馮 磊，趙 潔

（河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系，河南 鄭州450000）

1 引言

我國是發(fā)展中的農(nóng)業(yè)大國，有悠久的農(nóng)業(yè)歷史和豐富的農(nóng)耕文化。在當(dāng)今社會信息化快速發(fā)展的影響下，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)面臨著發(fā)展不平衡、生產(chǎn)力水平不高、資源短缺、環(huán)境惡化等問題。在國家調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的背景下，農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)地位日益凸顯，農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新形態(tài)也不斷涌現(xiàn)。觀光農(nóng)業(yè)園將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和旅游活動相結(jié)合，是一種新的農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營方式，在發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時對維護城鄉(xiāng)生態(tài)自然環(huán)境、引導(dǎo)城鄉(xiāng)居民互動融合、傳承鄉(xiāng)土文化等方面起到了重要作用,并為發(fā)展鄉(xiāng)村生態(tài)經(jīng)濟和生態(tài)農(nóng)業(yè)旅游等提供良好的平臺。

近年來，全國各地觀光農(nóng)業(yè)迅猛發(fā)展，觀光農(nóng)業(yè)園建設(shè)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的新模式和新熱點，建設(shè)規(guī)模逐漸擴大，對拓展農(nóng)業(yè)功能與提高農(nóng)業(yè)附加值發(fā)揮了重要作用。目前國內(nèi)專家學(xué)者對觀光農(nóng)業(yè)園的研究主要集中在觀光農(nóng)業(yè)的的景觀資源特征、旅游發(fā)展模式與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、開發(fā)策略等方面，為觀光農(nóng)業(yè)園區(qū)的規(guī)劃、建設(shè)、運營提供了基礎(chǔ)理論指導(dǎo)。在觀光農(nóng)業(yè)園快速發(fā)展的同時也存在不少問題，主要集中在缺乏科學(xué)調(diào)研、選址不合理、項目設(shè)置雷同、景觀缺乏特色、經(jīng)營管理滯后等方面，這直接影響到園區(qū)的示范與帶動能力，不利于我國觀光農(nóng)業(yè)的發(fā)展[1]。

2009年底，“智慧城市”的理念及其解決方案由IBM 公司首先提出，強調(diào)運用“智慧技術(shù)”協(xié)調(diào)城市各功能配合運作，輔助城市管理者決策計劃，提高城市管理效率等[2]。智慧技術(shù)是指將計算機、信息網(wǎng)絡(luò)、人工智能、云計算等技術(shù)集成為一體的綜合技術(shù)[3]。通過傳感器的信息獲取，物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸，云計算的分析處理，智慧信息平合的管理發(fā)布四個信息處理階段實現(xiàn)[4]。將智慧技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代觀光農(nóng)業(yè)園建設(shè)、生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等過程，有利于實現(xiàn)智能化管理和功能整合，進而優(yōu)化觀光農(nóng)業(yè)園構(gòu)建機制，提高運行效率。

2 智慧化觀光農(nóng)業(yè)園框架的構(gòu)建

智慧化觀光農(nóng)業(yè)園綜合應(yīng)用平臺的構(gòu)建，可以通過建立智慧信息系統(tǒng)和觀光農(nóng)業(yè)園綜合應(yīng)用平臺“智慧化”兩個步驟來實現(xiàn)(見圖1)。

基于智慧城市理念，構(gòu)建由信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息共享平臺、信息處理中心和信息交互終端組成的觀光農(nóng)業(yè)園綜合應(yīng)用平臺的智慧信息系統(tǒng)。信息基礎(chǔ)設(shè)施是智慧信息系統(tǒng)運作的物理平臺，由計算機軟硬件、互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、通訊集成等硬件模塊組成；信息共享平臺以大型計算機服務(wù)器為基礎(chǔ)，對收集的海量數(shù)據(jù)進行分類、存儲和處理；信息處理中心是基于云計算技術(shù)的輔助決策平臺；信息交互終端是直接面對各類用戶的硬件設(shè)備和軟件界面，也是各類用戶進行信息交互的端口[5]。

