GIS技术在建设果树资源管理信息系统中的应用

为了有效地保存和高效地利用果树资源,通过属性数据、空间数据及多媒体数据的采集,建立了果树属性数据库、果实属性数据库和基础地理数据库;利用GIS技术的空间数据管理、处理和显示功能,在可视化编程环境集成组件Arc Object中进行二次开发,构建了包括数据层、功能实现层和人机交互层的果树资源管理信息系统。基于GIS的果树资源信息系统具有数据输入和输出、数据检索分析及GIS空间查询功能,为广大用户提供了高效的查询检索途径,具有很强的实用性。     

《安徽农业科学》征稿启事

为了有效地保存和高效地利用果树资源,通过属性数据、空间数据及多媒体数据的采集,建立了果树属性数据库、果实属性数据库和基础地理数据库;利用GIS技术的空间数据管理、处理和显示功能,在可视化编程环境集成组件ArcObject中进行二次开发,构建了包括数据层、功能实现层和人机交互层的果树资源管理信息系统.基于GIS的果树资源信息系统具有数据输入和输出、数据检索分析及GIS空间查询功能,为广大用户提供了高效的查询检索途径,具有很强的实用性.     

基于CLDAS2.0驱动数据的中国区域土壤湿度模拟与评估

基于高时空分辨率的中国气象局陆面数据同化系统(CMA Land Data Assimilation System,CLDAS)2.0版本的大气驱动数据,使用Noah-MP陆面模式模拟中国区域2013—2014年土壤湿度的时空变化,将模拟结果与自动土壤水分观测站的逐小时观测值进行对比,并选取6个研究区,分析区域的平均土壤湿度时间变化特点。结果表明:Noah-MP模式能够很好地模拟出中国区域0~10 cm土壤湿度空间分布,模拟值和观测值均呈现由西北向东南和西南地区递增的趋势;从全国尺度来看,模拟值与观测值非常接近,相关系数大于0.9,均方根误差为0.008 m3/m3;从区域尺度看,Noah-MP能够很好地模拟出各研究区土壤湿度的时间变化,但是对于冻土融化时东北地区的土壤湿度存在轻微的低估。基于CLDAS2.0驱动数据得到的土壤湿度模拟结果具有较高准确性,可为农业干旱研究提供一定参考。     

北方典型农业生态区陆面过程研究简述

介绍了关于北方地区的陆面过程观测、模式发展以及陆气相互作用研究方面所取得的主要研究成果。分别从陆面过程观测、陆面过程数值模拟和陆面过程模式中土壤湿度数据同化3个方面,概述了国内开展陆面过程研究的主要内容。指出了陆面过程观测、陆面模式研究中存在的不足以及陆面过程数据同化发展的新途径。分别介绍了在西北干旱区和锦州农田开展的陆面过程观测和数值模拟研究。最后总结了陆面过程研究中存在的问题和未来发展的方向。     

基于GIS的森林资源管理信息系统建设研究

森林资源是林业生产的物质基础。主要介绍了在GIS技术支持下开发的森林资源管理信息系统,该系统包括文件管理、数据输入、数据查询、统计分析、专题图制作和报表输出等功能模块。系统采用基于OLE技术的开发方法,编程语言采用Visual Basic 6.0,属性数据库的构建由SQL Server实现。     

土地利用信息系统的数据处理

地理信患系统（Geographic Information System，缩写GIS）应用于土地利用的一项重要工作就是集成不同来源以及不同类型的数据，并创建空间数据库和属性数据库。获取数据并对数据进行处理。以及处理数据的精度决定了系统最终的使用性能。     

湖南省烟草平衡施肥地理信息系统的开发研究

利用Mapinfo7.0中文版软件和Visual Basic 6.0高级程序设计语言开发出湖南省烟区平衡施肥的地理信息系统.该系统通过Mapinfo的内置关系型数据库和Access数据库建立了主产县空间数据库、土壤属性数据库、气象数据库和烟草营养试验数据库,可进行数据的输入与输出、更新与查询、统计、养分图制作与输出等功能,且根据不同地块或区域的养分指标等影响因子给出施肥卡.     

