作物管理知识模型系统设计与开发框架研究

在提炼小麦栽培管理知识模型框架的基础上，通过综合不同作物管理知识模型系统的共性及软件设计与开发的特点，初步确立了作物管理知识模型系统的通用设计与开发框架，包括系统总体结构框架、软构件的基本标准、开发平台框架及系统应用框架等。其中，开发平台框架包括系统开发平台的结构和功能、模型库管理系统的功能设置和模型库管理系统的框架及构件；系统应用框架包括系统应用框架结构、应用系统开发框架、应用系统功能框架及构件、应用系统功能构件的输入输出接口框架及应用系统自定义构件中的通用算法函数框架等。研究结果对于提高作物管理知识模     

生态平衡施肥专家系统的建立及其应用 Ⅰ.专家系统设计

针对我国国情和平衡施肥技术应用现状 ,在阐明生态平衡施肥与平衡施肥主要异同点的基础上 ,以生态平衡施肥理论和技术体系为依据 ,建立了生态平衡施肥专家系统 ,并应用计算机高级编程语言和多媒体技术制作成软件和光盘。本系统在结构上全国通用 ,将全国划分为 12个一级施肥类型区 ,3 8个二级施肥类型区 ,每个施肥类型区参数系统不同。系统主要功能包括学习功能、施肥量预测功能、输入输出功能、统计功能、财务结算功能和数据更新功能等     

黄土高原植被资源数据网络共享系统

在总结黄土高原生态环境与植被营造方面成果与经验的基础上,研发了一个由多专题、多形式数据组成的黄土高原植被资源数据仓库系统。本系统采用基于Internet的分布式数据仓库技术,在网络环境下建立一个包括黄土高原环境背景、植被种质资源、植被营造技术、植被与水保措施减沙效益等内容的植被资源数据共享系统,同时运用数据挖掘等原理与技术对数据库中的数据进行深层次的处理,使系统具有数据查询功能、决策支持功能和维护功能,为黄土高原生态环境改良提供宏观决策层面、技术支持层面、普通用户层面上的信息支持。     

中国土壤分布与气候条件的联系

系统是由相互联系、相互制约的若干部件组成的具有一定结构和特定功能的整体。自然界的任何系统,均与其环境相关联。系统与环境的关系,历来为人们所注意。熊毅教授将土壤生态系统定义为“研究土壤与环境条件的相互关系,以及系统本身的结构、功能、平衡与演变规律的一门科学”。     

低山丘陵区农业生态经济系统建设初探——以吉林省中东部黑牛河流域为例

农业生态经济系统是农业生态系统和农业经济系统组成的复合系统,其结构与功能决定着该区的生态环境建设进程。分析了作为低山丘陵区代表的吉林省中东部黑牛河流域农业生态经济系统的结构与功能,探讨了该区农业生态经济系统的建设模式,提出了生态环境建设的调控措施,为该区流域治理和生态经济农业建设提供了可靠的理论依据。     

基于生长模型与Web应用的小麦管理决策支持系统

基于生长模型的作物管理决策支持系统(DSS),是在作物生长模型的基础上,增加数据库管理系统和策略评估系统,通过有目的的模拟试验与分析评价来辅助用户进行管理决策。将Web技术应用于DSS是当前农业决策支持系统发展的主要方向。该研究在已有单机版基于生长模型的小麦管理决策支持系统的基础上,采用“Web浏览器/Web服务器/应用程序服务器/数据库服务器”四层结构设计,应用面向对象的程序设计、COM+构件化技术与WEB应用程序扩展技术,构建了一个具有较强兼容性、层次性和安全性的网络化小麦生长模拟与管理决策支持系统(GMDSSWM^W),具有系统管理、数据管理、动态模拟、方案评估、因苗预测、时空分析与系统帮助7项功能。系统的测试应用结果表明,GMDSSWM^W系统具备较强的远程预测功能、决策支持功能与动态调控功能,从而为构建网络化数字麦作系统及其它作物基于Web应用的管理决策支持系统奠定了基础。     

中小型规模智慧农业物联网终端节点设计

为了能够向中小规模农业生产经营者提供深度定制的农业物联网技术,该研究研发了一种可用于农业设备信息化的智慧农业物联网终端节点。通过该终端节点将农业设备柔性接入物联网体系,并依托管理服务层App实现应用层App功能开发。系统硬件利用可编程片上系统的IP核重用技术实现对各种农业设备的接入,实现各农业场景中根据设备具体情况进行定制化应用。系统传输层采用LoRa广域网与蓝牙技术,支撑集中式与分布式农业管理服务体系。管理服务层App对底层节点设备操作与Android功能操作进行封装,实现应用层与底层功能结构的解耦,避免了应用层App开发时结构复杂、对底层功能结构变化适应性差、开发周期长等问题。实践应用结果表明,该农业物联网终端节点可有效实现对农业设备的接入,具有1500VDC的电磁隔离能力;节点的LoRa无线数据通道在无严重降雨的天气中数据包传输成功率接近100%,蓝牙可支持周围3m范围内的移动设备现场接入;管理服务层App可有效支撑应用层功能快速开发;在直连上位机模式下,应用层App到节点设备间的功能延时分别小于400与1 700 ms,系统运行稳定,功能支撑可靠。该方法可为国内中小规模农业经营者的物联网信息化建设提供支持与参考。     

