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与模型的农业经济监测与评价系统的建立

为动态、准确获取区域农业生产的投入结构、产出水平、经济效益等信息,在时空数据库支持下,以开源SharpMap为地图服务器,利用ASP.NET（C#）语言,建立农业经济监测与评价系统（SHAEWS）,SHAEWS的构建包括农业投入产出监测数据库和模型系统两部分。数据库由样本农户动态监测数据、地形图数据和元数据组成。模型系统包含作物数据聚合与分析模型、轮作茬口识别及数据聚合分析模型、柯布-道格拉斯模型和综合评价模型。SHAEWS包括样本数据采集与编辑、样本数据检验、作物评价、茬口评价、投入产出定量模型分析、时序分析、区域分析、报表输出、元数据浏览等9个功能子系统。结果表明,该系统能够把样本监测数据与地图数据相结合,并通过模型运算,实现区域农业投入产出等信息的在线共享、评价与服务。     

基于WebGIS的盐碱地水盐动态监测系统

开发利用盐碱地是补充耕地、保障国家粮食安全的重要途径。加强水盐动态监测是掌握水盐运移规律,及时采取针对性调控措施改良利用盐碱地的基础。本文基于WebGIS平台,采用微软Silverlight技术,设计开发了盐碱地水盐动态监测系统,实现了地块信息查询、水盐数据统计分析、水盐空间分析、水盐动态趋势分析及预警等功能,并在山东省无棣县盐碱农田进行了应用。结果表明,该系统可以辅助用户及时、全面掌握盐碱农田水盐动态信息,为田间管理提供决策支持。     

区域水土流失动态监测评价的大数据分析基础与对策

区域水土流失动态监测评价的目的是掌握水土流失状况及其防治成效,建成并运用大数据进行分析,可充分利用数据资源,提高监测成果的科学性、完整性和时效性.通过大数据采集与知识挖掘,构建区域水土流失动态监测评价数据集(或集合),再利用云网络计算平台,实现基于大数据的动态监测与分析评价.文章针对区域水土流失动态监测与评价的方法和数据基础,从完善顶层设计入手,实现大数据融合与共享,推进数据标准化建设,创新大数据和云网络服务方式,完善监测站网信息采集和大数据网络基础设施建设,探索基于大数据的区域水土流失动态监测评价方法和实现途径,并提出其大数据构成与分析流程,以及应用大数据分析的对策与建议.     

基于元数据的农田信息存储、管理和共享

为实现基于元数据的农田信息的存储、管理和共享,在建立农田信息数据元的基础上,采用空间数据库技术,构建了农田信息的分级存储与管理模型;利用元数据服务和组件技术,在SuperMap GIS平台上构建了农田信息共享服务与互操作模型。通过对“基于WebGIS的小麦生产精准施肥决策系统”和“基于GIS的河南省作物生产潜力评价系统”数据元的提取和封装,实现了两个系统数据的无损共享,结果表明,在建立农田信息标准元数据的基础上,利用元数据和元数据服务技术来解决农田信息一体化存储、管理和共享是可行和有效的。     

城郊农田生态环境质量预警体系研究及应用——以郑州市为例

在深刻剖析土壤污染物来源、深入理解土壤污染复杂性的基础上，根据研究地区的特殊性（城市郊区），构建了包括评价模型、预测模型、预警模型的农田生态环境质量预警体系，通过社会环境系统对土壤污染胁迫强度的变化间接反映土壤环境质量变化趋势，并运用此预警体系对郑州市郊区农田进行了动态预警实证研究，获得重要结果：（1）郑州市郊区农田生态环境质量经历了“迅速恶化-达到相对最差-趋于好转”的发展过程，这说明了社会环境系统对土壤环境胁迫强度经历了“增大-最大-趋缓”的变化过程；（2）郑州市郊区农田生态环境总体上不容乐观，必须全面掌握和控制土壤污染的影响因素，减少外部环境对农田土壤环境的胁迫作用，做好土壤污染的预警与防治工作。     

