【智慧城市網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】近年來，國家在建設(shè)數(shù)字中國、實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略等重大戰(zhàn)略部署中，把發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)作為重要內(nèi)容。2018年9月,《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃(2018-2022年)》提出要“大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)，實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)工程”。2019年5月，《數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展戰(zhàn)略綱要》作出“打造科技農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)”的戰(zhàn)略部署。2021年3月，《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》明確指出，要“加快發(fā)展智慧農(nóng)業(yè),推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營和管理服務(wù)數(shù)字化改造”。無人農(nóng)場代表未來智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的高級階段和應(yīng)用場景，將成為智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要研究內(nèi)容和實(shí)踐方向。
1、無人農(nóng)場定義
無人農(nóng)場是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的一種高級階段應(yīng)用場景，是對智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備的綜合應(yīng)用。無人農(nóng)場應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，集成地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、自動駕駛等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)場的無人(少人)化作業(yè)，以及農(nóng)場生產(chǎn)環(huán)境智能感知、智能分析、智能決策、智能作業(yè)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全生命周期的智能管理。
2、無人農(nóng)場發(fā)展現(xiàn)狀
01我國無人農(nóng)場建設(shè)所處的階段
當(dāng)前，我國無人農(nóng)場的發(fā)展處于初期的示范推廣期，無人農(nóng)場的技術(shù)研究主要聚焦于自動駕駛、精準(zhǔn)作業(yè)等單機(jī)智能控制技術(shù)等方面，而多機(jī)協(xié)同、主機(jī)與機(jī)具作業(yè)協(xié)同，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)場景和農(nóng)機(jī)自主作業(yè)之間協(xié)同等相關(guān)技術(shù)研究不足。應(yīng)用上，主要以政府引導(dǎo)和示范推廣為主，商業(yè)化進(jìn)程處于引導(dǎo)期。
02我國農(nóng)人農(nóng)場建設(shè)情況
2018年，青島平度建立無人值守農(nóng)場，該農(nóng)場通過一款基于百度Apollo平臺開發(fā)的無人駕駛車“阿波牛”，將信息技術(shù)進(jìn)行集成，并通過感知、智能分析、自動控制、柔性作業(yè)等方式進(jìn)行信息處理，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、作業(yè)、監(jiān)控和管理等功能。同年，在國家糧食生產(chǎn)功能示范區(qū)江蘇省興化市進(jìn)行了農(nóng)業(yè)全過程無人作業(yè)試驗(yàn)，試驗(yàn)融合了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)、智能汽車、車聯(lián)網(wǎng)和無人戰(zhàn)術(shù)平臺等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，對標(biāo)國際先進(jìn)作業(yè)模式和技術(shù)趨勢，以智能感知、決策、執(zhí)行為基本技術(shù)方案，將上述設(shè)備按照平原地區(qū)、黏土壤土、稻麥兩熟等代表性農(nóng)藝要求，首次全過程、成體系地運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)。
近年來，隨著智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷升級，無人農(nóng)場的發(fā)展建設(shè)逐年加快，據(jù)目前公開報(bào)道的無人農(nóng)場項(xiàng)目情況資料的搜集整理，截至2022年底，全國無人農(nóng)場項(xiàng)目數(shù)量百余個(gè)，涉及北京、上海、廣東、江蘇等22個(gè)省市自治區(qū)，建設(shè)面積超過30萬畝，其中超萬畝的大型無人農(nóng)場就有十余個(gè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020 -2022年，全國無人農(nóng)場建設(shè)的數(shù)量成倍增長，2022年無人農(nóng)場建設(shè)數(shù)量超過40個(gè)。參與無人農(nóng)場建設(shè)的企業(yè)主要包括：農(nóng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)、信息科技服務(wù)公司、農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)、高校與研究院所(技術(shù)支持)等。
03無人農(nóng)場代表項(xiàng)目
