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大曉智能智慧農業技術方案的“500畝+”農場實踐

2025-11-21 10:31:41

[ 導讀 ] 大曉智能通過生產、管理、銷售等環節的全面升級，實現智慧農業顯著提高效率，優化產業結構，推動農業向高質量發展邁進。

智慧農業是以信息和知識為核心要素，將互聯網、物聯網、大數據、云計算、人工智能等現代化信息技術與農業生產、經營、管理深度結合，實現農業信息感知、智慧決策、智能控制、精準管理、個性化服務的農業生產方式。通過生產、管理、銷售等環節的全面升級，智慧農業顯著提高效率，優化產業結構，推動農業向高質量發展邁進。

一、智慧農業技術架構

智慧農業的關鍵技術涵蓋傳感器及物聯網、農業遙感、人工智能、農業系統模擬模型、農業大模型、農業大數據、知識圖譜等。這些技術協同構建智慧農業生態，實現從數據采集到智能決策的全鏈條賦能。例如，傳感器物聯網提供實時監測，人工智能驅動精準預測，農業大數據支撐個性化服務。

（圖1 智慧農業核心架構（來源：曹冰雪等, 2025））

二、無人機遙感在鮮食玉米栽培的應用

上海大曉智能科技有限公司（簡稱“大曉智能”）是國家級高新技術企業、上海市專精特新企業，作為一家智慧農業企業，憑借人工智能+智慧農業種植全程技術，為農業生產全鏈條賦能。通過與產業鏈上下游企業的深度合作，大曉智能致力于構建協同生態，實現技術與產業的融合。

大曉智能在江蘇省北部擁有500畝以上自營農場，包含小麥、水稻、玉米在內的多種作物全面應用無人農技產品，整合機理驅動的作物生長模型、土壤-作物-肥料決策模型、數據驅動的人工智能模型等，實現了從種植到管理的全程數字化。以下介紹無人機遙感在自營農場鮮食玉米栽培中的應用，包括無人機精準測量田塊面積、玉米全生長周期監測、變量施肥處方生成及應用、產量及品質監測、災害監測等。

（圖2 采摘的鮮食玉米）

農業遙感的原理是通過遙感傳感器非接觸性獲取不同目標物反射、散射或輻射的電磁波信息，并對其特征進行分析，從而實現對目標物的識別。無人機遙感作為遙感技術的重要組成部分，具有靈活機動、成本低廉的優勢，其研究領域主要包括地物分類、地理測繪、氣象監測、農林應用等。在鮮食玉米栽培中，無人機遙感的應用進一步擴展至精準農業管理：

2.1 無人機精準測量田塊面積

通過無人機獲取厘米級高清影像，利用ArcGIS等分析軟件精準測量每一個地塊面積，為精準施肥和資源分配提供基礎數據，確保農場管理的高精度量化。

2.2 播期及種植密度優化

通過對作物生長模型進行調參，并結合歷史氣象信息、采收及加工時間、外觀及甜糯品質等因素，優化播種時機，確保玉米生長周期與市場需求匹配，提升鮮食玉米的適時供應和品質穩定性。通過多光譜無人機獲取多時間序列的高精度影像，結合人工智能模型反演株高、葉面積指數、玉米籽粒品質、倒伏程度等指標，調整密度至2800-3200株/畝（以當地實際生產條件確認），預防倒伏，提高單個鮮食玉米大小和感官品質，實現產量與品質的雙重優化。

2.3 出苗分析

在玉米2-3葉期，通過無人機獲取高清晰度影像，深度學習模型精準計數玉米苗數，監測出苗率和均勻度，識別缺苗區域，及時補種，確保苗齊苗壯，奠定高產基礎。

2.4 變量施肥處方生成及應用

利用高精度多光譜無人機影像分析NDVI（歸一化植被指數）、RVI（比值植被指數）等植被指數，實時監測作物生長狀況和營養需求差異。結合土壤-作物-肥料決策模型，制定不同區域的精準施肥處方圖，實現變量施肥。通過無人機搭載噴灑設備，根據處方圖精準投放肥料，減少浪費，提高肥料利用率，確保鮮食玉米營養均衡生長。