基于GIS组件的农田空间信息管理系统的开发研究

基于GIS组件的农田空间信息管理系统的开发研究

单英杰[1]2007年在《基于GIS和模型的种植设计系统研究》文中研究指明农业种植设计系统的研究与应用对于农业生产的信息化和数字化具有重要的理论与实践意义。本研究在总结、提炼相关农业种植设计理论与技术研究成果的基础上,运用系统分析原理和数学建模技术,构建并完善了种植制度、生态区划、精确农作和生产力分析的定量化农业种植管理知识模型,并运用软构件技术,基于GIS空间信息管理平台,建立了数字化的基于GIS和模型的种植设计系统。系统实现了区域性农业种植信息的规范化管理及不同层次下的农业种植设计功能,为实现农作物种植设计的定量化和数字化奠定了基础。在本研究中,农业种植模型的构建是一个重要的技术。它以生态学、系统学、作物栽培学及耕作学等各学科的理论知识为基础,在广泛收集及充分理解和分析农业种植管理专家知识和经验的基础上,利用农业种植管理理论与技术方面的已有研究资料和成果,借助系统分析原理和数学建模技术,建立了具有较强科学性和通用性的农业种植管理知识模型,包括种植制度、生态区划、精确农作和生产力分析的定量化知识模型。针对农业种植信息具有时空性和动态性的特点,将GIS技术应用于农业种植信息管理,分别建立了属性和空间数据库,并使属性数据库和空间数据库相互关联;以Visual Basic为开发平台,基于组件开发环境的独立性、软件升级的灵活性、集成开发的便捷性,探索了GIS和模型的耦合技术,进一步研制开发了数字化的基于GIS和模型的农业种植设计系统。系统具有文件管理、地图操作、信息查询、种植设计、生态区划、生产力分析、精确管理、专家咨询、系统维护以及系统帮助等主要功能。利用华东地区及江苏部分县市的资料,对系统进行了测试检验和实例分析。结果表明,系统的设计思想和结构框架符合现代农业种植信息系统的发展要求,实现了农业种植信息的规范化和数字化管理,系统操作简单,结果显示直观,具有较高的信息管理效率和查询速度。同时系统在基于空间信息的农业生产布局与管理决策方面表现出了较好的适应性和指导性。系统在仪征市的测试结果表明,系统评价结果与当地农田生产环境质量现状基本相符,有助于指导优质农产品生产的生态区划。在江宁的测试结果表明,精确农作管理功能充分考虑了地域及田块间的差异性,针对不同田块进行按需投入,自动生成了相应的管理处方,在降低田区间产量差异和均衡增产的同时,提高了肥料利用率及经济效益。

