DB3402∕T 78-2024 高标准农田数字化建设规范

ICS65.040

CCSB07

3402

芜湖市地方标准

DB3402/T78—2024

高标准农田数字化建设规范

Digitalconstructionspecificationforhigh-standardfarmland

2024-12-16发布2025-01-01实施

芜湖市市场监督管理局发布

DB3402/T78—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由安徽中科智能感知科技股份有限公司提出。

本文件由芜湖市农业农村局归口。

本文件起草单位：安徽中科智能感知科技股份有限公司、芜湖市渔政执法支队、芜湖市标准化研究

院。

本文件主要起草人：张炜、李蜀林、周青、王键、孙友强、俞鹏飞、骆庭宝、刘玉仁、陈康、张雯

洁、李正哲、严良、贾定坤。

I

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高标准农田数字化建设规范

1范围

本文件规定了高标准农田数字化建设的规划、数字化建设、验收、后期管护。

本文件适用于种植主要粮油作物（水稻、小麦、玉米、高粱等）的高标准农田数字化的建设。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB15629.11信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分：无线

局域网媒体访问控制和物理层规范

GB15629.1104信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网特定要求第11部分：无

线局域网媒体访问控制和物理层规范：2.4GHz频段更高数据速率扩展规范

GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T28035软件系统验收规范

GB/T30600高标准农田建设通则

GB/T38634.2系统与软件工程软件测试第2部分：测试过程

3术语和定义

GB/T30600界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

数字化digitalize

现代信息技术与高标准农田进行融合，配套耕地质量综合监测点，构建天空地一体化的农田建设和

管理测控系统，对管护和农田利用状况进行持续监测，推动农田建设、生产、管护相互协调配套，实行

农田灌溉排水等田间智能作业，提高全要素生产效率的过程。

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

DAS开放系统的直连式存储(Direct-AttachedStorage）

FC一种高速网络技术标准，主要用于存储网络（FibreChannel）

FC-SAN存储区域网络(StorageAeraNetwork)

GIS地理信息系统（GeographicInformationSystem）

NAS网络附属存储（NetworkAttachedStorage）

NB-IoT一种基于蜂窝技术的低功耗广域网网络技术标准（NarrowBandInternetofThings）

IPTCP/IP体系中的网络层协议，用于实现网络之间的互连和通信（InternetProtocol）

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TCP一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议(TransmissionControlProtocol)

ZigBee一种低速短距离传输的无线通信技术，基于IEEE802.15.4标准（ZigBeeSpecification）

5规划

5.1基础调查

5.1.1调查土壤（土壤pH值、土壤墒情、地形地貌、土壤类型、土壤肥力、土壤结构、土壤侵蚀、土

壤污染）、水源（pH值、氨氮、水量等）、气象信息（温度、降水、日照、风力噪音）等数据，评估

农田的生产潜力和可持续性。

5.1.2调查农田的基础设施状况，如灌溉系统、排水系统、道路、仓储设施等，确定农田建设的优先

级和投资需求。

5.1.3调查田块建设区的管理模式、技术水平、劳动力状况、产量、产值、成本等生产数据等，评估

农田建设的可行性和效益。

5.1.4调查分析田块所在地区的经济发展水平、产业结构、市场需求等因素。

5.1.5调查田块建设区的种植面积、种植结构、耕作方式等信息，评估农田的利用效率和生产潜力。

5.1.6调查田块建设区所在地的农业政策、技术推广、培训等情况，评估农田的发展环境和政策支持，

确保农田建设符合政策导向；同时评估农民对于高标准农田建设的需求和期望，以及对新技术的接受程

度。

5.1.7调查田块建设区电网、林网的相关信息，确保项目地电力使用的同时，保证电网与“绿水青山”

