摘要 土壤是一个国家极其重要的自然资源，它是农业发展的物质基础。通过有效的办法对土壤中的微量、中量、大量元素，及土壤颗粒组成和容重等数据进行监控，并用于指导种植，是信息
土壤是一个国家极其重要的自然资源，它是农业发展的物质基础。通过有效的办法对土壤中的微量、中量、大量元素，及土壤颗粒组成和容重等数据进行监控，并用于指导种植，是信息化应用于农业领域的重要突破。
农业信息化发展中，数据的整合和应用是关键。然而在农业数据应用中，多数公司的产品，都是在遥感、天气、作物生长等数据方面投入更多精力，而土壤数据由于存在时间、空间的差异性，且在各类普查和检测中没有形成标准化数据，因此在目前的农业信息化发展中不太受关注。而武汉禾大科技有限公司(以下简称“禾大科技”)却另辟蹊径，从土壤着手，以3S技术(RemoteSensing、GeographicInformationSystem、GlobalPositioningSystem，遥感技术、地理信息系统、全球定位系统)为依托，围绕土壤各项指标的分析和检测展开技术探索，建立了国内先进的数字化土壤数据服务平台——土库，应用于科学、快速、高效、精准的大面积土壤普查及深度的土壤数据分析应用。
标准化数字土壤普查
现在，全国第二次土壤普查已过去了近40年，在这期间，我国的农业生产方式、作物布局、农资使用等方面都已发生很大变化。同时，快速工业化将大量的废弃物和污染物排放到土壤，使土壤质量状况发生巨变，已经缺乏与第二次土壤普查数据在时间和空间上的接续，因此亟待进行新一次的土壤普查。要实现土壤资源的持续利用，就要摸清土壤“家底”。考虑到土壤普查数据可能要在未来的30年甚至更长时间进行应用和动态监测，因此对新一次的土壤普查就提出了更高的要求：一是要建立详尽的土壤数字档案;二是要进行明确定位，以便今后的定点动态观测和数据对比。
作为一家专注“互联网+农业”的移动互联网公司，禾大科技将土壤地图技术与3S技术相结合，建立了全方位的智慧农业平台，提供数字土壤地图、精准配肥方案、遥感监测的一体化服务，为农户和农场提供优质种植管理方案和种植决策，努力实现投入更少、收获更多、品质更好、环境影响更小的土壤检测和使用方案。
禾大科技利用现代信息技术，帮助客户建立标准数字化测土流程，将测土规划、现场取土、立地条件调查、实验室检测、数据建档与成果输出等流程进行标准化，实现从采样规划到数据输出的全程可追溯。由数字土壤普查后台系统和数字土壤普查APP组成的标准化数字土壤普查平台，成为主要的检测工具。
工作人员通过土壤普查后台系统，可以科学规划每个取土位置及土样点数，设定现场取土要求(拍照数量等)，指派取土人员。在传统的土壤检测中，取土工作往往会耗费大量人工，尤其是大面积取样时，工作量大、耗时长。通过科学规划取土位置和土样点，运用遥感技术精准识别取土区域中的自然因素影响，可以精准合理规划取土密度，获得高精密度的取土密度，同时通过遥感技术识别取土区域中冰雪、房屋等障碍物的位置，确保取土任务的科学性、合理性、安全性。数字土壤普查APP，则是专为取土人员提供数字化服务的工具。
使用平台配备的具有GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)、北斗多模亚米级定位功能且适配野外勘测功能的平板电脑，取土人员可以在数字土壤普查APP上进行取土任务领取，再根据APP导航至指定取土点进行定点土样采集。系统还配备了带有全球唯一二维码的标准取土袋，通过APP智能化采集和记录取土位置、样点经纬度等数据，并与标准取土袋进行匹配，可以确保土样的准确性和可靠性，为土壤数据提供科学、有代表性的土壤样本，并实现取土过程全程可追溯。
使用该套系统，取土人员只需要取土、拍照、装土等简单操作，不需要特别的专业知识即可在系统辅助下完成取土的任务分解、坐标定位、质量控制、立地条件调查等一系列可溯源操作，保障土壤数据科学准确。通过标准化的取土流程，可以实现一人一天可取40～50个土样，大幅度提升了取土效率，有效降低了取土环节的人力投入。
