科学研究
 

农业农村部农业物联网重点实验室

          发布日期:2020-06-12     浏览次数:

     

一、重点实验室简介

农业农村部农业物联网重点实验室于2016年12月经农业农村部批准建设,隶属农业农村部农业信息技术学科群;陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室于2018年1月经陕西省科技厅批准建设。重点实验室依托西北农林科技大学,挂靠机械与电子工程学院。实验室以“支撑传统、引领新兴、产学融合、贡献重大”为建设宗旨,本着“开放、流动、联合、竞争”的发展理念,通过实验室条件建设加强科技自主创新能力,突破农业物联网信息感知、可靠传输、智能决策与集成应用中的共性和关键技术,形成一批具有影响力的创新成果,建立农业物联网行业应用技术体系,面向设施高效栽培,果园智慧管理,牲畜健康养殖开展应用示范和产业带动。着力培养高水平跨学科研究人才,提升我国农业物联网理论与应用研究的国际地位和竞争力,推动我国农业精准化和智能化发展。实验室主要研究农业生理信息先进感知、复杂农业信息可靠传输、农业精准生产模型与动态优化决策、农业物联网系统集成与智能服务等理论与关键技术,面向西北主要作物生理生境信息感知方法与技术、农业精准生产模型与智能决策方法、农业信息智能服务方法与系统开展网络服务与应用示范。实验室集中场地面积1220m2,累计科研面积2340 m2。现有固定人员48人,其中正高职称人员16人、副高职称人员20人,博士学位人员39人。

二、建设目标

将重点实验室建成农业物联网技术研究和创新基地,提升承担国内外重大科研任务的能力,突破农业物联网关键和共性技术,在应用基础研究和应用研究方面形成标志性成果,推进农业物联网产业快速发展,为现代农业跨越式发展提供技术支撑。

将实验室建成面积2500m2,拥有三维激光扫描仪、激光诱导元素测试系统、拉曼光谱仪、遥感影像高精度成像系统、太赫兹频域光谱系统、热红外成像系统、矢量网络分析仪、探地雷达等精密仪器设备,初步形成了国内领先水平的农业物联网技术研究平台,仪器总值4000万元以上。实验室现有固定研究人员60人,其中高级职称45人,形成了自主创新能力强、结构合理的高水平研究团队。

三、主要研究方向

(1)农业农村部农业物联网重点实验室

1.复杂农业信息可靠传输技术

针对农业产业链复杂性、生产环境不确定性、动植物生长周期性等对无线信息传输动态影响的特点,深入研究异构信息编码、不确定数据流分析等数据分析理论,突破无线信道损耗建模、复杂环境动态组网及网络信息安全保障等关键技术,研发适用于不同农业产业应用特征的信息传输模式和终端设备,为信息可靠、安全传输提供保证。

2.设施蔬菜高效栽培物联网系统

针对设施蔬菜多样性、结构复杂性、环境动态性、调控滞后性强等特点,探明蔬菜生长特性及环境影响机理,研究面向高效栽培的生理生境可靠感知、多元大样本光合速率建模、多变量动态反馈控制、网络化监控体系等关键技术,研制集成需求模型的专用精准控制设备,构建知识库和模型库,研发农艺-信息-装备耦合的物联网管控平台,提高面向设施蔬菜高效栽培的生产管控水平。

3.果园智慧管理物联网系统

针对果园生产过程以经验为主,缺乏定量依据与精准调控方法的现状,深入研究果树生长数字化模型、水肥优化调控模型等理论,突破生理生境全面实时感知、水肥高效利用、果树高光效修剪决策、典型病害预测预报、果品无损检测等关键技术,创制适宜物联网构架的技术装备,研发融合生长及调控模型和智能决策方法的果园智慧管理物联网平台,为现代果业发展提供信息技术支撑。

4.典型牲畜健康养殖物联网系统

针对我国典型牲畜生理生态信息获取、营养精细调控、健康诊断等现代养殖产业发展需求,研究牲畜生理变化规律、数字化表征和分类辨析、生长环境调控等基本原理与方法,融合视频、图像、电磁等感知理论,突破牲畜个体识别、典型生理特征提取、异常行为诊断、传感器能量管理等关键技术,构建动物生长数字化模型,开发以猪、牛、羊为主的生理生境新型感知技术与装备,为高效健康养殖奠定理论与技术基础。

(2)陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室

1.作物生理生境信息感知方法与技术

以西北干旱半干旱地区主要作物全生育期生理、生境和品质信息在线、无损感知为目标,重点研究融合生物特性的光谱、图像、电磁等多种现代感知方法与技术,为作物多维度定量化表征和高效生产提供基础信息。

2.农业精准生产模型与智能决策方法

以陕西省优势和特色农作物的高效生产为目标,研究基于数据挖掘、知识工程和人工智能原理的“作物-环境-装备”互作过程与机理,构建作物精准生产模型与智能决策方法。

3.农业信息智能服务方法与系统

面向干旱半干旱地区农业主导产业,开展农业生产信息智能化服务方法研究,重点突破小麦、玉米等大田作物高效生产,番茄、黄瓜等主要设施作物高效管控,苹果、猕猴桃等特色果业精准管理关键技术问题,构建不同产业提质增效的信息化解决方案。”

