【智慧农机】南京市秸秆还田作业智能监测系统

　　江苏北斗农机科技有限公司专注于为农机大数据、农业大数据提供相关产品及平台的一体化服务，是服务于信息农业的国家高新技术企业，专注于农机大数据相关产品服务，主要有智能农机终端系列产品、智慧农机云平台、自动（无人）驾驶系统等。

　　秸秆机械化还田作业是农业社会化服务管理的一项重要内容，为全面掌握全市大中型农业机械耕、种、管、收全周期全链条农机作业数据，实现秸秆机械化还田作业的精细化管理，依托南京市政务云，结合北斗定位、地理信息等技术，建设基于北斗的秸秆机械化还田作业精细化管理系统。通过安装智能北斗农机终端，收集整合秸秆机械化还田作业为主的农机化生产数据，为农机管理部门提供全程监管解决方案，实现农机秸秆还田管理数字化、可视化、智能化，精准化。

　　1、建设框架。开发秸秆还田作业监测系统软件，建立作业监控、作业管理、基础信息管理、大数据分析、报表分析等功能模块，实现秸秆机械化还田作业信息的数据化管理。安装北斗农机智能终端设备，收集秸秆机械化还田作业信息，采集作业场景秸秆图像，通过图像识别算法对域内的秸秆覆盖情况进行识别，判断秸秆还田成效。叠加全市“农地一张图”与作业地块图层数据，提供市区一体、精准测算、精准补贴等服务，为农机作业精细化管理提供基础性技术支持保障。

　　2、核心技术。采用北斗导航定位系统，根据农田的地理信息系统数据，基于CORS系统将观测值实时发送到中间服务器上，进行差分解算和坐标转换，实现农机作业复杂环境下的高精度定位，精度可达到亚米级；通过多源信息融合算法，针对不同农机作业过程，结合其作业技术特点，筛选关键作业质量参数，以信息化手段实现作业深度、作业状态、机具姿态等农机信息的实时采集获取；通过研制作业地块自动识别与面积统计、重复面积测算、停车识别、路径误差修正等一系列拥有自主知识产权的优化算法，提高管理效率与质量；针对不同农机作业环节，筛选关键作业质量和工况监测参数，研究基于模糊神经网和证据组合理论等农机作业多源信息融合算法，构建基于多源信息融合的农机作业质量监控技术，实现农机作业信息的实时监测；通过图像识别算法对域内的秸秆覆盖情况进行识别，从而区分秸秆还田效果。

　　3、智能装备。终端采用BDS/GPS双模模块，位置精度可达到优于2m，终端定位和数据上报时间设定在1到3秒以内，可精确捕获农机作业轨迹。针对农机低速作业特征对终端进行优化，能有效获取农机位置信息。对于秸秆还田作业质量的监控，终端提供了丰富的配件接口，能够外接摄像头实现自动拍照上传功能，后台通过高精度的图像识别技术，获取相关秸秆覆盖信息。

　　由南京市局提出的通过图像识别作为秸秆还田作业核查在是一大创新，项目通过图像识别算法对域内的秸秆覆盖情况进行识别，从而区分秸秆还田效果，通过平台实现秸秆综合利用数据的远程化、电子化、一体化集中管理，并采用信息化技术进行数据管理，通过智能手段解决农机作业监管问题，从而逐步健全完善农机管理服务机制，带动全市农机信息化使用率、覆盖率提升。

　　截止2022年8月，南京市已安装北斗智慧农机终端1500余套，利用图像识别技术实现稻麦秸秆还田作业核查，累计监管各类型作业面积256万亩次。项目示范应用效果良好，带动推进省内其他地市农机信息化建设，同时项目具备可复制性，其核心技术可用于农机机械化播种、植保、收割等农业机械化生产各个方面，为农业机械化生产提供全方位精准管理服务，构建高效快捷的智慧农机在线服务体系。