邝继双[2]2003年在《基于GIS组件的农田空间信息管理系统的开发研究》文中提出本研究是在“现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室(中国农业大学)精细农业研究中心”和“中国农业大学信息与电气工程学院农业电气化与自动化国家级重点学科”所提供的研究环境与物质保障下完成的。国家发展计划委员会与北京市政府批准立项的“高技术产业化示范工程项目北京精准农业示范工程(编号A00300100584)”为课题研究提供了经费支持和田间试验条件。 在精细农业的研究、试验与实施过程中涉及到大量关于农田环境与作物生长情况的数据。由于这些数据一般都具有空间分布上的特性,要分析与处理这些数据,普通的关系型数据库已不能满足需要,因此需要开发一种田间信息系统,或者称之为农田地理信息系统,来对田间数据进行分析与处理,并对农田信息进行管理。本课题根据我国发展精细农业的需要,在对空间信息处理技术研究的基础上,进行了农田地理信息系统的设计与开发等方面的研究工作,其中主要包括: 1.按照现代软件工程的管理方法,分析和研究了农田地理信息系统的开发模型与开发方式,提出了采用螺旋式模型,以通用高级编程语言结合地理信息系统组件的系统开发方案。 2.比较分析了农田电子地图的主要测绘技术,设计了GPS测绘中单点重复定位——求平均,以及连续定位——移动平均等定位数据的处理方法。 3.选用了7参数布尔莎模型进行WGS-1984空间直角坐标系与北京1954空间直角坐标系之间的转换;使用了高斯-克里格投影进行大地坐标系与平面直角坐标系之间的转换。 4.研究了应用遥感图像作为参考底图进行电子地图更新的方法。遥感图像的几何校正采用一个二次多项式模型实现,来消除平移、缩放、旋转、仿射与弯曲等图像变形;遥感图像的坐标配准采用参数文件的方法进行。 5.在对田间土壤采样方法研究与分析的基础上,设计了一种参考已有的农田土壤信息,来分析土壤参数的分布变化规律,并在农田中的关键位置设置采样点的指导采样方法。此方法通过空间搜索与判断,来了解土壤参数在农田中变化的剧烈程度,并以此作为确定指导采样点位置的依据。 6.在田间信息分布图生成与插值方法的研究方面,设计了用于生成产量分布图具有数据过滤功能的局部平均法;并选用了一种带有平滑参数IDW插值方法;该方法可以有效的防止插值结果中出现数值突然变化的奇异点。 7.研究了模糊综合评价方法与分层聚类分析在农田管理区划分中的应用。两种方法的分类结果虽然有些局部差别,但是从整体来看其结果基本一致。 8.提出了一种确定目标产量的方法。该方法首先分析作物产量的限制因素;然后确定在这一因素的制约下,田间不同小区的最大可能产量,并以此作为目标产量,绘制出目标产量分布图。 9.在冬小麦变量施肥处方的确定过程中,根据作物的生长特点与需肥规律,选用了一种平衡施肥模型。该模型考虑了目标产量、土壤养分含量、肥料的有效含量以及肥料的利用率,并且还能够根据耕地的不同产量水平与具体情况对施肥量进行调整。 在北京精准农业示范区,对设计开发的农田地理信息、系统进行了GPS测绘、坐标系转换、电 中国农业大学博士学位论文 摘要一子地图更新、土壤采样规划、田间信息分布图与作物产量分布图生成、农田管理区划分、目标产量图生成、变量施肥处方图生成以及基本信息管理等方面的测试与实际工作。结果表明系统运行稳定,能够作为田间数据处理与农田信息管理的一种工具,为精细农业的研究与实践提供支持。

