1. 三維孿生體：依托三維建模技術(shù)，按1:1比例在計算機中構(gòu)建與實際灌溉區(qū)完全一致的數(shù)字孿生體，實現(xiàn)現(xiàn)實場景的全要素復(fù)刻，現(xiàn)實世界的各類實體與布局在孿生體中精準對應(yīng)。
2. 實時數(shù)據(jù)映射：將氣象、水利、電力、土壤溫濕度、設(shè)備運行狀態(tài)等全維度關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實時同步映射至數(shù)字孿生體，實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的狀態(tài)同源、動態(tài)一致。例如，當現(xiàn)實灌溉區(qū)的指針式灌溉設(shè)備處于噴霧作業(yè)狀態(tài)時，孿生體中的對應(yīng)設(shè)備也會同步呈現(xiàn)噴霧動作。
3. 虛實互操作：基于實時數(shù)據(jù)映射能力，通過操作數(shù)字孿生體即可遠程干預(yù)物理世界的設(shè)備運行。例如，在孿生系統(tǒng)中點擊設(shè)備開關(guān)，現(xiàn)實中的對應(yīng)設(shè)備便能精準響應(yīng)，真正實現(xiàn)足不出戶的智能化大面積農(nóng)田管理。依托該功能，結(jié)合完善的自動化設(shè)備，1名管理人員可輕松管控10萬畝土地，覆蓋耕地、播種、灌溉、施肥、病蟲害防治、收割、運輸、交易全流程，大幅降低人力成本，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量與效率。
4. 智能數(shù)據(jù)應(yīng)用：對映射歸集的全量數(shù)據(jù)進行累積存儲與深度分析，結(jié)合農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)資源，實現(xiàn)智能化決策支持。例如，精準預(yù)測適宜種植品種，在預(yù)判病蟲害爆發(fā)風險時自動生成科學防治方案，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供前瞻性指導(dǎo)。
數(shù)字孿生技術(shù)融合了3D建模、渲染引擎、VR技術(shù)、接口技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等多項前沿技術(shù)，在數(shù)字中國建設(shè)深入推進的背景下，已成為各行業(yè)數(shù)字化升級的核心支撐方案。
系統(tǒng)融合數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、數(shù)據(jù)挖掘、邊緣計算、GPS地理定位、增強現(xiàn)實等多元技術(shù)手段，可面向農(nóng)戶、農(nóng)企、農(nóng)研機構(gòu)、農(nóng)業(yè)管理部門等不同主體，提供全方位定制化服務(wù)。具體功能如下：
以農(nóng)業(yè)大省河南省地圖為核心載體，按市級行政區(qū)域劃分農(nóng)業(yè)管理單元，實現(xiàn)各區(qū)域農(nóng)業(yè)建設(shè)數(shù)據(jù)的分區(qū)管理與綜合研判。界面集成銷售數(shù)據(jù)、產(chǎn)量統(tǒng)計、災(zāi)情預(yù)警、種植收成等多維度信息展示，同時呈現(xiàn)農(nóng)作物生長周期動態(tài)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報、信息綜合應(yīng)用等核心功能，為省級農(nóng)業(yè)宏觀管理提供全景式數(shù)據(jù)支撐。
(二）試點園區(qū)：全景可視化監(jiān)控
采用鳥瞰視角直觀呈現(xiàn)試點園區(qū)的整體布局與建設(shè)概況，同步展示地形分布及農(nóng)、林、牧、副、漁各類作物的關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)；接入季節(jié)、時間、天氣等實時數(shù)據(jù)，配備晝夜切換功能——點擊切換后可平滑呈現(xiàn)白天動態(tài)光影與夜晚燈光布局，清晰展現(xiàn)園區(qū)各分區(qū)在不同時段的外觀形態(tài)與運行狀態(tài)；支持通過鼠標、鍵盤操控切換視角，全方位觀摩試點園區(qū)各區(qū)域場景與實時狀態(tài)。
1. 園區(qū)自主漫游：支持用戶在虛擬園區(qū)場景中自主漫游，全方位查看園區(qū)細節(jié)。
2. 全維度環(huán)境監(jiān)測：集成多類傳感器實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)實時采集，具體包括：①田間氣象站：監(jiān)測空氣溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度、風速、風向等氣象參數(shù)；②田間管道灌溉區(qū)：監(jiān)測管道壓力、流量及電磁閥控制狀態(tài)等數(shù)據(jù)；③水源及泵站：監(jiān)測液位、水泵電流、電壓等運行參數(shù)；④田間土壤：監(jiān)測土壤墑情、EC值、PH值等核心指標；⑤四情災(zāi)害：通過蟲情測報燈、殺蟲燈、孢子捕捉儀等設(shè)備，實時監(jiān)測病蟲害相關(guān)數(shù)據(jù)。基于上述實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，為環(huán)境調(diào)節(jié)決策提供精準依據(jù)。
3. 設(shè)備遠程運維：管理人員依據(jù)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，可通過設(shè)備管理模塊直接對現(xiàn)場環(huán)境進行精準調(diào)控，包括補光、遮光、通風、保溫、灌溉、施肥等操作；不同環(huán)境區(qū)域的設(shè)施配備獨立虛擬開關(guān)，實現(xiàn)分區(qū)獨立控制。
（四）典型應(yīng)用場景
1. 農(nóng)田灌溉管控：支持對移動平移灌溉地塊、大型噴灌地塊、滴灌地塊、漫灌地塊、滲灌地塊等不同灌溉類型的設(shè)施進行精準操作，實現(xiàn)多樣化灌溉需求的智能管控。
2. 農(nóng)業(yè)大棚管控：針對玻璃大棚、塑料大棚等不同類型大棚，配備獨立控制按鈕，可遠程操控燈光、遮光、通風、保溫、灌溉、施肥等設(shè)備運行，實現(xiàn)大棚環(huán)境的精細化調(diào)節(jié)。
測試農(nóng)田環(huán)境：
三、系統(tǒng)價值
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)數(shù)字孿生系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展提供持續(xù)、高效、精準的大數(shù)據(jù)決策支撐，依托物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的深度融合，全面賦能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、服務(wù)全鏈條，助力現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