网格尺度下河南省农业土地利用系统多功能的空间化及权衡/协同分析

农业土地利用系统对于保障食物安全和农业可持续发展意义重大。功能的量化和分析是研究土地利用系统的有效途径。以粮食主产区河南省为研究区，1 km网格为研究尺度，融合多源数据，采用统计分析和空间分析的方法，对2020年农业土地利用系统进行功能的分类、评价、空间可视化以及相关性分析。结果表明：河南省农业土地利用系统包括了生产、生态、经济、社会和文化功能。生产功能呈现东高西低的空间格局，生态功能的整体格局与生产功能相反，经济功能总体较高且表现为东南高、中北部低的特征，社会功能均值较高且中部和西部高值明显，文化功能的均值偏低且在空间上西高东低。多功能组合中有6组为协同关系，4组主要表现为权衡关系，且生产功能和生态功能以及文化功能的权衡作用比较明显。研究结果对于了解河南省农业土地利用系统的情况以及可持续利用管理有一定的借鉴意义。     

水土保持移动监测系统及其功能

水土保持移动监测系统可实现通讯、定位、导航、水土保持工程信息获取和处理、地形分析、数据存储与管理、水土保持工程验收分析、文书传送、指挥控制等功能 ,可应用于水土保持工程验收和野外数据采集的工程验收和其他相关业务。介绍了系统功能     

论农业生态系统的功能整合效应

本文分析了功能整合效应与农业生态系统总体功能的关系，论述了功能整合性是农业生态系统的必备特征，它的提高是农业发展进步的内在动因。进而说明农业生态系统总体功能的提高主要取决于系统功能整合效应的增强，而系统功能整合效应的提高要靠系统结构的优化来实现，功能整合效应是关系到农业生态系统结构优劣和总体功能高低的重要衡量指标。     

探析电路精品课网站的改造

采用ASP.NET和Dreamweaver对电路精品课网站进行开发。电路精品课网站的优化是动态地对文章、图片、公告、留言、视频等信息进行管理,主要包括各种信息的浏览、发布等管理功能。管理员可以对网站各类信息的添加和删除等操作,同时管理员还可对网站系统进行更新和维护,确保网站系统正常运行。     

基于遥感影像的作物生长监测系统的设计与实现

利用遥感监测技术实时快速地获取作物长势参数和氮素营养状况,可以为作物的精确管理提供决策支持。在已有作物（小麦和水稻）生长监测模型的基础上,采用GDAL和GDI+信息处理方法,使用EM算法对反演的作物长势参数进行聚类分析,在Microsoft .NET平台上构建基于聚类分析和遥感影像的网络化作物生长监测系统。系统具有常见格式遥感影像读取、遥感信息提取、作物长势参数反演、聚类分析、专题图制作以及信息发布等功能,并以江苏省方强农场为案例区,对系统的部分功能进行了测试与检验。结果表明,该系统能够准确的读取遥感影像信息,反演作物生长参数,并可根据聚类分析结果自动制作专题图,通过互联网予以发布,从而初步突破了用户无法直接参与遥感影像分析过程的瓶颈,为区域尺度的作物生长监测和精确管理调控提供了决策支持。     

远程农业监测信息系统设计与实现

针对农业信息远程监测服务需求和物联网农业应用背景,设计开发了农业信息远程监测和服务系统。系统将无线数据采集、远程数据传输和网络服务相结合,实现了远程、多目标、多参数的农业信息实时采集、显示、存储、查询和统计等功能。系统通用性和扩展性较强,在数字农业、农作物防灾减灾等领域具有良好的应用前景。     

粮食作物面积遥感测量运行系统的设计与实现

利用遥感技术及时、准确地掌握主要粮食作物种植面积,对相关部门制定农业生产和农村政策具有重要的意义。针对目前商业软件（ERDAS、ENVI等）存在业务性不强、数据组织管理无序、难以操作等问题,设计并实现了一套适合粮食作物种植面积遥感测量业务软件系统。该系统以遥感技术和空间抽样技术为支撑,采用3层软件架构模式,实现了遥感图像处理、粮食作物面积测量、海量遥感数据管理等功能,具有业务流程明确、数据管理有效、升级快速便捷的特点,能够很好地满足业务化运行需要。通过2009年北京市冬小麦面积遥感测量业务运行,证明该系统能够简单、快速准确地测量出冬小麦的种植面积,达到满足业务化测量精度和时效的要求。     

