基础农田信息获取、表达方法与应用研究

基础农田信息获取、表达方法与应用研究

孙景荣[1]2002年在《基础农田信息获取、表达方法与应用研究》文中研究说明本论文对基础农田信息的获取、表达方法和应用方面进行研究,其目的是在田间实现快速实时地定位获取基础农田信息,并以一种直观的方式来表达基础农田信息,为指导配备了DGPS接收机的农业机具变量作业提供决策依据。 在本论文中,通过对国内外获取、表达基础农田信息的研究现状的分析,基于GPS接收机获取的定位信息与常规检测仪表信息的融合,提出了GPS接收机与常规检测仪表结合,快速实时地获取农田空间位置信息和属性信息的方法;针对精细农业实践的需要和农村用户的特点,试验研究脱离GIS平台以图形的形式表达农田信息,应用Visual C++编程语言从底层开发具有GIS功能的应用软件。在该应用软件中实现GPS接收机与计算机的串行通信,从融合信息中检索出经纬度坐标和属性信息形成为采样数据,存储到数据文件中;可以浏览、查询、添加、修改和删除Access数据表中的数据记录;利用存储在数据文件中的采样数据生成属性信息分布图,实现用栅格图形来表达基础农田信息;对于配备了GPS接收机的农业机具,可以根据GPS定位信息从属性信息分布图中实时地提取当前农业机具所在位置的土壤的属性信息。 取得的研究成果有:GPS接收机与常规检测仪表结合,实现快速实时地定位获取农田信息;脱离GIS平台实现采样数据的存储和处理,并以栅格图形表达农田信息;在DGPS引导下可以从属性信息分布图上提取属性信息。论文的研究成果可以为指导精细施肥、精细灌溉等农作提供决策依据。

邹金秋[2]2011年在《农情监测数据获取及管理技术研究》文中指出农情信息在国家粮食安全保障、农业结构调整、农业资源开发和保护、农产品市场拓展、农业防灾减灾、农业可持续发展等方面已经并将继续发挥积极的科技支撑作用,开展农情监测意义重大,必须坚持长期业务化运行。监测农情需要及时、准确的农田参数数据支持,同时离不开高效的数据管理与处理方法。因此,论文主要围绕农田数据采集、数据综合管理和预处理叁个关键内容开展研究。及时准确地获取农田参数及其时空动态变化信息是农情监测的前提和关键,针对农田参数获取技术的现状和问题,本文进行了系统的研究。首先确定了农情监测需获取参数类型和田间采集方法;然后研究数据传输技术,疏通了数据传输流、采集业务流等关键问题;最后在可行、经济和稳定的原则下架构农田参数获取体系,并利用现有平台搭建了两套采集系统,借助无线传感网技术及成果开发了数据入库系统,实现了定点农田参数的自动采集,同时通过共享平台和移动终端实现移动模式下农田参数采集更新。农情监测所用数据具有海量、多源、异构、多时空尺度等数据特征,同时具有多业务、多元化的应用需求,目前单文件管理模式下存在数据安全性差、查询检索慢等缺陷和问题。建设海量、安全、高效、规范的数据管理系统是农情监测的重要基础。本文通过综合利用和集成用户角色权限、数据加密及备份、空间数据模刑、元数据和数据字典等关键技术,利用Oracle10g和ArcGIS9.2等平台,搭建了集影像、栅格、矢量、属性和多媒体等数据为一体的国家级农情监测数据库。为了延伸农田数据的综合利用能力,开展数据预处理技术研究。在系统研究监测参数空间化表达方法的基础上,提出了基于影像分类结果的农田土壤温度、湿度数据空间插值方法;此外,针对栅格数据产品时空分辨率差异,初步研究了空间栅格数据融合同化技术。最后通过系统集成,可以完成农情所需数据的业务化预处理。本文的研究成果可为农情监测提供可靠的数据支撑服务,同时取得了一定的技术创新:1.基于无线传感网与WebGIS技术实现了农田参数实时采集和在线更新应无线网络定点采集系统构建的需求,开发了农田数据自动入库平台,实现了定点采集数据的实时采集和数据校正。现阶段采用无线网络采集农田数据存在一次性投资成本过高的门槛,且移动采集是必不可少的方式,因此,本文利用WebGIS和互联网等技术,构建采集、传输环节中多源数据访问与操作的中间件,屏蔽多源数据的异构性和传输接口的复杂性,以在线服务形式为用户提供农田参数的共享和互操作,实现数据实时采集更新。2.利用特色元数据和数据字典等技术实现数据高效管理首先,利用空间矢量、影像栅格等时空对象关系数据模型,实现了海量多源数据的高效组织和存储。同时,通过元数据目录技术实现数据的统一管理和高效检索,系统设计了属性、矢量、栅格、原始影像、影像产品等数据的元数据,有效解决了数据冗余、输入信息困难等难题,实现了真实数据与元数据目录灵活关联。最后,定制了特色的数据字典,通过严格定义数据关系、数据类型和安全级别等,保证了数据扩充性和安全性。3.提出了改进的农田观测数据空间插值流程本文提出了一种基于影像分类结果介导的空间插值流程,在分类控制下进行空间插值,克服了传统空间插值的盲目性,进一步提高了农田观测数据的空间插值精度。

