北京
四川是我國糧食主產區之一，有著“天府糧倉”的美譽。但四川省地形條件復雜，丘陵山區的耕地面積占全省耕地面積的78%，耕地細碎、坡地多，長期以來“無機可用、有機難用”等問題突出，以及農忙季熟練機手短缺、用工成本高，耕地的作業效率低、需人工補插等行業痛點，使得四川省丘陵地區主要農作物機械化率僅50%，山區不足40%，經濟作物機械化發展嚴重滯后。
四川省農科院遙感與數字農業研究所研發出全地形全覆蓋L3級智能插秧系統，攻克了不規則田塊全覆蓋作業、耦合位置/時間的秧爪精準智能控制等關鍵技術，系統性解決了丘陵山地不規則田塊全覆蓋無人智能插秧這一難題。
通過建立低成本可復制的高精度地塊邊界數據采集體系，該系統可以獲取到作業農田地理信息數據，結合數據處理平臺實現田塊邊界的智能提取、復核和仿真驗證。系統還構建數據驅動的全地形全覆蓋智能插秧作業體系，依托地塊專屬身份信息與農機實時定位，實現一鍵地塊檢索和路徑規劃。通過地形精確定位補償、秧爪耦合地形獨立控制、高精度高效率位置/時間耦合決策控制等技術，支持任意形狀田塊的智能插秧作業。
圖源：四川省農科院遙感與數字農業研究所
全地形全覆蓋L3級智能插秧系統采用四大關鍵核心技術，助力作業能力全方位升級。
一是高精度水田邊界智能提取算法。運用深度學習大模型，設計提示點自動生成和優化模塊，實現了水田邊界智能提取，保障每個田塊的獨立性，顯著提升邊界識別精度和處理效率。
二是T3地形(指坑洼、起伏等復雜水田地貌)精確定位補償算法。針對坑洼水田作業場景，實時高頻進行T3地形定位補償,確保機器安全平穩運行。
三是秧爪耦合地形獨立控制及全覆蓋路徑規劃算法。自主研發任意形狀地塊邊界內縮閉合、小夾角收邊和獨有的耦合時間與空間的秧爪獨立控制等算法，實現任意形狀田塊的智能化、無死角插秧作業。
四是高精度高效率控制算法。通過自主研發的控制算法，在直線作業時實現厘米級精度的全油門自動駕駛，保障交接行穩定與作業效率最大化，臨近地塊邊界時秧盤自動升起并完成U形掉頭，提升作業連續性與智能化水平。
圖源：四川省農科院遙感與數字農業研究所
據測算，全地形全覆蓋智能插秧系統相較于傳統人工駕駛、自動駕駛(輔助直行或自動調頭)模式，單臺機器可節省1名專業機手，作業效率提升20%，插秧覆蓋率≥98%，無需人工補插，有效緩解農忙季“高薪難聘專業機手”的行業困境。若計入傳統模式下所需的人工補插成本，其節本效益更為顯著，單臺機器年均節省人工成本2.5萬~3萬元。
四川省農業科學院遙感與數字農業研究所黨委書記黃平表示，該系統自2025年4月投用以來，已在四川省眉山、宜賓、德陽等地推廣，實現收益近千萬元。它為智慧農業在復雜地形場景的規模化推廣應用提供了可復制、可落地的技術范式，加快智慧農業建設，為全面推進鄉村振興注入強勁的數智化動力。
編輯 | 薛加怡
責編 | 辛瑋媛 趙寧寧
主編 | 楊公元
來源 | 四川省農業科學院遙感與數字農業研究所、四川日報、央廣網、四川農村日報等
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