農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測數據采集規(guī)范 大田種植類

ICS65.020

CCSB04

團體標準

T/CAGDRSXX-2023

農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測數據采集規(guī)范

大田種植類

Datacollectionspecificationsforlong-termfixedobservationofgreenplanting

agriculture

(征求意見稿)

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實施

中國農業(yè)綠色發(fā)展研究會發(fā)布

T/CAGDRSXXX-2023

農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測數據采集規(guī)范大田種植類

1范圍

本文件規(guī)定了大田種植類的農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測數據采集規(guī)范，包括數據采集方式、采集內

容以及采集要求等。

本文件適用于以小麥、稻、玉米、大豆、棉花、油菜等各類大田作物為主導產業(yè)的農業(yè)綠色發(fā)展長

期固定觀測數據的采集。

大田種植類的農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測試驗站建設與運行中的數據采集工作宜參照本規(guī)范執(zhí)行。

其他種植業(yè)生產經營中的數據采集工作可參照本規(guī)范執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件，

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB3838地表水環(huán)境質量標準

GB15618農用地土壤環(huán)境質量標準

GB/T33703自動氣象站觀測規(guī)范

GB/T37802農田信息監(jiān)測點選址要求和監(jiān)測規(guī)范

NY/T1121土壤檢測

NY/T3701耕地質量長期定位監(jiān)測點布設規(guī)范

NY/T4056大田作物物聯(lián)網數據監(jiān)測要求

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測long-termfixedobservationofgreenagriculture

立足于當地典型農田生態(tài)類型和農業(yè)主導產業(yè)開展長期、持續(xù)、系統(tǒng)、固定的農業(yè)綠色發(fā)展研究。

3.2大田種植fieldplanting

在成塊田地上露地種植小麥、水稻、玉米、大豆、棉花、油菜等大田作物的種植模式。

3.3監(jiān)測要素monitoringelements

與農業(yè)生產相關且需要長期監(jiān)測的生物要素和非生物要素，主要包括土壤、水、氣象、作物、投入

品、資源環(huán)境等。

[來源：農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測試驗數據平臺設計與開發(fā)]

3.4監(jiān)測頻率frequency

在一定時間內對各項監(jiān)測指標進行觀測、記錄的次數。

3.5物聯(lián)網在線監(jiān)測IoTonlinemonitoring

利用水環(huán)境監(jiān)測傳感器、土壤墑情傳感器、氣象傳感器、作物長勢監(jiān)測傳感器、視頻監(jiān)控傳感器等

物聯(lián)網監(jiān)測設備，以及物聯(lián)網技術實時獲取并記錄監(jiān)測點的監(jiān)測指標數據。

3.6實驗室常規(guī)檢測laboratorymeasurements

1

T/CAGDRSXXX-2023

按照相關規(guī)定、標準，在監(jiān)測點采集樣本并帶回標準實驗室，通過物理、化學或生物學等實驗室方

法獲得并記錄監(jiān)測點的監(jiān)測指標數據。

3.7移動APP現場采集dataacquisitionandrecordinthefield

在監(jiān)測點需要人工現場觀測、測量、并通過移動APP記錄的監(jiān)測指標，包括能通過便攜式儀器獲取

但未集成到物聯(lián)網系統(tǒng)的監(jiān)測指標，或需要定性描述的監(jiān)測指標，或需要半定量估測的監(jiān)測指標。

3.8遙感監(jiān)測remotesensingmonitoring

綜合利用遙感、計算機等技術，對農業(yè)（尤其是種植業(yè)）生產過程中的各個環(huán)節(jié)進行數據的獲取、

存儲、處理、分析，從而得到所需信息的一種技術?；谠摷夹g獲取觀測區(qū)內的監(jiān)測指標數據。

[來源：NY/T4150-2022]

