刘 锐 北京师范大学 教授 博导 天空地一体化环境监控与智慧环保体系建设 — 构建生态文明 推进美丽中国建设 汇报提纲 1 2 3 4 5 6 智慧环保建设需求 智慧环保建设目标 智慧环保建设总体结构及技术路线 智慧环保建设关键技术 智慧环保建设主要内容与应用 1 环保物联网需求分析 1 建设背景 建设背景 宏观环境 相关政策：  2013 年将启动首次全国地理国情普查

统不仅节约农药，提高施药效率，还可大大减少对环境的污染。基于 机器视觉的杂草识别技术在国外已经进入实用阶段。1999 年，Lee 等 研制出由计算机视觉系统、精准喷施系统等构成的智能杂草控 制系 统，该系统可根据植物形状特征的差异识别作物和杂草，并确 定杂草 的位置以进行精准喷施。Burks 等利用彩色共生矩阵法和神 经网络技 术对土壤和 5 种杂草进行识别研究，分类准确率达 93%。在机器人领 个或多个农业专家提供的特殊领域知识和技术经验的基础上，用计 算机模拟专家的智能，通过推理和判断，为农业生产中某一复杂的 问题提供决策。 3.1 作物生产决策系统 作物生产具有分散性、区域性、时变性、经验性、稳定性和可控 制 程度低等特征，而农业信息化建设为克服这种弱势提供了有力的技 术支 持。对各种信息采集、分析和处理，是农业生产决策必不可少的环 节， 运用现代信息技术收集、开发、利用和处理农业信息资源，可实现农 景下，农业信息采集机器人和农业人机协同作业模式逐步成为当今农业 机器人研究的热点。机器人在农业信息采集应用中有着显著的先天性优 势：无论是人工还是大型农机，都会受到作业人员易疲劳这一问题的制 约，难以实现 24 小时不间断高效运转，从而影响信息采集的及时性和 持续性；而农业机器人不存在疲劳的概念，因此在病虫害监测、测产 估产等需要连续观测、及时反应的农田信息采集应用中效率优势突出。

第 四 章 导 指 思 想 坚持党管农村工作 坚持农业农村优先发展 坚持农民主体地位 坚持乡村全面振兴 坚持城乡融合发展 坚持人与自然和谐共生 坚持改革创新、激发活力 坚持因地制宜、循序渐进 指导思想和基本原则 第 四 章 本 基 原 则 八 / 个 / 坚 / 持 01 02 03 04 06 05 07 08 到 202X 年 乡村振兴的 态功能区保护，建立以国家公园为主体的 自然保护地体系。树立山水林田湖草是一 个生命共同体的理念，加强对自然生态空 间的整体保护，修复和改善乡村生态环境， 提升生态功能和服务价值。全面实施产业 准入负面清单制度，推动各地因地制宜制 定禁止和限制发展产业目录，明确产业发 展方向和开发强度，强化准入管理和底线 约束。 按照主体功能定位，对国土空间的开发、保护和整治进行全面安排和总体布局，推进 “多规合一”，加快形成城乡融合发展的空间格局。 园、科技园、创业园等各类园区建设。 合理布局生活空间 以城市群为主体构建大中小城市和小城镇协调发展的城镇格局，增强城镇地区对乡村的带动能力。加快发展中 小城市，完善县城综合服务功能，推动农业转移人口就地就近城镇化。因地制宜发展特色鲜明、产城融合、充 满魅力的特色小镇和小城镇，加强以乡镇政府驻地为中心的农民生活圈建设，以镇带村、以村促镇，推动镇村 联动发展。建设生态宜居的美丽乡村，发挥多重功能，提供优质产品，传承乡村文化，留住乡愁记忆，满足人

设计方案 环境采集 设备控制 摄像监控 环境调节 作物场景 数据服务 16:39 / 10 功 能 选 项 系 统 历 史 查 询 系 统 场 景 模 式 系 统 联 动 控 制 系 统 摄 像 监 控 系 统 电 器 控 制 系 统 环 境 监 测 系 统 功能分析 传感器 采 集环境信息并上传服务器 切换人工控制模式对设备进行控制 使用无线 IP 摄像头实时采集图像 通过配置环境阈值实现环境调节 通过配置场景设组实现模式 切换 提取历史数据并在插件中展示 配置用户信息获取用户权限 16:39 / 11 原理分析 环境调节 设 计 方 案 设备管理 电 器 控 制系统 作物场景 历史查询系统 功能选 项 系统 环境监测系统 视频监控系统 联动控制系统 场景模式系统 数据服务 摄像监控 环境监测 UI 设计 数据接口 功能选 项 16:39 系统提供大棚内环境 感知 服务。通过采集和 汇总环 境采集类传感器 的采集到 的环境数据， 并将数据以 UI 设计的方 式展示在用户 面前为用 户提供实时的大 棚内环 境数据参考，并为 智慧 农业系统中的联动控 制 逻辑提供数据支持。 16:39 / 20 环境采集系统设计 获取到 Android 数据显示标签 将数据与传感器 MAC 进行匹配 对获取的实时 数据进行解析 将数据显示

