一、建設背景

    貫徹落實《耕地質量調查監測與評價辦法》（農業部令 2016年第2號）關于5年定期發布耕地質量等級信息的有關要求，全面及時掌握耕地質量現狀及變化情況，有針對性加強耕地質量保護與提升，服務國家“藏糧于地、藏糧于技”戰略，鼓勵農戶改善農田管理和耕作措施，升級耕地質量管理數據信息系統，實現耕地質量的動態監測和保護功能。提升土壤肥力，防止水土流失，實現黑土地合理持續利用。
    建設智慧農業指揮中心，開發黑土地保護大數據平臺，將物聯網技術運用到黑土地保護實踐中，充分應用現代信息技術成果，集成應用計算機與網絡技術、物聯網技術、音視頻技術、3S技術、無線通信技術及專家智慧與知識，實現黑土地農業生產環境的智能感知、智能預警、智能決策、智能分析、專家在線指導，為黑土地農業生產提供災變預警、遠程診斷、可視化管理、智能化決策。

二、系統構架

1、應急指揮系統
    建立智慧農業指揮系統，實現坐在辦公室就可對示范區全面掌握與了解，及時指揮農民進行耕作、施肥、灌溉、噴藥等農業生產活動。在地圖上可查看各監測點信息，點擊報警點可查看詳情，監管部門可立即根據情況遠程作出應急響應，指揮相關部門處理排除報警源。

2、耕地質量監測與評價系統
    以云麻點圖展示各監測點地理位置，所有監測點概況一目了然，可根據名稱或代碼搜索特定監測點，搜索具備耕地參數組合查詢監測點功能，以便跟蹤查看各監測點詳細信息，及時了解耕地情況。

    耕地質量監測與評價系統包含屬性數據庫、空間數據庫和基礎地理數據庫，系統的總體框架分為三層，分別是數據存儲層、GIS平臺服務層和應用層。

3、測土配方
    測土配方系統將各地的數據匯總到系統里，系統對其進行統計分析，并自定義報表，再上報給政府。通過分析的數據，邀請專家提出建議，施肥策略。測土配方管理系統，做到協調作物生長與營養生長的平衡促進農產品營養品質的形成，促進作物健壯生長，增強抗病、抗逆能力，減輕農作物病害，減少農藥的作用，從而節省農藥，提升農產品質量。

    系統由測土配方查詢服務平臺、測土配方查詢終端APP、公眾號組成，用戶可通過三個渠道獲取測土配方施肥信息。

4、專家咨詢系統
    建立農民與專家的互動平臺，通過手機短信、、、公眾號等信息交流平臺進行互動，隨時解決生產中出現的難題。全面推廣有利于黑土地保護的測土施肥、病蟲害診斷、耕作栽培、秸稈還田、有機肥堆漚、節水灌溉等。
    專家咨詢系統主要功能包括網上咨詢功能、遠程診斷、遠程信息發布、遠程咨詢互動系統、遠程現場指導、專家系統（農作物信息管理、病害信息管理、蟲害信息管理、病蟲害診斷、在線留言、知識庫管理），還可通過手機APP和端實現遠程實時咨詢、查詢、視頻等功能。

5、墑情系統
    土壤墑情監測系統通過采用自動化、信息化、網絡化等現代高新技術手段，實現定點、定期監測，分析匯總土壤墑情數據，及時提出應對措施建議。提高農牧業抗旱管理水平，快速掌握土地旱情動態，避免或減少旱災造成的損失。
    土壤墑情監測系統主要由監控中心、通信網絡、遠程監測設備和土壤墑情檢測設備四部分構成。用戶可以通過手機APP接收墑情預警信息推送，查看實時墑情、歷史數據，實現遠程管理。

6、植保系統
    該系統由蟲情、墑情、災情、苗情四大系統組成。
    在田間部署環境信息感知單元，由無線采集終端和各種環境信息傳感器組成。環境信息傳感器 監控空氣溫/濕度、光照度、二氧化碳、土壤溫/濕度、土壤養分、環境氣象、病蟲害測報等信息，通過無線采集終端以GPRS方式將采集數據實時傳輸至監控中心，以指導生產。
蟲情、病情測報系統，實現實時病蟲害監測預警以及數據查詢分析功能。災情/苗情監控系統主要是由網絡型視頻服務器、高分辨率攝像頭組成，用戶可通過遠程計算機實時查看監控圖像。

7、GIS地理信息系統 
    GIS是農業整個系統的承載動作平臺和基礎，實現對各種農業資源數據的流入、流出以及對信息的決策、管理；GIS將RS、GPS、專家系統、決策支持系統等組合起來,起到“容器”的作用；在農業中，GIS用于各種農田土地數據，如土壤、自然條件、作物苗情、產量等的管理與查詢，也能采集、編輯、統計、分析不同類型的空間數據。