协调发展。

5.2可行性分析

5.2.1在基础调查的基础上，开展水土资源平衡分析和环境影响评价。

5.2.2编制可行性研究报告，从项目建设背景、立项条件、水土资源状况、环境影响、数字化建设规

划方案、投资估算及资金筹措等方面，进行技术、经济分析和社会、环境评价，分析其可行性、科学性

和合理性。

6建设

6.1系统原理

高标准农田系统平台通过感知层不同功能的硬件设备采集数据信息（作物长势信息、环境信息、气

象信息、面源污染信息等）通过有线或无线传输至后端以数据的形式进行存储，再经过数据库检索、分

类展示在各个应用系统，最终以云平台及系统平台形式呈现，进行人机交互。

6.2基本要求

系统安全设计应符合GB/T22239的规定，系统的测试应符合GB/T38634.2的规定。

6.3系统架构

高标准农田系统平台架构由传输及感知、存储及业务数据、农业数据中心、应用系统、用户以及标

准规范体系、运营管理体系、培训管理体系、安全保障体系组成，高标准农田系统平台架构示意图见图

1。

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图1高标准农田系统平台架构示意图

6.4功能要求

6.4.1传输及感知

网络传输层在建设时应符合GB15629.11、GB15629.1104的规定。传输及感知应满足以下要求:

a)网络部署简单，支持配置，实时管理和维护；

b)采用高可靠性设计，如采用备份、负荷分担、冗余配置等设计方法，提高系统可靠性；

c)支持设备的远程维护，简化运维管理；

d)从节能和绿色新能源利用等方面，构建绿色通信传输网络。

e)感知层设备应沿江平原地区气候特点，设备运行环境应考虑严寒、高温户外温度、洪涝灾害

及农事操作等因素。

6.4.2存储及业务数据

业务数据应确保数据的一致性、质量、安全性和可用性，支持业务的有效运行和决策制定。在选择

存储解决方案时应根据项目规模、业务需求、性能要求以及成本预算来决定采用哪种技术或者技术组合，

应符合下列要求：

a)对需要一个成本效益高且易于管理的文件共享存储，宜选择NAS；

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b)对GIS性能要求极高及无人化作业要求高且低延迟的高标准农田系统平台架构数据存储中心，

尤其是多个区域高标准农田系统平台架构存储，宜选择SAN；

c)对于小规模的高标准农田系统平台架构项目，选择DAS；

d)对于多个区域高标准农田系统平台架构且需要极高性能和可靠性的应用存储环境，宜选择

FC-SAN。

6.4.3农业数据中心

数据中心的建设应综合考虑数据的集成、整合、规范化处理、安全以及共享服务等方面，应符合下

列要求：

a)规范化加工处理，对收集到的数据进行规范化的处理，确保数据的准确性和一致性；

b)分类存储，将数据按照一定的要求进行分类存储；

c)安全标准，确保数据的安全性，采取适当的安全措施保护数据不被非法访问或泄露；

d)数据共享服务，支持数据资源的共享交换和服务门户的建设；

e)大数据管理，对农业大数据进行全过程的管理；

f)技术支持与服务，提供长效的技术支持和产品运维保障，确保平台的稳定运行和持续更新；

g)具备为智慧应用提供多种数据挖掘与分析的能力，如描述性分析、诊断性分析、预测性分析、

因果性分析等；

h)支持统计分析、文本分析、视频分析等多种分析方法；

i)具备知识模型库构造、单一领域或跨领域模型构建及扩展的能力；

j)提供可视化表达工具，以图形、图像、地图、动画等方式展现数据的关系、特征或趋势。

6.4.4应用系统

6.4.4.1智能灌溉系统

智能灌溉控制系统实现大田农业灌溉的数据采集、运作控制和智能决策管理，为农业物种植各阶段

提供实时的墒情数据信息，以及灌溉策略建议服务。主要包含以下功能：

a)实时控制功能，系统根据实时监测的土壤水分和气象条件，采用智能算法输出即时决策建议；

b)控制记录管理功能，包括对灌溉操作的记录、时间、地点、执行情况等信息的管理；

c)定时控制功能，允许用户预先设置灌溉时间表和频率，系统根据设定的时间表自动进行灌溉

操作；

d)灌溉提醒设置功能，允许用户设定灌溉提醒，系统在预设的时间点或特定条件下向用户发送

灌溉提醒通知；

e)灌溉提醒记录管理功能，包括记录和管理灌溉提醒的相关信息，如提醒时间、提醒内容、提

醒方式以及用户的响应情况等；

f)灌排记录管理功能，记录和管理灌溉和排水操作的相关信息，包括灌溉时间、灌溉水量、灌

溉方式、排水情况等。

6.4.4.2农业物联网系统

农业物联网系统包括实时数据展示与自动控制、传感器信息采集、无线通信网络的应用以及对感知、

传输、处理和应用，应符合下列要求。

a)传感器，部署在农田的各种传感器可以监测环境温湿度、风速、降雨量、光照强度、pH、浊

度、氨氮、土壤状况、作物生长态势、病虫草害等参数；

b)无线通信网络，包括计算机局域网、光纤、4G/5G、ZigBee、NB-IoT等，实现远程监控和管理；

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c)数据处理与分析，收集到的数据需要通过专业的平台进行分析，如预测产量、土壤墒情肥力、

