基于三维GIS的农田环境模拟监测的研究及系统实现

随着三维GIS技术的日益成熟,将三维GIS应用于农业领域已成为农业信息技术的研究热点。针对精准农业发展的需求,以国家星火计划示范区——吉林省农安县开安镇为实验区域,利用Sketch Up和Arc GIS技术,进行了玉米精准作业区农田环境的模拟研究,并对农田地下4个层次(0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm、60~80 cm)的土壤温湿度进行动态监测,开发了基于三维GIS的玉米精准作业农田环境模拟监测系统,实现了精准农业作业区三维虚拟场景的可视化展示。结果表明,该研究对该区域土壤墒情动态监测和玉米精准作业的实施奠定了基础。     

农田玉米土壤墒情远程监测云平台的设计与应用

[目的]研发农田玉米土壤墒情远程监测云平台,获取实时动态农田玉米土壤墒情信息,为玉米科学灌溉提供数据支持,以保证夏玉米高产稳产.[方法]采用GPRS网关接入互联网,433 Mhz无线电组成本地局域网的方式,在河南省永城市等市(县)的玉米田地安置土壤墒情监测点,对土壤墒情信息进行自动采集和分析.[结果]土壤墒情远程监测云平台能够实现玉米大田土壤墒情的实时动态监测、在线地图定位、历史数据查询和统计分析及短信预警等功能.自2015年以来,在河南省永城市、汝州市、西华县和原阳县等市(县)进行应用,测试结果表明,该云平台可准确地对农田玉米土壤墒情的变化规律进行长期实时定位监测;通过土壤墒情监测数据分析可知,其监测数据可以真实反映农田玉米土壤墒情实际状况.[结论]设计的土壤墒情远程监测云平台能够满足农田玉米土壤墒情科学监测需求,为玉米实现精准灌溉提供了在线数据采集与分析平台.     

基于可视化的时空数据挖掘研究与应用

在研究可视化与空间数据挖掘关系的基础上,探讨了可视化在时空数据挖掘过程中的应用。利用可视化表现形式使历年来测量到的玉米产量数据和精准施肥数据充分地结合在一起,同时使人们更加直观、清晰地比较和分析玉米产量和精准施肥二者之间的关系。系统地分析精准施肥对玉米产量的影响,展现了多年来精准施肥的成果,作到修正现有的精准施肥策略、指导来年的精准施肥策略,从而使得玉米增产并且更加精准地预测玉米产量。     

山西临汾灯诱地下害虫种类组成及优势种群发生动态

[目的]为明确对山西省临汾小麦玉米造成严重为害的地下害虫优势种群的种类组成及其年发生动态。[方法]利用在农田设置虫情测报灯诱捕的方法进行了山西临汾小麦和玉米一年两熟区农田地下害虫的虫口调查,通过室内鉴定、数据分析、查阅文献等对所诱集到的成虫进行结果分析。[结果]铜绿丽金龟,毛黄鳃金龟等7种为山西临汾小麦玉米一年两熟区农田地下害虫的主要优势种群,且不同优势种群年发生量和发生期均有所差异,对黑光灯的敏感度也不同。[结论]绝对优势种铜绿丽金龟成虫的发生期较为集中,一般在6月下旬至7月中旬,且其对灯光敏感度较高,可利用黑光灯对其进行监测和防治。     

黄土区采煤沉陷农田土壤养分的三维可视化

当前,我国黄土区井工采煤已经造成大量农田沉陷,但针对沉陷农田的养分表达侧重于传统的二维等值线表达,与沉陷地形变化信息不能很好地结合。以山西潞安集团司马煤矿沉陷区农田养分数据可视化为例,对不同沉陷深度下土壤特征空间变异运用Surfer软件进行三维可视化新途径研究。结果表明,应用Surfer软件的等值线功能和三维地形模块,简便、高效地实现了以空间数据形式表达沉陷农田区域的养分空间变化格局,为简便、准确掌握养分因子在整个沉陷农田区域内的空间异质特征探索出一条新途径。     

基于无人机多光谱影像的玉米含水量监测模型研究

本研究利用无人机低空遥感平台获取不同生育期玉米冠层多光谱和可见光图像,提取植被指数和纹理特征,分析不同植被指数和纹理特征在水分胁迫条件下对玉米的植株水分的敏感性特征,筛选出具有最高相关性的植被指数和纹理特征,利用线性回归法构建玉米含水量监测模型,以期为农田精准灌溉提供技术支撑。     

分布式农田土壤墒情集中监测管理系统

农田土壤墒情对作物的生长起到至关重要的作用,为了使作物生长在适宜含水量的土壤中,采用无线通信技术设计了分布式农田土壤墒情集中监测管理系统,监测中心与农田土壤墒情监测站采用C/S架构设计。根据规划,土壤墒情监测站部署在各地的农田内,利用土壤水分传感器FDS100采集土壤水分信息,再通过GPRS网络建立与监测中心的TCP/IP网络连接将采集到的数据上传;监测中心将接收到的数据进行解析、处理、分析,获取被监测区域农田的土壤墒情,并参照作物生长发育规律,为农田管理者提供精准的灌溉指导。系统准确实时地获取了各监测站的土壤墒情信息,实现了分布式农田土壤墒情的集中监测,能够为作物的精准灌溉管理提供强有力的数据支持。     

凉城县2007年农田墒情与旱情监测结果与分析

凉城县作为自治区首批国家级农田墒情与旱情监测点之一．2007年开始进行了监测．为政府部门掌握和预报墒情与旱情提供了可靠的依据．为农技服务部门和农民适时采取补充灌溉及农田蓄水保墒措施,提高水资源利用效率,为防旱抗旱技术措施的应用提供了精准的参考数据。     

基于GIS的农田管理信息系统研究

在农田空间信息数据库支持下,以MapInfo8.5为系统开发平台,利用MapBasic7.0和Visual Basic 6.0(VB 6.0)程序设计技术,建立农田管理信息系统,该系统包含农田信息采集、空间数据管理、农田质量评价、作物种植预测和农田作业决策5个子系统,把与农田作物生产信息与具体的实物地图相结合进行空间分析处理,并通过相关的质量标准和模型运算进行农田质量评价、作物生长预测、栽培管理和精准管理方案设计等,以可视化形式(地图、表格或文字)为农田信息实时、动态和形象管理提供了高效合理的平台.     

水稻精准种植信息系统集成研究

精准种植系统由农田数据采集系统、信息处理系统和农机作业系统三部分构成 ,其中信息处理系统是关键。精准种植又是一项实际操作性很强的系统工程 ,精准种植信息处理系统应当简洁、高效 ,因此系统集成是十分必要的。集成系统的设计应当遵循操作简单、结构紧凑、功能完整、系统运行稳定可靠、可移植性强等原则。集成系统的主要功能包括 :属性数据的录入、编辑与修改 ,农田采样数据的空间内插与栅格化 ,精准施肥方案的制定 ,精准种植的经济效益评价以及施肥作业的计算机可视化。