习近平总书记在二十届中央政治局第十一次集体学习时强调，发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点，必须继续做好创新这篇大文章，推动新质生产力加快发展。新质生产力更是推动智慧农业高质量发展的重要路径。作为北大荒西部的农业大场，查哈阳农场正在以前所未有的速度，率先实施数字赋能、科技领航的现代化农业发展模式。

为了跟紧“数智”时代的发展步伐，解决农业生产中因“水”而生的相关问题，近年来，农场通过大数据、云计算、人工智能等最新信息技术与水利业务的深度融合，陆续将水利工程实时映射到数字世界，创建了一个物理实体的虚拟副本——数字孪生，可以实现流域防洪、水资源管理与调配等业务，应用精准预报，超前预警，快速预演，制定预案，为防洪、水资源管理等水利工作，提供智慧“大脑”，提升水利治理管理数字化、网络化、智能化水平，更为现代大农业跨越发展提供有力的水利支撑。

智慧监测 让数据一触可得

“查哈阳灌区有总干渠1条、干渠3条、分干35条、支渠139条、斗渠479条、农渠3620条，这些交错密布的渠道犹如一条条动脉、静脉、毛细血管，让灌区循回往复的运行。在数字孪生系统内，我们只需点击鼠标，就能看见这些交织成网的渠系和相关水利设施设备的分布，还可以实时获取设备运行数据，这就是水利数字孪生系统。”在农场数字农业指挥中心大厅，农业科技服务中心工作人员正向游客讲解智慧灌区的基本情况。

查哈阳灌区主干渠道有水位监测148处，重点闸门的远程控制5处，渠系测流18处，渗压流监测12处，位移观测基点6处、智能闸门312套、农渠智能闸门26套、雷达水位计168套......这些监测设施宛如数字孪生系统在现实世界的“眼睛”，更是系统决策判断的重要依据。数字孪生系统根据现实中渠系设施设备所获取的相关数据做出决策判断，实现水层的数据积累，逐步构建完善灌区调度模型。在春耕夏管时期，通过闸门的远程控制进行智能调水，实现精准管理、精准用水，同时。还能监测闸门基础安全情况，全方位掌控灌区基本情况。

“没想到种水稻还能用上高科技，这些智能让我们在家里就能看见地里缺不缺水，苗怎么样，不用出门就可以给地里提闸放水，简直太方便了。”种植户陆师傅手指手机智能排灌系统兴奋地说。

在旱田万亩智慧农场示范区，数字孪生系统通过智能首部系统、智能控制阀、四情设备及作物长势监测等装备，采集农业生产数据和资源数据，形成旱田种植的决策模型算法，并利用种植管理系统，实现对旱田作物种植过程精准的农事决策。

智能滴灌的每一次用水，数字孪生系统都能实时掌握并形成数据积累，通过逐步完善作物需水模型、生长模型、需肥模型等方式，为科学种植提了供数据支撑。

灾害预警 让决策科学精准

自然灾害的提前预警在保障粮食安全中扮演着至关重要的角色，发挥数字孪生系统优势科学预判自然灾害并提前采取相应的防灾减灾措施，是农场提高农业抗风险能力，保障粮食安全迈出的重要一步。

“我们通过传感器、监测设备实时监测获取的农田土壤湿度、作物生长情况、病虫害发生情况、施肥情况等农情数据，气温、降水量、风速、风向等气象数据以及河流、湖泊和地下水的水位、流量、水质等水文参数，基于这些参数建立了水利数字孪生模型，对水利设施及工程的运行情况、农田农情数据、水文数据进行模拟预测，预测可能出现的故障和维护需求、自然灾害风险、洪涝或干旱等问题，以便及时采取应对措施，最大限度的降低灾害对农业生产造成的影响。”农场管区管理服务中心主任李文博如是说。

目前，在灌区渠首重点闸门处，通过AI视频识别点位，可实现闸门开度异常、水位异常、异常漂浮物等实时监测，数字孪生系统会给出精准的判断决策，自动报警提醒，为解决各类自然灾害赢得主动权和最佳时机。

“通过系统观测到实时水情，实现灌区进水闸云操控，是我从未想过的事情，现在科技真的了不得。”查哈阳灌区渠首管理站负责人张德志说。

资源优化 让管理高质高效

查哈阳水利数字孪生系统不仅可以利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，反映查哈阳灌区的全生命周期过程，还能依靠数据实现与水相关的智能管控。

在农场水稻智能集中育秧大棚区，说起今年春播生产时使用自动喷淋、自动通风、自动降温等智能管控设备时，种植户杜师傅既兴奋又紧张。他兴奋的是大棚通风、灌溉都可以实现云操作了，在手机上就可以看见秧苗长势，管理起来更便捷更高效。紧张的是种地越来越智能化、数字化，怕自己跟不上发展的节奏。

“数字孪生系统内有智慧种植、智慧水利、数字管理、云上农旅等多个模块。在智慧种植模块，可以在育秧时通过设定阈值进行物联网设备的联动，育秧大棚就可以智动的进行卷帘开关和喷灌，还可以将秧苗的生长过程中出现的问题反映给系统，系统综合研判后给出解决方案。”数字农业指挥中心中心工作人员介绍。

今年，农场投资3160万元，进一步完善数字农业示范区的硬件设备，并对软件系统的进行迭代升级。此外，农场还计划依托数字孪生平台打造元宇宙空间，打破现实与虚拟的界限，让更多人有机会体验乡村的魅力，感受大自然的恩赐，进一步推动农文旅融合，逐步完成“三个查哈阳”建设。

从靠天吃饭的传统农业到提质增效的现代化农业，再到智能化、数字化的科技农业，查哈阳农场始终秉承着数字赋能、科技领航的发展理念，在科技农业、绿色农业、质量农业、品牌农业“四个农业”的前行道路上砥砺前行。未来，农场将继续优化完善现代化农业示范区建设，发挥物联网、智能系统等先进技术优势，推动大数据与农业生产的深度融合，加快发展数字农业，让水利数字孪生成为智慧农业腾飞的“隐形翅膀”。（张盈）