张伟[3]2004年在《数字农业空间信息管理平台开发研究》文中认为农业是国民经济的基础。在中央将农业、农村、农民“叁农”问题提到历史新高度、全面建设农村小康社会的关键历史阶段,我国明确提出要进一步提高科学技术在支撑未来现代农业发展中的重要作用。在此背景上,实施数字农业行动成为各方面的共识。 数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的,是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口。近年来我国开展的以3S技术为支撑的农业GIS研究,为数字农业空间信息管理平台开发奠定了良好的基础,而近年来蓬勃发展的现代农业园区成为数字农业空间信息管理平台建设的良好示范基地。 我国近年来高度重视数字农业研究,在多年来相关研究的基础上,国家863计划于2003年开展了数字农业专项计划。上海作为我国沿海经济最发达的地区之一,将“数字农业若干关键技术”列为2003年度重大科研攻关课题,本论文即是在该课题01子课题“数字农业空间信息管理平台开发”(课题编号:03DZ19301;支撑下完成的。 论文共分八章。第一章为绪论,介绍问题的由来和研究的重大意义、国内外相关研究现状、论文的主要内容和结构框架;第二章是理论基础,着重分析了数字农业和农业信息化的关系,指出数字农业是农业信息化的核心和最高表现形式,数字农业对农业信息化具有重要的推动作用;第叁章是技术基础,从宏观层面上分析了数字农业信息技术框架,从中观层面上分析了数字农业空间信息管理平台的技术体系;第四章是平台的总体设计,构建了数字农业空间信息管理平台的总体框架,探讨了微观层面上平台实现的关键技术;第五章是平台软件开发案例,运用当前GIS最前沿的Web Services技术,设计与开发了基于Web Services的农业信息共享安全控制案例;第六章是编码标准研究,提出了数字农业标准体系和针对农业信息资源管理、共享和查询的农业信息分类编码方案;第七章是应用示范,对示范基地空间信息管理平台的建设背景、总体设计、数据库设计、系统功能设计、农业知识整理、空间信息的互联网发布等做了详细分析和部分功能模块的开发;第八章是结论和展望,对论文的特色和创新作了总结,并对今后的进一步研究提出了设想。综上所述,围绕数字农业空间信息管理平台开发这一主题,第二章到第六章作为论文的主体,分别探讨了平台建设需要解决的理论基础、技术基础、总体设计、信息共享、编码标准、应用示范等重要问题,它们彼此密切关联、环环相扣,共同构成了平台开发的整体解决模式。 在论文的研究过程中,笔者认为可以得出以下几方面的特色:数字农业空间信息管理平台开发研究摘要 (1)提出了数字农业空间信息管理平台的理论基础和技术体系。在关于数字农业及其空间信息管理平台的研究中,如何描述其理论基础,国内外没有系统的研究,同时它们的技术基础和体系也众说纷纭。本文将该理论基础定位于数字农业与农业信息化的关系上,从数字农业的产生背景、内涵、内容和特点等方面都可以看出,数字农业是农业信息化的核心和最高表现形式,数字农业对农业信息化具有重要的推动作用。论文提出了宏观层面上由农业信息网络、一农业数据库建设、精准农业技术、农业资源信息管理和农业地理信息系统组成的数字农业信息技术框架和中观层面上由地理信息系统、遥感与遥测技术、全球定位系统、虚拟现实技术、自动化农机技术、计算机网络与数据通信技术等构成的数字农业空间信息管理平台技术体系。 (2)探讨了数字农业空间信息管理平台的总体设计和关键技术体系。立足于数字农业建设与农业信息化的长远目标,提出分层次实现的数字农业空间信息管理平台的总体框架和结构。在中观层面上的数字农业空间信息管理平台技术体系的基础上,提出了微观层面上的数字农业空间信息管理平台开发需要的10项具体的单项关键技术,即:农业信息分类与编码标准,基于GPS/GPRS的移动式农业生产过程信息采集技术,数字农业GIS技术平台与各类数据采集系统的接口中间件开发,基于遥感高光谱分析技术的农业资源动态监测技术,基于GPRS/GPS的农业动态定位与指挥监控平台插件,基于GIS的智能化农业机械集散控制系统,基于GIS的农田生态环境与农产品安全辅助分析决策系统,基于Web GIS技术的市场信息发布与电子商务平台开发,基于Web Services技术的数据共享、网络安全和信息流控中间件,基于中枢神经控制系统模型的平台集成模式,它们共同构成了数字农业空间信息管理平台的关键技术系统。 (3)实现了基于Web ServiceS技术的农业信息共享安全控制案例。WebServiees是当前GIS最前沿的技术,运用基于JZEE的开发工具IBM WebsphereStudio Applieation Development 4.0(WSAD)设计与开发了基于Web Serviees的农业信息共享安全控制案例。 (4)构建了数字农业标准体系与农业信息分类编码方案。数字农业标准化是数字农业建设的重要组成部分,是实施数字农业专项行动的“人才、标准和专利”叁大战略之一,也是数字农业空间信息管理平台开发的基础性重要工作,目前全?

特列吾汗·肯杰汗[4]2016年在《基于叁维GIS的苗圃信息管理系统》文中进行了进一步梳理由于高度工业化与城市化影响环境问题日益突出,园林绿化、生态建设的要求不断提高。这意味着作为园林绿化工作的基础苗圃产业得到更多的关注。叁维苗圃信息管理系统主要从地理数据管理、属性数据管理、相关数据分析与处理以及作物管理工作等这四个方面进行很直观的信息管理来加强经营者对苗圃地的管理力度、提高作业效率并且增加苗圃作物的产量。随着叁维GIS技术的不断丰富和创新,在苗圃信息管理系统中应用叁维GIS技术成为苗圃产业信息化的主要发展趋势。本文对我国苗圃信息管理现状需求以及叁维地理信息系统发展趋势进行系统的研究,提出了叁维GIS在苗圃产业信息管理中应用的一种新兴模式。以田间调查、实地测量、利用已有资料等方法获取数据后进一步利用计算机技术处理数据来为叁维苗圃信息管理系统提供数据支持,通过建立GDB空间数据库来储存和管理来满足叁维苗圃信息管理系统的建设的需要,调查用户对苗圃信息管理的需求确定了系统的主要功能并开发实现。具体以北京林业大学苗圃实习基地作为研究对象,紧密结合苗圃产业资源信息管理实际工作,通过对GIS发展趋势和GIS在国内外苗圃信息化管理方面的应用现状分析,确定了使用组件式GIS开发方法和C/S模式作为系统结构框架。通过对研究对象的调研和对其业务需求进行分析的基础上,以Microsoft Visual Studio 2010为开发平台,C#为编程语言,采用ArcGIS Engine组件式GIS开发工具,利用SQL server 2008组织管理数据库,用ArcGIS 和 DevExpress控件创建用户界面,用ArcGIS Engine类库扩展程序功能,实现了地图基本操作、用户管理、信息查询、苗圃专题图制作、统计分析、数据统计、二叁维显示、施肥点定位、最近灌溉设施查找、最优作业路径、苗木种类信息管理、病害信息管理和虫害信息管理等功能。通过对苗圃信息管理系统的设计与实践表明,利用组件式GIS开发工具ArcGIS Engine 10.1进行自主开发,这种方式简便灵活,而且可以针对用户的需求进行开发,开发出的应用程序,既能够使用ArcGIS Desktop的基本功能和数据格式,又能脱离ArcGIS Desktop专业软件环境单独运行,还能够满足用户应用需求,这是一个投入少,见效快,对苗圃经营单位建立苗木信息管理系统行之有效的解决方案。