郭燕[3]2013年在《农田多源信息获取与空间变异表征研究》文中研究指明农田多源信息的获取是进行农田土壤、作物与环境等信息空间变异特性研究的基础。随着新一代高分辨率主被动遥感卫星的发射和各类近地传感器的快速发展,利用各自的优势进行农田多源信息获取、空间变异表征与数字制图研究,已成为当前国内外研究的热点。特别是针对土壤信息快速获取与空间变异研究,国际土壤学界给予了极大的关注。国际土壤学会在2002年第17届国际土壤科学大会上新成立了计量土壤学专业委员会(Pedometrics, Commission1.5),提出利用数学和统计学方法研究土壤的分布和发生。2008年又成立了土壤近地传感(Proximal Soil Sensing)工作组,发展各种土壤信息室内外近地快速获取的方法和手段,推进传统土壤理化测试分析向土壤野外实时监测方向发展。本论文围绕上述研究热点,以浙江省杭州湾滨海围垦试验田为样区,针对土壤盐分、水分等关键影响因子,利用近地传感器和主被动遥感等多种手段开展农田信息快速获取和解译、土壤采样方法、农田管理分区与数字土壤制图的研究,为研究区进行土壤科学改良和农田精确管理提供技术支撑与辅助决策指导。主要研究结果包括以下四个方面:(1)基于近地传感器数据的土壤盐分时空变异研究在海涂围垦区,土壤盐分是影响作物生长的一个重要因素,本研究利用2009-2011年实地测量的土壤表观电导率(ECa)数据,结合传统统计和地统计方法进行土壤盐分的时空变异研究,揭示土壤盐分的空问变异情况,以期为作物种植和农田土壤管理提供依据。空间分析表明,土壤盐分含量高的区域位于研究田块的中部,土壤盐分含量低的区域位于田块的周围。时序上的变异性分析表明,随着围垦利用年限的增加,土壤含盐量逐步减少,年季减少的幅度在降低,年季之间多重比较分析差异显着。时序的稳定性分析表明,在中部土壤盐分含量高的区域,具有时序变异方向上的稳定性,而在土壤盐分含量较低的周围区域,时序稳定性相对较差。这对于农业生产者了解围垦区土壤盐分的时空变化规律,科学指导土壤改良和农业生产具有重要意义。(2)基于星地数据的RSM土壤采样设计研究从土壤采样设计两个基本原则——样点个数最小化,差异最大化出发,针对当前存在的问题——样点个数和样点位置如何确定,利用ECa数据和后向散射系数(σ0)数据,结合方差四叉树法(VQT)和曲面响应采样设计(RSM)进行土壤肥力高效采样方法的研究。本研究田块中,先采用VQT法得到合理的样点数目为12个,再采用RSM方法进行样点位置的确定和优化,从而确定12个土壤采样点。与传统的42个规则网格采样点比较,两种采样方法具有统计上的相似特征,t-检验的Tukey-Kramer HSD比较表明,差异不显着。说明本方法与传统网格采样方法相比,样点设计的采样效率更高,这对于土壤采样策略的进展具有重要的推动作用。(3)基于星地多源数据的农田田间管理分区与数字制图研究随着遥感技术和近地传感技术的发展,高分辨率遥感影像和农田快速实时获取的信息在土壤学科中的应用越来越广泛。