富营养化度 高 低 富营养化度 高 低 叶绿素监测 富营养化监测 8 供水管理 供水链 9 供水涵盖水源地取水、水厂制水、管网输水、加压送水、用户用水等城乡供水的各个环节，以节能降耗、减 员增效和精细管理为根本出发点，是水司实现智慧化运营的重要措施。 水源 取水 净水 输 水 配水 输 水 用户 智慧供水 水 源 机关、进社区、进高校、进企业等活动；对我国水资源现 状、节水意义和相关节水知识进行系列宣传报导。 二加强责任考核，进一步完善节水管理机制。把节约用水 工作纳入政府目标考核及最严格水资源管理制度考核，严 格落实节水目标责任制。 三加强水资源管理，进一步提升节水效益。落实水资源管 理制度，以水定量，量水而行，强化用水总量控制，实行 用水计划管理，严格取水审批与监督。 节水管理 15 综合节水管理平台 基础信息管理 结合工艺流程仿真技术和前端监测数据，实时掌握污水处理进度及设备运行原理，通过三维建模真实还原污 水处理流程，有效帮助经验不足或新近到岗人员快速建立整体认知、应急突发事件快速定位、闸门开关一键 操控。 24 场景应用—河湖长制监管 河湖管理需求分析 25 水多 水少 水脏 乱堆 乱建 水浑 乱占 乱采 公众通信网络覆盖有限、带宽有限， 无法支 持视频通信需求；传感设备 建设成本高，无 法实现全面可知； 视频点位不足，无法实现

安 全 容 灾 体 系 数 信 息 安 全 监 测 预 警 应 急 处 置 系 统 制度 保证 评 价 指 标 体 系 目 标 责 任 考 核 机 制 组 织 领 导 体 系 奖 惩 激 励 机 制 资 金 投 入 与 管 理 机 制 人 才 建 设 体 系 人口信息库 法人信息库 空间信息库 物联网监测数据库 宏观经济 数据库 各部门业务 数据库 物联网接入管理平台 数据开发 经济安全  涉外突发  网络安全  公共卫生事件 传染病疫情 群体性不明原因疾病 动物疫情 其他严重影响公众健 康和生命安全的事件 ╳ 决 策 机 制 ╳ 社 会 统 筹 ╳ 响 应 机 制 ╳ 资 源 整 合  自然灾害 水旱灾害 气象灾害 地震灾害 地质灾害 海洋灾害 生物灾害 森林火灾 通过大数据、物联网、人工智能技术，使各专业 全。通过巡检云技术将各监管对像整合起 来，形成智慧网格化管控平台，以更加精细和智能的方式实现正果镇网格化管理和决策的智慧化。 精准扶贫管理系统 精准扶贫是区别于传统 方式的扶贫开发新机 制，通过因地制宜、因 户施策的精准扶贫方 式，对不同贫困区域、 不同贫困对象，按照县 为单位、规模控制、分 级管理、精准识别、动 态管理的原则，对每个 贫困村、贫困户精准识 别、建档立卡，逐村逐 户制定精准帮扶措施，

为农民提供生产、 管 理等依据 ， 提高农业生产经营效 率。 改变农业生产者、消费者观念 提升农产品质量安全 利用新技术实现“无人化”精准控 制 ，达到水、肥、光、热的最佳 利 用 ，不过度施肥、喷洒农药 ， 杜绝 污染 ，确保农产品绝对安全。 传统农业生产中 ， 过多的使用农药 、 化肥 问 题 ，保护耕地结构 ，提升生态环境质量。 WIFI 覆盖终端 • 产业园区工作需求 • 无线体验保障 • 营销推广需求 • 吸引客户留存需求 智能大棚监控系统组成 数据传输终端 数据采集终端 远程管理中心 ((I)) 制。 物联网技术监控农业生产环境参数 ，为蔬菜大棚生产精确调控提供科学的依据。 通过在终端设备上连接传感器 +4G/5G 模块 + 物联网网关快速实现对终端设备的数据采集。 物联网管理平台可以快速接入及管理多种应用终端， 量 等关键数据 • 远程控制天窗、边窗、遮 阳 网、水帘、风机、加温器、 喷灌及施肥等外部执行设备 天 窗 边 窗 控 制 遮 阳 网 控 制 水 帘 控 制 风 机 控 制 加 湿 器 控 制 实 时 视 频 录 像 机 资 料 摄 像 机 云 台 光 照 强 度 异