作物生长态势、病虫害预警、无人农机设备数据资源优化配置等；

d)用户界面，提供给农户或技术人员一个直观的操作界面，使其查看数据、调整参数和控制系

统运行状态。

6.4.4.3农业面源污染大数据系统

农业面源污染防治系统可实现对农业区的农业种植区域内污染全天候不间断自动监测、远程监控、

智能报警和生物净化防治方案支持农田水质的实时数据查看，实现在当前不同监测点位的水质数据展示：

a)实时数据监测功能，系统通过传感器网络，将数据传输至中心数据库进行处理和分析；

b)历史监测数据管理功能，系统通过建立完善的数据库，记录和管理历史监测数据；

c)水样采集数据管理功能，系统能够有效管理水样采集的时间、地点、深度等信息，并确保采集

过程的准确性和一致性；

d)报警参数设置功能，系统可以根据监测数据的变化趋势和预先设定的标准，设置不同参数的报

警阈值；

e)报警信息记录功能，系统能够将报警信息实时记录到数据库中。

6.4.4.4苗情灾情系统

每6.6万平方米应搭建1台像素不低400万的农田鹰眼设备，每66.6万平方米应搭建一台智能虫情测

报设备，农田鹰眼每天定点拍摄不少于三组照片（可设置不同的拍摄时间），自动上传至系统平台分析

识别作物长势情况。虫情测报设备实现无公害诱捕杀虫和采集现场虫害图像，自动上传至系统平台，同

时应符合下列要求：

a)支持视频监控设备的农田位置展示，通过选择指定农田鹰眼实现田间视频监控的远程播放功

能；

b)支持视频监控录像的历史回放；

c)可实现田间作物的苗情比对功能，通过选择当前视频画面或选择历史监控截图，实现不同时

期作物的长势情况对比；

d)可实现农田鹰眼抓拍图片管理功能，支持农田鹰眼设备的抓拍角度配置；

e)支持虫情测报灯的拍摄图片及识别结果展示，通过统计虫情设备上报的虫情信息实现每日虫

害的数据统计展示；

f)支持田间病虫害图片和分析结果展示，支持病虫害的图像拍摄、病虫害发生信息的上传上报，

实现对病虫害图像、环境、位置数据的采集入库；

g)支持无人机监测病虫草害的图像数据及识别结果展示，实现对病虫害采集的图像、环境、位

置数据进行管理并提供查询功能；

h)支持病虫害图片识别的结果及历史识别数据展示，根据病虫害图像精准判断发生的病害或者

虫害情况；

i)农田鹰眼本地或在线识别作物苗情灾情信息。

6.4.4.5综合集成决策指挥系统

综合决策系统主要是基于各类农田、农作物、农机、生产等环节的数据，集合农业数字孪生、农业

“一张图”、农业决策模型服务，主要实现以下功能：

a)项目总览功能，通过对农业种植过程中的各种数据采集和项目基本情况的整理，利用数字孪生

技术，可视化呈现农业生产中各个关键项目的综合情况；

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b)农情实时监测一张图功能，通过一张图形式综合展示农业生产中关键的实时监测数据，包括墒

