縣級測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，而肥料的施用對作物單產(chǎn)的提高起著重要的促進作用。長期以來，我國農(nóng)村盲目施肥現(xiàn)象嚴重，這不僅造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，而且?guī)韲乐氐沫h(huán)境污染，威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全，影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量進一步提高。長期的研究與生產(chǎn)實踐已證明，測土配方施肥是充分利用和保護土地資源，提高土地產(chǎn)出率，實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的重要措施之一。 隨著測土配方施肥項目的全面展開與不斷深入，各級部門紛紛投入了大量人力、物

2、力進行各種信息數(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)時代的需要，利用先進的技術(shù)進行信息的采集、存儲、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)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(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)，同時收集相應(yīng)的不同比例尺的地理空間數(shù)據(jù)，運用地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)平臺以及可視化的編程語言，構(gòu)建縣級測土配方施肥信息系統(tǒng)。系統(tǒng)的建立實現(xiàn)了對各種數(shù)據(jù)的展示、查詢、分析等功能，實現(xiàn)了對各種信息數(shù)據(jù)的科學(xué)管理以及提取運用，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)，以達到提高肥料利用率，減少環(huán)境污染的綜合決策平臺。在論文進行過程中取得了以下成果：

4、 (1)研究分析了現(xiàn)階段測土配方施肥技術(shù)存在的問題及國內(nèi)外推薦施肥系統(tǒng)的開發(fā)情況，根據(jù)研究區(qū)域的實際需要，結(jié)合測土配方施肥技術(shù)的要求，進行了詳細的系統(tǒng)設(shè)計，包括系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和系統(tǒng)功能模塊設(shè)計。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)由人機界面、數(shù)據(jù)庫、輔助決策、信息獲取、模型算法等構(gòu)成。系統(tǒng)設(shè)計的功能包括數(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)計的基礎(chǔ)上設(shè)計并構(gòu)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，系

5、統(tǒng)數(shù)據(jù)庫由地理空間數(shù)據(jù)庫和調(diào)查資料數(shù)據(jù)庫構(gòu)成。其中地理空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計按數(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。根據(jù)實際應(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)分數(shù)據(jù)、采樣點數(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，對于地形、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)——核心示范片三個層次進行數(shù)據(jù)組織，相應(yīng)地，圖形數(shù)據(jù)的比例尺采用1：5萬、1：1

6、萬和1：2000，其他圖形數(shù)據(jù)均采用1：5萬的比例尺；在圖形數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基礎(chǔ)上進行屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，屬性數(shù)據(jù)是對圖形數(shù)據(jù)的必要補充，是對圖形數(shù)據(jù)更廣泛、更深刻地描述，因此設(shè)計數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)規(guī)范各個數(shù)據(jù)項的數(shù)據(jù)項名稱、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度、小數(shù)位等屬性。對于調(diào)查資料數(shù)據(jù)庫，根據(jù)測土配方施肥技術(shù)規(guī)范的要求，對研究區(qū)內(nèi)各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息進行了詳細調(diào)查，對各種信息設(shè)計成表單的形式進行管理。在設(shè)計的基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)庫的構(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，調(diào)查資料數(shù)據(jù)庫利用Microsoft Access 2000的ADO數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)構(gòu)建。 (3)在比較各種GIS開發(fā)模式的基礎(chǔ)上，運用可視化開發(fā)語言Visual Basic和和地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)平臺ArcGIS Engine，構(gòu)建縣級區(qū)域測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，節(jié)省了開發(fā)成本，系統(tǒng)的使用更加簡便、直觀。系統(tǒng)實現(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；實現(xiàn)對圖層顯示屬性的設(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；實現(xiàn)對數(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)模型進行管理，各種調(diào)查資料數(shù)據(jù)采用表格形式進行管理；實現(xiàn)對田間試驗數(shù)據(jù)的回歸分析，大大提高了系統(tǒng)的實用性，并且根據(jù)回歸分析的結(jié)果還可以進行推薦施肥。 (4)在分析系統(tǒng)提供的土壤采樣點數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，了