基于知识模型与WebGIS的精准农业处方智能生成系统研究

 【目的】根据土壤采样调查结果，插值生成田块土壤肥力分布图，并以此为基础生成变量施肥处方图指导变量施肥，即可实现节省肥料、提高经济效益和保护环境的目的，是精准农业的核心思想。【方法】本系统可根据不同采样点所得的土壤养分含量，通过Kriging插值获得肥力分布图，经整合多年产量、气象和土壤等基础数据，将作物生产潜力估算、平衡施肥等知识模型与GIS相耦合。【结果】生成用于精准农业变量施肥的处方图，并通过网络予以发布，用户通过计算机网络即可获得施肥田块的作物施肥信息。【结论】构建了基于知识模型与WebGIS的精准农业处方图生成系统的基本框架和处理流程，提高了处方图的合理性和可靠性，实现了通过网络生成和发布处方图，初步解决了目前处方图生成和发布的瓶颈。     

3S技术在精准农业中应用的研究

阐述了3S技术的原理及其在精准农业中的应用,采用差分GPS大大提高定位精度,应用归一化植被指数NDVI值对叶面积指数和植株含氮量进行监测,依GPS定位导航将田块按网格取样,经分析后生产施肥处方图已指导变量施肥.     

基于ComGIS的精准农业变量施肥处方推荐系统研究

基于组件式GIS技术开发了精准农业变量施肥处方推荐系统。该系统实现了以土壤采样测试分析数据作为土壤背景养分,并根据已有的历史产量及其他信息分析确定所要达到的目标产量,通过集成施肥模型和专家知识实现智能决策,生成田间定位施肥处方。该系统可以与智能农机进行数据交换,将生成的处方安装到变量施肥机上,能够很好地指挥田间作业控制器进行变量施肥。     

施用硅肥对水稻生长及产量的影响

2010年在丰顺县农业科学研究所田块开展早造田间施用硅肥试验,结果表明:供试田块以常规施肥+每667 m2施硅肥50 kg的产量最高,每667 m2水稻平均产量为441.5 kg,增产12.3%。     

不同土壤肥力条件下水稻配方施肥效益研究

通过多点田间施用氮磷钾肥对比试验,研究分析了不同肥力水平下进行配方施肥和常规施肥对水稻产量的影响,并进行了经济效益比较。结果表明,大多数田块配方施肥比常规施肥增产又增收(平均增产44.43kg/667m2,增幅达9.21%;平均增收75.82元/667m2,增幅达8.79%),部份田块的配比要进行调整校正。由此可见,配方施肥为水稻科学施肥提供了依据,配方施肥可在都匀市水稻生产上推广。     

机械驱动式精密变量施肥播种机的研制

根据精准农业变量投入的技术要求,研制成功国产变量施肥播种机。该播种机由变量控制器控制机械式无级变速器,根据GPS的位置信号,完成处方图设计的播种施肥作业。通过对播种机的静止和地块工作试验可知,变量施肥控制可靠,变量数据记录正常,播种作业效果良好。     

等值线和等值面生成算法在精准农业变量施肥中的应用

为了满足精准农业变量施肥中面状处方图生成的需要,该等值线、等值面生成算法在VisualC 6.0开发环境下结合ESRI公司的GIS控件MapObject2.0实现了由空间散点数据在不同插值算法下经过等值线最终生成等值面的功能,应用在变量施肥处方图生成中实现了生成等值面形式的施肥处方图的功能。     

农田管理措施对红壤稻田系统杂草种群结构的影响

以长期定位试验为依托,研究了红壤稻田系统不同轮作制度、施肥条件、地下水位状况对晚稻田间杂草种群的影响.结果表明:在不同轮作制度下,稻稻冬绿肥的稻田系统中杂草密度最大,为409.8株/m2;在不同施肥处理中,以单施化肥处理的稻田系统中杂草密度最大,为513.7株/m2;在不同水分管理条件下,低水位更有利于杂草的生长,杂草密度达到376.6株/m2.不同农田管理措施下杂草种群组成存在差异,以施肥措施对杂草种群组成影响最大.     

甜玉米测土配方施肥技术研究与应用

在惠城区汝湖镇仍图村开展甜玉米田间"3414"肥效试验,结果表明,供试田块中N2P2K1处理产量最高,每667m2为785 kg,比不施肥处理增产48.67%,氮、磷、钾最佳经济施用量为每667 m2施纯N 12.68kg、P2O5 8.02 kg、K2O 15.02kg,其最佳比例为1:O.63:1.18.     

