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。     

土地利用数据综合中图斑多边形决策推理

针对土地利用数据综合中图斑的化简处理,将智能体技术引入到图斑的综合处理过程中,建立了顾及多种条件的图斑重要性判断的决策机制,将可操作的几何、语义控制指标融入到推理中,实现了从图斑重要性判断到尺度变换算子选择的自动化过程,最后通过实际生产进行检验,结果显示该过程能够大幅度地提高生产效率,并能够很好地维护土地利用数据的面积平衡性以及全覆盖、无重叠、无缝隙的特征.该研究可为多比例尺国土资源数据库提供技术支持.     

农业设备更新决策的研究

农业设备更新应面向设备组使用，生成尽可能多的项目方案，按综合净效益(或费用)进行项目方案比选并具有正确的决策结构，利用有向图，建立了农业设备更新决策的综合评价有向图模型。通过计算实例，演示了模型的生成和应用方法。     

棉花种质资源管理信息系统的建立与应用

MIS系统的应用是棉花种质资源工作现代化、自动化的标志。本文介绍了用VISUAL FOXPR06．0可视化开发工具，开发棉花种质资源管理信息系统(Cottonmis)系统的过程，同时对该系统的结构、特点及适用范围做了阐述。对其数据维护模块、查询浏览模块、报表输出模块、备份恢复模块等功能使用做了介绍。     

面向服务的农业多源异构数据集成与应用

本文通过分析当前农业信息数据集成与应用中存在的问题,提出面向服务的农业多源异构数据整合方法,并据此进行数据集成。根据农业信息化系统用户需求,以多服务终端方式将农业多源数据应用于面向农业、农村和农民的信息服务。     

农业数字图书馆管理平台建设研究

以构建农业数字图书馆软硬件环境为基础,结合传统农业图书馆的实际,以及服务农业、农村、农民的需要,通过馆藏资源数字化建设、信息资源开发利用、管理信息系统设计等方式,开展了农业数字图书馆管理平台的建设与研究。     

农业气象智能决策信息系统功能分析与信息集成方法研究

在分析农业系统特点的基础上,分析了农业气象信息系统的功能需求。同时对实现农业气象系统信息集成的“6S”技术(ES、DSS、MIS、GPS、GIS、RS)进行了研究,建立了Internet环境下的农业气象信息集成模型框架。     

农业资源经济信息与动态监测

阐述了开展农业资源和农村社会经济信息动态监测的必要性，动态监测网的建设方法以及搞好动态监测的保证措施。     

县域尺度农业资源管理决策支持系统研究

该文根据实际需要,在ArcView和FoxPro支持下建立了县域尺度的农业资源管理决策支持系统。它的组成不仅包括构成系统基础的土地资源、水资源、气候资源、生物资源,同时涉及依赖这些资源而存在的各种作物、牲畜、果木,以及为这些产品所投入的生产资料。然后介绍了该系统在山东省宁津县的应用实例。县域农业资源管理决策支持系统将计算机和地理信息系统技术与当地自然地理、社会经济条件结合,根据相关的专家知识库,实现农业资源的合理利用,提高农业生产资料生产效率,同时还有效减轻农业生产造成的环境问题。     

基于面板数据模型的中国农业生产用能与农业经济增长关系

为揭示不同区域农业生产用能与农业经济增长的差异,该文以中国东中西地区为研究对象,利用1990～2008年农业生产用能与农业产值数据构筑面板数据模型进行分析。结果表明,各地区农业生产用能与农业产出增长均存在格兰杰因果关系,随着地区发达程度的降低,这种关系越发明显;同时,西部地区农业生产用能与农业产出增长还存在双向长期格兰杰因果关系。通过模型分析,进一步定量揭示了各地区间农业生产用能与农业产出增长之间关系的差异,以及地区内部各省份之间也存在差异;详述了区域经济发展水平与农业经济增长关系的密切程度,以及继续增加农业投入与农业经济持续增长出现差异的原因。最后指出,在农业现代化普及地区,重点是提高农业物资利用效率和使用合理的种植结构,而在农业现代化中等及欠发达地区,应注重农业物资投入及效率提高。     

农业数据网格体系研究

由于农业数据具有地理分布、异构和动态等特性,网络环境下农业数据的分发组织和高效能处理是一个非常复杂且具有挑战性的问题。该文设计了层次式的农业数据网格系统软件体系结构;研究了基于时空本体的农业元数据建模、农业数据空间聚类与映射、多系统信息协同和层次访问控制机制等关键技术;构建了农业数据网格节点应用环境。测试检验结果表明,所设计的农业数据网格体系具有良好的网络高性能传输能力。     

