空間信息產(chǎn)教融合助力智慧農(nóng)場建設(shè)的探索

□高 磊，范國輝

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院 河南 南陽 473000）

自2008 年IBM 公司在紐約外國關(guān)系理事會上提出了“智慧地球”概念后，各國都將“智慧+”作為國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。智慧農(nóng)業(yè)依托現(xiàn)代云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)和3S 等技術(shù)實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的精細(xì)化種植、管理和監(jiān)控。發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)、建設(shè)智慧農(nóng)場已成為推動農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的旗幟，成為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)場建設(shè)所需要的技術(shù)人才，促進(jìn)產(chǎn)教融合，推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要前提。

1 智慧農(nóng)場

智慧農(nóng)場匯聚了當(dāng)今最新的科技成就，體現(xiàn)了先進(jìn)的生產(chǎn)力，其實質(zhì)是將物聯(lián)網(wǎng)、云計算、空間信息等現(xiàn)代信息技術(shù)引入農(nóng)場生產(chǎn)中，農(nóng)場將遙感、紅外線探測、無線電傳輸、視頻采集等多種現(xiàn)代監(jiān)測傳輸設(shè)備與機(jī)械化、自動化大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，建立集數(shù)據(jù)分析、智能管理和科學(xué)生產(chǎn)的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)[1]，智慧農(nóng)場的建設(shè)將極大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。目前，部分歐美發(fā)達(dá)國家建設(shè)的智慧農(nóng)場項目中引入了人工智能、云計算、空間信息等技術(shù)，形成了不同類型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。在智慧農(nóng)場建設(shè)中，應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)必須要有熟悉相應(yīng)業(yè)務(wù)的技術(shù)人員?？臻g信息技術(shù)將在信息采集、處理、智能化管理中使智慧農(nóng)場真正實現(xiàn)智慧化，提高現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。

2 空間信息技術(shù)助力智慧農(nóng)場建設(shè)

20 世紀(jì)50 年代，空間信息技術(shù)作為新興技術(shù)開始出現(xiàn)。我國的相關(guān)技術(shù)于20 世紀(jì)70 年代中后期才得到了較快發(fā)展。空間信息技術(shù)主要包括全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感（RS）。

2.1 GPS 在智慧農(nóng)場中的運(yùn)用

全球衛(wèi)星定位技術(shù)具有精度高、全天候和應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，這對于大區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說具有良好優(yōu)勢。在智慧農(nóng)場建設(shè)過程中，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要用來確定農(nóng)田特征點(diǎn)、地塊邊界、無人駕駛的智能農(nóng)機(jī)等位置信息。在智慧農(nóng)場建設(shè)過程中應(yīng)用GPS 技術(shù)，可以對無人駕駛拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)、變量農(nóng)業(yè)植保噴霧機(jī)、變量施肥播種機(jī)等大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的行進(jìn)路線進(jìn)行精確控制，精準(zhǔn)投放農(nóng)藥、種子、化肥。同時，還能夠減少對環(huán)境的污染，實現(xiàn)農(nóng)場可持續(xù)發(fā)展。

2.2 GIS 在智慧農(nóng)場中的運(yùn)用

地理信息技術(shù)在智慧農(nóng)場的建設(shè)中具有舉足輕重的作用。利用GPS 和RS 等先進(jìn)技術(shù)獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過GIS 技術(shù)整合并處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)，把屬性信息和位置信息結(jié)合在一起并傳輸?shù)郊锌刂葡到y(tǒng)云平臺，用戶可根據(jù)需要調(diào)取相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)各種資源在云平臺系統(tǒng)中的最優(yōu)組合。利用各種數(shù)據(jù)建立的農(nóng)業(yè)云平臺綜合信息管理系統(tǒng)可以滿足不同規(guī)模農(nóng)場的建設(shè)需求，用戶可以根據(jù)自身規(guī)模和需求，在農(nóng)業(yè)云平臺綜合信息管理系統(tǒng)上提交GIS 服務(wù)的申請，編制靈活的解決方案，從而使各類數(shù)據(jù)資源得到合理有效的利用[2]。

