在广袤的新疆尉犁县,3000亩棉田迎风摇曳,而管理这片“白色海洋”的,仅是两名“90后”青年。他们手中的“新农具”,不是传统的锄头与犁铧,而是一部智能手机。与此同时,远在千里之外的广州,另一片试验田里,水稻的生长状况、土壤的细微变化、乃至未来几天所需的农事操作,都经由无形的数据流,清晰地呈现在管理者的指尖方寸之间。这并非科幻场景,而是正在实现的智慧农业现实图景。面对传统农业数据获取难、管理粗放、劳动力结构性短缺等沉疴,极飞科技以“提升农业生产效率”为使命,凭借机器人、人工智能与新能源技术的深度融合,打造出一套“数字种植+智能农机”的智能农场解决方案,正悄然引发一场从“靠天吃饭”到“知天而作”的农业生产革命。
破局传统农业:从经验驱动到数据智能
中国农业正站在转型的十字路口。一方面,农村人口老龄化、青壮年劳动力持续外流,“谁来种地”的问题日益严峻;另一方面,气候变化加剧、资源约束趋紧,对农业生产的精细化、可持续性提出了更高要求。长期以来,传统农业生产严重依赖个人经验,施肥、打药、灌溉往往存在较大盲目性,不仅导致资源浪费、成本高企,也对生态环境造成压力。数据的缺失使得农业难以像现代工业一样,实现精准管控与可预测的产出。
洞察这一核心痛点,其智能农场解决方案的构建,正是为了将农业生产从模糊的经验判断,推向精准的数据驱动。该方案并非单一设备的革新,而是一个层层递进、环环相扣的完整技术生态系统:
底层硬件执行平台:包括农业无人飞机、遥感无人机、农业无人车、农机自驾仪以及物联网设备等,构成执行农事操作的“手脚”与感知环境的“神经末梢”。
遥感无人飞机为棉田拍摄高清数字地图
中层信息感知与互联:通过航测相机、多光谱传感器、气象站、土壤监测仪等,全方位、高精度采集农田的影像、光谱、地形、气象、墒情等海量数据,并通过物联网与云计算平台进行汇聚、存储与打通,形成农田的“数字孪生”。
顶层人工智能决策:运用大数据分析与AI算法,对汇聚的多元数据进行深度挖掘与智能分析,实现作物长势评估、病虫害预警、产量预测、农事规划建议等功能,成为辅助甚至替代部分人类经验的“智慧大脑”。
这一体系的核心目标,是实现农业生产全过程的“状态感知、实时分析、自主决策、精准执行、学习提升”闭环。耕种管收,不再仅仅是体力劳动,更是基于数据的科学决策与智能装备的精准协作。
核心技术赋能:“无人化”管理从概念变为现实
智能农场解决方案的落地,依赖于一系列关键技术的突破与集成应用,它们共同将“无人化”管理从概念变为可操作的现实。
管理者要决胜千里之外,首要条件是洞悉田间每一寸土地。利用遥感无人机进行高频次巡田,可快速获取厘米级精度的二维高清地图与三维地形模型,如同为农场拍摄了超高精度的“CT扫描”。结合多光谱分析,不仅能看清作物分布,更能洞察其叶绿素含量、水分胁迫等健康状况,实现长势分析从定性到定量的飞跃。
与此同时,部署在田间的地面物联网设备,如同永不疲倦的哨兵,24小时监测空气温湿度、光照、风速、雨量以及土壤温湿度、盐分、pH值等关键参数。空天地一体化的数据采集网络,将原本不可见、难量化的农田环境与作物生长过程,转化为结构化的时空数据库,真正实现了农业资源与生产过程的“一图通览、一网管控”。
数字化是基础,精准执行是关键。农业无人飞机集成了RTK厘米级导航、智能感知避障与变量喷洒技术。基于提前规划的数字地图航线,无人机可全自主飞行,其搭载的毫米波雷达与多传感器融合系统能有效识别并规避电线、树木等障碍。更革命性的是其“睿喷”等精准作业系统,能够根据处方图或实时传感数据,实现不同区域的变量施药、施肥,极大减少投入品滥用,提升利用率。
高精度导航播种
对于耕地、播种、收割等环节,农机自驾仪为传统拖拉机、插秧机等赋予了“自动驾驶”能力。农机手通过App划定地块、设置参数后,装备自驾仪的农机即可基于北斗RTK高精度导航,以±2.5厘米的精度自主完成直线或曲线作业,大幅降低作业强度,提高作业一致性,并节约燃油与人力的双重成本。
汇集的海量数据最终需要转化为 actionable 的决策建议。将人工智能与农业专家经验相结合,开发了系列的智能诊断与决策模型。系统可以自动识别遥感影像中的作物异常区域,预警潜在的病虫害风险;结合气象与土壤数据,智能推荐最佳的灌溉、施肥时机与用量;甚至能根据历史数据与生长模型,预测未来产量。这相当于为每位农场主配备了一位不知疲倦、知识渊博的“AI农艺师”,帮助其在复杂因素中做出更优选择。
案例见证实效:超级棉田与超级农场的示范
技术的价值最终需要通过实践检验。智能农场解决方案已在新疆“超级棉田”和广州“超级农场”等项目中得到成功验证。
以新疆尉犁县的3000亩“超级棉田”为例,两名青年管理者借助这套系统,实现了令人瞩目的高效管理:播种前,利用遥感无人机分析地势,指导平地;通过土壤监测仪数据确定最佳播期。播种时,装配自驾仪的播种机自主完成精准作业。苗期,无人机巡田生成苗情分析图,指导精准补苗。生长过程中,无人机根据病虫害监测预警进行定向防控,物联网设备实时反馈水肥需求,指导精准灌溉。最终,在极大节省人力的情况下,棉花生产依然实现了提质增效的目标,验证了该方案在大规模集约化生产中的可行性与经济性。
超级农场俯瞰图
广州的“超级农场”则展示了该方案在南方水网稻田场景下的适应性与精细化管控能力,进一步证明了其可复制、可推广的潜力。
科技的探索,是中国农业迈向数字化、智能化、无人化的一个生动缩影。其“数字种植+智能农机”的解决方案,不仅是对生产工具的升级,更是对农业生产关系的深刻重塑。它降低了农业从业门槛,吸引新一代知识型人才投身田野;它提升了资源利用效率,助力农业绿色可持续发展;它增强了农业抗风险能力,使生产活动更具韧性。
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