基于WebGIS的新疆绿洲农田土壤信息集成与共享系统设计

土壤信息系统的构建与应用有助于加强土壤数据的信息化管理,提高土壤信息的共享性。目前土壤信息系统主要为单一专题系统,在多专题分析或与其他系统进行数据交互的实际应用中存在较多阻碍。针对这一问题,本文收集整理新疆农田土壤信息数据并建库,设计开发出基于WebGIS技术的新疆绿洲农田土壤信息集成与共享系统,系统集成了耕地地力评价、土壤改良利用分区、作物适宜性评价及测土配方施肥等四个专题功能并使之相互衔接,实现了土壤信息的在线查询与高效共享。运行结果表明,该系统降低了数据冗余,提高了数据利用效率,具有较高的稳定性和实用性,对促进新疆农业的信息化、规模化及可持续发展具有重要意义。     

基于WebGIS的基本农田土壤环境质量评价系统

在区域土壤环境时空数据库支持下，以GeoWeb为地图服务器，利用ASP、JavaScript和HTML程序语言，建立基本农田土壤环境质量评价系统(PFSEGIS)，PFSEGIS的构建包括基本农田土壤环境数据库和模型系统两部分。数据库由样点监测数据、地形图数据和元数据组成。模型系统包含单因子评价模型、综合评价模型和空间插值模型。PFSEGIS包括样本数据采集、样本评价、区域模拟、信息统计、元数据浏览5个功能子系统，把监测数据与地图数据相结合进行空间分析处理，并通过模型运算，实现了基本农田土壤环境质量信息的在线共享、评价与咨询服务。     

滨海盐渍农田监测管理信息系统构建研究

以山东寿光万亩试验区为研究区,建立了具有数据动态更新和具有决策支持功能的、实用化的滨海农田地理信息系统.整个研究可分为系统总体设计、基础软件的改进与开发、综合数据库建立、动态监测和决策支持模型的建立和软件开发、用户界面的开发等5部分.通过将自行开发设计的专题模型程序(水盐分析、预报模型等)和基础GIS软件(Arcview)的有机结合,较好的解决了GIS基础软件专题模型功能欠缺和监测数据动态分析的难题,为滨海盐渍农田的管理、评估和决策提供了科学依据.     

县域农田土壤采样布局多目标优化分析模型

合理布置农田土壤采样点可以在满足采样精度的前提下显著降低采样数量及成本,或在有限采样数量的限制下确保采样具有最佳的代表性。通过研究筛选区域范围内多种影响农田土壤养分采样点分布的因素,以及不同土壤养分的空间效应,建立区域农田土壤养分采样点布局多目标优化决策分析模型;并结合改进的遗传算法进行模型的求解过程分析。采用江苏省宝应县的农田空间数据及筛选的环境数据,分别从给定采样点数量条件下寻求最佳采样点分布方案,以及在满足采样精度和代表性的前提下确定最小采样点数量等2个角度进行了模型的分析验证工作;结果表明该模型可适用于解决县域范围大量分散耕作农田的土壤养分统一采样规划问题,为采样点的合理分布提供了一种定量优化分析手段。     

基于WebGIS的食用农产品产地环境质量评价系统

为准确管理环境污染数据,评价环境质量水平,进而保障食用农产品安全,该研究基于对大气、农田土壤和灌溉用水的多年监测数据,利用数据库技术、WebGIS技术构建农业基础信息、农业气象、土壤养分、大气污染物、灌溉水污染物、土壤污染物6个网络空间数据库;并在国家食用农产品产地环境质量标准和国内外已有研究基础上,建立食用农产品产地...     

