为贯彻落实《耕地质量调查监测与评价办法》关于5年定期发布耕地质量等级信息的有关要求，全面及时掌握耕地质量现状及变化情况，有针对性加强耕地质量保护与提升，服务国家“藏粮于地、藏粮于技”战略，鼓励农户改善农田管理和耕作措施，升级耕地质量管理数据信息系统，实现耕地质量的动态监测和保护功能。提升土壤肥力，防止水土流失，实现黑土地合理持续利用。
建设智慧农业指挥中心，开发黑土地保护大数据平台，将物联网技术运用到黑土地保护实践中，充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现黑土地农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为黑土地农业生产提供灾变预警、远程诊断、可视化管理、智能化决策。
1、应急指挥系统
建立智慧农业指挥系统，实现坐在办公室就可对示范区全面掌握与了解，及时指挥农民进行耕作、施肥、灌溉、喷药等农业生产活动。在地图上可查看各监测点信息，点击报警点可查看详情，监管部门可立即根据情况远程作出应急响应，指挥相关部门处理排除报警源。
2、耕地质量监测与评价系统
以云麻点图展示各监测点地理位置，所有监测点概况一目了然，可根据名称或代码搜索特定监测点，高级搜索具备耕地参数组合查询监测点功能，以便跟踪查看各监测点详细信息，及时了解耕地情况。
3、测土配方
测土配方系统将各地的数据汇总到系统里，系统对其进行统计分析，并自定义报表，再上报给上级。通过分析的数据，邀请专家提出建议，施肥策略。测土配方管理系统，做到协调作物生长与营养生长的平衡促进农产品营养品质的形成，促进作物健壮生长，增强抗病、抗逆能力，减轻农作物病害，提升农产品质量。
4、专家咨询系统
专家咨询系统主要功能包括网上咨询功能、远程诊断、远程信息发布、远程咨询互动系统、远程现场指导、专家系统（农作物信息管理、病害信息管理、虫害信息管理、病虫害诊断、在线留言、知识库管理），还可通过APP实现远程实时咨询、查询、视频等功能。
5、墒情系统
土壤墒情监测系统通过采用自动化、信息化、网络化等现代*手段，实现定点、定期监测，分析汇总土壤墒情数据，及时提出应对措施建议。提高农牧业抗旱管理水平，快速掌握土地旱情动态，避免或减少旱灾造成的损失。
6、植保系统
该系统由虫情、墒情、灾情、苗情四大系统组成。
在田间部署环境信息感知单元，由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传感器监控空气温/湿度、光照度、二氧化碳、土壤温/湿度、土壤养分、环境气象、病虫害测报等信息，通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据实时传输至监控中心，以指导生产。
7、GIS地理信息系统 
GIS是精确农业整个系统的承载动作平台和基础，实现对各种农业资源数据的流入、流出以及对信息的决策、管理；GIS将RS、GPS、专家系统、决策支持系统等组合起来,起到“容器”的作用；在精确农业中，GIS用于各种农田土地数据，如土壤、自然条件、作物苗情、产量等的管理与查询，也能采集、编辑、统计、分析不同类型的空间数据。