烤煙移栽數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐

摘要：在煙草種植領(lǐng)域，精確控制和管理烤煙移栽數(shù)量及其占用的土地面積，對(duì)于保障煙草生產(chǎn)的質(zhì)量和效益具有至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的烤煙移栽數(shù)量及面積統(tǒng)計(jì)方法往往依賴于人工操作，不僅效率低下，而且容易出錯(cuò)，難以滿足現(xiàn)代煙草種植管理的需求。為此，研究人員引入了一種基于打孔定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)，經(jīng)過兩年的優(yōu)化提升，該技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地采集烤煙移栽數(shù)量，通過先進(jìn)模型計(jì)算出打孔面積，為內(nèi)管監(jiān)查在合同面積管控方面提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐，提高了測(cè)算煙葉產(chǎn)量的精確度，保證了年度煙葉收購(gòu)計(jì)劃剛性落實(shí)。

關(guān)鍵詞：烤煙；移栽數(shù)量；合同面積；打孔定位；數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集

中圖分類號(hào)：F27"""""""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2025.06.024

在我國(guó)，煙草行業(yè)因其獨(dú)特的行業(yè)屬性及煙草產(chǎn)品作為國(guó)家專賣品的特殊地位，不僅承載著巨大的社會(huì)需求與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其產(chǎn)業(yè)鏈的深度與廣度、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的復(fù)雜性以及資金密集型特征，更使得該行業(yè)備受社會(huì)矚目。鑒于其重大影響，若煙草專賣管理不善，將可能引發(fā)一系列嚴(yán)重的負(fù)面效應(yīng)。因此，面對(duì)新時(shí)代的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，煙草行業(yè)亟須加速技術(shù)創(chuàng)新與體制機(jī)制改革的步伐，強(qiáng)化內(nèi)部管理控制體系，恪守自律規(guī)范，積極塑造一個(gè)規(guī)范、誠(chéng)信、負(fù)責(zé)任且和諧的社會(huì)形象[1]。

國(guó)家明確提出，加強(qiáng)煙草行業(yè)的內(nèi)部控制與規(guī)范管理，是防范違法違紀(jì)行為、保障行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵。其中，內(nèi)部專賣監(jiān)管作為煙草制品流通環(huán)節(jié)的核心防線[2]，其重要性不言而喻。通過精準(zhǔn)預(yù)警異動(dòng)特征，全面監(jiān)控?zé)煵輰Ｙu從生產(chǎn)到經(jīng)營(yíng)的每一環(huán)節(jié)，不僅能夠顯著提升煙草制品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有效維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，更是確保國(guó)家財(cái)政穩(wěn)定收入的重要基石[3]。

與此同時(shí)，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的浪潮中，如何運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率[4]，減少生產(chǎn)過程中的不確定性與風(fēng)險(xiǎn)，已成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)領(lǐng)域理論與實(shí)踐探索的熱點(diǎn)。特別是在煙葉生產(chǎn)中，構(gòu)建并實(shí)施全程質(zhì)量監(jiān)控體系，通過對(duì)移栽、烘烤、收購(gòu)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的精細(xì)化管理與數(shù)據(jù)收集，建立科學(xué)預(yù)測(cè)模型，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)年度產(chǎn)量的精準(zhǔn)預(yù)估[5]，還為及時(shí)調(diào)整煙葉收購(gòu)政策、維持市場(chǎng)供需平衡提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐與決策依據(jù)，對(duì)促進(jìn)煙葉產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。

1"研究目的和重要性

初烤煙葉作為嚴(yán)格的煙草專賣品，其種植與收購(gòu)必須緊密依托合同制度執(zhí)行[6]，確保秩序井然。然而，當(dāng)前部分煙農(nóng)面臨著綜合素質(zhì)有待提高、法律觀念薄弱的問題，導(dǎo)致他們對(duì)合同履行的重視程度嚴(yán)重不足，合同文本在實(shí)際操作中往往淪為形式，失去了應(yīng)有的約束力，違約現(xiàn)象屢見不鮮[7]。面對(duì)這一挑戰(zhàn)，內(nèi)部監(jiān)管人員不得不采取極為細(xì)致且耗時(shí)的措施，逐戶走訪，手工核查每戶煙農(nóng)的煙葉移栽株數(shù)，并精確測(cè)量種植面積。這一過程不僅消耗了大量的人力資源、物力成本以及寶貴的時(shí)間，還使得合同監(jiān)管工作面臨顯著不穩(wěn)定性和效率瓶頸，難以及時(shí)、有效地應(yīng)對(duì)潛在的違規(guī)行為。因此，探索更為高效、智能的監(jiān)管手段，以減輕人工負(fù)擔(dān)、提升監(jiān)管效能，成為亟待解決的問題。

