网络地理信息系统对农业面源监控的研究

基于Web-GIS的镇江农业面源监控系统,利用Internet／Intranet技术、GIS技术、数据库技术和环境保护技术,建立了完善的农业面源污染监控体系,实现了农业面源污染空间信息与属性信息的综合管理。为此,介绍了此系统的需求目标,在此基础上阐述了系统的体系结构、数据库设计和主要功能。     

“环境-植物-人体”体系中重金属来源及迁移途径

识别“环境-植物-人体”体系中重金属的来源及迁移途径,可以为重金属污染控制及污染治理提供参考和依据。通过总结国内外相关文献,针对目前中国环境重金属污染引发的各类问题,探讨大气、土壤、植物及人体中重金属的来源,分析重金属在“环境-植物-人体”体系中的迁移途径,展望重金属污染防治的发展方向。目前,环境重金属污染依然面临严峻的形势,同位素指纹分析技术等多种源解析技术在污染源解析中发挥了重要作用。重金属污染源解析技术及重金属从环境迁移至人体的途径是目前亟待开展的研究工作。      

基于SCADA技术的温室环境测控系统设计

介绍了SCADA技术的基本概念,分析了温室环境的特点,提出了温室环境测控系统的设计思想、体系架构方法,阐述了系统的硬件及软件设计方案。该系统具有温室环境数据的显示、存储、查询、统计、控制等功能,实现了温室的智能化管理,使温室种植业实现了真正意义上的现代化、产业化。     

温室远程监控系统的研究

蓝牙技术是一种短程无线数据与语音通信技术,具有使用方便、可靠性高、低成本和低功耗的特性,非常适合在温室环境监测中应用.为此,论述了蓝牙技术的特点,对基于蓝牙技术的温室远程监控体系结构进行了分析,提出了采用蓝牙技术和以太网进行温室远程监控的设计方案;介绍了该系统的硬件结构及软件设计流程;阐述了该方案的具体应用.该方案通过Internet上的计算机,能够实现对温室环境的远程监控,利用该方案所设计的远程监控系统的可靠性、抗干扰性与灵活性得到了很大的提高.     

基于Web的农业环境信息实时发布系统研究

农业环境信息的远程动态管理对制定科学合理的生产措施具有重要意义。为此,应用VB6.0实现了实时读取农业环境传感器系统的DAT数据文件,并将数据存储在网络数据库表中。同时,应用ASP动态网页技术实现了信息发布。经验证,系统可以实现农业环境信息的实时发布、历史数据查询以及分析等功能。系统充分利用数据库技术和Web技术的优势,为农业生产的远程实时管理提供了可能。     

湖南省衡东县稻田土壤、稻米镉污染及治理修复技术

通过对湖南省衡东县稻田土壤和稻米Cd的污染普查,分析了造成Cd污染的原因,提出了切断污染源、建立监测体系、推行物理修复方法、调整种植制度和采用综合农艺技术等修复治理措施。      

工厂化农业生产的参数采集监控系统研究

本系统利用计算机及网络技术、通信技术、自动控制技术、传感器技术等现代化手段,实现了一种工厂化农业生产信息采集监控系统.该系统的实现填补了我国在此领域中的空白.     

日光温室环境自动化监控系统的设计

介绍了基于无线通信技术和以太网技术的农业温室自动化监控系统的原理和功能,以及该系统中温室系统气象数据采集系统、温室自动化监控系统平台的功能.同时,论述了现场环境因子的数据采集、控制策略和控制策略来控制执行机构得以实现的方法.     

有机农业种植技术体系下农业生产技术应用及发展策略

有机农业种植技术体系是有机农业的重要组成部分,是实现有机农业可持续发展的基础。基于此,笔者从有机农业的角度出发,探讨了有机农业种植技术体系下农业生产技术应用及发展策略。首先,阐述了有机农业的概念、原则和历史发展;其次,详细介绍了有机农业种植技术体系下的农业生产技术应用,包括有机肥料、有机农药、有机种植技术等;最后,提出了积极推动科技创新、强化政策支持、重视市场推广等农业生产技术的发展策略,并探讨了未来有机农业生产技术发展的前景,以加强有机农业体系的建设,提高农产品品质和农民收益,实现有机农业生产技术的创新发展,为人们提供更加安全、健康、可持续的农产品和生态环境。     

