1. 三維孿生體：依托三維建模技術(shù)，按1:1比例在計(jì)算機(jī)中構(gòu)建與實(shí)際灌溉區(qū)完全一致的數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景的全要素復(fù)刻，現(xiàn)實(shí)世界的各類(lèi)實(shí)體與布局在孿生體中精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)。
2. 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)映射：將氣象、水利、電力、土壤溫濕度、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等全維度關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)同步映射至數(shù)字孿生體，實(shí)現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的狀態(tài)同源、動(dòng)態(tài)一致。例如，當(dāng)現(xiàn)實(shí)灌溉區(qū)的指針式灌溉設(shè)備處于噴霧作業(yè)狀態(tài)時(shí)，孿生體中的對(duì)應(yīng)設(shè)備也會(huì)同步呈現(xiàn)噴霧動(dòng)作。
3. 虛實(shí)互操作：基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)映射能力，通過(guò)操作數(shù)字孿生體即可遠(yuǎn)程干預(yù)物理世界的設(shè)備運(yùn)行。例如，在孿生系統(tǒng)中點(diǎn)擊設(shè)備開(kāi)關(guān)，現(xiàn)實(shí)中的對(duì)應(yīng)設(shè)備便能精準(zhǔn)響應(yīng)，真正實(shí)現(xiàn)足不出戶(hù)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(dòng)化設(shè)備，1名管理人員可輕松管控10萬(wàn)畝土地，覆蓋耕地、播種、灌溉、施肥、病蟲(chóng)害防治、收割、運(yùn)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(duì)映射歸集的全量數(shù)據(jù)進(jìn)行累積存儲(chǔ)與深度分析，結(jié)合農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)智能化決策支持。例如，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)適宜種植品種，在預(yù)判病蟲(chóng)害爆發(fā)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)生成科學(xué)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(xiàng)前沿技術(shù)，在數(shù)字中國(guó)建設(shè)深入推進(jìn)的背景下，已成為各行業(yè)數(shù)字化升級(jí)的核心支撐方案。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)數(shù)字孿生系統(tǒng)融合數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、邊緣計(jì)算、GPS地理定位、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等多元技術(shù)手段，可面向農(nóng)戶(hù)、農(nóng)企、農(nóng)研機(jī)構(gòu)、農(nóng)業(yè)管理部門(mén)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(jí)行政區(qū)域劃分農(nóng)業(yè)管理單元，實(shí)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(xiāo)售數(shù)據(jù)、產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)、災(zāi)情預(yù)警、種植收成等多維度信息展示，同時(shí)呈現(xiàn)農(nóng)作物生長(zhǎng)周期動(dòng)態(tài)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)、信息綜合應(yīng)用等核心功能，為省級(jí)農(nóng)業(yè)宏觀管理提供全景式數(shù)據(jù)支撐。
(二）試點(diǎn)園區(qū)：全景可視化監(jiān)控
采用鳥(niǎo)瞰視角直觀呈現(xiàn)試點(diǎn)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(lèi)作物的關(guān)鍵生產(chǎn)數(shù)據(jù)；接入季節(jié)、時(shí)間、天氣等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，配備晝夜切換功能——點(diǎn)擊切換后可平滑呈現(xiàn)白天動(dòng)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(shí)段的外觀形態(tài)與運(yùn)行狀態(tài)；支持通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)操控切換視角，全方位觀摩試點(diǎn)園區(qū)各區(qū)域場(chǎng)景與實(shí)時(shí)狀態(tài)。
（三）測(cè)試園區(qū)：精細(xì)化智能管控
1. 園區(qū)自主漫游：支持用戶(hù)在虛擬園區(qū)場(chǎng)景中自主漫游，全方位查看園區(qū)細(xì)節(jié)。
2. 全維度環(huán)境監(jiān)測(cè)：集成多類(lèi)傳感器實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，具體包括：①田間氣象站：監(jiān)測(cè)空氣溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象參數(shù)；②田間管道灌溉區(qū)：監(jiān)測(cè)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(cè)液位、水泵電流、電壓等運(yùn)行參數(shù)；④田間土壤：監(jiān)測(cè)土壤墑情、EC值、PH值等核心指標(biāo)；⑤四情災(zāi)害：通過(guò)蟲(chóng)情測(cè)報(bào)燈、殺蟲(chóng)燈、孢子捕捉儀等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病蟲(chóng)害相關(guān)數(shù)據(jù)?；谏鲜鰧?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，為環(huán)境調(diào)節(jié)決策提供精準(zhǔn)依據(jù)。
3. 設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維：管理人員依據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可通過(guò)設(shè)備管理模塊直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控，包括補(bǔ)光、遮光、通風(fēng)、保溫、灌溉、施肥等操作；不同環(huán)境區(qū)域的設(shè)施配備獨(dú)立虛擬開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)分區(qū)獨(dú)立控制。
（四）典型應(yīng)用場(chǎng)景
1. 農(nóng)田灌溉管控：支持對(duì)移動(dòng)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(lèi)型的設(shè)施進(jìn)行精準(zhǔn)操作，實(shí)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(duì)玻璃大棚、塑料大棚等不同類(lèi)型大棚，配備獨(dú)立控制按鈕，可遠(yuǎn)程操控?zé)艄?、遮光、通風(fēng)、保溫、灌溉、施肥等設(shè)備運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)大棚環(huán)境的精細(xì)化調(diào)節(jié)。
測(cè)試農(nóng)田環(huán)境：
三、系統(tǒng)價(jià)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(zhǔn)的大數(shù)據(jù)決策支撐，依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)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。