奶牛饲喂自动机电控制系统的设计与试验

为开展奶牛精准饲喂及采食行为学研究,设计了一种集自动识别、饲喂、数据自动采集、数据分析与处理于一体的奶牛饲喂自动机电控制系统。该系统包括机械装置、电子识别系统、料槽称质量系统、中央控制系统、现场数据存贮及远程数据提取与分析系统等几部分。其中,机械装置包括料斗、支撑座、栏杆和阻挡单元等;电子识别系统包括阅读天线及料门启闭的气动装置;料槽称质量系统除支撑座外,还有嵌入的质量传感器及线路;中央控制系统包括微处理器、看门狗复位电路、读卡器电路、称质量数据采集电路、数据通信电路、数据收发器电路及外围驱动与稳压电路等。现场数据存贮电路接受来自各个饲喂系统的中央控制系统发送的采食行为数据,其主板结构与中央控制系统基本一致,预设可存贮记录数为14 000条,且采用堆栈数据存贮模式。远程PC端数据提取与分析系统实时管理采食行为数据,并提供多功能的数据挖掘分析。系统测试结果表明,对牛只低频RFID(134 kHz)电子耳标的识读率为100%,料及槽的计量范围为0.01~200 kg,最低称量精度10 g,实际称量相对误差≤0.15%,同时满足奶牛对最大采食量及精准饲喂对计量的需求。系统的采食行为试验表明,奶牛的日均采食次数、采食时间及采食量等采食行为均差异显著(P0.05),符合奶牛的采食行为特点。具体地,奶牛日均采食次数10~13次,日均采食时间5.38 h,而奶牛个体实际采食量与NRC(National Research Council)模型预测的采食量有-4.76%~7.83%的偏差,可能是由各种内外部因素及NRC模型的普适度造成的,有待进一步研究。总之,该系统能较好地实现奶牛个体的精细化饲喂,为研究奶牛的采食行为特点提供了在线、智能化的自动数据采集与分析平台。     

基于3S技术联合的农田墒情远程监测系统开发

农田墒情信息是现代农业实施精准施肥、精确灌溉的重要科学依据。为了实现快速准确地采集墒情信息,研究开发了基于3S（GPS/GIS/GPRS）技术联合的农田墒情远程监测系统。该系统主要由农田信息监测网络节点和远程服务器组成,在小范围内由传感器节点基于ZigBee通讯协议组成无线传感器网络,在大尺度上通过网关节点集成GPS网络,利用GSM/GPRS网络实现与Internet的信息交互,完成了墒情数据的自动采集、无线传输和准确定位。设计了太阳能自供电的长寿命无线传感器节点和网关节点,开发了服务器端农田墒情信息管理系统软件,实现了Web方式下的参数远程设置和信息实时监测。该系统的设计开发为农田墒情信息监测和分析决策提供了有效的工具。     

基于ZigBee的淡水养殖溶氧浓度自动监控系统

无线传感器网络是近年来兴起的一门新兴技术,主要应用在自动控制和远程测控领域。本文介绍了ZigBee技术的特点,给出了基于ZigBee技术养殖自动加氧系统的工作原理和控制电路的软硬件设计。测试结果表明：系统具有结构简单、性能可靠等特点。     

基于GPRS的远程控制温室自动施药系统设计

针对温室环境施药劳动强度大,药雾对操作人员的健康影响严重的问题,该文研究开发了一种在温室(或温室群)中基于GPRS通信技术和集散控制原理的远程控制自动施药系统。采用多线程技术和socket编程技术设计了弥雾机远程管理系统软件,用户指令基于GPRS网络在上位机端与弥雾机端之间传输。根据弥雾机的不同工作条件定义了3种工作模式并设计了不同工作模式下的数据通信格式。弥雾机以STM32芯片为控制器采用Fuzzy-PID控制策略控制输出脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号,用SIM900A模块接收上位机数据。通过通信试验、弥雾试验及沉积试验对远程控制自动施药系统验证,结果表明:上位机软件能够准确向弥雾机发送控制指令,弥雾流量、总弥雾量误差分别在3.9%、5%以内,系统的反应时间约2.25 s,弥雾机速度设定为18 cm/s时雾滴沉积变异系数最小。该研究可为温室弥雾机的研制提供参考。     

现代远程教育在渔业上的应用

随着计算机网络的普及和我国渔业产业的发展,渔业信息工作越来越受到人们的广泛重视,渔业远程教育也运应而生。就渔业的实际需要并结合渔业发展自身特点,介绍了渔业远程教育的特点和模式,着重介绍了渔业远程教育的网络实现功能。     

陕西省农业气象业务服务系统

介绍了陕西省农业气象业服务系统的总体设计，系统特点及各系统主要功能，该系统具有信息采集，信息集成管理，信息加工处理，信息集成服务等功能，是集农业气象，遥感，服务于一体的业务服务平台。