MAPGIS下土地利用现状面状数据属性库的构建研究

土地利用现状属性库的建立是土地管理信息化的基础,也是GIS空间数据库的组成部分,在建立、更新土地利用现状空间数据库中具有重要的作用。以制作1∶5万新疆阿克陶县土地利用现状遥感解译图为例,论述地理信息系统软件MAPGIS环境下空间面状数据属性库建立的方法。     

基于GIS的稻飞虱信息发布系统

本文以ArcView GIS 3.2a作为组建信息发布系统的基本软件平台,对湖北省稻飞虱历年系统资料及有关的空间和属性数据进行分析、分类和整理,建立了包括属性和空间数据库的信息发布系统.本系统不仅具有基本的数据库管理功能,如数据的采集、输出和查询等.更重要的是还可通过系统对种群的发生动态进行时空分析,并能与相关的预测预报模型结合指导生产实践,它的运用不仅可提高各级植保站的工作效率,还能使全省虫情数据整编和管理及试验资料采集的标准化.     

纸坊沟生态环境景观本底动态监测

利用4个不同时相的航空遥感图像为主要信息源,拟定生态环境景观类型分类系统和动态系统,编制各时相景观类型图,在GIS支撑下,建立空间数据库并进行空间处理、分析,产生景观动态图和动态属性信息,为生态环境的开发利用、规划和管理提供科学依据.     

GNSS-R陆面遥感为重要补充的土壤水分监测体系设计

介绍了GNSS-R陆面遥感的原理和发展现状,在重庆市土壤水分监测现状分析基础上,设计了一种面向用户需求的土壤水分综合监测体系.在方案设计中,对人工测墒、地面气象站、自动土壤水分监测、卫星遥感干旱监测、 GNSS-R陆面遥感等5种监测手段进行了时间分辨率、空间分辨率、观测代表性的对比分析,说明将GNSS-R陆面遥感作为重要补充进行综合土壤水分监测体系设计是可行的、有益的.研究表明, GNSS-R路面遥感的应用可进一步提高重庆市土壤水分监测体系时空分辨率,填补自动土壤水分观测和卫星遥感在时间分辨率、空间分辨率之间的衔接空白,拓展GNSS连续跟踪站网新应用.与雷达估测降水、卫星重力、陆面资料同化结合,可为长江上游水资源动态监测提供支撑.     

被动微波土壤水分产品真实性检验研究进展

随着全球气候变化和陆面数据同化研究对土壤水分反演精度要求的不断提高,大尺度被动微波土壤水分产品的真实性检验变得极为重要。如何获取可以代表卫星观测尺度“真值”、并能表征空间异质性的土壤水分观测场,成为被动微波土壤水分产品真实性检验的关键问题。土壤水分观测场的构建涉及地面观测、同步观测、尺度转换等关键环节,可通过“点代面”和“多源信息融合”这2个技术途径进行构建。简要总结了应用于大尺度土壤水分的5种典型的真实性检验方法,包括实测样本数据检验、影像数据交叉检验、模型模拟检验、影响因素检验和传统地统计检验。这5种方法或缺乏对先验知识的有效利用,或忽略地面实测的重要性,或在综合利用多源数据类型的先验知识信息方面不足。随着贝叶斯最大熵理论的发展,基于贝叶斯最大熵理论和先验知识的大尺度土壤水分产品真实性检验有望发展成为一种可靠的方法。贝叶斯最大熵理论的优势在于,能够提供灵活的数据利用方式,使多种来源、多种类型的数据集有机会同时被用于卫星观测尺度的时空分析,生成高分辨率土壤水分数字地图,从而为大尺度土壤水分产品的真实性检验研究提供一个新的途径。     

MATLAB和SPSS在对坡耕地土壤水分空间变异性研究中的应用

利用强大的数据计算分析软件MATLAB和统计学软件SPSS相结合的方法对土壤水分的空间变异性进行分析,通过对样地数据插值和趋势面分析可知二次趋势面方程拟合较好,表明样地的土壤水分空间分布变异十分显著,土壤水分顺着坡度方向呈逐渐增加趋势,反映了坡地土壤水分的一般规律。计算结果对水土保持和农田灌溉有重要的指导意义。     

