浙江省重点创新团队建设方案

-1-附件2：浙江省重点创新团队（科技创新类）建设方案团队名称：数字农业及农业信息技术团队带头人：朱军牵头单位（盖章）：浙江大学通讯地址：杭州市凯旋路268号联系电话：[phone]申报日期：2010年9月浙江省科学技术厅制2010年7月-2-填写说明及要求一、填写前请仔细阅读申报通知。二、填写内容应实事求是、内容翔实、文字精炼。三、该材料评审结束后，不作退还处理。四、本规划书封面请用180克白卡纸印制，内芯请用70克复印纸印制，采用胶装于页面左侧装订。-3-1、今后三至五年主攻方向。本团队今后三至五年主攻总方向是围绕浙江省“十二五”国民经济发展迫切需要解决的问题，加快信息技术在现代农业中的应用，使信息技术成为农业生产的重要因素和新型农业生产力的重要支撑。具体将通过设立五个方向（见图1），集中攻克若干数字农业与农业信息的关键技术，研发一批适用于我省现代农业生产的信息化产品，逐步培育与发展农业信息化产业，使其成为我省农业产业领域新的增长点。同时，作为支撑技术支持我省现代农业物流、农产品电子商务、现代林业产业的发展。图1数字农业与农业信息化创新团队研究方向与产业的关系主攻方向一：推进农业信息采集技术与产品研发,培育和逐步形成农业信息化产业该主攻方向目标是形成一批具有自主知识产权、符合农业生产特点、价格适中、易操作实用的农业信息采集与数据分析软硬件产品。通过产学研联合方式，吸引部分农业方向四农业产业链信息技术集成与应用农业信息技术产业方向三农林信息遥感监测与预警技术农业信息服务业方向五现代林业信息化关键技术与应用方向一农业信息采集技术与产品研发方向二农业信息处理与智能决策管理硬件产品软件产品集成系统农业物流业农产品电子商务业…研发应用产业-4-龙头企业和IT产业界参与，共同培育和发展农业信息化高新技术产业，支持若干家中小型农业信息化产品研发公司做大做强。主要任务是研发非接触式、快速、无损获取土壤、水、作物等田间环境要素的各类传感器和数据处理软件；研发各类田间或养殖场地数据无线传输网络设备；研发基于农业生产过程模型的环境要素自动控制信息化设备。利用植物的抗病性并基于红外热成像对植物病害进行非破坏性、早期诊断的新技术具有巨大的潜力，前景十分广阔。而在我国，对该技术还未引起足够的重视，相关研究报道较少。利用红外热成像技术，研究植物的生理病变过程，加深对寄主-病原物间的相互关系的认识，更好的研究植物的抗病机制，揭示抗病性的本质，对提高我国控制病害的水平，促进植物病理学的发展具有重要的意义。重点任务与研究内容包括(1)基于多源波谱成像技术的植物病害信息早期快速检测研究。(2)基于虚拟仪器技术的农田数字信息快速获取技术与方法以及农田属性信息获取与诊断的仪器设备的研究。主攻方向二：研发农业信息处理与智能决策管理系统，提升现代农业与农村综合信息服务能力研究建立全省农业信息资源共享数据库和检索系统；开发专用的农业地理信息系统软件和模型库；开发农业智能化决策辅助系统软件和PDA产品；研发基于3G移动式终端的农业技术咨询与信息服务插件产品。为了能够给农村用户提供更丰富和高质量的多媒体信息，在传统的几次农村信息服务网络的基础上，建设一套具有播存能力的网络服务平台。通过该平台，能够将大量多媒体信息保存在最靠近农村最终用户的网络节点上，并通过对热点信息需求的统计分析-5-及时调整节点缓存的信息。因此，该网络平台的建立将能有效地提高农村用户在点播多媒体信息时的响应实时性与服务质量。主攻方向三：发展农林情信息遥感监测与预警技术，保障我省农业优势产业合理布局和稳产增收研究和分析国内外农业遥感发展现状、国内外卫星技术特征和应用潜力，根据浙江农情监测与预警工作实际需要，提出基于卫星遥感技术的浙江省农情监测与预警发展策略与业务应用方案，包括浙江省农情遥感监测与预警技术指标体系、标准规范、模型方法、技术流程和运行方案在内的技术体系；攻克面向农情监测与预警的卫星数据处理、数据融合、协同反演和同化关键技术，发展农情监测与预警遥感定量反演方法；构建基于卫星遥感技术的农田环境监测、主要农作物苗情评价、农业重大灾害监测与损失评估、作物种植面积估算与产量预测软件，开展应用示范，为全面提升浙江农情监测能力和预警技术水平提供保障。