4縮略語

下列縮略語適用于本規(guī)范。

監(jiān)測方法縮略語

IoT：物聯(lián)網在線監(jiān)測

Lab：實驗室常規(guī)檢測

Field：移動APP現場采集

Remote：遙感監(jiān)測

5數據采集形式及過程

5.1采集形式

農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測數據采集形式分為在線式采集和非在線采集兩種。

5.2在線式數據采集

5.2.1通過安裝在監(jiān)測點位的水環(huán)境監(jiān)測傳感器、土壤墑情傳感器、氣象傳感器、作物長勢監(jiān)測傳感

器、視頻監(jiān)控傳感器等采集設備和控制設備進行采集，遵循標準統(tǒng)一的硬件接口規(guī)范、通訊規(guī)

范和數據協(xié)議，將數據自動上傳至物聯(lián)網平臺并在平臺存儲的數據采集形式。

5.2.2在線式數據采集過程如下：

a）采集階段

安裝在監(jiān)測點的采集設備和控制設備，自動獲取環(huán)境參數信息或作物生長信息、控制設備的運行情

況。

b）傳輸階段

采集設備或控制設備利用數據傳輸技術按照一定頻次向服務器端發(fā)送采集的數據，數據傳輸方式

包括GPRS/GSM/LAN/WIFI/Zigbee/4G等方式。當觀測區(qū)布設傳感器數量較少時，監(jiān)測數據傳輸宜采用

GPRS/3G和北斗衛(wèi)星傳輸，視頻宜采用4G或5G網絡傳輸；當觀測區(qū)的監(jiān)測點和傳感器較多時，田間組

網方式宜采用傳感器-無線節(jié)點-微基站模式，即田間傳感器使用Wi-Fi傳輸到基站，再由基站傳輸到服務

器或云端。

c）處理階段

運行在服務器端的采集中間件和控制中間件，對前端設備傳輸來的數據進行過濾、清洗和轉換處理，

輸出的數據格式應符合數據庫存儲的規(guī)范格式。

d）存儲階段

處理后的數據信息應自動存儲在農業(yè)綠色發(fā)展觀測試驗平臺指定的安全區(qū)域。

2

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5.2.3在線式采集的數據主要包括大部分氣象指標、土壤溫濕度、土壤pH、土壤EC值、地下水位、

