基于GIS的分散農(nóng)戶變量施肥系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、變量施肥技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)體系的一個重要技術(shù)手段，它的優(yōu)點是可以根據(jù)土壤養(yǎng)分的空間變異性精確確定種植區(qū)域的施肥量，改善傳統(tǒng)施肥模式中的施肥過量、施肥比例失調(diào)和肥料利用率低的問題。變量施肥技術(shù)的應(yīng)用是一個系統(tǒng)的工程，如果單純利用人工計算的手段不僅工作量大而且效率比較低。因此需要開發(fā)一種具備變量施肥功能的系統(tǒng)，用以保證變量施肥的高效和實用性。
　　本文針對國內(nèi)傳統(tǒng)的農(nóng)戶分散型作業(yè)模式下施肥作業(yè)區(qū)域狹小，資金不足等問題開發(fā)了基于 GIS的分

2、散農(nóng)戶變量施肥系統(tǒng)。該系統(tǒng)在利用施肥模型保證了決策精確性的前提下，能夠為農(nóng)戶的具體條田做出施肥決策，減少了人力和物力的投入。本文主要結(jié)果如下：
　　(1)對變量施肥系統(tǒng)的總體規(guī)劃與設(shè)計進行了分析，確定了系統(tǒng)設(shè)計的目的、原則和功能。根據(jù)以上分析結(jié)果完成了系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計。采用空間數(shù)據(jù)引擎和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的組合作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的解決方案，完成了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建工作，包括系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫以及養(yǎng)分平衡模型庫。
　　(2)對土

3、壤養(yǎng)分信息的提取技術(shù)進行了分析，選定了Kriging插值法作為系統(tǒng)的空間插值法。通過對Kriging插值原理及其插值效果進行分析實現(xiàn)了Kriging插值最優(yōu)擬合模型的自動選擇。設(shè)計了一套空間數(shù)據(jù)處理流程用以實現(xiàn)地塊供肥量的計算。
　　(3)分析了變量施肥模型及專家知識庫的構(gòu)建。分析了養(yǎng)分平衡施肥法的計算模型及相關(guān)參數(shù)的確定方法，并在此基礎(chǔ)上綜合氣候條件對養(yǎng)分平衡模型的相關(guān)訂正進行了分析。分析了肥料效應(yīng)函數(shù)的構(gòu)造并采用遺傳算法實現(xiàn)了

4、變量施肥模型的智能計算。最后根據(jù)施肥模型的特點設(shè)計了施肥推薦流程。利用框架式理論構(gòu)建了變量施肥的專家知識庫并為其設(shè)定了合理的推理機制。
　　(4)基于 GIS的分散農(nóng)戶變量施肥系統(tǒng)的開發(fā)?；?GIS的框架，采用SuperMap提供的SuperMap Object組件式GIS開發(fā)平臺和C＃語言在.NET平臺下開發(fā)出了基于 GIS的分散農(nóng)戶變量施肥系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過耦合空間數(shù)據(jù)庫和模型參數(shù)庫，以變量施肥模型為依托為農(nóng)戶提供施肥決策支持