基于GIS的测土配方施肥技术研究与应用

探索在测土配方施肥中导入GIS技术构建施肥专家系统平台。利用标准农田田间采样数据,构建空间地理信息浏览、土壤养分管理及测土配方施肥推荐的可视化系统平台。以宁波市北仑区的早稻和西蓝花为应用对象,将GIS技术与农田施肥技术紧密结合,指导农田合理施肥。     

变量悬耕施肥机结构及工作原理

该文介绍了一种适合水田和旱田旋耕作业,应用精准农业原理可与国产拖拉机配套实现旋耕作业的变量旋耕施肥机,该施肥机在GPS导航系统的帮助下可以按照预先设计的处方图在旋耕作业的同时实现变量施肥。机械采用普通的国产外槽轮排肥器作为变量施肥机的肥料计量装置,通过调整外槽轮的转动速度达到调整肥料量的目的。该机作业幅宽为2m,配套动力为50马力以上中型拖拉机。施肥机械在田间的作业原理和基本的结构也进行了详尽的介绍。     

RTK GPS mapping of transplanted row crops

This study demonstrated the feasibility of using a real-time kinematic (RTK) global positioning system (GPS) to automatically map the location of transplanted row crops. A positive-placement vegetable crop transplanter retrofitted with an RTK GPS receiver, plant, inclination, and odometry sensors, and an on-board real-time data logger were used for transplant mapping in the field during planting. Sensing the location where each plant was placed in the soil using an absolute shaft encoder mounted on the planting wheel proved to be more robust and accurate than using an infrared light beam sensor to detect the stem location of each plant immediately after planting. Field test results showed that the mean error between the plant map locations predicted by the planting data and the surveyed locations after planting was 2 cm, with 95% of the predicted plant locations being within 5.1 cm of their actual locations. Along-track errors were greater than transverse-track errors indicating that some improvement in plant map accuracy might be obtained by characterization of dynamic planting effects on final plant location. Overall, the system was capable of automatically producing a centimeter-level accuracy plant map suitable for use in precision plant care tasks such as intra-row weed control.     

基于GPS的农田信息采集与处理系统的设计与实现

农田信息的有效采集和管理是实践精细农业的重要基础。开发基于GPS的农田信息采集与处理系统,包括空间信息采集、空间信息处理、土壤属性、网络查询和帮助模块。用VB 6.0中的MSComm控件,编制RS-232串行通讯接口程序,实现GPS数据的计算机实时采集;编程实现GPS定位数据的过滤、分解、保存及定位精度分析;编制高斯-克吕格投影程序,把WGS-84坐标转换为二维直角坐标;开发土壤属性管理模块,实现土壤水分的采集和分析;设计农田信息的网络查询模块等。该系统经过测试和使用,具有操作简便,性能稳定等特点。     

ArcView在开发土壤养分空间分布图层中的应用

本文根据田间土壤采样数据，以“精确农业”为指导思想，以地统计学为基本原理，以GIS软件ArcView为工具，生成了土壤养分空间分布图，这是了解土壤养分空间变异性的重要手段，从而为以后的精确施肥奠定了基础。     

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。     

Comparing high density LIDAR and medium resolution GPS generated elevation data for predicting yield stability

High density light detection and ranging (LIDAR) imaging has been shown to be able to define yield stability areas of a field for multi-cropping. Since LIDAR imaging is expensive and not widely available, it was hypothesized that medium resolution GPS elevation data which is commonly collected with variable rate technology (VRT) controllers and crop yield monitors could be used in lieu of LIDAR imaging. If proven, growers would be able to construct yield stability maps of their fields without the expense of obtaining LIDAR imaging. After substituting medium resolution GPS elevation data derived from the crop yield monitors, the procedure developed for developing a crop yield stability map was invoked and tested. The hypothesis that medium resolution GPS data could be used in lieu of LIDAR data was found to be invalid as the map generated incorrectly identified both high yield and medium yield areas of the field as low yielding areas as well as the inverse. While disappointing, high resolution GPS data from real-time kinetics (RTK) systems is yet to be tested and may offer an additional avenue to developing crop yield stability maps.     

农田精确施肥决策支持系统的设计和实现

 采用GIS组件Mapobjects,以作物管理知识模型为智能决策支撑,将GIS、GPS和模型进行耦合与集成,建立基于田区作物产量、土壤养分和苗情监测的农田精确施肥决策支持系统。本系统可接受GPS信号、录入与修改属性数据,查询和分析农田信息的时空差异,生成基于田区差异的肥料运筹和播种密度处方。系统在南京六合水稻示范区进行了模拟应用。结果表明,该区在产量提高的同时,施氮量由采用农户常规管理220 kg·ha-1减少为183.4kg·ha-1,在空间尺度上,既有效补充了严重缺氮的地块,也避免了在不需再投或只需少投     

基于GPS-OEM的车载农田面积测量系统的设计

根据GPS定位信息的采集、测量实际农田试验数据,得出的农田面积测量简易算法,设计出一种基于GPS-OEM的车载田间面积测量系统。该系统在农业机械作业时,利用GPS-OEM模块实时接收GPS定位信息,能够算出农业机械的动态作业面积。系统拥有常用的CAN总线通信接口和存储设备,方便与其他设备实现信息共享和数据存储。并具有测量准确,价格低廉等特点,适合于各种农业机械作业面积的测量。     

基于嵌入式GIS的电力巡检系统的研究

介绍了一种基于嵌入式GIS技术的电力移动巡检系统的设计与开发。系统硬件由掌上电脑和CF卡式GPS接收机组成，软件平台为WINCE，嵌入式GIS开发工具采用eSuperMap。所开发的系统支持配电网络电子地图导入和基本操作，可以基于GPS获取位置信息，实现杆塔快速定位，记录或查询缺陷信息。该系统利于提高农村配电网络的线路巡检效率，有实用性。