2.3 RS 在智慧農(nóng)場中的運(yùn)用

我國在20 世紀(jì)90 年代開始利用研究遙感技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田土壤養(yǎng)分監(jiān)測。目前，遙感技術(shù)能夠運(yùn)用在智慧農(nóng)場的各個環(huán)節(jié)，可以準(zhǔn)確、及時地提供農(nóng)作物在生長過程中的全部信息，是作物生長過程及其作物生活環(huán)境信息的重要來源。

3 產(chǎn)教融合助力智慧農(nóng)場的路徑

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。在信息化快速發(fā)展的今天，智慧農(nóng)業(yè)成為一種新興的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，空間信息技術(shù)在智慧農(nóng)場建設(shè)中具有舉足輕重的作用。隨著城鎮(zhèn)化和社會老齡化的快速發(fā)展，農(nóng)村人口越來越少，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式將產(chǎn)生重大變革，會向傳統(tǒng)的土地資源時代轉(zhuǎn)向知識時代。未來的農(nóng)業(yè)是具有競爭性、市場驅(qū)動性、知識性的農(nóng)業(yè)，因此需要構(gòu)建合理的資源平臺，發(fā)揮高校的育人優(yōu)勢，實施產(chǎn)教融合，培養(yǎng)綜合性、技術(shù)扎實的信息技術(shù)人才，助力我國未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

3.1 校企聯(lián)合，構(gòu)建資源平臺

2020 年由河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院牽頭，聯(lián)合有代表性的兄弟院校、空間信息技術(shù)的龍頭企業(yè)，以學(xué)院高分辨率對地觀測系統(tǒng)區(qū)域分中心、北斗信息平臺區(qū)域分中心、空間信息協(xié)同創(chuàng)新中心為基礎(chǔ)，依托中國遙感協(xié)會，建立了中國遙感協(xié)會職業(yè)教育分會和全國空間信息應(yīng)用職業(yè)教育聯(lián)盟，構(gòu)建政產(chǎn)校企緊密合作、高效有序的聯(lián)合體。與全國空間信息應(yīng)用職業(yè)教育聯(lián)盟中的優(yōu)秀企業(yè)進(jìn)行合作，最大限度地聚集各方面的優(yōu)勢資源，激活聯(lián)盟內(nèi)部各主體要素的能量，形成助力智慧農(nóng)場建設(shè)的合力。學(xué)校和企業(yè)充分發(fā)揮在智慧農(nóng)場建設(shè)中的人才優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢，向整個豫西南區(qū)域搭建智慧農(nóng)場建設(shè)服務(wù)平臺。

3.2 多學(xué)科融合，拓寬農(nóng)業(yè)發(fā)展道路

智慧農(nóng)場建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的農(nóng)場全面智能感知技術(shù)、農(nóng)場作物生長全景數(shù)字圖譜檔案的構(gòu)建技術(shù)，基于數(shù)據(jù)總線的異構(gòu)數(shù)據(jù)集成與整合技術(shù)、基于移動互聯(lián)的專家遠(yuǎn)程服務(wù)技術(shù)、基于移動互聯(lián)的智慧農(nóng)場遠(yuǎn)程智能化、精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化管理技術(shù)[3]。河南工業(yè)職業(yè)學(xué)院堅持產(chǎn)、教、研相結(jié)合，以專業(yè)群測繪地理信息技術(shù)、攝影測量與遙感技術(shù)、導(dǎo)航與位置服務(wù)為基礎(chǔ)，多年來積極開展校企合作。同時，聚集工程測量技術(shù)、城市規(guī)劃、風(fēng)景園林設(shè)計、電子信息、機(jī)械制造、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)資源，為智慧農(nóng)場建設(shè)提供全方位的智力支持。加強(qiáng)智慧農(nóng)場空間信息技術(shù)的應(yīng)用，合作共建智能型農(nóng)業(yè)園區(qū)，支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)服務(wù)體系的建立。

3.3 構(gòu)建專業(yè)群師資隊伍，提升科研水平

空間信息產(chǎn)教融合，不僅能夠提高教師的教學(xué)能力和業(yè)務(wù)能力，更能夠提高整個團(tuán)隊的核心競爭力，建立一套成熟的產(chǎn)教融合協(xié)同體系，促進(jìn)學(xué)校在相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)建設(shè)和團(tuán)隊建設(shè)。在行業(yè)不斷發(fā)展的大環(huán)境下，提高企業(yè)和學(xué)校的競爭力，實現(xiàn)學(xué)校、行業(yè)、學(xué)生、社會的協(xié)調(diào)發(fā)展[4]。

