空間信息產教融合助力智慧農場建設的探索

□高 磊，范國輝

（河南工業職業技術學院建筑工程學院 河南 南陽 473000）

自2008 年IBM 公司在紐約外國關系理事會上提出了“智慧地球”概念后，各國都將“智慧+”作為國家發展戰略的重要組成部分。智慧農業依托現代云計算、大數據、物聯網和3S 等技術實現了農業的精細化種植、管理和監控。發展智慧農業、建設智慧農場已成為推動農業供給側結構性改革的旗幟，成為培養適應現代農場建設所需要的技術人才，促進產教融合，推動農業產業轉型升級的重要前提。

1 智慧農場

智慧農場匯聚了當今最新的科技成就，體現了先進的生產力，其實質是將物聯網、云計算、空間信息等現代信息技術引入農場生產中，農場將遙感、紅外線探測、無線電傳輸、視頻采集等多種現代監測傳輸設備與機械化、自動化大農業生產相結合，建立集數據分析、智能管理和科學生產的精準農業生產系統[1]，智慧農場的建設將極大提高農業生產效率。目前，部分歐美發達國家建設的智慧農場項目中引入了人工智能、云計算、空間信息等技術，形成了不同類型的農業生產模式。在智慧農場建設中，應用現代化信息技術必須要有熟悉相應業務的技術人員。空間信息技術將在信息采集、處理、智能化管理中使智慧農場真正實現智慧化，提高現代農業的生產效率。

2 空間信息技術助力智慧農場建設

20 世紀50 年代，空間信息技術作為新興技術開始出現。我國的相關技術于20 世紀70 年代中后期才得到了較快發展。空間信息技術主要包括全球衛星定位系統（GPS）、地理信息系統（GIS）和遙感（RS）。

2.1 GPS 在智慧農場中的運用

全球衛星定位技術具有精度高、全天候和應用廣泛的特點，這對于大區域的農業生產來說具有良好優勢。在智慧農場建設過程中，全球衛星定位系統主要用來確定農田特征點、地塊邊界、無人駕駛的智能農機等位置信息。在智慧農場建設過程中應用GPS 技術，可以對無人駕駛拖拉機、聯合收割機、變量農業植保噴霧機、變量施肥播種機等大型農業機械的行進路線進行精確控制，精準投放農藥、種子、化肥。同時，還能夠減少對環境的污染，實現農場可持續發展。

2.2 GIS 在智慧農場中的運用

地理信息技術在智慧農場的建設中具有舉足輕重的作用。利用GPS 和RS 等先進技術獲取基礎數據，通過GIS 技術整合并處理相應的數據，把屬性信息和位置信息結合在一起并傳輸到集中控制系統云平臺，用戶可根據需要調取相關數據，實現各種資源在云平臺系統中的最優組合。利用各種數據建立的農業云平臺綜合信息管理系統可以滿足不同規模農場的建設需求，用戶可以根據自身規模和需求，在農業云平臺綜合信息管理系統上提交GIS 服務的申請，編制靈活的解決方案，從而使各類數據資源得到合理有效的利用[2]。

2.3 RS 在智慧農場中的運用

我國在20 世紀90 年代開始利用研究遙感技術進行農田土壤養分監測。目前，遙感技術能夠運用在智慧農場的各個環節，可以準確、及時地提供農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境信息的重要來源。

3 產教融合助力智慧農場的路徑

科學技術是第一生產力。在信息化快速發展的今天，智慧農業成為一種新興的農業發展模式，空間信息技術在智慧農場建設中具有舉足輕重的作用。隨著城鎮化和社會老齡化的快速發展，農村人口越來越少，農業生產模式將產生重大變革，會向傳統的土地資源時代轉向知識時代。未來的農業是具有競爭性、市場驅動性、知識性的農業，因此需要構建合理的資源平臺，發揮高校的育人優勢，實施產教融合，培養綜合性、技術扎實的信息技術人才，助力我國未來農業的發展。