在此基礎(chǔ)上，利用基于打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)在打孔期間獲取了準(zhǔn)確的移栽數(shù)量數(shù)據(jù)，依托先進(jìn)的數(shù)據(jù)模型和算法，對(duì)打孔面積進(jìn)行計(jì)算。通過對(duì)移栽點(diǎn)位的空間分布和密度進(jìn)行分析，結(jié)合土地面積和地形等因素，可以得出精確的打孔面積數(shù)據(jù)，這一數(shù)據(jù)反映了烤煙移栽的實(shí)際情況。在內(nèi)管監(jiān)查方面，該技術(shù)可以協(xié)助管理部門對(duì)合同面積進(jìn)行精確管控。通過對(duì)比合同約定的種植面積與實(shí)際打孔面積，管理部門可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理合同種植面積不符的問題，確保煙草種植活動(dòng)在合同規(guī)定的范圍內(nèi)進(jìn)行。同時(shí)，該技術(shù)還可以提供詳細(xì)的移栽數(shù)量和面積數(shù)據(jù)報(bào)表，建立模型，對(duì)煙葉產(chǎn)量進(jìn)行更加精確的預(yù)測(cè)，在收購(gòu)前期可以作出相應(yīng)的政策調(diào)整，使得煙葉收購(gòu)環(huán)節(jié)得到有效控制，真正把種植計(jì)劃變成可控資源[8]。

2"現(xiàn)狀與問題

2.1"煙葉產(chǎn)業(yè)總量控制現(xiàn)狀

煙葉產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健前行，核心在于維持其穩(wěn)定、健康與可持續(xù)的發(fā)展軌跡[9]。面對(duì)產(chǎn)業(yè)過熱的風(fēng)險(xiǎn)，若未能采取及時(shí)有力的調(diào)控措施，任由其盲目擴(kuò)張，勢(shì)必違背自然發(fā)展規(guī)律，導(dǎo)致煙葉庫(kù)存積壓的嚴(yán)峻局面。屆時(shí)，將出現(xiàn)市場(chǎng)飽和、銷售受阻、生產(chǎn)原料無處安放的困境，企業(yè)虧損與煙農(nóng)利益受損將成連鎖反應(yīng)，對(duì)煙葉產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展構(gòu)成不可逆轉(zhuǎn)的損害。鑒于煙葉作為特定商品，其用途與銷售渠道的局限性，直接關(guān)聯(lián)并受限于卷煙工業(yè)的需求波動(dòng)，國(guó)家因此實(shí)施了“計(jì)劃種植，合同收購(gòu)”的戰(zhàn)略布局與“控制總量，稍緊平衡”的宏觀指導(dǎo)方針[10]，旨在精準(zhǔn)對(duì)接市場(chǎng)需求，確保煙葉生產(chǎn)的有序進(jìn)行，避免市場(chǎng)供需的劇烈波動(dòng)。

自1998年起，煙葉工作的核心聚焦于總量控制與規(guī)模穩(wěn)定，深刻理解并遵循煙葉生產(chǎn)周期性的內(nèi)在規(guī)律，確保種植與收購(gòu)計(jì)劃緊密貼合卷煙工業(yè)的實(shí)際需求。通過嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了煙葉生產(chǎn)既“可控可管”又“穩(wěn)健運(yùn)行”的良好態(tài)勢(shì)[11]，有效遏制了生產(chǎn)規(guī)模的劇烈波動(dòng)。當(dāng)前，為了精準(zhǔn)匹配煙葉年度供需，業(yè)界遵循“兩煙平衡、總量控制”[12]的原則，以年度卷煙生產(chǎn)總量為基準(zhǔn)，科學(xué)規(guī)劃煙葉生產(chǎn)總量，并對(duì)產(chǎn)區(qū)煙葉的生產(chǎn)、收購(gòu)及卷煙工業(yè)企業(yè)的原料調(diào)撥實(shí)施精細(xì)化的計(jì)劃管理，確保煙葉產(chǎn)業(yè)鏈的順暢運(yùn)作與資源的高效配置。