彻落实党的二十大和二十届二中、三中全会精神，深入贯彻 落实习近平总书记关于“三农”工作的重要论述和关于网络 强国的重要思想，坚持目标导向、问题导向、结果导向，建 立健全智慧农业标准化顶层设计，统筹推进标准研究、制修 订和宣贯等，提升智慧农业标准适用性、创新性、引领性， 为提升农业智能化水平提供支撑和引领。 积极推动智慧农业标准化工作，要坚持统筹推进、协作 协同，明确标准化工作总体思路、预期目标和重点任务，统 融 合 感 知 B B 分 析 决 策 B B A 交 互 接 口 B B B 农 业 知 识 图 谱 B B C 农 业 核 心 算 法 B C 精 准 作 业 B C B 行 动 控 制 B C C 作 业 监 控 B C D 协 同 作 业 B C A 路 径 规 划 C A 智 慧 种 植 C A A 精 细 耕 整 C A B 精 准 播 栽 C A C 环 境 监 喂 C C C 生 长 监 测 和 疫 病 防 控 C C D 废 弃 物 自 动 化 处 理 C C E 渔船 信息 化与 捕捞 机械 自动 化 C D 智 慧 种 业 C D C 制 种 信 息 化 C D A 种 质 资 源 库 信 息 化 C D B 智 能 设 计 育 种 C E 加 工 流 通 信 息 化 C E B 农 产 品 流 通 信 息 化 C E C 质

市场在资源配置中的决定性作 用，更好发挥政府作用，充分调动各方力量和广大农民参与数字乡村建设。以信息流带动技术 德、资金流、人才流、物资流，游活农村各种要素，加快推动农业农村数字化转型。坚持因地制 宜， 注重分类指导，试点地区结合本地实际和资源夏赋，积极探索集盟提升类、城郊融合类、特 色保护 类、搬迁激并类等不同类型乡村的数字化转型路径和发展模式，明确目标，细化任务，完 设施网络 和“智慧 广电”公共服务平台。开展宗教政策法规网络宣传，依法治理农村非法宗教活动 及境外渗透活 动，严防邪教组织在农村地区发展蔓延。加强网络巡查监督，遇制违法有 实信息和封建迷 信、攀比低俗等消极文化的网络传播。 2020 年 11 月江苏省《高质 量推 进数字乡村建设实施意见》 实施数字乡村战略，更好支撑乡村振兴 战略实施，带动和提升农业农村现代化 坚 持 问 题 导 向 。 深 化 改 革 创 新 ， 絮 紧 围 绕 衣 民 最 关 心 最 直 按 最 现 实 的 问 题 ， 加 大 改 革 力 度 ， 加 快 制 度 、 机 制 、 横 式 和 技 术 创 新 ， 着 力 解 决 整 体 设 计 缺 失 、 资泽 坑 筹 不 足 、 基 础 设 施 通 等 问 题 ， 打 通 位 电 驶 杂 ， 推 进 集 约 共

农 村 科 技 创 新 。 五 是 完 善 “ 三 农 ” 信 息 服 务 体 系 六 是 完 善 设 施 资 源 整 合 共 享 机 制 。 七 是 探 索 数 字 乡 村 可 持 续 发 展 机 制 。 八 是 及 时 总 结 ， 推 广 复 制 好 做 法 ， 好 经 验 。 05/27/2025 “ 数字乡村”的“数”与 “智” 01 03 04 02 突发公共事件应对能力不足，跨部 市域社会治理、综合应急、公众诉求服务、政府数 据公开、舆情监测、基层党建、园区运营…… “122N” 数字乡村建设 05/27/2025 基 础 层 数 据 层 数 字 乡 村 体 制 机 制 和 运 营 体 系 政 策 法 规 标 准 规 范 信 息 安 全 应 用 层 存储资源 指挥中心场地 安全资源 服务器资源 …… 网络资源 支 撑 层 一基 多柱 业务数据