我國已進入高質量發展階段,迫切需要擺脫傳統農業生產方式,大力發展以高科技、高效能、高質量為特征,代表先進生產力發展方向的新質生產力。北大荒(600598)集團作為農業現代化的先行者,應統籌推進“四個農業”,以率先實現“五化”為目標,形成可復制、可推廣的數字化運營新模式,以科技賦能產業變革。
為推動農業向更高效、更可持續方向發展,北大荒集團大力實施農業數字孿生試點建設,探索新技術在農業領域的創新應用場景與實施路徑,通過實時態勢感知、超實時虛擬推演和全程交互反饋,實現對農業生產過程的全面監測和控制,從而提高生產效率和作物品質,實現農業生產的智能化、高效化、可持續化。
農業智能化
“以往只能看到秋起壟的作業效果,并不知道是怎么干的。現在,在指揮中心大屏幕上就能360度全方位觀測農用機械,還有農機和土壤的剖面圖,可以讓種植戶詳細了解農業標準化生產流程和技術指標。”走進八五五農場智慧農業指揮中心,農機作業的整個過程通過3D動畫模型精準、鮮活地展現在眼前,技術人員一邊演示生產流程一邊說。
八五五農場按照農業生產過程中標準作業和農機具改造模式規范,創建秋起高標準大壟、春季立體定位定量分層施肥、播前鎮壓、精量播種等農機作業場景的數字孿生應用單元,通過高精度的數據分析和仿真,讓農業生產變得更加精準、高效。
眼下,走進北安分公司數字孿生展示中心,技術人員緊盯眼前的數字大屏,指尖輕點鼠標,農作物種植的整個過程便以3D動畫的形式,“毫厘畢現”地呈現在屏幕上,定睛一瞧,虛擬世界竟與現實大田種植情況絲毫不差。
“這個系統真不錯,既能還原大田作物生長場景,實時監控作物長勢狀態,還可以向其輸入預估的下一步生產數據,比如施肥計劃或收割時間表,系統會根據這些信息調整其預測和建議。”趙光農場種植戶劉明亮看著眼前的系統顯示大屏,豎起了大拇指。
數字孿生,從數字中來,到實體中去。北安分公司把所有模型整合到大場景中,通過落實良種、良法、良機、良技、良制“五良”建設,實現農業種植標準化、精準化,再將構建的農業知識圖譜和數據同步到農業種植軟件程序,通過精確的數據模型和實時的反饋機制,不僅能夠提高農業生產的效率和質量,還能夠幫助農業從業者更好地應對未來的挑戰。
此外,北大荒數字孿生平臺還可以實現流域防洪、水資源管理與調配等業務,應用精準預報,超前預警、快速預演、制定預案,為防洪、水資源管理等水利工作提供智慧大腦,提升水利治理管理數字化、網絡化、智能化水平,更為現代大農業跨越發展提供有力的水利支撐和保障。
查哈陽灌區主干渠道有水位監測148處、重點閘門遠程控制5處、渠系測流18處、滲壓流監測12處、智能閘門312套、農渠智能閘門26套……這些監測設施設備是數字孿生系統在現實世界的“眼睛”,更是系統決策判斷的重要依據。
查哈陽數字孿生水利系統根據現實中渠系設施設備所獲取的相關數據,給出決策判斷,實現水層深度的數據積累,逐步構建灌區調度模型,并通過閘門的遠程控制實現智能調水,在春耕夏管時期,減少人工使用,精準管理、精準用水。同時,還能監測閘門基礎安全情況,全方位掌握灌區基本情況。
數字孿生水利系統
“通過實時監測渠首、水庫、總干渠等關鍵節點的水位和流量,實現云操控灌區進水閘,這是我以前從未想過的事情,現在的科技真是了不得。”查哈陽灌區渠首管理站負責人張德志說。
盡管北大荒集團農業數字孿生技術已經取得了一定的進展,但在實際應用中仍存在一些問題和挑戰,例如數據底板需完善、數據獲取和分析技術的提高、模型算法的準確性等,需要在農業環境中進一步嘗試,通過不斷地優化和完善,開發出更加符合生產實際的數字孿生系統,推動農業從“粗放型”向“精準化”轉型,實現真正的降本增效。
隨著農業數字孿生技術的不斷發展和完善,“農業元宇宙”將成為未來農業的主流趨勢。北大荒集團將繼續深耕智慧農業領域,加強關鍵數字技術創新應用,持續釋放農業轉型升級活力,為全面推進鄉村振興、加快農業農村現代化注入新動能。