2.2"煙葉移栽管控技術(shù)與手段

煙葉供給具體通過以下方式來完成[13]。在煙葉供給方面，各產(chǎn)區(qū)遵循良種化、區(qū)域化、規(guī)范化的高標(biāo)準(zhǔn)原則，精心制訂種植計(jì)劃，通過簽訂收購(gòu)合同的方式，將煙葉的生產(chǎn)與收購(gòu)總量嚴(yán)格限定在國(guó)家計(jì)劃框架內(nèi)，保障了市場(chǎng)供需的有序平衡。工業(yè)企業(yè)方面，其煙葉原料需求規(guī)劃則緊密圍繞行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略及企業(yè)自身品牌規(guī)劃和配方需求進(jìn)行制定，盡管這一規(guī)劃并非直接等同A于當(dāng)年實(shí)際卷煙生產(chǎn)的耗用量，但它為煙葉原料的采購(gòu)與儲(chǔ)備提供了重要依據(jù)。值得注意的是，為確保煙葉收購(gòu)計(jì)劃的嚴(yán)格執(zhí)行，煙葉生產(chǎn)縣級(jí)公司在合同簽訂之初便需嚴(yán)格依據(jù)上級(jí)下達(dá)的計(jì)劃量來限制煙農(nóng)的種植面積。然而，面對(duì)部分煙農(nóng)合同意識(shí)薄弱、多簽少種、少簽多種、無合同種植等多樣性和復(fù)雜性問題，內(nèi)部專賣監(jiān)管人員積極介入，加強(qiáng)合同檢查與監(jiān)督，以有效遏制違規(guī)行為，維護(hù)煙葉生產(chǎn)與收購(gòu)的秩序穩(wěn)定，但僅能借助線人舉報(bào)和抽檢等傳統(tǒng)手段，對(duì)人工依賴性高，工作存在較大的滯后性和局限性。

在正式合同簽訂之前，煙葉基層工作站（點(diǎn)）將分別實(shí)施三次種植合同核實(shí)。第一次是在育苗之前，初查煙農(nóng)意愿，依據(jù)煙農(nóng)實(shí)際情況將年度收購(gòu)計(jì)劃分解到各站點(diǎn)和煙農(nóng)，初編種煙農(nóng)戶花名冊(cè)，并收取育苗費(fèi)；第二次是在簽訂正式合同前，進(jìn)一步核實(shí)面積后，及時(shí)錄入煙農(nóng)個(gè)人信息生成電子合同；第三次核實(shí)實(shí)在移栽期間，通過對(duì)合同簽訂面積、每畝約定供苗數(shù)量、實(shí)際領(lǐng)苗數(shù)量等數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)核查，對(duì)照煙農(nóng)供苗花名冊(cè)進(jìn)行初步檢查，同時(shí)，又通過抽查煙農(nóng)實(shí)際移栽數(shù)量相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照分析，督查煙農(nóng)合同執(zhí)行情況。從往年執(zhí)行情況來看，主要是借助抽查樣本數(shù)對(duì)全縣煙農(nóng)實(shí)際移栽進(jìn)行估算，并借此推算煙農(nóng)是否遵守合同約定，真實(shí)落實(shí)合同面積。但是，該人工方法盡管程序設(shè)計(jì)上，盡可能地保障了監(jiān)管的力度和深度，但受限于人力和時(shí)間的限制，難以達(dá)到高精度、高效率、準(zhǔn)確及時(shí)的要求。

3"基于打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)

打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)根據(jù)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)算法、GeoHash算法、"GIS地圖數(shù)據(jù)模型、切片算法等技術(shù)開發(fā)的適用烤煙移栽打孔數(shù)據(jù)采集的一種算法，通過對(duì)移栽打孔海量的動(dòng)作姿態(tài)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)識(shí)別，對(duì)打孔數(shù)量、烤煙移栽壟向、打孔區(qū)域作業(yè)地塊形狀、不同農(nóng)戶和區(qū)域切塊情況進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和圖像展示，實(shí)現(xiàn)打孔數(shù)據(jù)、作業(yè)區(qū)域、移栽面積、作業(yè)責(zé)任轄區(qū)的自動(dòng)化、可視化、實(shí)時(shí)化呈現(xiàn)。

4"打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)應(yīng)用數(shù)據(jù)分析

為有效對(duì)比打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)與傳統(tǒng)人工核查方式在煙葉移栽數(shù)量核查上的效率，實(shí)驗(yàn)組根據(jù)巫溪縣煙葉種植分布情況，對(duì)巫溪縣種植煙田進(jìn)行抽樣抽查，在全縣8個(gè)煙葉生產(chǎn)點(diǎn)隨機(jī)抽取5戶煙農(nóng)，共計(jì)40戶煙農(nóng)的243畝煙田進(jìn)行對(duì)照分析。