3.4 培育專業(yè)人才，助力智慧建設(shè)

項目驅(qū)動育人不僅可以培養(yǎng)全產(chǎn)業(yè)鏈人才，還能夠培養(yǎng)具有核心競爭力的教師團(tuán)隊。通過建立學(xué)校與智慧農(nóng)場校企協(xié)同育人模式，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)校產(chǎn)業(yè)鏈上游的人才供給，從知識、技能、素質(zhì)等角度出發(fā)，全面考慮人才需求。也可以將智慧農(nóng)場創(chuàng)新實踐平臺作為依托，在校內(nèi)由專業(yè)老師對相關(guān)理論課進(jìn)行講解，企業(yè)人員對生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化，在智慧農(nóng)場建設(shè)和管理過程中培養(yǎng)學(xué)生的能力，最終培養(yǎng)能夠完成智慧農(nóng)場項目建設(shè)、管理農(nóng)場、處理農(nóng)場業(yè)務(wù)的農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈人才，實現(xiàn)人才培養(yǎng)過程中教學(xué)、生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)的有機(jī)融合，使學(xué)生實現(xiàn)從學(xué)校到企業(yè)的零距離轉(zhuǎn)場。

3.5 鼓勵學(xué)生投入社會實踐，加強(qiáng)社會服務(wù)

積極引導(dǎo)和鼓勵大學(xué)生投身到現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)的實習(xí)、就業(yè)和創(chuàng)業(yè)中。學(xué)校與空間信息技術(shù)企業(yè)、智慧農(nóng)場企業(yè)建設(shè)就業(yè)實習(xí)基地，讓學(xué)生在社會實踐中受教育、長知識、練技能、作貢獻(xiàn)。依托大學(xué)生眾創(chuàng)空間，為涉農(nóng)創(chuàng)業(yè)學(xué)生提供全方位的支持，包括資金、場地、技術(shù)和教師指導(dǎo)團(tuán)隊。堅持“扶上馬送一程”的思想，幫助成功創(chuàng)業(yè)的學(xué)生穩(wěn)定企業(yè)運(yùn)行，樹立涉農(nóng)創(chuàng)業(yè)的典型。

學(xué)校依托中國遙感協(xié)會職業(yè)教育分會和全國空間信息應(yīng)用職業(yè)教育聯(lián)盟，與企業(yè)緊密聯(lián)合，以解決生產(chǎn)、管理中的難點(diǎn)為目標(biāo)，組織企業(yè)和學(xué)校相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才聯(lián)合開展新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的攻關(guān)，共同解決企業(yè)在項目運(yùn)營中的問題，為社會和企業(yè)提供技術(shù)咨詢服務(wù)。通過與聯(lián)盟中的企業(yè)共同開發(fā)繼續(xù)教育培訓(xùn)、在線培訓(xùn)等開放課程，豐富教育資源的利用途徑，推動智慧農(nóng)場建設(shè)，提升團(tuán)隊社會服務(wù)能力，促進(jìn)產(chǎn)教進(jìn)一步融合。

4 結(jié)束語

智慧農(nóng)場的建設(shè)離不開素質(zhì)高、技術(shù)專的高科技人才支撐。在現(xiàn)代信息技術(shù)的推動下，我國智慧農(nóng)場建設(shè)的雛形已逐漸形成，其生產(chǎn)和管理水平不斷提高，正朝著智能化的方向發(fā)展。在此過程中，我國必須加強(qiáng)空間信息技術(shù)在智慧農(nóng)場建設(shè)中的應(yīng)用，以確保信息數(shù)據(jù)能夠得到科學(xué)的整合與利用。通過空間信息、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，使智慧農(nóng)場在信息感知方面更加智能化，信息傳輸更加快捷，數(shù)據(jù)處理效率更高，服務(wù)更智慧。同時，需要儲備大量的專業(yè)人才，提升科研團(tuán)隊的水平，以此推動智慧農(nóng)場的創(chuàng)新性建設(shè)，豐富智慧農(nóng)場的內(nèi)涵，加速我國智慧農(nóng)場的建設(shè)進(jìn)程。