將智慧信息系統(tǒng)應(yīng)用于觀光農(nóng)業(yè)園建設(shè)、生產(chǎn)、經(jīng)營和管理的全過程。智慧信息系統(tǒng)在信息采集、信息處理、信息交互以及輔助決策方面的優(yōu)勢，對觀光農(nóng)業(yè)園建設(shè)運營的各個階段都能提供快速、高效和安全的優(yōu)化支持作用，從而實現(xiàn)觀光農(nóng)業(yè)園綜合應(yīng)用平臺的“智慧化”[6]。

智慧化觀光農(nóng)業(yè)園綜合應(yīng)用平臺基礎(chǔ)設(shè)施體系由攝影設(shè)備、視頻設(shè)備、PC 設(shè)備、定位設(shè)備、感應(yīng)器、控制器、解碼器等組成。技術(shù)支持系統(tǒng)由:3S技術(shù)（RS、GPS、GIS）、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、專家系統(tǒng)、無線射頻識別技術(shù)等組成。

3 智慧技術(shù)在佳多琵琶寺生態(tài)農(nóng)林園中的應(yīng)用

3.1 基地位置與現(xiàn)狀

佳多琵琶寺生態(tài)農(nóng)林園位于河南省湯陰縣宜溝鎮(zhèn)，總用地面積為667 hm2，含琵琶寺、趙窯、香寺、大洼等7個行政村，琵琶寺水庫座落于園區(qū)的南部[7]。園區(qū)地勢北高南低，由西北向東南傾斜，地表溝壑縱橫，植被稀疏，土壤貧瘠，鈣化嚴(yán)重[8]。目前園區(qū)已完成土地流轉(zhuǎn)，并進行了部分基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及前期開發(fā)。

3.2 基于分析模擬技術(shù)的規(guī)劃設(shè)計過程

觀光農(nóng)業(yè)園建設(shè)過程中，現(xiàn)狀資源的調(diào)查及管理至關(guān)重要。佳多琵琶寺生態(tài)農(nóng)林園在規(guī)劃建設(shè)之前，組織專家進行規(guī)劃區(qū)資源調(diào)查，利用RS技術(shù)和GPS技術(shù)快速獲得準(zhǔn)確的信息，在對資源種類及分布情況進行處理后，利用GIS技術(shù)建立數(shù)據(jù)資源庫，為園區(qū)資源的查詢、動態(tài)管理及規(guī)劃建設(shè)提供詳實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，確定了園區(qū)的土地利用現(xiàn)狀（見圖2）及旅游資源分布情況（見圖3），為科學(xué)合理的規(guī)劃建設(shè)提供依據(jù)。

在規(guī)劃設(shè)計中利用GIS數(shù)據(jù)平臺準(zhǔn)確的獲取園區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，通過對地形、高程、坡度、光照、植被、水資源等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的分析處理（見圖4），得出規(guī)劃區(qū)域的生態(tài)敏感性等級和生態(tài)適宜性分析，優(yōu)化規(guī)劃區(qū)景觀格局，合理的進行功能分區(qū)及總體規(guī)劃布局（見圖5）。利用園區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立的可視化數(shù)字模型可以預(yù)測檢驗規(guī)劃設(shè)計的合理性和科學(xué)性。同時，利用三維建模技術(shù)和三維漫游技術(shù)將園區(qū)相關(guān)的景點制作成互動的虛擬現(xiàn)實場景，可以讓游客身臨其境地感受到虛擬的實地旅游全過程；結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和移動通訊等新型信息技術(shù)，將園區(qū)現(xiàn)代化設(shè)施栽培、智能化數(shù)字化管理模式以實景的形式近距離地展示在觀光游客面前，通過展示現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)高新技術(shù)對公眾進行科普教育。

3.3 基于實時數(shù)據(jù)監(jiān)測處理技術(shù)的生產(chǎn)過程

佳多琵琶寺生態(tài)農(nóng)林園在生產(chǎn)過程中利用智慧技術(shù)，在“佳多病蟲害自動測控系統(tǒng)(ATCSP）”的基礎(chǔ)上（見圖6），增加完善自動節(jié)水灌溉系統(tǒng)（CAIS）、測土測肥配方系統(tǒng)（SFMFS）、智能控制系統(tǒng)（ICS）、智能追蹤系統(tǒng)（ITS），構(gòu)建智能綜合生產(chǎn)系統(tǒng)平臺。