刘兴兵[5]2013年在《基于WebGIS技术的农田信息管理辅助决策系统》文中指出随着大农业的不断发展,现代农业正从传统的人工粗犷式管理向着精细化、信息化、现代化农业的方向逐步进行科学转变,以农业信息化带动农业现代化,对于促进国民经济和社会持续协调发展具有重大意义。近年来,黑龙江省农场由于农业信息量的不断增加,以往用书籍记录或单纯使用数据库记录农田信息的方式在直观性和数据完备性等方面都有较大的缺陷。数据库中的数据仅以文字的形式表现出来,形式呆板,而且复杂的农田地理情况隐藏在文字的背后,无法直观地判断其具体情况。如何直观、有效地进行农田信息管理成为农场当前需要解决的主要问题。针对黑龙江省农场当前的需求,经过对现有的GIS软件进行对比分析,选择美国ESRI公司的ArcServer9.3作为地图服务器发布平台,结合.NET软件开发环境设计出了“基于Web GIS技术的农田信息管理辅助决策系统”。系统基于B/S体系结构,利用ArcServer9.3动态生成农田信息专题图,直观、具体的展现了农场农田地理信息情况,实现农田地理信息数据的网上链接、查询、分析、数据库的动态更新、在线动态管理以及决策支持等功能。本系统的建立提高了农场对所管辖范围内的农业资源和相关地理信息的管理水平,直观的查询方式提高了工作效率,同时在最短时间内为用户提供科学的决策依据,使用户以最快的方式了解农田具体情况,有利于制定下一步的农业生产计划,节约各种农业物质资源、减少农业资源浪费对环境的污染,促进了生态农业的发展,有效地改变了从前的人工决策方式的不全面性和不准确性。

常雄[6]2008年在《小流域环境修复与水土保持可视化信息管理》文中指出本论文是小流域环境修复与水土保持可视化信息管理研究与开发,是针对宁夏回族自治区固原市茹河流域环境修复与水土保持信息管理所做的研究与开发,是对MAPGIS的二次开发,主要想为工程管理信息带来方便,本论文是对MAPGIS的拓展。在环境修复和水土保持工作中存在着数据量巨大,管理复杂等特点,传统的档案式的属性数据与图形数据分离的信息管理方式已经远远不能适应当今大规模的环境整治工作的需要,所以必须寻求一种更有效的信息管理方式。地理信息系统的出现,给环境修复和水土保持的信息管理带来了方便,将属性数据与图形数据有机结合,将环境修复和水土保持的可视化信息管理的实现变为可能。通过对GIS二次开发的研究,由于传统的二次开发过程中将耗费大量的时间和精力,将开发的期限无限延长,所以否定了应用传统的开发方式;而组件式二次开发具有无需专门的GIS语言、GIS功能强大、开发便捷、更大众化、小巧灵活、价格低廉等优点。组件式GIS二次开发,将占据了二次开发的主导地位。本文从地理信息系统二次开发入手,以VB可视化编程语言为开发工具,对基于VB的MAPGIS系统二次开发实现固原市茹河流域环境修复与水土保持可视化信息管理系统作了系统的理论总结和探讨。VB结合MAPGIS的二次开发可使用函数开发和组件(控件)开发两种方式,为了完整的总结基于VB开发MAPGIS的理论和方法,本文从函数开发和组件开发两种方式都作了理论探讨,阐述了MAPGIS组件开发平台的组成,层次和功能划分,MAPGIS组件设计,开发的基本思想和原则,使用MAPGIS组件进行GIS应用软件二次开发的一般方法和步骤,以及在VB中使用MAPGIS组件对象的基本步骤。在理论探讨的基础上,运用组件开发和函数库开发方法,结合固原市茹河流域环境修复与水土保持信息管理,作了系统分析和VB程序实现,并实现了系统建库,图形数据和属性数据的连接。本文通过组件式MAPGISGIS二次开发,完成了小流域环境修复与水土保持可视化信息管理的系统规划、及初步开发;将复杂的水土保持信息的管理变的简单、明了,实现了整个项目区在微机中的缩影。这将在以后小流域水土保持信息管理有很大的实践意义。