本研究综合利用反映海涂围垦区土壤盐分的土壤电导率信息,反映作物长势的归一化植被指数(NDVI)和反映土壤水分特征的后向散射系数(G0)作为输入变量,采用模糊κ-均值聚类算法来定义田间管理分区,并利用模糊性能指数(FPI)、改进分类熵(MPE)和聚类独立性指数(S)有效地确定了最佳聚类效果和分区数目,结果表明,最佳分区数目为3。用混淆指数(CI)评价单个管理单元分区效果的好坏。通过划分管理分区来指导土壤采样,能通过少量的土壤样品调查获取各管理分区的土壤养分变异特征;另一方面利用地统计学方法进行制图,进行土壤空间变异田间尺度的表达,给农户提供最直观的数字土壤图,可以为分区进行精准农业管理提供决策依据,具有重要的理论和应用价值。(4)基于原位可见-近红外(vis-NIR)高光谱技术的土壤制图研究vis-NIR光谱技术是近地传感技术中的一个重要分支,与常规土壤理化分析相比,可见-近红外光谱测量技术具有快速、无损、高通量、低成本等特点。本研究利用ASD FieldSpec Pro FR野外型光谱仪获取的vis-NIR数据,进行土壤光谱数据处理、预测建模和数字制图方法研究。研究中,将野外现场获取的土壤光谱经过去噪和倒数的对数转换(Log (1/R))为吸收光谱后,利用逐步回归分析法寻找表征土壤属性的特征波段,然后利用偏最小二乘法(PLSR)进行土壤属性的预测与建模,结果表明,采用逐步回归法提取特征波段,利用PLSR可以对土壤有机质(SOM)、总氮(TN)、CEC、速效氮(AN)、速效磷(AP)和速效钾(AK)进行准确的预测。例如,对AP,模型可以解释98.9%的变异,RMSE和RPD的值分别为1.03和9.98。即使最小的解释变异模型(TN),也可以解释87.4%的变异,RMSE和RPD的值分别为0.56和3.15。最后利用土壤光谱数据和实测土壤属性数据(SOM、TN、CEC、AP和AK)分别进行克里格插值制图,两组土壤属性空间分布特征基本相同,说明野外光谱测量手段在农田土壤属性快速获取与数字制图方面具有很大的应用潜力。本研究基本完成了研究内容,达到了预期的研究目标,取得了以下新进展:(1)利用遥感和近地传感器技术各自优势获取的多种农田信息,综合运用在土壤空间变异研究、土壤采样研究和农田管理分区中,有新意。在土壤肥力采样方法的研究中,以围垦区土壤限制因子——水分和盐分数据为基础,提出了VQT和RSM方法相结合,从土壤空间变异特性出发来解决土壤采样问题的方法。一方面解决了采样点位置的问题,另一方面也考虑了数据的空间位置,同时打破了VQT方法中采样形状是矩形的限制。与传统的网格采样方法进行比较,RSM采样方法速度快,效率高。(2)针对土壤制图中的田间尺度制图问题,利用多源数据进行土壤空间变异制图分析。如针对田间管理分区及制图问题,综合利用围垦区土壤限制因子盐分、水分信息结合作物长势信息,采用模糊κ-均值聚类进行管理分区划分并制图,为精准农业管理提供最为直观的依据。针对原位信息采集制图问题,利用vis-NIR原位测量的土壤高光谱信息,进行土壤属性预测特征波段的筛选、预测和制图,预测结果良好,为利用野外光谱测量手段进行实时快速的获取土壤属性空间分布信息提供理论支撑,同时也为农户的田间管理提供最为直观的图形数据,对国内进行土壤光谱的原位测量与建模研究具有重要的意义。