通過傳感器技術(shù)、RFID技術(shù)、GPS技術(shù)以及RS技術(shù)實時采集園區(qū)氣象、土壤和病蟲害等數(shù)據(jù)信息，監(jiān)測土壤和氣象條件的變化，測報病蟲害預(yù)警，為園區(qū)綜合信息監(jiān)測、環(huán)境控制以及智能管理提供科學(xué)依據(jù)；還可以實時查看園區(qū)的環(huán)境數(shù)據(jù)、作物生長情況、設(shè)備運行狀態(tài)。

智能控制系統(tǒng)將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)和信息實時傳輸?shù)叫畔⑵脚_進行分析處理，利用專家智能決策系統(tǒng)，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品生長的各項指標(biāo)要求，及時精確地遙控指定生產(chǎn)設(shè)備自動開啟或者關(guān)閉，遠程控制節(jié)水澆灌、節(jié)能增氧、排風(fēng)、降溫等，實現(xiàn)智能化、自動化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程[9]。

智能追蹤系統(tǒng)能夠滿足公眾對園區(qū)產(chǎn)品質(zhì)量安全的要求。信息采集設(shè)備（MEMS 傳感器、二維碼、RFID、多媒體信息等)可以高度集成產(chǎn)品的信息(特征、生長、環(huán)境、管理等)，使公眾更容易檢查信息，有利于提高產(chǎn)品的市場認(rèn)可度，提高產(chǎn)品的經(jīng)濟利益。

3.4 基于優(yōu)化分析決策系統(tǒng)的經(jīng)營管理過程

在營銷過程中，利用公眾號和二維碼等方式將佳多琵琶寺生態(tài)農(nóng)林園中景點和生產(chǎn)活動的實時信息對公眾宣傳展示，推送園區(qū)的特色項目和活動信息，并能進行預(yù)訂服務(wù)。

管理數(shù)據(jù)統(tǒng)計系統(tǒng)采用智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備自動采集數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)度高，無需人工進行采集上傳，可避免人為操作失誤，確保對園區(qū)的精細管理。云計算技術(shù)的最大優(yōu)勢就是對數(shù)據(jù)的高效快速處理，通過大數(shù)據(jù)分析為決策提供依據(jù)。報表中心可實時查看、對比園區(qū)各區(qū)域的環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)，可以隨時調(diào)取各時間節(jié)點的數(shù)據(jù)報表，支持協(xié)同辦公處理，提高工作效率。

同時，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的自動化辦公平臺可以及時掌握、分析、決策園區(qū)內(nèi)部生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等方面出現(xiàn)的問題，通過便捷的即時通訊和信息交互技術(shù)可以協(xié)調(diào)各部門之間關(guān)系，提高運營效率。

4 結(jié)論

隨著我國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型升級，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)制約了農(nóng)村的發(fā)展。智慧技術(shù)有利于促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，提高生產(chǎn)資源的利用和生產(chǎn)力，為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新的思路和途徑。

以河南佳多琵琶寺生態(tài)農(nóng)林園為例運用智慧技術(shù)進行觀光農(nóng)業(yè)園建設(shè)管理過程中也發(fā)現(xiàn)不少問題：智慧技術(shù)的理論研究與實踐存在差距，與真正的農(nóng)業(yè)環(huán)境進行對接還存在難度，實際應(yīng)用性還有待提高；網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施較差，數(shù)據(jù)傳輸速度慢，效率低；信息決策系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)模型不夠成熟，使用率不高；傳感技術(shù)研究深度和廣度有待提高，除監(jiān)測空氣濕度、溫度、土壤水分、肥力、水資源等方面信息外，還需要加強對農(nóng)作物生長信息及其他環(huán)境因子的監(jiān)測；整體資金投入大，回報慢，技術(shù)操作難度大，不利于示范推廣。

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)合我國觀光農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際情況，針對存在的現(xiàn)實問題，加快信息技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，運用智慧技術(shù)來構(gòu)建“環(huán)境可測，生產(chǎn)可控，質(zhì)量可溯”的觀光農(nóng)業(yè)智慧化模式，為我國農(nóng)業(yè)集約、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)的發(fā)展提供有效保障。