流量、液位、流速等，即表4中的物聯(lián)網在線監(jiān)測方式。

5.3非在線數據采集

5.3.1信息采集人員手動獲取，且需要人工上傳的數據采集形式。

5.3.2非在線數據采集過程如下：

a）采集階段

信息采集員在監(jiān)測點現場觀測、測量，或野外采集樣品送至標準實驗室進行分析檢測，或通過遙感

手段監(jiān)測，周期性記錄監(jiān)測指標。

b）填寫階段

信息采集員根據采樣過程記錄并填寫監(jiān)測指標信息采集表（表2），可在紙質采集表上進行填寫，也

可通過移動APP直接進行填寫并上報。

c）上報階段

信息采集員將填寫的監(jiān)測指標信息采集表通過移動APP/平臺網站錄入系統(tǒng)并上傳；填寫階段通過

移動APP填寫的數據可在填寫完畢后直接上傳。

d）存儲階段

錄入的數據信息應自動存儲在農業(yè)綠色發(fā)展觀測試驗平臺指定的安全區(qū)域。

5.3.3非在線式采集的數據主要包括土壤養(yǎng)分、重金屬含量、地表水氮磷含量、作物生長、投入品、

產出、資源環(huán)境指標等，即表4中的實驗室常規(guī)檢測、移動APP現場采集和遙感監(jiān)測。

5.4采集流程

農業(yè)綠色發(fā)展長期固定觀測數據采集流程見圖1。

3

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農業(yè)生產相關的數據

采采集控制信息采集員現場記錄/收

集集

設備設備采樣分析/遙感分析

離線或實時傳輸

傳物聯(lián)網網關紙質采集表上記錄數據填

輸（匯聚節(jié)點）寫

處采集中間件控制中間件移動填寫平臺網站填寫上

理APP/報

存存

儲在線式采集非在線采集儲

數據庫

圖1數據采集流程圖

6數據采集內容

數據采集內容包括：長期固定觀測區(qū)基本信息表（表1）、監(jiān)測指標信息采集表（表2）、監(jiān)測設備信

息表（表3）、監(jiān)測指標內容（表4）。

表1長期固定觀測區(qū)基本信息表

序號采集信息名稱說明

應采用“省份+觀測區(qū)”的統(tǒng)一命名格式，保證其唯一性，且與農業(yè)物聯(lián)網平臺的操

1觀測區(qū)名稱

作賬戶綁定

2觀測區(qū)編碼應采用統(tǒng)一的編碼格式，保證其唯一性，且與農業(yè)物聯(lián)網平臺的操作賬戶綁定

3觀測區(qū)地址宜具體到鄉(xiāng)、鎮(zhèn)（街道），應與農業(yè)物聯(lián)網平臺的操作賬戶綁定

描述觀測區(qū)范圍，可繪制觀測區(qū)范圍示意圖，宜存檔并上觀測區(qū)范圍的矢量文件

4觀測區(qū)范圍

（應采用2000國家大地坐標系），可與農業(yè)物聯(lián)網平臺的操作賬戶綁定

4

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表1長期固定觀測區(qū)基本信息表（續(xù)）

序號觀測區(qū)信息項目說明

存儲單位為“公頃（hm2）”，宜保留到小數后兩位，可與農業(yè)物聯(lián)網平臺的操作賬

5觀測區(qū)面積

戶綁定

可簡要介紹觀測區(qū)的試驗對象、試驗目標、試驗方案等，可與農業(yè)物聯(lián)網平臺的

6觀測區(qū)簡介

操作賬戶綁定

宜記錄觀測區(qū)內主要作物種類、分布區(qū)域、播種面積、耕作制度等，可繪制觀測

7觀測區(qū)種植結構區(qū)種植結構示意圖，宜存檔并上觀測區(qū)種植結構的矢量文件（應采用2000國家大

地坐標系）

8更新日期應在本表“1-7”的內容發(fā)生變化時記錄更新日期

9更新日志應在本表“1-7”的內容發(fā)生變化時記錄更新內容，可由農業(yè)物聯(lián)網平臺自動記錄

10填報日期本表在農業(yè)物聯(lián)網平臺的上傳/更新日期，應由農業(yè)物聯(lián)網平臺自動記錄

表2監(jiān)測指標信息采集表

序號監(jiān)測信息項目說明

應采用“觀測區(qū)編碼+監(jiān)測點編碼”的統(tǒng)一編碼形式，保證其唯一性，可與農業(yè)物聯(lián)