王雪峰[4]2004年在《基于RS与GIS的变量施肥处方生成系统研究》文中研究说明变量施肥是精准农业的主要内容之一。本文通过与传统变量施肥方法相比较介绍了基于RS和GIS的变量施肥方法及其在系统中实现。系统是863重大行业3S应用示范—农业项目的子课题作物品质遥感监测与肥水调优栽培决策支持系统中的一部分。系统在决策支持系统中吸收了专家系统的智能决策,利用组件技术实现了遥感、地理信息系统、模型、知识之间的无缝集成,应用3S的理论与技术构建了一个智能的处方生成决策支持系统。系统以VC为主要开发工具,采用了面向对象的编程方法。以国产的组件式地理信息系统为基本平台。实践中,根据已有的模型和知识系统能较好的完成对处方的生成,并通过了中期的验收。系统的成功开发对精准农业的变量施肥具有较大的实用意义和参考价值。

吴进[5]2007年在《精准农业模式研究》文中提出“精确农业”又称精细农业、精准农业、数字农业或信息农业。它是基于现代信息技术发展起来的一种新型现代农业生产形式和管理模式。精确农业的基本含义是利用遥感(RS)、卫星定位系统(GPS或WWPS)、地理信息系统等技术实时获取农田每一平方米或几平方米为一个小区的作物生产环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息,及时对农业进行管理,并对作物苗情、病虫害、墒情等的发生趋势,进行分析、模拟,为资源有效利用提供必要的空间信息。在获取上述信息的基础上,利用智能化专家系统、决策支持系统,按每一地块的具体情况做出决策,准确地进行精准播种、精准施肥、精准喷洒农药、精准灌溉、精准收获等精准作物生产管理。精准农业是未来农业发展的方向,是实现农业可持续发展的主要途径。本文研究了四个方面的内容:精准农业的基础理论、精准农业的技术体系、精准农业的模式设计及精准农业发展中存在亟待解决的问题。①精准农业的基础理论:本部分主要提出了精准农业的具体概念,并指出本文主要是进行种植业的精准农业研究;综述了精准农业理论基础和技术基础;最后还指出了精准农业结构及国内外发展精准农业的基本模式。②精准农业技术体系:本部分研究了精准农业技术是由四部分组成,农田信息获取、农田信息管理与分析、农业决策分析及农田决策实施途径。其中重点研究了高光谱遥感技术在农田信息采集中的应用;基于GIS技术,建立农业决策支持系统的方法;农作物产量监测技术、精准施肥、精准喷洒农药、精准播种、精准灌溉和精准收割技术的实现方法。③精准农业模式设计:以江汉平原某一农业区为例,假想设计了一种实现精准农业技术的模式,指出了在现阶段条件下,只有国家在政策和资金的大力扶持下,以县市为单位,充分利用各农业局现有农业技术员,在各农户起辅助作用的情况下,精准农业才能实现。④精准农业发展中存在亟待解决的问题:主要存在叁个方面的问题:政策问题、研究问题及培训问题。重点研究了研究方面存在的问题,最后指出今后十年应解决的问题。

聂兵[6]2009年在《我国精准农业的实施路径及其方向选择》文中进行了进一步梳理精准农业作为现代农业的新思想,其应用前景已在国际上形成共识,本论文在充分了解精准农业的发展历史、国内研究现状及精准农业的相关理论的基础上,分析了实施精准农业存在的问题,从GPS和GIS技术应用的视角分析了我国精准农业的实施路径及其发展方向,并且提出了其实施路径及其发展方向,从而实现对农业生产的经济、有效、精准管理。本论文研究的内容主要包括以下五个方面的内容:(1)精准农业基础理论。主要提出了精准农业的具体概念及其相关理论,综述了精准农业理论基础和技术基础,指出了精准农业结构及国内外发展的基本模式;(2)实施精准农业的环境条件。包括农业过度分散经营、复种指数高、水资源短缺、化肥农药投入过大、农膜不分解等;(3)我国实施精准农业中存在的问题主要是。从设施简陋、操作难以达到精准、专用品种及肥料的开发滞后、经营管理水平较低以及组织化程度低四个方面的问题进行分析;(4)实施精准农业的技术体系。本部分是由农田信息获取、农田信息管理与分析、农业决策分析及农田决策实施途径四部分研究了精准农业技术。(5)精准农业的方向选择。结合我国国情研究了我国精准农业发展方向,实施方向以及政策导向。