橡胶园土壤数据库系统的设计与构建——以海南省儋州市为例

为充分利用橡胶园土壤资源信息,实现土壤资源信息共享,在调查和收集大量橡胶园土壤资料的基础上,运用GIS和空间数据库技术,探讨了橡胶园土壤数据库系统的设计和构建方法,对橡胶园土壤数据进行了分析,提出了建立胶园土壤数据库系统的E-R模型,确定橡胶园土壤数据库的结构以及库中空间数据与属性数据的关系模型,构建了橡胶园土壤空间数据库和属性数据库,实现橡胶园土壤数据可视化动态管理。     

基于ARM11的土壤湿度自动控制系统设计

不同作物的生长发育对土壤湿度有不同的需求,为了给温室大棚农作物提供一个最适宜的生长环境,结合温室大棚现有滴灌系统的特点,设计了一套以ARM11为控制核心、土壤湿度传感器为采集模块、WIFI模块为通信模块的土壤湿度自动控制系统。此系统通过控制与滴灌系统连接的电磁阀保证土壤湿度在适宜的范围内,实现了温室大棚内土壤湿度的远程监测与自动控制;温室大棚管理人员不仅能使用HTTP协议随时、随地访问嵌入式Boa WEB Server来获取实时的土壤湿度数据,还可以通过SQLite嵌入式数据库查询存储的土壤湿度的历史数据。系统测试结果表明,该系统能实现农作物土壤湿度的远程监测与智能调控,运行可靠,测量的土壤湿度绝对误差为±3%,有一定的实用性。     

智能化海量空间信息分析与地图制图软件包IMAT设计及构建

【目的】在农业与环境研究领域,受研究条件和手段限制,多数研究实际上只能集中于点过程、局部地区或某一时段问题,只能关注某些特定主题相关现象和机制。由此产生大量分散数据。通过坐标关联可以对原先在各自独立研究中获取的不同类型数据与证据进行关联,这种连接可能赋予原先所认知的过程以新的涵义。海量空间数据分析方法能够从多渠道、多角度获得对事物的认知,并能够利用新的数据与证据不断修订假设。大数据分析的主要难点是海量空间信息不仅体量大,还要根据数据异质类型进行差异化抽提、整合和表达,难以采用现有主流软件工具,针对这一问题,本研究旨在创建一个能够以自动化和人机交互方式对异源、异质海量空间信息进行抽提、整合与大尺度、大比例尺专题图表达的专用工具--智能制图工具（IMAT）。【方法】采用海量空间信息分析方法中的流程设计与软件设计原则构建IMAT。总设计由系统体系架构设计、系统数据支撑平台设计、模块与组件模型设计3部分组成。程序采用C#为编程语言,以NET Framework 4 Extended为软件开发环境,同时调用制图软件包ArcGIS、数据库软件包Access与界面制作软件包DotNet Bar控件。【结果】IMAT含38个独立功能模块,覆盖了对农业与环境领域产生的海量空间信息进行抽提与制图表达所需主要功能,各模块既可独立进行某项特定数据分析与处理,例如,海量信息调用、存贮、空间要素统计、分类码审核、赋码、要素筛选、数据整合、制图表达等,也可通过多模块组合,完成一项比较复杂的数据抽提与表达任务,弥补了国内外主流数据库软件包与专业制图软件包与在处理海量空间信息方面的功能缺失。IMAT数据分析对象为海量空间数据库。在进行数据分析时,IMAT能够根据研究目标设定对各异源、异质、异构库进行信息抽提的规则,并以自动化、批量化方式完成海量空间信息的逻辑结构与存储结构整合;在进行制图表达时,IMAT能在全图设定分幅图差异化要素抽提规则,并以智能化、自动化、人机交互方式完成由多图幅组成的大比例尺专题图全图的视图表达。【结论】在对农业与环境主题相关海量空间信息进行分析时,IMAT既适用于土壤类型、土壤质地等以多等级分类系统表示的专题要素,也适用于土壤养分含量、土壤污染物含量、面源污染排放指数等以量化分级指标表达的专题要素;既可用于对多专题要素与图层的综合性信息抽提与复合性制图表达,还能用于进行不同比例尺、不同分幅类型的可视化地图制图。IMAT设计中采用组建化模块与模型设计构筑系统体系架构,提高了设计与研制效率;利用函数化的海量空间数据集四元表达式作为IMAT系统中各空间数据库接口文件,使得IMAT各模块均能够接受和处理处于数据整合与表达进程不同阶段的异质、异构海量空间信息,从而实现了各功能模块的可装配性,分析人员能根据数据抽提、整合和表达目标选择并灵活组合适宜的功能模块。     