农业资源可持续利用与综合管理基础研究刍论

阐述了资源、农业资源的概念与价值及其对社会经济发展的重要意义。依据人与自然协调发展原理,探讨了农业资源可持续利用与管理的基础理论及其实现途径。     

基于多学科技术融合的智能农机控制平台研究综述

农业机械的自动化和智能化包含内容广泛,有农机定位与导航,动态路径规划,机器视觉和远程监控等,牵涉到大量的工程技术学科,包括导航、图像、模型与策略、执行器以及数据链等。农机定位与导航一般采用基于农机运动学模型结合GPS(global positioning system)/IMU(inertial measurement unit)组合导航信息,在导航路径规划算法指引下实现农机轨迹跟踪的方法。建立的农机运动学模型精度,GPS数据的连续性以及惯导器件误差系数漂移等因素都会影响该方法的有效性。路径跟踪通常采用各种现代控制理论与方法,而面对复杂的田间作业环境变化,农机的自主避障以及动态路径规划能力也会影响轨迹跟踪精度。机器视觉的稳定性和目标特征信息分离度影响着农机环境感知能力,目前目标识别主要采用hough变换,hough变换的全局检测特性决定了该算法运算量较大,需要探究改进特征提取算法。远程监控农机作业是智能农机发展的一个方向,构建无线导航,控制和视频数据传输网络有助于提高农机的智能化水平,可以采用分布式哈希表(distributed hash table)来研究网络覆盖和互联技术。该文融合多个学科,从高精度定位与导航技术、复杂环境及工况下农机运动精确自主控制技术、稳定清晰的机器视觉感知技术和基于4G网络和新一代物联网的高覆盖数据传输技术几个方面,论述了智能农机在光机电液多个学科领域内的研究现状,并指出采用北斗地基增强网络和网络RTK(real-time kinematic)技术、惯导定位误差精确建模与补偿、环境感知与自主避障、立体结构自组网技术以及多机协作是现代农业机械的发展方向。以期为现代化智能农业机械的设计提供参考。     

红壤地区农业发展区划中土壤信息系统与交互式自组织数据的集成

Element contents of tree rings and soils near tree roots collected from Deodar cedar (Cedrus deodara (Roxb.) G.Don) and Masson pine(Pinus massoniana lamb).were determined to study the relationship between the angular distribution of element contents in tree rings and the environmental information.The chemical composition and properties of soil are very much cmoplicated,which leads to the non-uniform distribution of the element contents in tree rings.The statistical multi-varialbe regression method was used to get the information of the tree-centered distribution of element contents in the environment(soil),(C‘),C‘(Z,θj),from the distribtuion of element contents in tree rings(C),C(Z,θi),which depends on the plane azimuth angle(θi),i.e.,C=C(Z,θi),where Z is the atomic number of the element,with a satisfactory result though this study is only a primary one.     

农业科研试验基地数据管理标准体系构建

农业科学数据作为重要战略性资源,在推动农业科技创新、增强农业科技竞争力方面发挥重要作用。农业科研试验基地是一手科研数据的主要来源,其数据管理标准体系的建立不仅是试验基地数据规范化管理的基础,也是规范化数据管理工作的重要一环,对于提高数据可复用性,最大程度发挥数据价值有重要意义。该研究通过国内外涉农长期观测网络、试验站数据管理标准体系内容梳理,以及对中国农业科研试验基地数据特点、数据全生命周期管理流程调研,构建了农业科研试验基地数据管理统一工作流;基于"霍尔三维结构"从标准适用数据管理阶段、标准性质、标准专业领域3个维度构建农业科研试验基地数据管理标准体系框架,并编制了农业科研试验基地数据管理标准体系基本构成表,梳理出涵盖数据全生命周期管理的标准20项,首期必建标准12项,以期为推进农业科研试验基地建设和数据管理共享提供支撑。     

农业灌溉水资源优化配置研究进展

水资源短缺是制约农业可持续发展的关键因素,因此农业灌溉水资源的优化配置对于保障粮食安全和水安全具有重要意义。该研究基于农业灌溉水资源优化配置的主要类型,对单一作物灌溉优化决策、多作物水土资源优化配置和灌溉渠系水资源优化调度3个方面的研究进展进行了系统综述。同时指出了当前农业灌溉水资源优化配置中存在的主要问题和未来研究方向,研究认为当前的农业灌溉水资源优化配置应在如下4个方面进行完善：1）建立更具生理意义的作物水分-产量-品质模型;2）在气候变化和人类活动的情景下实现农业灌溉水资源的优化配置;3）构建全面考虑水源、渠系、灌区面积、作物配置以及生育阶段的系统性农业灌溉水资源优化配置模型;4）建立以棵间蒸发最小为目标的动态灌溉优化决策模型。研究可为中国的粮食安全和水安全提供理论指导。     

基于GIS技术的地下水资源预测预报系统

基于GIS技术的地下水资源预测预报系统建立，为水资源的有效管理提供了一个新的技术手段。系统主要功能有地下水开采量数据的录入与节点化、模型计算与预测结果的显示分析、开采井/开采单位的地图编辑与指标数据的维护等。该系统采用系统MapInfo与PowerBuilder集成设计完成，利用GIS技术完成了预测年的流场(等水位线)图、水位埋深图、水位降深图的显示和分析，尤其是使用缓冲区分析技术实现了对等水位区域的开采井、开采单位的量化分析。这些分析结果可作为管理部门进行地下水资源规划、管理、决策的依据。     

基于北斗的农机作业大数据系统构建

针对全国范围农机作业动态监测和量化统计的应用需求,该研究通过在农业机械上安装北斗终端,制订数据传输规范,完成了基于北斗的农机作业大数据系统建设。该系统由农业机械及北斗终端、农机制造企业物联网平台和农机作业大数据管理服务平台3部分组成。系统共接入农机290 153辆。经数据清洗、轨迹分割和参数提取3个数据处理步骤,可获得农机的工作时长、行驶里程和作业面积等基本统计量。以2021年夏小麦机械化收割为例,利用该系统进行数据获取、处理和统计分析,输出收割机分布热力图和作业重心转移图,进行了收割时长、收割效率与收割面积等统计,分析了小麦主产区对跨区作业的依赖程度。麦收期间在线收割机累计35 243辆,日均18 568辆,收割时长中位数均值为8.3 h/d,收割面积中位数均值为5.5 hm2/d,约75%的小麦收割机进行了跨区作业,跨区距离中位数约为597 km。应用结果表明,农机作业大数据系统可准确开展数据处理和作业统计,可以向农业农村部门、农机制造企业、农机合作社和农机手提供作业动态监测和数据分析服务。