裘正军[7]2003年在《基于GPS、GIS及虚拟仪器的精细农业信息采集与处理技术的研究》文中研究说明精细农业是21世纪农业发展的一个重要方向,将推动粗放型农业向知识型、技术型的现代农业转变,在发达国家已被认为是跨世纪作物生产管理的一场革命。精细农业的核心是针对农作物的生长环境及生长状况在空间和时间分布上存在的差异,实施精确的变量管理措施,实现低投入、高效率、可持续的农业生产。精细农业的实施主要包括叁个环节:农田信息的采集、信息的管理与决策、变量作业,其中农田信息的采集是实施精细农业的前提。本文结合我国的实际情况,重点研究了基于GPS、GIS及虚拟仪器的农田信息的采集与处理技术,主要研究内容如下: 1)在分析GPS卫星定位原理及输出语句数据格式的基础上,设计了OEM型GPS接收机与计算机的硬件接口及WINDOWS通讯程序,实现了GPS数据的计算机实时采集。给出了GPS数据的处理方法,提出了使用叁角形分割法计算农田的面积的方法,并编程实现了农田面积的GPS测量计算。 2)对4种不同类型的GPS接收机的定位精度进行了试验。静态试验结果表明,Ag132定位误差为0.3696m,定位精度最高,其次为MAP330和GPS25 OEM板,而MAP315最差。在GPS面积测试中,动态移动测量的精度与静态定位测量的精度相当,边长及面积的误差均小于5%,测量精度较高,能满足精细农业测量的要求。 3)针对农田信息采集的特点,研究了农田信息的采样方案,提出了多种采样策略,认为应根据具体的测量要求采用相应的采样方案。设计了农田信息数据采集平台,采用网络分布式结构及模块化设计思想,将采集的信号分为模拟信号、数字信号和频率信号,并设计统一的模块加以采集,平台具有很好的通用性和可扩展性。 4)建立了基于GPS的农田地理信息无线测量系统,该系统由GPS接收机、测量仪、GSM无线通讯模块及计算机组成,通过GPS测量农田的地理信息,以无线通讯的方式将测量数据实时传送到计算机中。解决了GPS数据存储、测量系统的移动性及系统长时间测量等难题,试验表明该测量方式是可行的,且数据通讯距离几乎不受限制。 5)研究了土壤水分快速测量方法及测量原理,研制了基于GPS定位的土壤水分快速测量仪。试验表明,土壤水分在农田平面上的分布存在很大的差异,含水率分布在17.5%~40.5%之间;土壤水分在截面上的分布上存在分层现象,且随着深度的增加,土壤含水率有先增加后逐渐减少的趋势。土壤水分分布的差异为精确节水灌溉提供了依据。浙江大学博士论文 摘要 6)分析了多种农田信息空间插值方法。距离反比法插值对距离比较敏感,出现很多以采样点为中心的圆形分布,在以点为中心呈扩散状分布的农田信息,采用距离反比法具有较好的插值效果。样条法插值获得的等值线分布图比较光滑,当采样点比较密集时,具有较好的插值效果,运算速度也较快。克立格插值对数据呈正态分布的空间样本具有很好的插值效果,并且能够分析插值误差,但运算速度最慢,且需要人工判断选择拟合模型。 7)使用四种拟合模型对农田速效钾的分布进行克立格插值试验,结果表明采用不同的拟合模型,插值的效果存在差异,其中高斯模型的拟合程度最佳,线性模型其次,而指数模型和球状模型较差。在克立格插值分析中,应根据农田信息的实际情况,采用不同的拟合模型。 8)研究了虚拟仪器技术在农田信息采集中的应用。建立了土壤pH值和电导率的虚拟仪器测量系统,系统由测量电极、高阻放大电路、DAQ卡及计算机系统等组成,使用LabVew设计虚拟仪器程序。试验结果表明使用虚拟仪器测量农田信息是可行的,可将虚拟仪器作为农田信息采集的统一平台。

