基于移动GIS 的家庭农场精准施肥系统设计

【目的】家庭农场是目前中国大力发展的新型农业生产主体,精准施肥是满足家庭农场现代化生产管理需求的重要研究方向和技术难点。研究智能手机和移动GIS技术有助于实时、准确地对农场的养分进行便捷管理。【方法】智能手机端APP结合Web端管理系统成为实现家庭农场精准施肥的主要技术手段。文章对样本点的土壤养分数据进行Kriging插值,进而利用养分平衡法施肥模型对整个地块的土壤数据进行分析,得到精准施肥矢量图并同步到Web端,最终指导变量施肥机进行变量精准施肥作业。【结果】(1)整个系统通过移动端对地块进行管理并获取数据,利用数据管理层同步数据并上传至服务端生成推荐施肥方案,并导出至移动端和变量施肥机;(2)系统在河南、河北和北京3个实验基地进行了初步试验,从信息采集、录入到养分管理、生成施肥方案等过程均验证了系统的实用性;(3)相对于传统施肥,利用系统的精准施肥方案施氮肥可平均节约纯氮约18 kg/hm2。【结论】系统使用方式灵活、方便且对使用人员技术要求低,相对于传统管理模式,工作效率有显著提高。该系统的推广使用可降低化肥使用量,节约成本且可以减少环境压力,对促进农业信息化、现代化具有重要意义。     

玉米精准施肥专家系统的研究

精准施肥是玉米精准作业系统中的重要组成部分,结合玉米生产的实际情况,综合信息技术、传统施肥技术和专家的经验知识,利用ASP.NET技术和SQLSERVER2005数据库平台,研制并开发了玉米精准施肥专家系统,该系统的开发为玉米精准作业提供了方便的操作平台;系统融合了人工智能等多项信息技术,构建了规范的数据库、模型库和知识库,避免了数据冗余,有利于施肥数据的规范化管理;高效的数据处理和推理机制,提高了精准施肥的准确性。玉米精准施肥专家系统的应用,给传统的玉米生产注入了新的生机和活力,降低肥料投入,减少环境污染,提高玉米产品质量和产量。     

玉米精确施肥系统的研究与应用

以玉米施肥为突破口,将人工智能技术与全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)技术相结合,以玉米养分平衡法数学模型为核心,采用面向对象技术,开发研制了玉米精确施肥专家系统。该系统主要解决玉米产量预测和精确施肥2大问题,最终为用户打印出包含预测产量、推荐品种、建议施肥量、效益分析情况在内的玉米精确施肥咨询单。该系统的应用可降低玉米生产成本,使农民增产增效,实现低投入高产出。     

自主移动农用机器人导航系统故障诊断分析

通过对自主移动农用机器人运行过程数据序列的统计辨识,逐步累积故障识别能力,建立有效的故障诊断体系。运用时间序列分析法对正常和故障情况下导航系统中定位部件GPS输出随机信号进行分析,得到判断GPS性能故障的方法。建立GPS随机漂移数学模型AR(p)模型,并采用K-L(Kullback-Leibler)信息测度检测法构造相应的信息距离差别函数进行系统状态检测。利用该时序分析法能够有效地检测出系统故障。     

基于“3S”技术的玉米精准种植决策系统的设计

为了解决玉米种植过程中的测土施肥、品种选择、病虫草害诊治、产量预测和效益分析等精准决策问题,利用"3S"技术、人工智能技术和计算机程序设计等相关技术设计并开发了玉米精准种植决策系统。通过应用该软件系统,得到专家级的指导意见,帮助农民进行精准化玉米生产。     

基于WebGIS的玉米精准施肥系统的研究与设计

WebGIS应用于农业领域技术上已经较为成熟,可将其应用于玉米精准施肥的实例却较少。本文通过分析实际的应用需求,选择Java和ArcGIS Server9.3结合JSF框架及AJAX技术,设计并实现了玉米精准施肥系统。详细介绍了系统的体系结构,研究内容与主要功能,列出了施肥分析的部分关键代码,并以吉林省长春市为例给出了该系统的实际应用。     

基于PLC的液压无级调速变量施肥控制系统的研究

设计了以PLC为控制核心、液压马达为执行机构的变量施肥控制系统。该系统由PLC控制器、信号采集单元、液压传动控制组成,通过使用step7-Mico/win32 V3.2编程软件实现了手动控制、GPS导航定位和无GPS定位三种变量施肥工作模式,并对其进行了控制精度试验。试验表明:在机具速度为6km/h,施肥量为300~1280kg/ha范围内时,马达转速的系统控制误差≤8%。     

基于GIS与GPS的水稻施肥试验研究

2008年通过GPS定位在广西柳江县基隆村水稻种植区8.69ha的水田上采集10个土壤样品,分析其碱解氮、速效磷和速效钾含量,同时运用GIS空间分析功能对土壤碱解氮、速效磷和速效钾进行空间插值分析,并依据所得土壤养分含量选择4块水稻田进行精准施肥与常规施肥对比试验,探讨在高度分散的农业生产管理模式下水稻精准施肥技术。田间试验结果显示,4田块精准施肥均比常规施肥增产,平均增产稻谷331.5kg/ha,增产率为5.6%;且节省肥料投入,每公顷平均减少肥料开支579.0元,综合稻谷增产值及肥料节支费用,每公顷平均增收1276.1元。     

基于PDA的小麦测土配方施肥信息移动查询系统

在原有的基于GIS的县域小麦测土配方施肥系统的基础上,采用TCP/IP通信机制,PDA终端通过GPS接入内部网络,通过Web Service提供数据服务,实现对土壤信息和施肥决策的移动查询.     

