基于WebGIS 中国农田养分平衡与环境风险评价系统的构建

在分析了ArcIMS的体系结构及其运行机制的基础上,基于ArcIMS9.0平台,采用空间数据引擎技术、数据库技术及ASP.NET编程技术,结合农田养分平衡模型和环境风险评价模型,设计开发基于WebGIS中国农田养分平衡与环境风险评价系统。系统主要包括远程基础数据库管理、基本数据查询分析、养分专题制图、在线养分平衡分析、环境风险评价分析及施肥策略咨询等6大功能,将农业基础数据通过模型运算的结果与地图数据相结合,实现了全国范围内基本农业数据、农田养分平衡与环境风险等信息的在线共享、评价与施肥咨询服务。     

基于WebGIS的杂交棉生产管理专家决策系统构建

基于WebGIS的杂交棉生产管理专家决策系统是针对新疆杂交棉规模化生产管理的需要,综合土壤、品种、气象与专家决策模型,集成ComGIS、数据库、ASP.NET等技术建立的系统。采用B/S（浏览器/服务器）模式,可在网络平台对空间数据进行发布和共享,实现了杂交棉生产管理专家决策模型网络化运行,提高了用户对杂交棉的生产、决策与管理水平。     

基于WebGIS的宁夏土壤数据库设计与开发

随着现代信息技术的发展,利用互联网、数据库、GIS等技术手段加快土壤科学研究进展已经成为发展趋势。宁夏土壤科学在近70年的发展中取得了详实的基础数据和丰富的研究资料,但是基于现代信息技术的宁夏土壤数据库尚未建立。本文在收集整理宁夏土壤资料的基础上,设计并开发了基于WebGIS的宁夏土壤数据库,数据库采用三层网络结构的B/S模型进行设计,分别为客户端浏览器、中间应用服务器和底层数据库服务器,其中客户端采用了基于Silverlight的富客户端技术,增强了数据库的访问和交互效果。运行试验结果显示,数据库界面友好、响应灵敏、操作便捷且稳定性高,可向农业管理部门、科研机构、基层农技部门等提供宁夏土壤数据资料的访问查询、统计计算、空间分析等功能,基本满足农业管理和技术推广服务的需求。     

WebGIS在农业环境物联网监测系统中的设计与实现

近年来物联网技术在农业环境监测领域得到了广泛的应用。物联网能够及时获取监测点上时间连续的数据,但在进行较大尺度的区域监测时,因空间变异性影响,基于节点的物联网监测技术面临着监测点分布设计、数据空间连续表达等诸多难题。针对农业环境监测对象的特点,提出了由点到面的区域模拟与评估方法,设计了一套将物联网基于"点"的监测数据与WebGIS基于"面"的空间数据融合分析的解决方案。在已建立的物联网监控中心系统平台基础上,优化集成WebGIS图形化空间分析技术,建立了物联网监测数据与WebGIS空间数据点面融合的农业环境监测系统。系统实现了数据位置地图显示、由点到面的区域模拟与评估、区域监测专题图管理3个功能。以河南省小麦灾情监测为案例对系统进行了应用分析,结果表明系统能有效地实现农业环境由点到面的区域动态监测,提高了作物长势与灾害的综合诊断能力,并能够为农业生产管理提供更为便捷的应用服务。     

基于WebGIS的中国土壤参比查询系统研究

土壤分类是土壤科学综合研究水平的反映。本研究采用B/S系统架构,利用WebGIS以及相关的计算机技术,在中国1∶100万土壤数据库基础上,以ArcIMS作为土壤地图数据发布平台,使用ArcSDE作为空间数据库引擎,采用关系数据库SQL Server2000统一管理土壤空间数据和属性数据,建立了一个基于WebGIS的中国土壤参比查询系统,实现了GSCC到CST的“傻瓜式”参比。该系统按照参比出发点的不同,即基于单个剖面数据信息,或基于二个系统分类单元的空间分布特征,分三个子模块,分别为基于全国尺度、区域尺度(省级)和单个土体尺度,这样研究人员可以通过友好的交互性界面便捷地查询到尽可能精确的土壤分类参比数据。     