陈彦清[8]2015年在《网格环境下基于多尺度指标体系的耕地质量评价方法研究》文中指出目前,我国正处于传统农业向现代农业的过渡阶段,生产经营的目的和方式正逐渐发生着变化,而己有的耕地质量评价方法对于依赖传统农业生产方式的、长期相对稳定的耕地质量的衡量较为适用,对于现代农业对耕地质量多层次水平建设的要求还存在一定的缺陷。基于此,本文在国土资源部提出的农用地质量分等方法基础上,提出了一种基于现代农业视角的、多层次的耕地质量评价方法,制定了总体的评价原则和方法,分析了评价指标的计算尺度,并提出了采用网格数据环境评价耕地质量的建议。本研究可为现代农业背景下的耕地质量建设与保护提供理论指导,同时为未来国家标准的修订作前期探索研究。文章最后以扬州市宝应县为研究区进行了评价和分析。评价结果表明,该方法能够有效反映基础设施及农机化等因素对现代农业下的耕地质量的影响,较好解决了原方法因依赖历史经验值而无法对补充耕地和高标准农田的质量进行准确评价的问题,同时评价结果对基本农田划定与调整具有指导意义。本文的主要研究和工作涉及到以下几个方面:(1)提出了基于现代农业背景下的多层次耕地质量评价方法。该方法从现代农业的耕地质量定位出发,在继承农用地质量评价方法中的相关原则的基础上,强调现代农业下的生产方式、经营目的和科技手段等对耕地质量的影响。具体评价中,在立地条件上,提出进行地形、水分、灾害和土壤修正,凸显了自然条件差异引起的耕地质量差异,使理想状态的生产潜力进行逐级修订后更贴近现实立地条件下所能发挥的生产潜力;农田装备水平上,强调耕地空间分布的规整性和基础设施的完备性对于人们挖掘耕地生产能力的影响;经济服务水平上,以社会对耕地生产提供服务能力高低评估社会经济和技术水平对耕地质量的影响。(2)提出了在适宜尺度下计算耕地质量评价指标的思想,并基于该思想构建了多尺度耕地质量评价指标体系。根据本文研究的评价方法,分层次制定了评价指标。以研究区数据为例,研究了各项指标的最小计算尺度的确定方法。最后根据最小计算尺度对各项指标进行微观、中观及宏观的归类分析。指标计算尺度的区分有助于提高指标计算结果的准确度以及计算或获取指标的职能单位的定位,对于指导实际工作开展具有重要意义。(3)制定了耕地质量评价指标适宜网格判定规则。本文根据各项指标在不同网格下的异质性、冗余性、空间变异性等特性进行综合分析,制定了各项指标适宜网格选取的原则和方法。同时基于评价网格不能有效反映耕地空间分布情况的问题,文章又提出了多级四分表达网格方法,使表达网格更接近于耕地的实际空间分布。根据适宜网格划分方法,确定了研究区的立地条件水平、农田装备水平和经济服务水平的适宜评价网格分别为400m、200m和800m。并确定了研究区的4级四分表达网格。(4)制定了基于农田装备水平的基本农田调整方案。根据基本农田“自然质量高、集中连片”的定位,本文提出,对农田装备水平系数计算时加大“耕地规整性”权重,以此计算出的农田装备水平质量既能反映出耕地立地条件的高低,又突出反映了集中连片程度大小,适合作为基本农田划定的衡量指标。

项鹏[9]2012年在《农田作物信息远程传输和管理系统构建》文中研究表明精准农业是近年来国内外农业科学研究的热点,它以最少或最节省的投入达到同等收入甚至更高的收入,改善环境,高效利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益,对于数字农业和现代农业的发展具有重要的科学价值和实践意义。精准农业中大部分应用都以准确详细的农田信息为基础,在面对农田数据采集点数目众多、位置分散等情况时,传统的人工记录方式与现场传感器数据收集方式已经不能满足应用需求。因此,研究能够获取并管理农田作物信息的远程监测技术并开发出相应的农田作物信息远程传输和管理系统,对实现农业的现代化具有重要意义。本研究根据精准农业中农田作物信息实时传输和管理的实际需求,结合嵌入式技术、计算机技术、数据通信技术,构建了农田作物信息远程传输和管理系统。本文在农田作物信息无线传感器网络的基础上,研究了无线传感器网络与GPRS网络间信息转换的方式,设计了同服务器进行通讯的自定义数据通信协议,实现农田作物-大气-土壤信息远程传输;研究了服务器端系统对远程数据的接收与处理方法,设计了用户交互接口与数据共享接口,基于Socket网络通信、.NET技术,开发了农田作物信息管理系统,实现了对农田现场无线传感节点的控制及感知数据的接收、处理、存储、管理与共享;研究了移动终端同服务器的通信方法,基于Android平台,开发了移动客户端系统,通过Web Service实现了农田作物信息的获取,并能通过移动终端自带GPS设备实现田问传感器节点的定位与查找功能。系统通过与农田无线传感器网络的对接、运行、调试,结果表明,本系统的设计方案具有较高的可靠性,能方便地实现农田环境下的网络监控与远程管理,是一种适合多种类型客户端访问的农田作物信息远程传输与管理系统,可为农业生产者、科研工作者、决策管理者提供便捷的农业信息服务,有利于经济有效地进行农业生产精确管理,对提高农业现场的监控与管理水平具有重要的意义,并对今后农业生产智慧管理系统的研发提供技术支持。

