每逢农忙时节，“高薪难聘专业机手”成为困扰众多水稻产区的痛点。记者从四川省农业科学院遥感与数字农业研究所（以下简称“遥感数字所”）获悉，该所历时三年研发，成功推出全地形全覆盖L3级智能插秧系统，已在江苏、四川等典型水稻种植区实地作业测试近8000亩，产品型号迭代2次。这套系统如同给插秧机装上了智慧大脑，能像经验丰富的老师傅一样，即使在坑洼、不规则的丘陵山地中也能精准高效完成插秧作业，显著缓解了用工难题。
成立于1984年的遥感数字所长期深耕智慧农业、农业遥感、低碳农业等基础研究和应用研究领域，其研发团队在实地调研中发现，我国水稻生产中普遍存在农忙季熟练机手短缺、用工成本高、作业效率低、需人工补插等痛点问题。
针对这些问题，团队自2022年启动了“全地形全覆盖智能插秧技术”攻关，将目光投向难度更大、需求更迫切的丘陵山地不规则田块，旨在实现任意形状田块的智能化、无死角插秧作业。
为攻克不规则田块全覆盖作业与耦合位置/时间的秧爪精准智能控制等关键技术，团队构建起了两大做法模式。在数据采集方面，建立起一套低成本、可复制的高精度地块边界数据采集体系。针对新作业区域，依托国内成熟的无人机服务市场获取该作业区农田地理信息数据，结合数据处理平台实现田块边界的智能提取、复核和仿真验证。全过程标准化、自动化，无需用户承担额外成本或投入。针对少量变化田块，支持农户手动驾驶机器绕行一圈即可完成数据更新，操作简便易用。通过云-车端协同，实现数据自动编码与动态更新。
在此基础上，团队进一步建立了数据驱动的全地形全覆盖智能插秧作业体系。依托地块“身份证号”和农机实时定位，实现一键地块检索和路径规划。通过地形精确定位补偿、秧爪耦合地形独立控制、高精度高效率位置/时间耦合决策控制等技术，支持任意形状田块的智能插秧作业，确保“全地形全覆盖”作业目标达成。
支撑这套作业体系高效运行的，是多项核心技术突破。具体来看，一是高精度水田边界智能提取算法，运用深度学习大模型，设计提示点自动生成和优化模块，实现了水田边界智能提取，保障每个田块的独立性，显著提升边界识别精度和处理效率。二是针对坑洼、起伏等复杂水田地貌，团队研发了T3地形（指坑洼、起伏等复杂水田地貌）精确定位补偿算法，通过实时高频进行地形定位补偿，确保机器安全平稳运行。三是秧爪耦合地形独立控制及全覆盖路径规划算法，通过自主研发任意形状地块边界内缩闭合、小夹角收边和独有的耦合时间与空间的秧爪独立控制等算法，实现任意形状田块的智能化、无死角插秧作业。四是高精度高效率控制算法，通过自主研发的控制算法，在直线作业时实现厘米级精度的全油门自动驾驶，保障作业效率最大化，临近地块边界时秧盘自动升起并完成U形掉头，提升作业连续性与智能化水平。
从经济效益来看，这套智能系统带来的降本增效十分可观。据测算，相较于传统人工驾驶、自动驾驶（辅助直行或自动调头）模式，使用全地形全覆盖智能插秧系统的单台机器可节省1名专业机手，作业效率提升20%，插秧覆盖率≥98%，无需人工补插。若计入传统模式下所需的人工补插成本，其节本效益更为显著，单台机器年均节省人工成本2.5万至3万元。这不仅有效缓解了农忙季的“机手荒”，也为我国丘陵山地地区水稻生产全程机械化、智能化探索出了一条切实可行的新路径。（李海燕 农民日报全媒体记者 于涵阳）
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