农业地理信息系统助力金农工程

 编者按:农业地理信息系统是以遥感技术、地理信息技术、全球定位技术、人工智能技术和网络技术为支撑而建成的,集农业信息采集、发布、预告、决策为一体,包括农业信息库、管理、分析与决策支持系统、精准农业示范系统三部分。

农业地理信息系统是以计算机技术为基础的,以遥感技术、地理信息技术、全球定位技术、人工智能技术和网络技术为支撑技术而建成的集农业信息采集、发布、预告、决策为一体的高新技术体系,分为以下三部分: 农业信息库 信息库的内容包括土地利用、地形地貌、遥感影像等农业地图库,人口、农作物播种面积和产量、农业产值、农村基本情况等农业基本数据库,农作物长势、水旱灾害、病虫灾害等动态监测数据等。

管理、分析与决策支持系统 实现对具有空间属性的各种农业资源信息的有效管理,对农业管理和实践模式进行快速和重复的分析测试,达到科学准确的评价与决策。 精准农业示范系统 精准农业是当今世界农业发展的新潮流,也是面向21世纪高新技术农业发展的必然结果,目前还处于研究阶段。

本文主要从农田信息采集、农业专家决策以及排灌、施肥控制方面进行示范点的建设。 其总体结构建设建议采用C/S 结合 B/S 的混合架构,在客户端主要由数据采集与检测、统计分析系统、支持决策系统以及精准农业示范组成,在应用和数据中心之间有专门的数据处理中心(即数据查询统计引擎、数据分析引擎和信息发布引擎),数据处理中心通过数据枢纽(数据采集接口和数据输出接口)完成采集检测与信息管理之间以及Browser与核心应用层的联系,最底层则是中心数据库和模型库。

农业地理信息系统功能应包括如下内容: 数据采集功能 遥感数据采集模块:主要用来对地面卫星接收站传回的遥感数据进行处理、入库。

GPS数据采集模块:接受和处理GPS数据。人工报送模块:接收和处理人工报送数据。 动态监测功能 土地变化监测模块:本模块对数据采集系统所收集到的数据进行处理、分析、分类,抽取出土地利用与变化的相关信息进行入库。

种植面积和种类监测模块:通过对数据采集系统采集到的数据进行处理、分析、分类,抽取出种植面积与种类的信息入库。农业气象监测模块:通过对数据采集系统采集到的数据进行处理、分析、分类,抽取出农业气象信息入库。

可视化分析功能 空间查询:基于空间信息的查询功能,并能将查询结果以图文一体化报表的方式输出给用户。基于空间信息的统计:通过设定时间、空间、属性条件进行统计,并将统计结果以图文一体的报表输出。

空间分析:对各种空间关系进行分析,并将分析结果以图文一体化的报表方式输出,为管理决策提供参考。专题图显示:提供多种样式的专题图显示,如点密度、等级符号、独立值、标签等。

报表综合分析功能 报表输出:根据用户的需求和提供的各种报表的格式设计出各种报表模板,以满足用户的不同要求。报表分析:主要是通过建立各种模型,对数据进行分析,输出分析结果并对相关决策提供参考。

决策分析功能 农业资源核算、清查、评估模型:该模型的主要目的是按照市场经济的原则,配置农业资源,追求效益的最大化。土地评估模型:土地评估的目的是通过对土地的利用现状、土地生产潜力和土壤生态环境的综合评价。

农作物的估产、长势监测模型:农作物的长势及产量与作物的生化指标有关,结合从遥感图像上提取相关的信息做出专题图,可以对大面积的农作物进行长势监测及估产。病虫害预测、诊断及应急反应:通过地面观测网和遥感图像的多时相分析,可以获取作物是否受到病虫害的侵袭或缺素信息。

精准农业示范 信息采集:作物信息、土壤理化信息、作物生理生化信息采集系统。施肥系统:在专家决策系统的支持下,实现地块内按实际空间差异分布进行定位、定量施肥浇水。

精准水分灌溉控制系统:在专家决策系统的支持下,根据生成的灌溉处方图,自动调节水量,定点、定量控制某一地块的水分含量。  中国计算机报 2003年7月24日