王国芳[7]2007年在《基于GIS组件式地下热水管理信息系统的设计》文中进行了进一步梳理目前,山西地下热水资源勘查开发及管理工作虽然取得了一定的成效,但仍存在如下亟待解决的问题。一是地下热水资源勘测评价程度低,不适应开发的需要;二是现行法律法规及配套措施不完善,部分地区的管理体制不健全,不适应地下热水资源的管理;叁是部分地区重开采轻回灌,超采严重,引发环境问题;四是地下热水资源开发和综合利用水平低,浪费现象严重。以上问题的存在,直接影响地下热水资源的保护、开发利用和管理工作的有序开展。如何促进地下热水开发沿着又好又快的方向发展,是目前政府管理部门需高度重视的一件大事。为此,本系统进行了基于GIS组件式地下热水管理信息系统的开发研究。随着地理信息系统、计算机技术的飞速发展,组件、数据库技术已逐渐融入传统的地理信息系统行业中。组件式软件技术作为当今软件技术的潮流之一,为软件开发方法提出了一个全新的概念。组件式GIS把地理信息的功能适当地抽象,便于以组件形式供开发者使用,不仅为各种GIS应用系统的革新和完善提供了契机,而且为传统GIS面临的多种问题提供了全新的解决思路。因此,利用组件式GIS技术和数据库技术建立的地下热水管理信息系统,具有许多传统GIS工具无法比拟的优点,它能够满足城市规划部门、设计部门和管理部门的需要。本文在介绍了地理信息系统的基本理论、发展和开发趋势的基础上,详细阐述了组件式GIS的构成、特点及组件技术的演变和组件式GIS二次开发技术的原理、特点,分析了组件式GIS开发的优势,着重介绍了ESRI公司MapObjects组件的特点和体系结构,并深入探讨了以Visual Basic为软件平台,应用MapObjects组件,结合“应用红外遥感技术寻找地下热水研究”项目中的地理信息系统的研制,探索了MapObjects下ComGIS的二次开发方式和实现过程,该系统界面友好、操作便捷,为相关系统的研究与开发提供了一套可借鉴的方法和思路。