中国污染农地整理工程的环境问题及解决途径

随着中国经济日益增长,工业化、城市化规模不断扩大,农地污染已成为中国严重的环境问题之一。据《全国土壤污染状况调查公报》数据,中国部分地区土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。利用现行的土地整理技术对污染农地进行整理,势必给大气、水、土壤环境质量带来一定的影响。该文分析了中国现行农地整理技术特点,认为现行的土地整理技术不同于国外先修复后整理的实施流程,对于在中国广泛存在的轻微、轻度污染土地,应用现行污染农地整理时,会引起污染面积扩大、污染类型复杂、污染方式多元化等环境问题。该文以土壤修复技术与土壤整理技术兼容性为出发点,提出通过构建污染农地的整理技术途径有效地解决此类问题。该文强调,所提出的技术体系只适用于轻微、轻度污染农地的整理。中度、重度污染的农地,应先修复,后整理。该文为中国轻微、轻度污染农地整理提供了科学的思路和技术框架。     

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GPS和SMS技术的土壤养分水分速测系统的研究

为了满足精确施肥中对高密度、全面的农田土壤信息采集、数据无线传输和施肥决策的需要,本系统利用计算机技术和无线数传技术(SMS)对GPS、GIS和土壤养分水分速测系统进行有机集成.一方面通过AT891v55单片机,使差分GPS和土壤水分测定仪有机集成,实现土壤采样、水分测定、定位一体化;另一方面研制开发了集成针对石灰性褐土的速测值向常规值转换模型的土壤养分速测仪,并利用BENQ M22 SMS数传模块实现土壤养分速测系统与土壤养分管理决策系统的远程数据通讯和资源共享;同时利用Visual Basic和MapObjects控件集成GIS,实现具有空间属性的土壤养分数据可视化管理和分析处理.     

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。     

贵州高原喀斯特石漠化监测预警系统设计

根据喀斯特生态环境系统的演变过程及其引起石漠化灾害的成因,通过监测预警评价因子,确立了喀斯特石漠化监测预警评价指标体系。该系统依据空间信息和属性信息,在石漠化发展趋势的基础上设计了喀斯特石漠化监测预警系统,利用GIS技术与数学模型,在计算机语言环境下进行了编译,可对生态系统和各种资源环境问题及时地进行监测预警分析,研究结果可为生态系统的良性循环提供辅助决策支持。     

耕地资源管理信息系统的建立及应用——以永济市为例

以山西省永济市为例 ,运用GIS技术建立了耕地资源管理信息系统。该系统采用MapGis管理空间数据库和属性数据库 ,FoxPro管理数据录入、应用模型分析与统计数据库 ;叠加土地利用现状图、基本农田保护区规划图和土壤图 ,形成 6 782个图斑 ,组成空间数据库的基本管理与评价单元 ,使得每个评价单元上土地利用方式一致、土壤类型一致。采用VisualC 语言开发了层次分析、模糊综合评价等应用模型。针对永济市的实际情况 ,经过专家组研究从 6 4个耕地地力调查与质量评价指标中筛选出 15项指标进行评价。对 6 782个评价单元中的每一个评价单元 ,用 15项耕地质量评价指标计算其综合评价指数 ,并以该指数作为耕地质量评价依据。评价结果反映出该市耕地中低产田面积大、施肥结构不合理、忽视盐碱地改造和垆土地改良利用等一系列问题 ,并针对耕地的不同等级所存在的障碍因素提出了相应的建议。该系统可掌握全市耕地地力及质量状况 ,为耕地地力建设与土壤改良利用提供了依据。     

肉猪工厂化生产质量安全监控系统的设计

该文应用数据库技术和网络技术等现代计算机综合技术设计了“肉猪工厂化生产质量安全监控系统”。系统利用国内外有关猪肉安全生产法规和标准,重点对肉猪生长过程中饲料、兽药的使用以及肉猪生长的环境条件进行安全监控和管理。该系统提供对肉猪生长过程中质量安全相关信息的输入、存储、查询检索、信息分析,对违反相关标准和法规的情况提供警级预报,目的在于从猪肉产品的源头抓起,提高猪肉的安全质量,增加消费者对猪肉安全品质的信心。