1監(jiān)測點名稱

網平臺的操作賬戶綁定，農田信息監(jiān)測點選址宜參考GB∕T37802或NY/T3701

宜通過移動設備自動讀取錄入或通過手持GPS記錄后人工錄入。經度在前，緯度

2監(jiān)測點經緯度

在后，逗號隔開，精確到小數點后7位

3監(jiān)測點描述可描述監(jiān)測點的作物種類及其狀態(tài)、田塊狀態(tài)等

4采樣日期宜通過移動設備自動讀取錄入或人工錄入，應采用“YYYY-MM-DD”格式

5采樣時間宜通過移動設備自動讀取錄入或人工錄入，應采用“HH:MM:SS”格式

6監(jiān)測指標應采用“一級指標+二級指標”形式，并按照表4要求記錄指標數據

宜按照表4推薦的監(jiān)測方法推薦，實驗室常規(guī)檢測的指標應說明其檢測方法，并

7監(jiān)測方法

做好實驗原始數據的存儲

8監(jiān)測周期宜采用“分、時、天、月、季、年”等

非在線式采集的數據應填寫所有采樣人員（含實驗室檢測人員/單位）、在線式采

9采樣人員/設備信息

集的數據應填寫設備編碼（見表3）

10填報日期本表在農業(yè)物聯(lián)網平臺的上傳/更新日期，應由農業(yè)物聯(lián)網平臺自動記錄

表3監(jiān)測設備信息表

序號監(jiān)測設備信息項目說明

1設備名稱宜填寫設備全稱

2設備編號宜填寫設備出產編號，應保證其唯一性

3設備類型宜根據設備作用填寫

4供應商宜填寫供應商全稱

5購入日期宜填寫設備購入日期

6監(jiān)測點位應與表2中“監(jiān)測點名稱”保持一致

5

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表3監(jiān)測設備信息表（續(xù)）

序號監(jiān)測設備信息項目說明

7使用時間宜填寫監(jiān)測設備開始連續(xù)使用時的日期，應采用“YYYYMMDDHH”格式

宜填寫監(jiān)測設備因損壞、故障、淘汰等停止使用時的日期，應采用

8停用時間

“YYYYMMDDHH”格式

9更新日志應在本表“1-8”的內容發(fā)生變化時記錄更新內容，可由農業(yè)物聯(lián)網平臺自動記錄

10填報日期本表在農業(yè)物聯(lián)網平臺的上傳/更新日期，應由農業(yè)物聯(lián)網平臺自動記錄

注：采用IoT和Field監(jiān)測方法中使用的監(jiān)測設備應填寫本表。

表4監(jiān)測指標內容

監(jiān)測指標

監(jiān)測

序號一級二級監(jiān)測頻率約束監(jiān)測方法說明

要素單位

指標指標

土壤環(huán)境監(jiān)測

1表層土（0-土壤溫度℃建議10分鐘/次MIoT

20cm）溫濕

2土壤含水量%建議10分鐘/次MIoT

度

建議1年/次，作物收獲

3堿解氮mg/kgOLab堿擴散法

后采樣

建議1年/次，作物收獲可參考NY/T

4速效磷mg/kgMLab

后采樣1121.25

建議1年/次，作物收獲可參考NY/T

5速效鉀mg/kgMLab

表層土（0-后采樣889

20cm）養(yǎng)分建議2～3年/次，作物可參考NY/T

6全氮mg/kgMLab

收獲后采樣1121.24

建議2～3年/次，作物可參考NY/T

7有機質mg/kgMLab

收獲后采樣1121.6

土壤

建議2～3年/次，作物可參考NY/T

8含鹽量%MLab

收獲后采樣1121.16

9表層土（0-土壤EC值mS/cm建議10分鐘/次MIoT

1020cm）性質土壤pH值/建議10分鐘/次MIoT

建議2～3年/次，作物可參考GB

11鎘mg/kgMLab

收獲后采樣15618

可參考GB

表層土（0-建議2～3年/次，作物15618或NY/T

12汞mg/kgMLab

20cm）重金收獲后采樣1121.10或

屬NY/T3788

可參考GB

建議2～3年/次，作物

13砷mg/kgMLab15618或NY/T

收獲后采樣

1121.11

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表4監(jiān)測指標內容（續(xù)）

監(jiān)測指標

監(jiān)測

序號一級二級監(jiān)測頻率約束監(jiān)測方法說明

要素單位

指標指標

土壤環(huán)境監(jiān)測

建議2～3年/次，作物可參考GB

14鉛mg/kgMLab

收獲后采樣15618

可參考GB

建議2～3年/次，作物

15鉻mg/kgMLab15618或NY/T

收獲后采樣

表層土（0-1121.12