寿阳县土壤墒情特征分析及其对农业生产的影响

[目的]研究寿阳县土壤墒情特征变化及其对农业生产的影响。[方法]根据我国北方旱作区的实际情况,选取典型旱作区的山西寿阳县为研究对象,主要选用寿阳气象局农气观测站和国家旱农寿阳试验站的土壤墒情资料,采用多种分析方法,对寿阳县土壤墒情特征进行分析,找出该县土壤墒情时空变化规律。[结果]土壤墒情的时间变化受降水分布影响较大,有明显的季节变化规律,冬、春、夏季墒情较差,秋季墒情较好;空间上,不同土层间土壤水分变化差异较大,土壤水分垂直变化表现为愈接近地表由于受外界气候的影响较大,变异系数则较大,而随着土层的加深变异系数逐渐减小。[结论]根据该县土壤墒情时空变化规律,分析其对当地农业生产的影响,更好地指导农业生产实践,优化种植结构,增强农业抵御自然灾害的能力,提高农民科学生产的积极性。     

信息技术在测土配方施肥中的运用

论述了国外欧美等发达国家信息技术在土壤养分管理和施肥技术上的运用特点,分析了中国测土配方施肥对信息技术的要求、发展趋势,提出了中国目前测土配方施肥信息化处理的要求、任务和内容,分析了县市农业技术推广部门在测土配方施肥运用信息技术存在的问题。测土配方施肥中信息技术的运用主要包括:(1)应用数据库技术和地理信息系统,按照标准处理和整理土壤肥料等数据和相关图件,建立属性数据库和空间数据库与管理系统;(2)利用地理信息系统和基础数据库,结合应用模型,建立耕地地力评价系统、施肥决策系统等测土配方施肥应用系统;(3)将网络技术与已建立的应用系统结合起来,实现数据库的共享化和测土配方施肥的网络化。     

广东省土壤重金属污染监测预警系统的设计

针对日益严重的土壤重金属污染问题,必须采用快速高效的办法进行现状分析和预警预报,本文综合应用数据库、统计软件SAS9.0、计算机网络和土壤重金属污染研究方法,设计了广东省土壤重金属污染监测预警系统。该系统具备数据管理、查询、分析、预警预报、制图制表等功能,系统的建立为广东省土地使用、防治土壤重金属污染提供高效、科学的信息支持,从而有助于提高相关部门治理土壤重金属污染的决策水平。     

陆面模型的网格尺度在春季土壤墒情数值模拟中的优化选择

陆面模型为区域农田土壤墒情监测提供了很好的途径,优化选择模型的网格尺度可以最有效地的利用空间输入信息,提高计算效率。本研究以海河平原内的1°×1°(115.5～116.5°(E),38～39°(N))为研究区,运用陆面模型CLM3.0分别在(1/120)～1°的14种不同网格尺度上对2003年3—5月的土壤墒情进行了独立模拟,分析在一定精度的空间输入数据条件下,陆面模型的网格尺度在该区域春季土壤墒情模拟中的优化取值。研究表明,结合模型输入数据的空间分辨率选择合适的网格尺度,可有效地减少计算机浮点计算取舍引起的误差;网格的无限精细并不能提高模拟效果,需要依据土壤砂粒百分含量数据的精度、变程及模拟目的优化选择陆面模型的网格尺度。当仅需要获得区域的土壤墒情平均值时,网格尺度的优化取值在土壤砂粒百分含量数据变程的1.4倍附近;当需要获得区域的土壤墒情空间变异特征时,网格尺度的优化取值在土壤砂粒百分含量数据变程的28%附近;当需要获得区域的土壤墒情空间变异特征及极大值时,网格尺度的优化取值在土壤砂粒百分含量数据变程的19%附近;当需要获得区域的土壤墒情的所有空间统计特征时,网格尺度的优化取值在土壤砂粒百分含量数据的空间最小尺度附近。