研发面向农情监测与预警的卫星数据处理、数据融合、协同反演和同化关键技术；建立基于卫星遥感技术的农田环境监测、主要农作物苗情评价、农业重大灾害监测与损失评估、作物种植面积估算与产量预测软件与业务化运行系统。主攻方向四：加强农业产业链信息技术集成与应用，推进现代农业物流与农产品电子商务产业发展主要任务是开发面向农业产业全过程的信息化集成的关键技术与产品，包括支持农产品物流、农业电子商务、农产品安全溯源等涉及农业产供销整个产业链的信息化产品；建立以农业龙头企业、农业合作社、农业专业协会为主体的信息化示范。主攻方向五：加快现代林业信息技术产品研发，有力支撑“森林浙江”建设，促进林特产业的可持续发展-6-研究以系统理论为指导，协同多种技术方法、基于信息联动研究林权状态、变化及所属资源经营等多环节联动机理，创建一种新的管理模式。通过制定主要环节数据采集标准、技术规程，研发野外山场数据采集器、无线传输网络系统、森林资源交易平台等产品，为我省林权制度改革安全稳定运行提供一种新的方法，促进森林资源规模经营，促进林业增产、农民增收。在此基础上，实现与森林资源动态监测、森林采伐管理、生态公益林管理、森林灾害防控、林地征占用管理、古树名木管理等环节的信息联动，达到保护森林资源、优化森林布局、提高森林质量、搞活森林经营之目的。该项建设：一是规范了政务管理，提高政务管理效率；二是便民服务，真正将服务延伸到林农，减少林农生产成本；促进林业生产力提高，培育种植大户、大型林业加工企业，提升林业产业。2、主要研发项目计划。今后三年，本团队将围绕农业信息化产业、现代农业物流业、农产品电子商务、农业信息服务业和现代林业产业，主攻五个发展方向，组织由15个子项目组成的项目群，研发一批具有自主知识产权的农业信息化软硬件产品，建设若干有实际经济效益和示范作用的典型行业应用范例。同时，联合省内三家高校科研单位和若干家农业信息化骨干企业，为我省培养一批从事农业信息化工作的研究、可发和推广队伍。具体项目群设计主要遵循几个原则：一是围绕团队主攻方向，突出重点，避免面面俱到；二是重视团队研究基础和项目的可实施性，争取项目实施期间能边研发、边应用、边出效益；三是兼顾农业信息化中长期规划，安排少量项目进行技术储备。计划具体安排见图2所示。-7-图2数字农业与农业信息化团队计划安排的项目群-8-A-1田间农业信息采集设备产品(1)研究利用多源波谱成像技术提取和理解相应的植物叶面和冠层的图像信息，建立可准确反映植物病害的早期检测模型和病害程度的定量描述模型，从而揭示基于多源波谱成像技术的植物病害早期检测的新方法。(2)研制新型土壤/植物养分传感器，研究非破坏的原位快速测量技术以及土壤/植物测量点的GPS差分实时快速定位技术；实现土壤/植物养分信息和位置信息的同步实时测试。开发能快速实时测试的土壤/植物养分快速测量仪、土壤/植物测点多养分测试和位置信息测试的仪器。A-2农业信息与无线传输设备产品针对农业信息采集监测中实时远距离的要求，研究与开发基于无线传输的传感器、测试仪器、无线数据接收器及相应的嵌入式软件；根据距离的远近设计基于Zigbee无线网络、GSM、GPRS和微波等无线传输技术的农业信息无线通讯设备；开发基于网络化的具有信息采集处理和决策功能的农业信息计算机管理软件。A-3基于3G技术的农业PDA产品针对农业信息的多元性，应用PDA技术开发系列化的田间信息采集PDA设备。应用GPS定位技术和传感技术，开发基于GPS的田间地理信息（GIS）快速采集的PDA产品；应用数字化摄像技术，开发基于图像的作物生长信息、病害虫害信息、生物环境信息等的图形化PDA采集产品；应用3G技术，开发实时在线具有农业信息录入、查询、管理等功能的PDA产品。