20cm）重金建議2～3年/次，作物可參考GB

16銅mg/kgOLab

屬收獲后采樣15618

建議2～3年/次，作物可參考GB

17鎳mg/kgMLab

收獲后采樣15618

建議2～3年/次，作物可參考GB

18鋅mg/kgOLab

收獲后采樣15618

19剖面a1土溫濕土壤溫度℃建議10分鐘/次MIoT

20度土壤含水量%建議10分鐘/次MIoT

建議5年/次，作物收獲

21堿解氮mg/kgOLab堿擴散法

后采樣

建議5年/次，作物收獲可參考NY/T

22速效磷mg/kgMLab

后采樣1121.25

建議5年/次，作物收獲可參考NY/T

23土壤速效鉀mg/kgMLab

后采樣889

剖面a2土養(yǎng)分

建議5年/次，作物收獲可參考NY/T

24全氮mg/kgMLab

后采樣1121.24

建議5年/次，作物收獲可參考NY/T

25有機質mg/kgMLab

后采樣1121.6

%或建議5年/次，作物收獲可參考NY/T

26含鹽量MLab

mg/kg后采樣1121.16

27土壤EC值mS/cm建議10分鐘/次MIoT

剖面a1土性質

28土壤pH值/建議10分鐘/次MIoT

建議2～3年/次，作物可參考GB

29鎘mg/kgMLab

收獲后采樣15618

可參考GB

建議2～3年/次，作物15618或NY/T

30剖面a2土重金汞mg/kgMLab

收獲后采樣1121.10或

屬

NY/T3788

可參考GB

建議2～3年/次，作物

31砷mg/kgMLab15618或NY/T

收獲后采樣

1121.11

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表4監(jiān)測指標內容（續(xù)）

監(jiān)測指標

監(jiān)測

序號一級二級監(jiān)測頻率約束監(jiān)測方法說明

要素單位

指標指標

土壤環(huán)境監(jiān)測

建議2～3年/次，作物可參考GB

32鉛mg/kgMLab

收獲后采樣15618

可參考GB

建議2～3年/次，作物

33鉻mg/kgMLab15618或NY/T

收獲后采樣

1121.12

剖面a2土重金

土壤建議2～3年/次，作物可參考GB

34屬銅mg/kgOLab

收獲后采樣15618

建議2～3年/次，作物可參考GB

35鎳mg/kgMLab

收獲后采樣15618

建議2～3年/次，作物可參考GB

36鋅mg/kgOLab

收獲后采樣15618

水環(huán)境監(jiān)測

物聯(lián)網在線監(jiān)測建議10

實驗室檢測

分鐘/次；實驗室檢測建

37氨氮mg/LMIoT/Lab可參考GB

議2次/年，旱季雨季各

7478

一次

靜止地表水a3

物聯(lián)網在線監(jiān)測建議10

實驗室檢測

分鐘/次；實驗室檢測建

38總磷mg/LMIoT/Lab可參考GB

議2次/年，旱季雨季各

11893

一次

物聯(lián)網在線監(jiān)測建議10

實驗室檢測

分鐘/次；實驗室檢測建

39氨氮mg/LMIoT/Lab可參考GB

議2次/年，旱季雨季各

7478

一次

水物聯(lián)網在線監(jiān)測建議10

實驗室檢測

流動地表水a4分鐘/次；實驗室檢測建

40總磷mg/LMIoT/Lab可參考GB

議2次/年，旱季雨季各

11893

一次

41流速m/s建議10分鐘/次MIoT

42流量m3/s建議10分鐘/次MIoT

43pH值/建議10分鐘/次MIoT

44地下水水位m建議10分鐘/次MIoT

45流速m/s建議10分鐘/次MIoT

46地下水流量m3/s建議10分鐘/次MIoT

47pH值/建議10分鐘/次MIoT

48液位m3建議10分鐘/次MIoT

8

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表4監(jiān)測指標內容（續(xù)）

監(jiān)測指標

監(jiān)測

序號一級二級監(jiān)測頻率約束監(jiān)測方法說明

要素單位

指標指標

農業(yè)小氣候監(jiān)測

49空氣溫度℃建議10分鐘/次MIoT

溫濕度

50相對濕度%建議10分鐘/次MIoT

51風速m/s建議10分鐘/次MIoT

風

52氣象風向°建議10分鐘/次MIoT

53氣壓氣壓hPa建議10分鐘/次MIoT

54光照輻射強度W/m2建議10分鐘/次MIoT

55降水降水量mm建議10分鐘/次MIoT

作物監(jiān)測

56農產品種類/播種時記錄MFie