染范圍。（四）其他.鳥類控制：針對鳥類侵害，現有的驅鳥技術往往采用恐嚇 或捕殺的方式，其不僅難以實現對鳥類的長期防治，且對 生態造成一定影響；部分地區采用超聲波驅鳥，但由于超 聲波釋放源在農田或者果園內難以全覆蓋，通過無人機在農田 或果園所處區域內進行巡視，并通過搭載在無人機上的超聲波 儀器釋放超聲波，對鳥類進行近距離驅散，實現驅鳥效果。.農業保險賠付勘察：解決農業保險賠付中勘察定損

20、難、缺少時效14/26六視角科技內部資料性等問題，大大提高了勘察速度，節約了大量的人力物力，在提高效 率的同時確保了農田賠付勘察的準確性。以上采集與監測內容基本包 括了除“氣候資源”以外的所有農業環境與資源要素。溫度、濕度、風 力和降水信息等氣候資源通過農業氣象站獲得。綜上所述，通過使用無人機調查農業環境與資源，分析數據以 優化農業生產，減少農業種子、農業化肥等的投入，能夠實現作物 的高品質、高產出，促進農業生產的進一步提質增效。通過無人機監測農業生產和管理，全面覆蓋農作物從種植到收 獲過程中的每一步，采集、分析和應用農業數據，促進精準農業的 發展。同時，把農業發展同大數據關聯起來，促進農作物

21、產量的提 高和土地管理。為農戶提供切實可行的見解，幫助種植者實現產量 最大化和成本最低化。15 / 26六視角科技內部資料五飛行器與設備CW-15快翼無人機CW-15是純電動垂直起降固定翼無人機系統，可垂直起降、全 自主飛行。全自主飛行，降落精度在IoCnI以內，能夠滿足各種測繪 路線的設置。實時差分和事后差分兩種模式同時使用，實時差分主要 用于厘米級精準自主垂直降落，后期差分主要用于輸出高精度POS 數據，確保減少50-80%像控點。可搭載正射或傾斜設備，最大作業 續航時間可達2.5小時，可以出色完成采集與監測或者農業測繪任 務。2、T-EZ &定翼無人機該機型為電動無人機，起飛重量可達5K

22、G,最大巡航速度能夠達 到75公里/小時，續航時間120分鐘以上。能夠實施雙鏡頭或者單 鏡頭傾斜攝影或者垂直拍攝，能夠滿足農業測繪航拍任務。3、QL1200(1500)工業級無人機該多旋翼機飛行速度達30kmh,可完成40km以內的采集與監 測需求。抗風性強，能適應嚴酷的作業環境；采用2.4G5.8G雙頻遠 距離傳輸系統，長波長、抗干擾能力強，傳輸穩定可靠且超視距傳輸。 能夠滿足精密測繪以及各類農業數據調查采集任務。4、DOP-SV360&定翼無人機該機型巡航速度為65-75kmh,采用SV360型無人機，可完16/26六視角科技內部資料成15OknI以內的采集與監測要求。獲取高清正攝影像，全

23、面反映區 域內地面元素相關信息；可實現整個區域的全過程高清攝像,實現整個 巡視區域的動態信息搜集；可實現常規的巡視作業、拍照控制及飛行 過程中飛行器各項指標的實時回傳和人機交互，并實現每個架次的飛 行數據保存。5、M600專業級六軸飛行器M600搭載的傳輸系統可超視距傳輸圖像，能夠對一些環境比較 惡劣、狹窄的區域進行拍攝。6、InSPire2專業或拍無人機InSPire2擁有良好的機動性，速度可達54kmho具備精準懸停、障礙物感知、返航智能躲避障礙物等諸多強大的智能特性,能夠精 準拍攝各個死角地帶且能自動躲避障礙物。高清圖傳系統遠距離有效 傳輸，滿足補充采集數據任務。7、拍攝、探測設備功能能

24、夠觀察超遠距景物細節，獲取清晰的現場信息圖像；可在光線 微弱的環境獲得高清晰度圖像。搭載的五鏡頭拼接傾斜相機總像素超 過1.2億，能夠獲取測區多個角度紋理和位置信息，從而實現地形圖的 三維實景建模。六需求協調項17/26六視角科技內部資料.確定農業片區數據采集與監測需求。.確定農業片區數據采集與監測方案。.是否有計劃外緊急采集與監測。.組建服務團隊，協調車輛、臨時辦公場所。.其他協商事項。七數據采集與監視的前期準備工作18/26六視角科技內部資料.空軍、民航審批與空域申請計劃；.資料準備：數據采集與監測目標任務資料表，見附件1；.農業片區數據采集與監測需求溝通；.農業片區數據采集與監測線路規劃

25、；.目標飛行計劃文案：見附件2；.農業數據采集與監測設備準備：見附件3；.其他器材準備：見附件3；.農業數據采集與監測的制度培訓與安全教育培訓。A.任務實施19 / 26六視角科技內部資料首先，接收任務后，本公司將派駐專業人員了解農業片區任務 目標、農業數據采集與監測需求；其次，派駐管理人員和技術人員現 場核查任務目標情況，了解農業片區周邊環境及注意事項;最后，根 據目標任務及現場情況，會商制定具體的目標飛行計劃文案。需求會商、現場勘察時間：2019年月日一日（a天）采集與監測路線、重難點初次會審時間：2019年月日一日（b 天）現場協調：2019年月日一日（C天）規劃農業數據采集與監測線路：2019年月日一日（m天）計劃開始農業數據采集與監測前會審：2019年月日一日（2