-9-B-1农业资源管理与优化GIS系统软件平台研发首先分类设计数据整理规范以及元数据标准，建立农业资源基础数据库。其次开发共享平台，实现数据的数据上传、高效查询检索、数据预览、数据分发管理等功能。将农业地理数据根据各类应用需求进行组合、渲染等作业后，发布为GIS服务，并在指定服务器建立遵循REST模式的WEB架构，向用户提供数据资源。用户通过唯一标识的资源URL就可以获取数据信息，并可进行个性化功能开发，而不用关心数据的获取、整理、发布等繁琐作业，提高数据应用效率。B-2设施蔬菜栽培技术远程交互式学习系统的应用随着动画虚拟技术、网络信息技术的发展，网络化娱教软件的拟人、拟物、拟境的功能日臻成熟，可以构造出进行探究式自主学习的情境，从而成为现代远程教育的重要教学资源。将网络化娱教软件概念运用到农业技术推广领域，开发应用交互式可视化农业技术学习系统，突破时空限制，以寓教于乐的方式，使农民以虚拟角色进行“产前、产中、产后”全程农业生产管理，以直观交互的形式尝试操作，并不断得到纠正、评价和提高，逐步将关键技术环节真正转化为自身体验知识，从而改进传统的农业科技推广模式，促进实用技术下乡，帮助农民正确进行栽培管理，提高经济效益。本项目以设施蔬菜栽培管理的智能决策为基础，模拟设施蔬菜栽培过程，以虚拟方式建立设施蔬菜栽培技术交互式学习系统，通过本项目的应用，面向蔬菜基地开展产品示范和推广，同时获取生产实践中的反馈信息，继续进行产品完善和升级，最终实现推动最新实用技术更快捷、更广泛地下乡入户，带动效益增长。-10-B-3农业信息分析新模型与软件通过农业模型的构建和拟合分析，将农业过程数字化，使农业科学从经验的认知提高到理论的概括。在理论模型研究成果的基础上，研制开发农业信息综合分析与决策的计算机分析模块，为现代数字农业从数据信息到决策实施提供可靠的分析方法和工具。主要研究内容：1）利用基因型与环境互作信息以及环境效应值，建立重要环境因子（水分、养分、温度等）与性状表现的相互关系，构建相关的数学模型，能用于预测某类作物品种在特定生长环境下的生产潜力，以及预测农业生态环境对某类作物性状表现的作用优劣，进一步发展品种环境适应性评价的数学模型以及作物品种区划的新方法。2）整合性状动态发育统计分析技术，发展植物形态结构和功能于一体的新型作物生理生长模型，在此基础上研制开发重要农作物的虚拟生长模拟系统和计算机软件分析系统。3）根据遥感监测数据和GIS监测信息的特征，发展作物产量预测、品质预测及病虫害预测预警的分析框架，构建相关的分析模型，发展相应的分析方法。C-1农业卫星遥感数据业务化处理系统面向农情监测与预警的卫星遥感数据处理关键技术及软件开发：主要包括面向农情监测与预警的卫星数据处理、数据融合、协同反演和同化技术与方法.浙江省农情遥感监测与预警标准与规范研究：主要包括江省农情遥感监测与预警技术指标体系、标准规范、模型方法、技术流程和运行方案在内的技术体系。-11-C-2农业灾害监测与损失评估系统针对浙江省重大农业灾害的发生、发展的特点，综合利用国内外主要对地观测卫星的多源遥感数据，结合地面观测数据，开展浙江省重大农业灾害遥感监测与损失评估关键技术研究，提升浙江省主要重大农业灾害的灾情、致灾因子定量遥感反演技术，突破灾害的损失评估关键技术，形成重大农业灾害实时或准实时监测、损失评估的能力，同时建立浙江省重大农业灾害遥感监测与损失评估应用系统，并在重大农业灾害典型发生区进行示范应用，最终构建浙江省重大农业灾害遥感监测体系，为政府部门服务。C-3农林长势和墒情遥感估测系统利用多源多时相遥感数据进行浙江省优势特色农作物苗情评价、作物种植面积估算与产量预测，并示范建立业务化预报系统。研究利用卫星遥感数据结合土壤类型、地表覆被、地形地貌等水文下垫面特征，探寻适合浙江省实际的土壤水分反演模型，提高遥感反演土壤水分的精度。在获得全省土壤水分含量和分布特征的基础上，综合地面台站气象数据，对全省的水旱状况进