基于WebGIS的棉田土壤肥力信息管理及施肥决策系统

本文以新疆兵团农七师125团为例,针对土壤信息数据在农业生产中的重要作用,综合应用作物平衡施肥原理、数据库技术、WebGIS技术、Java技术及专家系统技术,依据区域土壤肥力、质地类型,不同棉花品种需肥特点等众多特点,以条田为操作单元,建立了集棉田土壤养分管理、专家施肥推荐、SQL信息查询以及远程土壤养分数据管理等功能于一体的新疆农七师125团棉田土壤养分信息管理与作物推荐施肥系统。     

基于MapXtreme的湖北三峡库区土壤资源信息系统的设计与实现

针对土壤信息数据在农业生产中的重要作用,结合数据库技术、网络技术等,采用MapXtreme作为网络地理信息系统平台,设计了湖北三峡库区土壤资源信息系统,对扩大库区土壤信息数据的共享范围及高效管理土壤资源信息具有重要意义。文章着重介绍了系统的设计思想、体系结构和实现的关键方法,并给出了系统的运行实例。     

基于ArcGIS Server的徐州土地管理信息系统设计与开发

分析了基于GIS技术的土地管理信息系统,探讨了系统开发的集成框架、系统功能和数据存储方案。系统以Visual Studio.NET和ArcGIS Server为开发平台,综合运用WebGIS技术、Internet技术和数据库技术（ArcSDE＋SQLServe）r,并利用ASP.NET 2.0和Arcgis server ADF for.NET进行界面设计,设计了徐州市土地管理信息系统的目标、功能、系统结构、B/S结构及其数据库。     

基于三层B/S模式的八五九农场耕地档案平台设计

以黑龙江八五九垦区农场各年度测土配方施肥普及行动实施方案为指导,对原有地号设计与实施档案和测土配方施肥实施档案进行整合,提高全场种植户和种植业职工应用测土配方实施施肥技术意识,建立耕地档案管理数据库,采用三层B/S模式,设计开发了基于企业内部网络（Intrane）t多层分布式的设计档案管理系统。该系统利用中文Windows 2003 Advanced Server平台、MS SQL企业级数据库和VS.net等工具开发,按照耕地档案的记录指导种植户合理进行作物施肥、施药、耕作等农业管理。     

基于WebGIS和条码技术的土壤空间信息管理系统

针对精准农业土壤肥力诊断的需要,基于条码技术和WebGIS构建了针对土壤样品采集、化验和存储以及分析数据的空间管理与发布的松耦合系统。该系统基于条码技术对土壤样品采集、化验及存储等流程进行管理,基于WebGIS进行空间数据管理和发布,同时,基于Web Service技术实现数据同步,较好地解决了分布式系统中异构数据库数据的同步问题。应用实践表明,系统的设计思想和架构符合精准农业信息获取、信息管理的需要,同时,在大规模土壤调查、土壤监测领域也具有良好应用前景。     

猪场信息综合管理系统研究

该文设计了一个猪场信息管理系统,这个系统包含以下6个模块：用户信息、猪场和生猪信息、饲料管理、环境监测、疾病诊断、销售管理。该系统的用户信息管理模块可以实现用户的注册、信息修改、登录和退出等功能;猪场信息管理模块主要实现生猪基本信息的添加、删除、查询等功能以满足实时查询生猪入栏、出栏数量;饲料信息管理模块是查询每个猪场所使用的饲料品牌及相应的价格、买入量和剩余量,使用户能实时记录猪场饲料使用的基本情况以追溯不同品牌的饲料的质量。猪场环境直接影响生猪的生长和健康状况,环境监测管理模块能实时监测影响生猪生长的六大因素,即温度、湿度、NH3、SO2、CO2、光照强度;疾病诊断信息模块用于记录和查询生猪的疾病症状、诊断信息和用药信息,可支持不同猪场疾病信息的动态汇总,并能够根据发病规模进行预警和提醒;销售信息管理模块用于记录和查询生猪的出栏体重、销售价格、背膘厚度、检疫信息;本系统实现了生猪从入栏到出栏的所有信息及猪场相关信息的动态汇总、查询和管理,可实现生猪猪场的自动化管理,提高了生猪养殖户的管理效率,并降低了生猪养殖户的养殖成本,该系统具有重要的实用价值。     