情、苗情灾情、病虫情、气象灾害等多方面信息；

c)农业科学决策一张图功能，将多种农业科学数据和决策指标集成于一张图中，以直观的方式展

示农业生产中的关键信息和关键决策，如施肥决策和依据，施药决策和依据，灌溉决策，收获

日期决策；

d)无人农机作业一张图功能，将无人农机的实时作业情况集成于一张图中，以直观的方式展示农

机在田间作业的轨迹、作业范围和效率。

6.4.4.6农事推荐系统

农事智能推荐系统集成作物的种植和管理信息，提供不同种植品种、不同种植区域、不同种植日期、

不同种植方式下的差异化的关键农事节点和农事任务，以及相对应的农艺操作标准。包括但不限于以下

功能：

a)生育期模拟功能，系统通过对作物种植方式、种植品种、种植日期、种植区域、种植环境等

信息的采集，利用生育期模型，生成一整套全生命周期的生育期模型；

b)农事智能推荐功能，系统根据基础信息管理系统配置的生育期—农事—农艺闭环，生成一整

套全生育期内的农事计划和操作工艺；

c)生育期智能修正功能，系统根据采集到的田间作物生长照片信息，利用生育期智能识别算法，

识别出作物当前所处的生育期，并与模拟的生育期进行比对，及时根据实际作物生长情况，

调整生育期模型中的生育期时间节点。

6.4.4.7农事生产管理系统

农事生产管理系统针对农作物种植信息进行数字化管理。包括农作物种植品种、种植地块、种植时

间等的种植信息记录，还包括日常种植过程中的农事信息的维护和记录。主要实现以下功能：

a)支持农事任务发布和管理，农机作业计划任务管理、作业任务调度关联地块与位置、作业任

务多平台展示、数据同步；

b)支持App上报的巡田结果查询；

c)支持历史种植记录分布的地图展示；

d)支持种植记录信息管理，对农田的种植生产计划进行规划；

e)支持农事记录查询和管理；

f)手动添加已完成的农事记录，内容包括农事日期、农事类型、农事名称、农事人员、农事地

块、农事面积、农机牌照、农事图片、投入品信息；

g)可通过年份、作物种类、作物品种进行筛选查询；

h)农事生产管理系统提供系统统一的相关对外数据接口，为其他系统提供数据支撑和服务，同

时农事推荐要与其他各管理系统形成数据接口，获取其他系统的数据，形成数据链。

6.4.4.8农机作业管控系统

作业农机与高精度卫星定位技术、通信技术、自动控制技术、无人机遥感技术相结合形成农机调度

与管理体系，应具备以下功能，包括但不限于：

a)农机分类、用途、型号等信息数据存储；

b)通过基站覆盖指定区域，远程传输命令至农机系统，农机自动作业；

c)接收农机作业数据，进行撮合与分析；

d)农机作业数据按类型监测，包括耕地作业、耙地作业、机械整地、机械播种（施肥）、镇压、

起垄、植保喷雾、机械中耕、机械收获等；

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e)支持通过终端进行农机轨迹监测，包括农机直线、曲线和圆形等路径轨迹；

f)对农机数据进行综合分析，评价农机作业质量，指导后续作业模式改进；

g)农机调度与农机间的远程实时对讲，包括语音对讲和视频对讲；

h)大数据可视化、GIS与监测数据相融合，提供统计分析展示；

i)农机作业订单接收、派发、监控与评价；

j)在线/离线远程维护保养。

6.4.4.9农产品溯源管理系统

农产品溯源为监管机构、不同层级管理者、生产者、消费者提供综合溯源管理平台。溯源体系提供

耕、种、管、收、储、运、加、销过程数据的综合性溯源手段，以唯一溯源编码为纽带，形成供应链条

溯源数据，形成面向市场的溯源码，溯源数据包括但不限于：

a)管理数据，生产过程中的播种、中耕、施肥、病虫草害防治等管理过程数据采集；

b)收获数据，记录单位面积产量及总产量；

a)储存数据，记录储存位置、数量及来源，记录储存条件；

b)运输数据，记录产品运输过程数据；

c)产品加工，记录加工过程产品的生产量及加工日期；

d)产品信息，记录产品的基本信息；

e)溯源码打印，依据生产计划生成、喷制、粘贴溯源码；

f)销售信息，记录产品销售去向；

g)溯源查询，通过网络查询溯源信息。

6.5体系建设

6.5.1标准规范体系

围绕高标准农田数字化建设，建立和完善标准保障体系，包括建立物联感知设备和软件的接口、参

数等标准化应用等制度，并实现与政府部门农业大数据平台对接。

6.5.2运维管理体系

运维保障体系主要包括建立田块GIS、网络、设施设备和平台等运行维护制度措施。

6.5.3培训管理体系

通过培训，使操作人员了解应用系统及设备的结构、工作原理，掌握正确使用与操作和排除一般故

障的能力。主要内容包括：

a)系统操作说明书讲解释义；

b)应用系统及设备结构、工作原理培训；

c)功能操作培训；

d)业务管理培训；

e)日常维护常见故障及排除方法培训。

6.5.4安全保障体系

安全保障体系应