近年，我國無人農(nóng)場在地方政府、大學(xué)、研究所、企業(yè)、農(nóng)場等各種力量助推下，進(jìn)入快速發(fā)展階段。以北大荒集團(tuán)建三江分公司、寧夏農(nóng)墾集團(tuán)等為代表的無人農(nóng)場，通過大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、5G、無人駕駛、北斗導(dǎo)航等越來越多先進(jìn)科技的加持，從而改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，大大降低了勞動強(qiáng)度，提高了經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收水平。經(jīng)測算，無人農(nóng)場可減少田間用工70%以上，提高工作效率30%以上，節(jié)水20%以上，減少肥料浪費(fèi)50%以上，減少農(nóng)藥施用30%以上，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)10%以上。
(1)北大荒集團(tuán)建三江分公司位于三江平原東部，現(xiàn)有15個(gè)大中型農(nóng)場有限公司，擁有耕地1164萬畝，2021年糧食總產(chǎn)量133.8億斤，是我國重要的商品糧基地，是黑龍江墾區(qū)唯一的國家級農(nóng)業(yè)科技園區(qū)。中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授羅錫文曾表示“建三江分公司無人化農(nóng)場規(guī)模最大、設(shè)備最多、項(xiàng)目最全、水平最高、程度最高。”2022年，北大荒集團(tuán)建三江分公司在現(xiàn)有七星、創(chuàng)業(yè)、二道河、紅衛(wèi)、勤得利、勝利6個(gè)智慧農(nóng)場基礎(chǔ)上新增洪河、前進(jìn)2個(gè)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用實(shí)踐基地，無人化農(nóng)場數(shù)量達(dá)到8個(gè)，現(xiàn)有智能農(nóng)機(jī)具19685臺。自無人化農(nóng)場建設(shè)以來，水旱田各環(huán)節(jié)累計(jì)完成少人、無人化作業(yè)面積1539萬畝。
建三江分公司在推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的過程中，積極構(gòu)建農(nóng)科教相結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研大聯(lián)合的科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化架構(gòu)，通過與中國農(nóng)大、東北農(nóng)大、八一農(nóng)大、國家氣象衛(wèi)星中心、中國移動、碧桂園集團(tuán)、哈工大-北京瀚景錦河聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、上海聯(lián)適、江蘇沃得、黑龍江浩榮科技等校企合作，立足國內(nèi)數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展前沿，以創(chuàng)新性、引領(lǐng)性和應(yīng)用性為建設(shè)核心，加快智慧農(nóng)業(yè)的研發(fā)建設(shè)、成果轉(zhuǎn)化及推廣速度。
(2)地處中國西北的寧夏農(nóng)墾集團(tuán)的前進(jìn)農(nóng)場擁有土地面積30萬畝，其中耕地9萬畝，養(yǎng)殖水面7萬畝，是寧夏重要的商品糧生產(chǎn)基地和水產(chǎn)品生產(chǎn)基地。為了建設(shè)發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大基地、大產(chǎn)業(yè)、大企業(yè)，按照現(xiàn)代灌區(qū)、無人農(nóng)場的理念，2022年3月，前進(jìn)農(nóng)場開始現(xiàn)代化改造，建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)的大格田耕地，與信息管理技術(shù)、北斗導(dǎo)航、農(nóng)機(jī)自動駕駛有效融合，實(shí)現(xiàn)了依靠計(jì)算機(jī)種地?zé)o人農(nóng)場的全新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式。目前，寧夏農(nóng)墾集團(tuán)在全區(qū)建成無人農(nóng)場3萬畝，新增耕地6000畝，畝節(jié)水40%、節(jié)肥20%、增產(chǎn)10%以上，每畝增加純收入300元、能耗節(jié)約50%以上。
(3)河北省邯鄲市成安縣25000畝無人農(nóng)場中，通過裝載有北斗終端、自動轉(zhuǎn)向裝置、遠(yuǎn)程遙控裝置等的農(nóng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)整地、種植、植保、收獲等田間作業(yè)環(huán)節(jié)的“掌上耕作”，不僅降低了60%以上的勞動力投入成本，有效解決了農(nóng)業(yè)勞動力資源短缺的問題，農(nóng)機(jī)作業(yè)效率提高了50%以上，而且通過高精度的精準(zhǔn)作業(yè)，提升了農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量，顯著提升了土地利用率。
03無人農(nóng)場發(fā)展前景
目前隨著我國農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)的逐步滲透和普及，在智能農(nóng)機(jī)的基礎(chǔ)上，十四五期間，國家出臺相關(guān)政策推進(jìn)無人農(nóng)場從示范區(qū)走向商業(yè)化。2022年5月，由工業(yè)和信息化部指導(dǎo)，中國發(fā)布了首個(gè)智能農(nóng)機(jī)技術(shù)路線圖。工業(yè)和信息化部相關(guān)負(fù)責(zé)人指出，到“十四五”末期，中國平原地區(qū)主要糧食作物將全面普及以導(dǎo)航技術(shù)為主、具備自動行走能力的智能農(nóng)機(jī)裝備，在集中連片的大型平原地區(qū)農(nóng)場，具備高度自主行走能力的智能農(nóng)機(jī)、完全自主行走能力的農(nóng)機(jī)將成為作業(yè)主力，形成一批商業(yè)化的無人農(nóng)場。
表1 十四五無人農(nóng)場規(guī)劃
除此之外，江蘇無錫市、上海嘉定區(qū)、北京海淀區(qū)、浙江嘉興市、四川成都市、安徽亳州市、廣西馬山縣、湖南長沙市、河南鄧州市、山東淄博市等100多個(gè)縣市區(qū)積極加碼無人農(nóng)場。
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