基于ArcGIS Engine的区域农业资源管理信息系统设计

农业资源是农业生产的物质基础,农业资源的信息化管理及应用是区域农业可持续发展的重要保障。本研究利用ESRI公司的二次开发工具ArcGISEngine,在VisualBasic环境下运用空间数据引擎结合数据库技术,进行了区域农业资源信息系统的设计开发。该系统能够方便的组织管理农业资源信息,友好的人机交互界面方便用户查询,输出分析与制图信息,其功能模块可对农业资源信息数据进行专业化的分析和挖掘,实现耕地地力评价、测土配方施肥、农田监测、农田水利管理等专业应用,为区域农业资源的信息化、农业生产实践的科学决策提供信息和技术支撑。     

基于GIS的作物生产管理信息系统

在区域作物生产数据库支持下,以MapInfo5.5为系统开发平台,利用MapBasic和VB程序设计语言,建立区域作物生产管理地理信息系统(CPMGIS),CPMGIS包含信息查询、种植区划、系统预测和精确管理4个子系统,把与区域作物生产有关的农业信息与具体的实物地图相结合进行空间分析处理,并通过相关的模型运算进行作物气候区划、生长预测、栽培管理和作物精确管理方案设计等,并以地图或专题地图、数据表格、图形及文字论述3种形式进行结果输出。     

生态无人农场模式探索及发展展望

中国的农业生产建立在过量农药化肥投入的基础上,导致农田生态环境失衡,不利于农业的可持续发展,同时,农业劳动力短缺问题日益凸显,寻求一种生态化、高效化、智慧化的农业模式势在必行。基于多年的实践与探索,该文作者团队在山东淄博落地建成了中国首个生态无人农场,提出了"生态无人农场"的模式与发展理念。文章总结出农药、化肥和土壤耕作制度对农田生态系统造成的不利影响最为明显,提出通过一系列无人化作业手段与模式对农田生态系统进行生态化管理与改造,来实现农业生产的可持续发展。在此基础上,通过天空地一体化农情信息获取、地空一体化无人机群协同作业以及构建能够完全自主决策的智慧云大脑的技术集成创新模式,来实现农田信息的自动采集和处理、科学决策以及无人农机的远程控制等功能。文章对生态无人农场关键技术与模式进行了总结论述,提出了生态无人农场模式的实施内涵,以期为未来农业、智慧农业的发展以及推进农业农村现代化高质量发展提供借鉴。     

中国大田无人农场关键技术研究与建设实践

智慧农业是现代农业的发展方向，无人农场是实现智慧农业的重要途径。为了探索和推广无人农场在现代农业中的应用，华南农业大学对大田无人农场的关键技术进行了深入研究，包括无人农场作业环境、作业对象和作业机械装备信息的数字化感知技术；土地整治、耕整、种植、播种、田间管理和收获方案的智能化决策技术；农机自动导航和农机精准作业的精准化作业技术；农作物生长、农机运维和农场经营管理的智慧化管理技术。2020年在广东增城创建全球首个水稻无人农场，实现了五大功能，包括耕种管收生产环节全覆盖，机库田间转移作业全自动，自动避障异况停车保安全，作物生产过程实时全监控，智能决策精准作业全无人。取得了显著的经济、社会和生态效益，2021 年广东增城水稻无人农场种植的优质丝苗米十九香产量达到9934.35 kg/hm²，比当地的平均产量高32%；2023年湖南益阳千山红镇再生稻无人农场两季产量达到18625.5 kg/hm²，说明了人不下田也能种地，也能种好地。截至2023年11月，在国内15个省启动了 30 个无人农场的建设，包括水稻、小麦、玉米和花生4种作物，实践结果证明了无人农场和智慧农业发展的巨大潜力，为解决“谁来种地”和“如何种地”提供了重要途径。     

Farm noise emissions during common agricultural activities

Noise injury in agriculture is a significant yet often unrecognized problem. Many farmers, farm workers, and family members are exposed to noise levels above recommended levels and have greater hearing loss than their non-farming contemporaries. The aim of this study was to gather up-to-date information on farm noise levels and to enhance the quality of information available to assist farmers in reducing noise exposure and meeting Occupational Health and Safety (OHS) regulations regarding noise management. Farm visits were conducted on 48 agricultural establishments that produce a range of commodities. Noise levels were measured at the ears of operators and bystanders involved in typical activities on farms. The average and peak noise levels were measured for 56 types of machinery or sites of farming activity, totaling 298 separate items and activities. Common noise hazards identified included firearms, tractors without cabs, workshop tools, small motors (e.g., chainsaws, augers, pumps), manual handling of pigs, shearing sheds, older cabbed tractors, and heavy machinery such as harvesters, bulldozers, and cotton module presses. We found that use of firearms without hearing protection presents a pressing hearing health priority. However, farming activities involving machinery used for prolonged periods also present significant risks to farmers' hearing health. Noise management strategies on the farm are essential in order to prevent noise injury among farmers.     