通过扫描带有全球唯一二维码的标准取土袋，可以实时查看每一个土样选取的经纬度、取样现场照片、实验室检测结果等信息，实现土壤从取样到检测的全程记录和可追溯。
深度化土壤数据分析应用
通过标准化的土壤普查平台，用户可以准确记录每一个阶段的工作情况，保证土壤取样检测的真实性;通过盲样、重复样等手段，保障土壤检测数据的有效性;通过标准化的取土流程，大幅度提高取土效率，降低取土成本……这种基于互联网、GIS(GeographicInformationSystem，地理信息系统)技术提供的定制化SaaS(Software-as-a-Service，软件即服务)服务，为用户提供土壤数据检测指标、规则、步骤和流程、数据管理及展示等全周期的应用服务。但土壤数据并不止步于数据采集。
依据获得的土壤数据和空间分布情况，配合气象、遥感等农业数据，可以进行一系列更深程度的数据分析应用，用于指导农业生产、土壤改良决策，土库的数据整合和应用效应也在现实的土壤管理中得到了体现。2017年1月至4月，禾大科技通过土库平台率先在全国范围内打造数字化农业区域，依托测土技术，对湖北应城约100万亩的土地土壤进行了全面体检，建立了一套完整的土壤数字地图和手册，并根据土壤数据和空间分区情况，指导应城农户种植出品质最好、用肥最优、绿色环保的农作物产品，从而提高作物产量和质量，实现农户增产增收，同时实现农业可持续性发展。
2017年年底至2018年年初，禾大科技与内蒙古自治区巴彦淖尔市农牧局合作，通过土库平台对普查区域进行了测土规划、取土实施、田块立地条件调查、土壤检测、土壤地图发布等，帮助用户合理规划取土方案，智能化采集和记录取土位置、样点经纬度等数据，提高取土效率，保障取土质量，助力内蒙古100万亩盐碱地土壤改良项目。基于土库土壤普查平台和遥感技术应用，该公司研发的田小二CT测土车，利用国际领先土壤CT(ComputedTomography，电子计算机断层扫描)检测技术SoilOptix，每亩可提供53组以上的深度土壤CT检测数据，快速检测PH值，有机质，速效氮、磷、钾、钙、镁等养分数据，及重金属含量多项土壤信息，同时结合该公司的人工智能大数据挖掘算法，可以有效提高农业高精度土壤数字地图的生成效率。
除了协助政府部门更加精准、科学、高效地完成土壤数据的采集工作，为土壤后期的综合治理提供精准的基础数据，土库的土壤数字地图还可以有效地服务于生产实践。例如结合土壤普查数据，结合中心配肥站，可以实现测土配方配肥和施肥，实现肥料的精准科学施用，实现节肥增产的目的;结合作物生长模型，可以为农户提供更加科学、合理的作物种植解决方案，实现土地田块智慧化管理等。
土壤，是农作物生长的重要基础，同时也是大部分污染物的最终受体。土壤污染的风险有很多种，如耕地污染影响农产品质量、危害人居环境安全、威胁生态环境安全等。2016年5月28日，《土壤污染防治行动计划》由国务院印发，是党中央、国务院推进生态文明建设，坚决向污染宣战的一项重大举措，是系统开展污染治理的重要战略部署，对确保生态环境质量得到改善、各类自然生态系统安全稳定具有积极作用。
禾大科技在传统土壤普查工作上实现了新的突破——从采样规划到数据输出的全程可追溯，有利于帮助政府、科研机构、肥料企业、农场更加精准、科学、高效地完成土壤数据的采集工作，同时为土壤后期的综合治理提供精准的基础数据。作为农业信息化领域的一项创新，土壤数字化管理为行业发展带来了新思路。数字化程度较低的行业，必然需要数字化革命，禾大科技所代表的新一代技术与最底层的大数据，在中国智慧农业的发展进程中必定会越来越重要。
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