四、实验室组成

实验室下设复杂农业信息可靠传输技术、设施蔬菜高效栽培物联网系统、果园智慧管理物联网系统及典型牲畜健康养殖物联网系统等四个研究室,在重点实验室学术委员会的指导下开展研究工作,实验室主任为何东健教授。

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五、学术委员会

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学术委员会主任 汪懋华,中国工程院院士、国际欧亚科学院院士、中国农业大学教授,博士生导师。中国农业电气化与自动化学科的主要创建人之一、国际知名的中国农业工程专家和中国农业工程学科专业建设学术带头人、“现代精细农业系统集成研究”教育部重点实验室学术委员会委员。长期从事精细农业、数字农业关键技术与装备等方面研究。

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学术委员会副主任 罗锡文,中国工程院院士,华南农业大学教授,西北农林科技大学机电学院学术院长,博士生导师,国家级教学名师,全国教育系统劳动模范,全国优秀农业科技工作者。长期从事农业机械导航与自动作业技术与装备、农业航空关键技术、农情信息快速获取技术与装备等方面研究。



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学术委员会副主任 赵春江,中国工程院院士,研究员,国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席专家,农业部农业信息技术重点实验室主任,长期从事农业信息技术、人工智能、专家系统、数据挖掘等方面研究。


农业农村部农业物联网重点实验室

学术委员会委员


陕西省农业信息感知与智能服务

重点实验室学术委员会委员

何  勇

浙江大学


戴建昌

陕西省农业农村厅

李民赞

中国农业大学


张  薇

陕西省科学技术情报研究院

洪添胜

华南农业大学


周兴社

西北工业大学

李  淼

中国科学院合肥智能机械研究所


高新波

西安电子科技大学

刘成良

上海交通大学


彭进业

西北大学

毛罕平

江苏大学


王小明

陕西师范大学

刘燕德

华东交通大学


邹志荣

西北农林科技大学

周兴社

西北工业大学


马锋旺

西北农林科技大学

吴普特

西北农林科技大学


昝林森

西北农林科技大学

何东健

西北农林科技大学


何东健

西北农林科技大学

李书琴

西北农林科技大学




张海辉

西北农林科技大学




六、人才队伍建设

实验室以享受国务院特殊津贴的专家为核心,国家优青、新世纪人才和省科技新星为骨干力量,拥有一支长期在科研和教学一线工作、多学科结合的学术队伍。团队成员由从事计算机视觉、智能化监测与控制、信息处理、农产品加工、农业机械等研究的科教人员组成,其中,研究人员44人、技术人员3人,管理人员1人。研究人员中博士学位获得者39人,22人获得英、日博士学位或有在国外留学1年以上的经历,其中农业部有突出贡献中青年专家1名、国家优秀青年基金1人、教育部霍英东青年教师奖获得者1人、陕西省中青年科技创新领军人才2人,陕西省青年科技新星4人、教育部新世纪人才支持计划获得者2人,在全国性学会任职5人、省市学会任职4人,正高职称17名、副高职称20名、讲师11名;博士生导师19名、硕士生导师20名。现有技术人员3人,包括高级实验师2人、助理实验师1人,已形成一支职称结构、学历结构、年龄结构合理的创新研究团队,具备承担国际和国家重大科研课题的能力。

七、科研成果

实验室以中青年科技骨干为中坚,充分发挥专家教授的学科带头作用,积极争取并承担省部级以上重大科研项目125项,其中国家“863”项目12项,国家支撑计划19项,国家自然科学基金42项,公益性行业专项3项,现代农业产业体系专项4项,948项目2项,累积科研经费达8430余万元;发表SCI/EI论文300余篇,出版专著22部,授权专利137项(发明专利45项),软件著作权200余项;获得省部级以上奖励3项;形成了具有自主产权的设备20余套,建立示范基地23个,面积达到7.1余万亩,培训技术人员8980余人次。

八、人才培养

近五年来,实验室大力加强研究生创新能力培养,取得成效如下:

指导研究生参加学科竞赛获奖30余项、80余人次,其中,获“全国研究生电子设计竞赛”国家一等奖4项。实验室固定人员获研电赛西北赛区优秀指导教师、全国总决赛优秀指导教师8人次。研究生参加国内外学术交流活动50人次,做学术报告30人次,获农业工程年会优秀论文1项。培养毕业博士研究生16人,硕士研究生80人。

九、学术交流

实验室积极开展学术交流活动,实验室固定人员定期参加ASABE、ACDDE等国内外学术会议,加强了与国内外同行的学术交流力度。邀请美国佐治亚大学、东北大学、俄克拉荷马州立大学、华盛顿州立大学、日本宫崎大学等学者年均25人次来实验室学术交流。

地址:

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