张纯洁[10]2008年在《基于GIS的精准农业发展模式》文中研究表明狭义的精准农业仅指精准种植业或精准农作物栽培业;广义的精准农业包括精准种植业、精准林业、精准畜牧业、精准副业(采集野生植物、捕猎野兽以及农民家庭手工业生产)和精准渔业。精准农业是一项庞大的农业系统工程,该系统工程涉及的学科包括系统学、信息学、遥感、计算机、农学、工程学科、生物、管理学、决策学等。其基本涵义是根据农产品生长的大环境性状,调节对农产品的投入,即一方面查清农产品周围内部的性状与生产力空间变异,另一方面确定农产品的生产目标,进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”,调动农业生产力,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源,取得经济效益、社会效益和生态效益。本文主要研究了以下四个方面的内容。(1)精准农业理论,详细论述精准农业的概念、理论基础、技术基础。(2)研究了精准农业技术体系,具体研究包括GPS技术、遥感技术、低空遥感、GIS技术、农田网格的划分与采样点的选取、田间实时监测技术、变量投入技术、农业机械导航控制、产量分布图及人工智能技术在精准农业中的应用。(3)基于江汉平原的精准农业模式设计,包括精准种植业模式设计与精准水产业模式设计。种植业模式研究包括环境分析与准备工作、产量数据的获取与成图、农田其它信息获取与成图、决策支持系统生成作物管理处方图、实施变量投入与效果分析。水产业模式研究包括水产环境分析、前期准备工作、水产养殖监控系统、水产养殖分析系统、水产养殖执行系统与水产养殖评价。并作了江汉平原精准农业发展的可行性分析。(4)精准农业存在的问题及今后发展的方向。目前我国的精准农业还停留在示范区研究阶段,因为经济条件和信息技术的制约还达不到大面积推广阶段,但不代表在未来几十年我们实现不了精准农业。江汉平原作为“鱼米之乡”和我国商品粮主产区,农业基础很好,可是近一二十年来农业生产力增长缓慢,大批劳动力弃农进城打工,大量化肥和农药的不科学投入直接导致了局部地区壤质退化与生态破坏,所以在江汉平原进行精准农业研究是很有必要的。

参考文献:

[1]. 基础农田信息获取、表达方法与应用研究[D]. 孙景荣. 中国农业大学. 2002

[2]. 农情监测数据获取及管理技术研究[D]. 邹金秋. 中国农业科学院. 2011

[3]. 农田多源信息获取与空间变异表征研究[D]. 郭燕. 浙江大学. 2013

[4]. 基于RS与GIS的变量施肥处方生成系统研究[D]. 王雪峰. 大连理工大学. 2004

[5]. 精准农业模式研究[D]. 吴进. 华中师范大学. 2007

[6]. 我国精准农业的实施路径及其方向选择[D]. 聂兵. 山东农业大学. 2009

[7]. 基于GPS、GIS及虚拟仪器的精细农业信息采集与处理技术的研究[D]. 裘正军. 浙江大学. 2003

[8]. 网格环境下基于多尺度指标体系的耕地质量评价方法研究[D]. 陈彦清. 中国农业大学. 2015

[9]. 农田作物信息远程传输和管理系统构建[D]. 项鹏. 南京农业大学. 2012

[10]. 基于GIS的精准农业发展模式[D]. 张纯洁. 华中师范大学. 2008

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基础农田信息获取、表达方法与应用研究
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