斯钧浪[8]2010年在《数字苹果空间信息管理系统的建立与应用》文中指出山东栖霞苹果种植历史悠久,自然资源丰富,生态条件得天独厚,是我国苹果最适宜生产区之一。随着农业信息化的发展,运用先进的3S技术、数据库技术和分布式计算机技术等研究果业的产业化布局和科学管理是世界农业发展的一个趋势。本研究以栖霞市为例,分县级、乡镇级和果园叁个层次收集并整理苹果生产管理的相关信息,并依托地理信息系统在果树产业信息化管理方面的优势,研究建立基于ArcGIS Engine的栖霞市苹果空间管理信息系统,结合GIS空间分析功能和数学分析模型,完成了土地利用现状数据、地形数据、土壤数据和气候模拟数据的多种数据源的融合及数据库建设,为苹果园的合理布局和管理提供科学依据,其主要研究内容和成果如下:(1)总体设计根据系统设计目标和原则,采用“综合方法”进行总体设计,分县级-乡镇-果园叁个层次“自上而下”设计各子系统,构建数字苹果空间信息管理系统。(2)数据库的设计与建立空间数据库:以县级-乡镇级-果园叁个层次进行资源基础数据组织,空间比例尺为1:10000,基础数据包括:基本信息数据、地形数据、气候数据、土地利用现状数据、土壤资源数据以及果园管理相关信息数据。属性数据库:建立与空间数据库相对应的属性数据库。数据库的管理:利用SQL server建立数字苹果数据库,按照空间属性和属性数据对入库数据统一科学分类,建立数据字典,通过空间数据引擎ArcSDE管理数据库,对数据库进行优化配置。(3)系统的开发实现:在构建数据库的基础上,以VB为开发语言,ArcGIS Engine为二次开发平台,设计功能模块的逻辑模型,按结构化的开发方法进行功能实现,通过属性数据与空间数据相关联,实现相应的系统功能模块。(4)系统的应用及研究:系统实现了对空间信息的精确管理,实现了基本情况查询,如海拔、坡度、坡向、降水、积温、日照、土壤质地、土层厚度、土壤养分、土壤环境等基础信息以及苹果种植适宜性、土壤侵蚀度、土地利用类型等,实现了以工具栏和右键快捷方式查询空间数据和属性数据;完成县级叁维地貌浏览,以及果园图片的展示;根据苹果种植适宜性评价指标的确定,完成气候、地形和土壤叁个一级因子和年总降水量、≥0℃年积温、年总日照时数、高度、坡度、坡向、土壤质地、土层厚度、土壤侵蚀九个二级因子的数据库建设,最后形成苹果种植适宜区。

张立梅[9]2004年在《掌上农田地理信息系统及激光平地辅助决策系统的开发研究》文中指出本研究是在“现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室(中国农业大学)精细农业研究中心”所提供的研究条件下完成的。本课题研究内容来源于:两个国家高技术研究发展计划(863计划)项目“精准农业技术体系研究与示范-基于GPS、GIS的农田信息采集与管理辅助决策支持系统的研究与开发(2001AA245011-1)”及“精细地面灌溉技术—激光控制平地系统研究与开发(2002AA6Z3041)”。 “精细农业”是在二十世纪八十年代在国际农业领域发展起来的一门综合性的农业技术体系,根据信息和知识来精细管理复杂的农业生产。其目标是提高耕地资源的生产潜力,实施合理的投入和科学管理,努力改善农田资源管理和提高效率,以最小化资源投入(如:化肥,农药,种子,灌溉等),获得最大化作物产量和经济回报;同时减轻环境影响,并保持农田的长期持续性。在精细农业的研究、试验与实施过程中,涉及到大量关于农田环境与作物生长状况的信息。由于这些数据一般都具有空间分布上的特性,要实时有效地获取、分析与处理这些数据,并对农田作业进行实时管理,已成为当前精细农业实践中亟待解决的问题。本课题根据我国精细农业发展的需要,在对空间信息获取技术、数据分析处理技术和精细灌溉技术研究的基础上,以解决实际应用中的GPS数据和属性数据快速采集、处理,显示成图等问题为目标,针对本人参与的课题研究内容,开展了掌上农田地理信息系统及激光平地辅助决策系统两部分的设计与开发。掌上农田地理信息系统,是以微软提供的开发工具Microsoft eMbedded Visual Tools和Pocket PC Emulation为平台,利用组件技术实现软件的各项功能。其主要内容包括:1、GPS与GIS有机地融合;2、地图的放大、缩小、移动等的GIS功能;3、地块的周长和面积计算;4、田间地物的标注;5、空间数据的采集、数据分析、现场成图、栅格采样、平行导航等功能。激光平地辅助决策系统以微软提供的Microsoft Visual C++6.0为开发环境,调用GIS控件MapObject进行组件式开发。实现了行走路线的确定、挖填土方计算、工作效率分析、地图管理等功能。本课题为实现具有自主知识产权的、适合我国国情的田间信息快速管理及指导农田激光平整土地提供了辅助解决方案。