3.1 校企聯合，構建資源平臺

2020 年由河南工業職業技術學院牽頭，聯合有代表性的兄弟院校、空間信息技術的龍頭企業，以學院高分辨率對地觀測系統區域分中心、北斗信息平臺區域分中心、空間信息協同創新中心為基礎，依托中國遙感協會，建立了中國遙感協會職業教育分會和全國空間信息應用職業教育聯盟，構建政產校企緊密合作、高效有序的聯合體。與全國空間信息應用職業教育聯盟中的優秀企業進行合作，最大限度地聚集各方面的優勢資源，激活聯盟內部各主體要素的能量，形成助力智慧農場建設的合力。學校和企業充分發揮在智慧農場建設中的人才優勢和技術優勢，向整個豫西南區域搭建智慧農場建設服務平臺。

3.2 多學科融合，拓寬農業發展道路

智慧農場建設的關鍵技術主要集中在基于農業物聯網技術的農場全面智能感知技術、農場作物生長全景數字圖譜檔案的構建技術，基于數據總線的異構數據集成與整合技術、基于移動互聯的專家遠程服務技術、基于移動互聯的智慧農場遠程智能化、精細化、標準化管理技術[3]。河南工業職業學院堅持產、教、研相結合，以專業群測繪地理信息技術、攝影測量與遙感技術、導航與位置服務為基礎，多年來積極開展校企合作。同時，聚集工程測量技術、城市規劃、風景園林設計、電子信息、機械制造、大數據、物聯網等專業資源，為智慧農場建設提供全方位的智力支持。加強智慧農場空間信息技術的應用，合作共建智能型農業園區，支撐現代農業服務體系的建立。

3.3 構建專業群師資隊伍，提升科研水平

空間信息產教融合，不僅能夠提高教師的教學能力和業務能力，更能夠提高整個團隊的核心競爭力，建立一套成熟的產教融合協同體系，促進學校在相關領域的專業建設和團隊建設。在行業不斷發展的大環境下，提高企業和學校的競爭力，實現學校、行業、學生、社會的協調發展[4]。

3.4 培育專業人才，助力智慧建設

項目驅動育人不僅可以培養全產業鏈人才，還能夠培養具有核心競爭力的教師團隊。通過建立學校與智慧農場校企協同育人模式，能夠實現學校產業鏈上游的人才供給，從知識、技能、素質等角度出發，全面考慮人才需求。也可以將智慧農場創新實踐平臺作為依托，在校內由專業老師對相關理論課進行講解，企業人員對生產環節進行細化，在智慧農場建設和管理過程中培養學生的能力，最終培養能夠完成智慧農場項目建設、管理農場、處理農場業務的農業全產業鏈人才，實現人才培養過程中教學、生產、經營、管理和服務的有機融合，使學生實現從學校到企業的零距離轉場。

3.5 鼓勵學生投入社會實踐，加強社會服務

積極引導和鼓勵大學生投身到現代智慧農業的實習、就業和創業中。學校與空間信息技術企業、智慧農場企業建設就業實習基地，讓學生在社會實踐中受教育、長知識、練技能、作貢獻。依托大學生眾創空間，為涉農創業學生提供全方位的支持，包括資金、場地、技術和教師指導團隊。堅持“扶上馬送一程”的思想，幫助成功創業的學生穩定企業運行，樹立涉農創業的典型。

學校依托中國遙感協會職業教育分會和全國空間信息應用職業教育聯盟，與企業緊密聯合，以解決生產、管理中的難點為目標，組織企業和學校相關專業技術人才聯合開展新技術、新工藝、新產品的攻關，共同解決企業在項目運營中的問題，為社會和企業提供技術咨詢服務。通過與聯盟中的企業共同開發繼續教育培訓、在線培訓等開放課程，豐富教育資源的利用途徑，推動智慧農場建設，提升團隊社會服務能力，促進產教進一步融合。

4 結束語

智慧農場的建設離不開素質高、技術專的高科技人才支撐。在現代信息技術的推動下，我國智慧農場建設的雛形已逐漸形成，其生產和管理水平不斷提高，正朝著智能化的方向發展。在此過程中，我國必須加強空間信息技術在智慧農場建設中的應用，以確保信息數據能夠得到科學的整合與利用。通過空間信息、云計算、大數據、物聯網等技術，使智慧農場在信息感知方面更加智能化，信息傳輸更加快捷，數據處理效率更高，服務更智慧。同時，需要儲備大量的專業人才，提升科研團隊的水平，以此推動智慧農場的創新性建設，豐富智慧農場的內涵，加速我國智慧農場的建設進程。