4.1"不同核查方法單日核查效率對(duì)比分析

從表1看出，人工核查覆蓋的面積在2.5到6畝/天之間，均值為4.223畝/天，而基于打孔定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)核查的覆蓋面積在8到14畝/天之間，均值為10.51畝/天，數(shù)據(jù)顯示出該技術(shù)在覆蓋面積上具有明顯優(yōu)勢(shì)。

4.2"基于打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)不同代際間準(zhǔn)確率分析

如表2所示，2023年基于打孔定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)的抽樣數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確率在80%上下浮動(dòng)，且波動(dòng)較大，說明2023年第一代技術(shù)不夠成熟，數(shù)據(jù)采集不精準(zhǔn)。2024年該技術(shù)抽樣數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率為9537%，且波動(dòng)較小，其中部分?jǐn)?shù)據(jù)接近100%。

4.3"不同核查方法經(jīng)濟(jì)成本分析

如表3所示，基于打孔定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)項(xiàng)目從2023年開展以來，投入金額42萬元用于購(gòu)買使用該技術(shù)的設(shè)備，該批設(shè)備質(zhì)保期3年。傳統(tǒng)的人工核查方式，縣公司派人抽查全縣合同總數(shù)的10%，每年至少需要安排30個(gè)人進(jìn)行為期一個(gè)月的合同核查，在保證目前人工單價(jià)不變的情況下，3年累計(jì)花費(fèi)54萬元。

4.4"不同核查覆蓋范圍對(duì)比分析

如圖2所示，2023年合同面積33940畝，人工核查341097畝，占比1005%；基于打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)核查31248558畝，占比9207%。2024年合同面積33061畝，人工核查3719363畝，占比1125%；基于打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)核查33632畝，占比10173%。

5"討論與結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該技術(shù)的核查覆蓋面積是傳統(tǒng)人工的2倍多。利用基于打孔定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)能有效提高內(nèi)管核查合同效率。同時(shí)該技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化升級(jí)，2024年該技術(shù)更加成熟，數(shù)據(jù)采集更加精準(zhǔn)。對(duì)比兩種核實(shí)方式，基于打孔定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)核查的成本投入比人工核查少；年核查面積占比也大大超過人工核查。

在數(shù)據(jù)時(shí)效性上，人工核查需要在移栽期之后進(jìn)行，并且人工核查過程時(shí)間長(zhǎng)，烤煙已經(jīng)為生長(zhǎng)段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)問題后制止有一定困難?；诖蚩锥ㄎ粩?shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地采集烤煙移栽數(shù)量，并通過先進(jìn)模型計(jì)算出打孔面積，一旦偵測(cè)到煙農(nóng)的打孔面積超出合同面積時(shí)，會(huì)立刻發(fā)出預(yù)警，專管人員及時(shí)制止，保證問題可控性。同時(shí)由于人工成本昂貴、用時(shí)長(zhǎng)，人工無法完成100%合同面積核查，而利用基于打孔定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)在打孔期間便可以完成100%合同面積核查。

在煙葉產(chǎn)量測(cè)算模型中，移栽株數(shù)是影響產(chǎn)量的關(guān)鍵因素之一。與傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法相比，基于打孔定位數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集技術(shù)具有顯著優(yōu)勢(shì)。首先，該技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)采集數(shù)據(jù)，避免了人工統(tǒng)計(jì)的滯后性和誤差。其次，該技術(shù)采用自動(dòng)化處理方式，提高了數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確性，使模型更加貼近實(shí)際生產(chǎn)情況，提高預(yù)測(cè)精度和可靠性。該技術(shù)使得研究人員能夠更加準(zhǔn)確地把握移栽株數(shù)數(shù)據(jù)，提高煙葉產(chǎn)量測(cè)算的精準(zhǔn)度，為生產(chǎn)決策提供更加科學(xué)、可靠的依據(jù)。

此外，打孔定位數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)在烤煙移栽數(shù)量及面積精確統(tǒng)計(jì)上具有廣泛的應(yīng)用前景。它不僅可以應(yīng)用于煙草種植領(lǐng)域，還可以擴(kuò)展到其他需要精確控制和管理作物移栽數(shù)量及面積的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。通過該技術(shù)的推廣和應(yīng)用，將有助于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體效益和管理水平。

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