韩松[10]2011年在《数字村庄管理信息系统研究、开发与应用》文中提出行政村是农村的基本单位,也是政府和社会各部门农村信息统计的源。行政村内生产、生活、事务、资源管理等都需要信息技术支撑,这样才能实现村务公开、管理科学、行政高效。本文面向农业基层行政村,针对村务、农业生产经营与资源管理,进行了数字村庄管理信息系统(DVMIS)的设计与开发研究,具体内容如下:1、按照现代软件工程的原理,针对DVMIS的开发模型和开发方式进行了系统设计,构建了通用高级编程语言结合地理信息系统组件的系统开发方案。2、以农业生产经营为中心,开发了具有村务管理、农户管理、生产经营、资源管理等功能的数字村庄管理信息系统DVMIS桌面版和网络版。桌面版可安装到村委会的PC机或触摸屏一体机上,网络版则将服务器端安装到委托单位的服务器上、农户在村委会的电脑、触摸屏一体机或者农户的PC机上通过浏览器访问。3、研究利用GPS土壤采样及其分析结果,采用空间分析获得土壤养分的分布特征,结合高分辨率卫星影像,确定了以地块为单位的施肥指导策略,并以家庭为单位计算出购肥量,从而为农民科学施肥提供决策支持。4、研究比较了地块获取方式,认为参考第二次全国土地利用现状调查和第二次全国林权改革工作最新成果图件,通过遥感影像制图方式获取地块轮廓、野外调查获取地块属性方式可在精度和成本间达到较好的平衡。5、在区域施肥决策方面,对橡胶树施肥模型进行了修改,特别是将土壤条件、品系营养特征、肥料性质等因子引入现有的橡胶营养诊断施肥模型中并对其进行修正,使其在农田级大比例尺上也能适用。6、基于DVMIS地块空间数据库,结合其它工作,拓展了DVMIS应用范围。结合耕地地力评价工作,提出了在Model Builder上开展县域耕地地力评价工作。与正推广的县域耕地地力评价相比,此模型在层次分析法应用、土壤采样指导、成果应用和掌握速度都有一些提升。结合遥感估产工作,首次提出了基于地块窗口支持的作物遥感估产模式。它克服了样方代表性小、误差大、延续性差、需重复采样等缺点,是适合我国南方地区应用的一种高效、快速的遥感估产模式。此法还可在农情遥感监测的其他方面进行拓展,展现了数字村庄的综合应用前景。7、建立抽样算法,由县域测土配方施肥项目采样点建立了核心土样资源库。经检验,此方法综合了土壤类型、土地利用类型、空间位置等因素,核心土样能较好的反映整体土样特征。DVMIS现已部署了湖北省武汉市黄陂区罗汉寺镇花石村、湖北省襄阳市襄阳区古驿镇吕镇村、湖北省沙洋县后港镇黎坪村、海南省儋州市那大镇茶山村4个行政村。其中吕镇村和黎坪村DVMIS属于“十一五”国家科技支撑计划重大项目“现代农村信息化关键技术研究与示范(编号:2006BAD10A1304)”项目,已于2009年12月26日通过国家科技部验收,茶山村DVMIS已于2010年11月16日通过中国热带农业科学院橡胶研究所验收。在这4个行政村,对设计开发的数字村庄管理信息系统进行了村务管理、农户管理、生产经营管理、资源管理等方面的测试与实际工作。结果表明系统运行稳定,能够作为行政村业务管理的一种工具,为村镇数字化的研究与实践提供了新的思路和解决方案。

参考文献:

[1]. 基于GIS和模型的种植设计系统研究[D]. 单英杰. 南京农业大学. 2007

[2]. 基于GIS组件的农田空间信息管理系统的开发研究[D]. 邝继双. 中国农业大学. 2003

[3]. 数字农业空间信息管理平台开发研究[D]. 张伟. 华东师范大学. 2004

[4]. 基于叁维GIS的苗圃信息管理系统[D]. 特列吾汗·肯杰汗. 北京林业大学. 2016

[5]. 基于WebGIS技术的农田信息管理辅助决策系统[D]. 刘兴兵. 黑龙江八一农垦大学. 2013

[6]. 小流域环境修复与水土保持可视化信息管理[D]. 常雄. 西安理工大学. 2008

[7]. 基于GIS组件式地下热水管理信息系统的设计[D]. 王国芳. 太原理工大学. 2007

[8]. 数字苹果空间信息管理系统的建立与应用[D]. 斯钧浪. 山东农业大学. 2010

[9]. 掌上农田地理信息系统及激光平地辅助决策系统的开发研究[D]. 张立梅. 河北农业大学. 2004

[10]. 数字村庄管理信息系统研究、开发与应用[D]. 韩松. 华中农业大学. 2011

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基于GIS组件的农田空间信息管理系统的开发研究
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