时空大数据技术下的高标准农田监管

——智慧农业创新发展案例

一、基本情况

时空大数据技术下的高标准农田监管系统，结合高标准农田建设项目实施工作管理现状，以“统一规划、标准建设、组织实施、验收评价、上图入库”为目标，实现高标准农田建设项目各阶段信息的统一上图入库，规范项目全流程、精细化管理，对项目开工情况、工程建设进展、农田建设实施范围及内容等进行监测，重点监测灌排沟渠、田间道路的建设进展情况，并在竣工验收阶段核实工程建设完成进度及项目建成面积，综合评判高标准农田建设情况。目前系统已在运城市闻喜县、长治市沁源县、朔州市山阴县等多个地区部署应用。

二、主要做法

（一）总体架构

系统基于框架的设计思路，形成统一的技术规范和操作规程，以图文一体化的信息监管系统框架为支撑，实现图、文、档一体化、内外业一体化，建立空间叠加分析、比对分析、统计分析等模型，建成包括高标准农田建设过程管理功能于一体的安全可靠的高标准农田建设监督系统。按照模块化系统设计的原则，将系统划分为若干相对独立的模块加以设计，各模块间依赖性尽可能少，以保持数据的独立性。系统接口与农业农村部系统进行连通，根据部系统中提供的接口情况，获取基本农田项目相关数据，有效提升高标准农田建设管理现代化水平。系统总体架构如图 1 所示。

图1 系统总体架构图

（二）建设内容

依托于农田大数据管理平台，围绕“一个库、一张图、两大应用”的总体思路，采用云架构、大数据、微服务、分布式存储计算等技术赋能高标准农田管理工作，为高标准农田建设的规划、管理、监督评价等全生命周期的管理提供技术支撑，提升高标准农田管理工作质量、效率、体验和智能化现代化水平。

1.通过统一的标准规范，实现高标准农田各业务数据的共建共享，形成高标准农田数据库。整合永久基本农田数据、高标准农田数据、水利规划数据、“两区”划定数据、耕地质量等级数据、高标准农田水利设施等专题数据，协同农田基础设施管理、高标准农田建设等业务数据，形成统一的农田“一张图”数据资源目录。

2.通过各类空间分析和综合统计，快速展现农田资源的数量、质量和时空分布，支持农田动态变化规律、变化原因和变化趋势分析以及农业数据价值挖掘，有利于相关部门加强农田质量的管理，为实现农田、耕地精细化管理奠定基础。

3.依托农田建设“一张图”，开展高标准农田项目实施监管系统建设工作。通过对审批环节、项目实施环节、项目验收环节等进行规范化的监管，实时查看各类项目计划、实施、验收、后期管护等各个阶段项目的基本信息，对项目立项、项目实施到项目验收、管护全生命周期进行监管，便于及时发现问题并解决问题，实现有据可查、全程监控、精准管理、资源共享。同时，将 PC 端业务办理延伸到移动端，通过签到、审批、工作日志、巡查等功能，实现对项目工程质量、进度和项目数据的智能化、数字化的监控。

4.满足跨省、市、县多级的项目审批需求，可实现项目申报、批复立项、挂网招标、项目实施、项目验收、后期管护等全过程网上流转，实现高标准农田建设的全程监控、精准管理，避免重复建设和投资。

（三）数据资源建设

1.在统一、多维时空标准下，通过空间数据库扩展来对高标准农田时空数据进行建模，构建农田时空模型来汇集高标准农田时空信息。农田时空数据建模主要包含数据库实体结构设计、时空数据更新等主要内容。

2.高标准农田建设项目实施“一张图”综合展示，以天地图遥感影像为底图，套合三调成果，叠加耕地资源、永久基本农田、高标准农田等信息，形成综合展示，实现图形和属性的互动查询、查询农田的档案信息、基本农田、土地利用现状图之间的空间关系查询等。

（四）大数据分析建设

将多源时空数据预处理成平台可用数据，将时空数据自动预处理，减少人工处理工作量，提高数据处理工作效率。面向农田进行综合监测监管，需要建立农田地块识别样本库，对农田、田间道路、灌溉设施、沟渠、基础设施、农田种植物等地物进行样本建立，实现解译样本采集、建库等功能。地块级作物识别是利用时空数据，通过与农田地块识别样本库的样本对比，自动识别地块上的地物种类，判断是否为作物，以及作物种类等。地块级作物识别可实现某一作物品种的种植面积测算及作物产量估算等数据分析，提供灵活、易用、高性能的可视化分析能力，可以快速定义可视化所需的数据源、数据表、图表和仪表盘等，实现可视化分析展示。

三、主要成效

（一）全面提升高标准农田建设项目质量

新建成的高标准农田工程验收合格率 100%，受益群众满意度 90% 以上，田间灌排渠系建筑合格率（含建材）95% 以上，田间道路通达率平原区达到 100%、丘陵区达到 90% 以上，有力推进耕地质量、粮食综合生产能力和建设管理水平持续提升。

（二）实现项目精细管控

把各高标准农田建设项目立项、实施、验收、使用等各阶段信息上图入库，实现有据可查、全程监控、精准管理、资源共享。业主方累计通过系统进行项目奖惩登记 10 余次，监理方进行事项审批 1500 余次，发现问题 300 余次并及时通过系统通知施工方进行整改。

（三）项目进展实时掌握，辅助领导决策

采用信息化的手段规范项目流程，数据实时回流，通过可视化大屏展示，便于领导实时掌握工作进度，辅助领导进行决策分析。同时系统具备图形对比分析功能，直观展示设计与交付的差距。

四、案例备注

申报单位：北京晟纪信息科技有限公司。

该公司成立于 2021 年 2 月，公司自成立以来，始终坚持以“产业兴市，发展报国”为企业精神，以“创新发展，追求卓越”为经营理念，以“稳健投资，合作共赢”为经营原则，专业致力于为自然资源、林业、农业等行业提供信息化定制解决方案，助力各级政府用户推进数字化转型与数字化改革，与合作伙伴共同谱写“数字中国”的美好篇章。

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