縣級(jí)測(cè)土配方施肥信息系統(tǒng)的建立及應(yīng)用——以重慶梁平縣為例.pdf

1、由于我國(guó)人口眾多后備耕地資源不足，農(nóng)業(yè)增產(chǎn)依賴于單產(chǎn)的提高，而肥料的施用對(duì)作物單產(chǎn)的提高起著重要的促進(jìn)作用。長(zhǎng)期以來，我國(guó)農(nóng)村盲目施肥現(xiàn)象嚴(yán)重，這不僅造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，而且?guī)韲?yán)重的環(huán)境污染，威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量進(jìn)一步提高。長(zhǎng)期的研究與生產(chǎn)實(shí)踐已證明，測(cè)土配方施肥是充分利用和保護(hù)土地資源，提高土地產(chǎn)出率，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的重要措施之一。 隨著測(cè)土配方施肥項(xiàng)目的全面展開與不斷深入，各級(jí)部門紛紛投入了大量人力、物

2、力進(jìn)行各種信息數(shù)據(jù)的數(shù)字化工作，各種野外調(diào)查數(shù)據(jù)，不同比例尺圖件資料急劇增加。面對(duì)數(shù)量大、來源多樣、變更頻繁的信息，傳統(tǒng)管理模式效率低下的弊端日益突出，已經(jīng)不能適應(yīng)時(shí)代的需要，利用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行信息的采集、存儲(chǔ)、處理、管理、應(yīng)用、分析成為必然。 近年來隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的飛速發(fā)展，這些技術(shù)結(jié)合在一起在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用也日益廣泛。本研究在查閱大量相關(guān)的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，以重慶市梁平縣為研究區(qū)域，采用野外

3、調(diào)查、室內(nèi)分析的方法，收集研究區(qū)內(nèi)各種調(diào)查基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)收集相應(yīng)的不同比例尺的地理空間數(shù)據(jù)，運(yùn)用地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)平臺(tái)以及可視化的編程語(yǔ)言，構(gòu)建縣級(jí)測(cè)土配方施肥信息系統(tǒng)。系統(tǒng)的建立實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種數(shù)據(jù)的展示、查詢、分析等功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種信息數(shù)據(jù)的科學(xué)管理以及提取運(yùn)用，該系統(tǒng)是管理部門獲取各種綜合信息，為決策部門提供宏觀決策依據(jù)，為農(nóng)戶提供施肥配方指導(dǎo)，以達(dá)到提高肥料利用率，減少環(huán)境污染的綜合決策平臺(tái)。在論文進(jìn)行過程中取得了以下成果：

4、 (1)研究分析了現(xiàn)階段測(cè)土配方施肥技術(shù)存在的問題及國(guó)內(nèi)外推薦施肥系統(tǒng)的開發(fā)情況，根據(jù)研究區(qū)域的實(shí)際需要，結(jié)合測(cè)土配方施肥技術(shù)的要求，進(jìn)行了詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)由人機(jī)界面、數(shù)據(jù)庫(kù)、輔助決策、信息獲取、模型算法等構(gòu)成。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能包括數(shù)據(jù)信息瀏覽展示模塊、數(shù)據(jù)信息查詢模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析模塊、推薦施肥應(yīng)用模塊。 (2)在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并構(gòu)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，系

5、統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)由地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)和調(diào)查資料數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成。其中地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)按數(shù)據(jù)性質(zhì)的不同又分為圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要圖形數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、土壤類型數(shù)據(jù)、土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)、采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、氣候信息數(shù)據(jù)、三維虛擬信息數(shù)據(jù)?？紤]到研究區(qū)的特殊地形地貌特點(diǎn)，對(duì)于地形、土地利用現(xiàn)狀、三維虛擬信息數(shù)據(jù)以區(qū)縣——鄉(xiāng)鎮(zhèn)——核心示范片三個(gè)層次進(jìn)行數(shù)據(jù)組織，相應(yīng)地，圖形數(shù)據(jù)的比例尺采用1：5萬(wàn)、1：1

6、萬(wàn)和1：2000，其他圖形數(shù)據(jù)均采用1：5萬(wàn)的比例尺；在圖形數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，屬性數(shù)據(jù)是對(duì)圖形數(shù)據(jù)的必要補(bǔ)充，是對(duì)圖形數(shù)據(jù)更廣泛、更深刻地描述，因此設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)規(guī)范各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、小數(shù)位等屬性。對(duì)于調(diào)查資料數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范的要求，對(duì)研究區(qū)內(nèi)各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，對(duì)各種信息設(shè)計(jì)成表單的形式進(jìn)行管理。在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，利用ArcGIS9的Geodat

7、abase數(shù)據(jù)模型構(gòu)建和管理地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)，調(diào)查資料數(shù)據(jù)庫(kù)利用Microsoft Access 2000的ADO數(shù)據(jù)庫(kù)訪問技術(shù)構(gòu)建。 (3)在比較各種GIS開發(fā)模式的基礎(chǔ)上，運(yùn)用可視化開發(fā)語(yǔ)言Visual Basic和和地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)平臺(tái)ArcGIS Engine，構(gòu)建縣級(jí)區(qū)域測(cè)土配方施肥信息系統(tǒng)，克服以往二次開發(fā)不能脫離專業(yè)軟件環(huán)境的缺點(diǎn)，節(jié)省了開發(fā)成本，系統(tǒng)的使用更加簡(jiǎn)便、直觀。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)將平面數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)地展示集成在同一系統(tǒng)

8、中；實(shí)現(xiàn)包括按特定條件查詢、左右鍵快捷查詢、SQL查詢、Identify鍵查詢的4種地理空間信息的查詢方式；實(shí)現(xiàn)對(duì)圖層顯示屬性的設(shè)置，包括標(biāo)注圖層，按照單一要素形式或唯一值形式顯示；實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的科學(xué)管理，地理空間數(shù)據(jù)采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型進(jìn)行管理，各種調(diào)查資料數(shù)據(jù)采用表格形式進(jìn)行管理；實(shí)現(xiàn)對(duì)田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析，大大提高了系統(tǒng)的實(shí)用性，并且根據(jù)回歸分析的結(jié)果還可以進(jìn)行推薦施肥。 (4)在分析系統(tǒng)提供的土壤采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，了