吉林省黑土区玉米精准施肥技术研究与应用

应用地统计学、专家系统、地理信息系统和智能农机等技术,研究了吉林省黑土区土壤养分变异规律,提出了适于黑土区的玉米精准施肥模型,开发了玉米精准施肥专家系统,并通过变量施肥机进行了精准施肥的应用.与传统施肥方案相比,精准施肥使玉米增产10%以上,节肥率达到15%.     

变量施肥控制系统设计

设计了以单片机为控制核心、液压马达为执行机构的变量施肥控制系统。该系统由单片机控制器、信号采集单元、液压传动控制组成,通过使用Visual Basic 6.0编程软件实现了GPS导航定位变量施肥工作模式,并对其进行了控制精度试验。     

玉米种植技术咨询服务系统设计与开发

针对玉米种植普遍存在的选种难、盲目施肥等问题,基于多年实测土壤数据,根据示范推广经验,以养分平衡法为理论依据,采用土壤养分有效校正系数方法设计了一套玉米种植技术咨询服务系统,用于指导当地农民如何科学选种、如何精准施肥。系统具有针对性好、实践性强、地域突出等优点,根据地块自然条件因地制宜为农民推荐高产高效品种,利用目标产量法精准计算施肥量。应用结果表明,该系统能有效降低肥料投入成本,提高玉米种植经济效益。     

精准农业变量施肥GIS系统研究

为提高我国农业的科技含量和现代化水平,研究设计了精准农业变量施肥GIS系统,该系统在GPS的定位下,可实现控制大豆变量施肥播种机进行变量施肥播种作业。该软件由VisualBasic6.0语言、地理信息系统MapObjects控件和Microsoft公司串行通信MSComm控件进行编程,通过机载计算机对变量施肥机构进行控制。大豆大面积试验表明,可显著提高单位面积产量。     

基于Kriging插值法的土壤磷素空间变异图建立及分析

建立土壤养分空间数据库,并进行空间变异分析,已成为推进精准农业实施的前提和基础。本文结合国家"863"项目"玉米精准作业系统研究与应用"的要求,运用GPS(全球定位系统)采集地块信息,结合GIS(地理信息系统)技术,进行数据的处理,创建数据库、地图等操作,并应用Kriging(克里格)插值法生成土壤磷素养分空间变异图。通过对该区域土壤磷素养分空间变异特征的分析,为合理施肥、实行养分的分区管理、为指导农民科学种田,提供理论依据。     

基于Android平台移动GIS在农业气象服务中的应用研究

提升农业气象服务水平对于推动农业信息化建设具有重要的意义,而随着移动互联网的快速发展,信息化平台更多地依附于移动设备.移动GIS就是建立在移动计算环境、以移动互联网为支撑、智能手机或平板电脑为终端,结合北斗、GPS或基站为定位手段的GIS系统.文章探讨了基于Android平台,结合Google Maps API和数据库等相关技术建立农业气象服务的LBS应用,实现农业气象历史数据和实时数据在该系统下按位置信息的查询.     

基于Android的县域测土配方信息系统的设计与实现

为推进广东省农业推广工作,解决研究与应用不对称、测土配方技术推广难等问题,拟开发广东省县域测土配方施肥系统。该系统以Android智能手机为平台,结合移动地理信息系统(GIS)和全球地位系统(GPS)技术,基于GIS软件工程思想设计,将GIS和施肥模型进行耦合与集成。该系统实现了测土配方施肥定位决策与区域决策,为用户提供农业资讯、农业专业知识在线查询、专家答疑、个性化信息服务等功能,具有界面友好、用户体验良好、功能齐全等特点。该系统的推广与应用能够有效解决施肥过程中"最后一公里"问题,为测土配方和精确施肥决策工作提供参考。     

基于Android的数字油田移动信息系统构建

为提高油田生产和管理的工作效率,通过综述分析移动应用以及移动 GIS在油田数字化中的应用现状,提出了构建基于 Android的移动数字油田信息系统的思路,给出了基于 Android的移动 GIS的技术架构,对构建该系统的关键技术移动通信、移动定位、移动数据库、云 GIS 进行了分析评价,为构建移动数字油田奠定了技术基础。     

3S技术在精品水果地理省情调查中的应用

介绍了运用RS技术获取的高分辨率遥感影像,制作精品水果调查工作底图;利用GPS技术采集和移动GIS进行精品水果的外业调查和信息采集;并运用GIS技术对调查获取的图形数据和属性数据进行建库、集成管理和统计分析,获取全省精品水果相关信息。该研究可为各级政府及其相关部门提供科学准确的数据,为下一步产业集群发展、精准施策、精准管理奠定基础。     

基于移动互联网和SVM技术的玉米病害识别技术研究

本文研究采用移动互联网技术中Web service的方式采集玉米病害的图片数据,使用移动终端作为病害信息采集的主要工具,在服务器端使用SVM(支持向量机)分类方法对病害加以识别,并将结果实时返回给移动终端。提高了农业生产者和技术人员的效率,同时证明SVM在分类识别时训练样本较少情况,仍然具备较好的泛化能力。实验中对SVM参数进行了调整,发现本文方法比较适合于玉米病害的识别。     

玉米施肥技术与病虫害防治

本文分析了施肥对玉米产量、品质以及生理特性的影响,并基于玉米需肥特点对基本的施肥方法进行了研究,探究平衡施肥技术、氮肥深施技术、氮肥后移技术、精准定量施肥技术等的特性与应用优势,并通过玉米纹枯病、玉米褐斑病以及玉米螟等就玉米病虫害防治策略进行讨论。