基于Silverlight的农业温室环境监控系统

为了解决仅凭人工经验调控温室环境因子的问题,开发了基于Silverlight的农业温室环境监控系统,系统采用RIA技术,同时解决了传统Web呈现能力弱、交互性差等问题。该系统实现了实时数据监测、历史数据查询、报警以及设备控制等功能。同时,介绍了系统架构及功能模块设计与实现。实际应用结果表明了系统的实用性和有效性。     

Optimal decision schemes for agricultural water quality management planning with imprecise objective

Agricultural activities are the main sources of water pollution to surface water and groundwater in rural areas. Extensive soil disturbance and application of fertilizer and manure in agriculture cause nonpoint source losses of soil and nutrients such as nitrogen and phosphorus. How to generate preferred decision schemes for agricultural activities that cause such nonpoint source water pollution is a critical issue for the decision makers. In this study, an inexact agricultural water quality management (IAWQM) model is developed and applied to a case study to generate optimal decision schemes for integrated water quality management within an agricultural system. The model is based on a hybrid fuzzy possibilistic robust programming approach, which improves upon the existing fuzzy possibilistic programming and fuzzy robust programming methods by allowing fuzzy information in the model's objective and constraints to be directly communicated into the optimization processes and resulting solutions. Optimal decision schemes for agricultural activities can be generated, including cropping area, manure/fertilizer applied, and livestock husbandry size, where implications of water quality/quantity restrictions for achieving regional economic development objectives are studied. The results of the case study indicate that useful information can be obtained through the proposed IAWQM model for providing feasible decision schemes, which reflect tradeoffs between economic and environmental considerations. The decision variables are useful for the decision makers to justify and/or adjust the decision schemes for agricultural activities through incorporation of their implicit knowledge on water quality management.     

农业生态经济系统结构优化方法研究

开发了基于地理信息系统和遥感技术的流域农业生态经济系统结构优化的方法。该方法运用遥感数据 ,并以地理信息系统软件为平台集成了水库营养盐负荷浓度响应关系模型、农业非点源污染模拟模型和线性规划模型。运用该方法能够实现对全流域的土地利用现状进行评价 ,并以流域农业土地利用系统的经济产出为目标 ,以流域的生态环境为约束 ,对流域土地资源进行优化配置 ,使农业草地的结构更加合理 ,从而改善生态环境 ,实现经济和环境协调发展。     

GIS在城市污染信息系统中的应用

随着社会经济的迅速发展,城市的环境污染日趋严重,迫切需要实时、准确、大范围、可靠地获取环境参数的现状和动态变化数据。为此,提出了以GIS为主要软件,开发平台建立城市污染信息系统,并确立了系统的结构与功能、系统的数据库、系统的应用等。城市污染信息系统将为城市环境的管理提供高效、科学的信息支持,从而提高管理水平。     

基于SWAT模型的伊通河流域农业非点源污染损失估算

选取伊通河流域为研究区,在构建伊通河流域数字化平台的基础上,将SWAT模型与环境经济学方法相结合定量估算了研究区的农业非点源污染损失,为伊通河流域农业非点源污染的防治与管理提供科学依据与决策支持。研究结果表明:构建的伊通河流域农业非点源污染模型达到了精度要求。研究区2010年农业非点源泥沙负荷、总氮负荷以及总磷负荷均为最高,2011年均为最低;研究区的土壤侵蚀主要是由耕地引起的,占总量的96%以上。研究区农业非点源污染损失折算成人民币约为52 845.42万元/a,年降雨量越大的年份损失越严重;总体上,伊通河流域内农业非点源污染价值损失的大小顺序为:总氮污染价值损失泥沙淤积价值损失总磷污染价值损失土地废弃价值损失。     

节水防污型农田水利系统方案设计及应用研究

鉴于我国传统的灌排模式及粗放型水稻种植方式,未经任何处理的稻田排水携带高浓度氮磷元素直接排入下游,引起水质恶化,造成水稻灌区严重的农业面源污染。基于农业面源污染的研究现状,构建了由田间水肥综合调控-田间草沟-湿地-骨干生态沟"四道防线"组成的净化农田排水的节水防污型农田水利系统,为验证该系统的净化效果,在广西桂林市青狮潭灌区及桂林灌溉试验中心站开展对比试验研究。试验表明,氮磷排放负荷指标沿程逐级下降,通过"四道防线"后,总氮、铵态氮、总磷负荷分别削减了70.4%、83.5%、61.0%,净化效果明显。研究内容不仅丰富了农业面源污染治理的控制方法和管理措施,也对我国南方水稻灌区面源污染治理具有现实意义。     