基于WebGIS的农业空间信息管理及辅助决策系统

该研究在总结和提炼区域农业信息管理和评价理论与技术研究成果的基础上，运用知识工程和系统建模方法，建立了种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析和精确农作管理的定量化动态知识模型。并运用软构件技术，基于B/S的分布式网络结构，以WebGIS为空间信息管理平台，建立了网络化、数字化的农业空间信息管理及辅助决策系统。系统实现了基本地图操作、农业空间信息查询与分析、种植制度评价、农产品生态区划、农作生产潜力分析、精确农作管理、可视化输出以及系统维护等功能。以江苏省为案例区，对系统进行了实例应用，结果表明，系统能有效地管理区域性农业空间信息，并在基于空间信息的农业生产管理决策方面具有较好的适应性和指导性。     

大豆播种装备谱系模块聚类划分方法

为实现复杂装备数字化资源库3D模型的智能存储、组织管理与高效检索,该文以大豆播种装备为研究对象,在谱系层次划分基础上,分析各零部件间的功能与几何相关性,利用模糊聚类分析法对零部件进行单元聚合,研究大豆播种装备的模块化分解,构建出具有系统性、完整性及可程序转化性的大豆播种装备谱系拓扑图。并采用以谱系拓扑图为基础路径的谱系模块编码加“对象、特征、量值”的物元语义编码形式组织与标识模型资源,且利用Visual Basic软件将具有谱系语义特征的拓扑图信息转化为程序代码,可实现对模型的规范化标注与快速检索。研究结果表明通过模块聚类法构建完成具有谱系语义编码特征的拓扑图能科学有效地引导模型资源的组织与检索,是建立系统的、具有层次化、系列化和参数化特征的3D模型资源集合的基础,研究结果为类似复杂机械装备数字化资源库的开发与应用提供了技术模版和基础理论。     

基于农产品供应链的质量安全可追溯系统

为加强农产品质量安全管理,保证消费者身体健康,从农产品供应链的角度出发,提出基于农产品供应链的质量安全可追溯系统的设计方案。在危害分析和关键控制点(hazard analysis and critical control point,HACCP)管理体系的指导下,利用二维码技术、数据库技术、网络信息技术进行系统的构建和开发,实现了农产品在整个供应链上从种植、采收、加工到销售的全程跟踪和溯源,有效地加强了对农产品质量安全的监管,保证消费者最终知情权。目前,该系统在江苏江阴地区实际测试效果良好,验证了方案的可行性和有效性。     

无线传感网获取的农田数据管理系统集成与实例分析

无线传感网络日益成为大范围农田信息采集的重要手段,如何科学管理无线传感网自动获取的大量农田数据成为重要的研究问题。该研究利用Oracle10g工具构建了农田观测数据库,并基于Microsoft Visual Studio.net、ESRI ArcGIS Engine9.3和ERDAS9.2软件集成开发了农田观测数据管理系统,实现了与无线传感器网络数据自动获取平台之间的无缝对接及数据高效管理。该数据管理系统包括数据自动入库、数据编辑管理、数据浏览统计分析、空间化数据产品生产应用等4个功能模块。数据自动入库模块主要完成无线传感网获取的农田原始数据到数据库初级产品的管理,包括自动接收控制、数据校正与纠错、观测器异常报警等基本功能;数据库编辑管理模块负责已入库数据的元数据生成与维护,真实数据检索、显示与分析等任务;空间化数据产品生产应用模块主要实现观测数据的空间扩展、时空耦合模拟,以及农情监测业务应用等需求,包括空间插值和时间维模拟等。该系统在河南省鹤壁市进行了实测应用,已经稳定运行1年,结果表明:系统能实现农田参数的自动入库、相关处理、分析和管理,具有良好的稳定性、安全性、完善的功能性和便捷的人机接口等特点。