农业面源污染全过程防治策略初探

农业面源污染是造成河道水质恶化的最主要因素。目前,国内外针对农业面源污染防治的实践主要集中在立法、管理和源头控制等方面,对流失过程中防治措施则停留在理论研究和小范围实验阶段,实践较少。文章基于前人研究和实践,提出了在源头控制的基础上,根据面源污染流失的过程分别采取生态田埂、生态沟渠、池塘系统和滨水植被缓冲带等措施进行层层削减,以达到全过程控制农业面源污染的的防治策略。同时根据各项措施的实际情况,分析了策略的适用性和局限性。     

生态灌区农田排水沟塘湿地系统的构建和运行管理

建设生态型灌区是灌区现代化发展的重要内容。针对传统灌区农业面源污染日益严重的现状,总结了当前利用农田排水沟渠塘堰系统去除农业面源污染的研究进展,探讨了减污型农田排水沟渠塘堰湿地系统的构建方法,其基本特征包括:水利工程属性(排渍排涝及水流的不冲不淤要求),沟塘末端修建控制排水闸(低坝),种植优势植被,生态护岸(护底)工程,排水闸(退水闸)等水工建筑物减污型工况设计。分析了该系统的运行管理方式。     

基于GIS的水资源管理决策系统的设计

应用面向对象技术、数据库、决策支持系统和地理信息系统(GIS)理论和水质模型,在GIS平台提供的强大空间功能基础上集成开发了水资源管理决策系统.针对长江镇江段采用河流数字网络模型、水质模型与GIS的耦合,对时空实时处理提出了解决方法.同时,利用该系统可以对水资源进行监控和管理;对空间特性和属性信息进行查询、分类、汇总、统计分析,可以分析水质变化和未来趋势,实时监控水质情况和污染源,防止污染,并进行辅助决策分析.     

黑龙江省地表水灌溉水质评价分析

【目的】合理制定管理策略改善灌溉水质。【方法】以黑龙江省2017年5—8月295个测点的16项水质监测指标为基础,以《地表水水质评价标准》(GB 3838—2002)和《农田灌溉水质标准》(GB5084—2005)为依据进行等级分类,采用Office以及ArcGIS软件分析了黑龙江省灌溉水质(主要指地表水)指标时空变化特征。【结果】①黑龙江省灌溉用水的主要污染物为有机污染物类(BOD5、COD和高锰酸盐指数)和面源污染类(氨氮、TN和TP)指标,其中仅有60.9%～76.7%和68.6%～78.3%测点的灌溉水质中COD和高锰酸盐指数能够达到III类标准以上;而面源污染类指标的表现较差,且TN和TP指标的超标问题较为严重;②时间变化方面,随着生育季的进行,有机物和面源污染类指标的劣类水测点均呈现逐渐增多趋势,且这一现象在TN和TP指标上表现更为明显;③空间变化方面,农业面源污染类指标的高风险区主要集中在佳木斯和七台河市,涉及的灌区主要包括鹤立河灌区、金沙灌区、三合灌区、孟家岗灌区和万家灌区。【结论】黑龙江省灌溉水质主要受农业面源污染类指标影响,且以TN、TP为主。制定合理的水肥管理策略是改善黑龙江省灌溉水质的重要手段。     

大田自动施肥数字化管理系统设计开发

目前,国内农业生产中存在盲目施肥、施肥结构不合理及肥料利用率低等问题,造成了肥料大量浪费和环境污染问题。为此,基于精准农业技术的数字化管理技术,利用GIS软件Are View、数据库软件Foxpro,建立了大田自动施肥作业的数字化管理系统,以自动传感网络获取大田土壤肥力数据和空间位置信息,自动导入自动施肥数字化管理系统,生成大田土壤肥力地图,通过单片机控制步进电机对相应区域进行自动精准施肥。本数字化管理系统还具有信息查询、土壤肥力图表输出等功能,可进行可视化管理。大田试验结果表明:基于数字化管理系统的大田自动施肥系统界面友好,施肥高效,能满足大田土壤环境的数字化施肥,对农业可持续发展意义重大。