基本信息
- 項目名稱：
- 測土配方施肥專家系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 運用Arcgis、Mapgis 處理地圖信息，用mapobject嵌入Visual Basic進行二次開發(fā)。利用Access數(shù)據(jù)庫存儲測土點信息，連接到Visual Basic中，與地圖信息緊密聯(lián)系在一起提供更簡單友好的查詢方式。首先，系統(tǒng)為用戶提供小麥、玉米、花生施肥指導(dǎo)，包括肥料的選擇、施用數(shù)量和施用時期；其次，提供肥料的分類、特點及施用技術(shù)要點和作物缺素診斷及其矯正措施。
- 詳細介紹：
- 1．開發(fā)過程 1.1開發(fā)語言 ：VB 1.2軟件支持:Mapobject、Arcgis、Mapgis 、Access 1.3實現(xiàn)過程： 運用Arcgis、Mapgis 將點、線、面地理信息融合轉(zhuǎn)換成為mapobject可利用的地圖格式，用mapobject嵌入Visual Basic進行二次開發(fā)。利用Access數(shù)據(jù)庫存儲測土點的測土信息，通過ADO連接到Visual Basic中，與地圖信息緊密聯(lián)系在一起提供更簡單友好的查詢方式。 1.4 背景資料 結(jié)合農(nóng)業(yè)部最新測土配方施肥技術(shù)專家2010年提出的主要作物科學(xué)指導(dǎo)意見, 結(jié)合比較農(nóng)業(yè)部給出的針對膠東半島地區(qū)的作物施肥推薦模式，養(yǎng)分平衡法處理測土數(shù)據(jù)結(jié)果與推薦模式計算結(jié)果出入不大，但更具針對性和地域特色。 根據(jù)多方查閱資料以及專家指導(dǎo)，整理了肥料的分類及其特性、作物缺素癥狀和矯正措施以及測土配方施肥的基礎(chǔ)理論知識存儲在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，方便用戶查詢及調(diào)用。 1.5推廣方式：可執(zhí)行應(yīng)用程序；光盤或觸摸屏裝機 2系統(tǒng)介紹 首先，系統(tǒng)為用戶提供小麥、玉米、花生施肥指導(dǎo)，指導(dǎo)內(nèi)容包括氮、磷、鉀肥料種類的選擇、施用數(shù)量和施用時期；其次，系統(tǒng)提供氮、磷、鉀肥和復(fù)合肥的分類、特點及施用技術(shù)要點和作物缺素診斷及其矯正措施，幫助農(nóng)戶選擇適合的肥料及時調(diào)整施肥。 2.1施肥推薦 根據(jù)項目實施過程中得到的測土配方施肥指標體系的相關(guān)參數(shù)，推薦出一個測土配方施肥配方卡。 2.1.1 進入系統(tǒng) 2.1.2點擊“施肥推薦”按鈕，進入配方卡計算程序，包括鎮(zhèn)級推薦、村級推薦、戶級推薦。 （1）鎮(zhèn)級推薦。點擊“鎮(zhèn)級推薦”，選擇鄉(xiāng)鎮(zhèn)，通過一次輸入目標產(chǎn)量、選擇作物、肥料種類，綜合該鎮(zhèn)測土點的信息，逐個打印該鄉(xiāng)鎮(zhèn)所有測土點的配方施肥建議卡。 （2）村級推薦。點擊“村級推薦”，選擇村莊，計算出該村莊所有測土數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)所選擇的作物種類、目標產(chǎn)量等得出該村莊的“測土配方施肥建議卡”。 （3）戶級推薦。點擊“戶級推薦”，選擇村莊、農(nóng)戶，讀取該農(nóng)戶的測土信息，根據(jù)所選擇的作物種類、目標產(chǎn)量等得出該農(nóng)戶的“測土配方施肥建議卡”。 （4）以“戶級推薦”為例介紹程序運行過程： ①選擇村莊。可以通過兩種方式選擇： 可以從地圖選擇也可以從目錄樹列表進入。 ②單擊農(nóng)戶姓名進入輸入界面： 選擇作物種類、輸入目標產(chǎn)量、肥料種類 ③點擊“推薦方案”得到“配方施肥建議卡” 2.2 營養(yǎng)診斷。 營養(yǎng)診斷包括三個方面：肥料分類及信息、植物缺乏礦質(zhì)營養(yǎng)元素的病癥檢索和作物缺素診斷方法與防治措施。 2.2.1 肥料分類及信息。點擊“肥料分類及信息”： 顯示各種氮、磷、鉀肥料的化學(xué)成分、養(yǎng)分含量、性質(zhì)特點、作用、施用技術(shù)要點等。 2.2.2植物缺乏礦質(zhì)營養(yǎng)元素的病癥檢索。 缺素診斷：用戶可以根據(jù)不同作物出現(xiàn)的不同癥狀在病癥檢索表中按照順序依次對照，系統(tǒng)將給出科學(xué)的缺素診斷并給出缺少該元素的典型癥狀圖示。 2.2.3 作物缺素診斷方法與防治措施。 根據(jù)缺素診斷結(jié)果，用戶可在“缺素癥狀及矯治”項目中詳細查詢了解缺少該元素的癥狀描述、診斷要點、易發(fā)條件及矯正措施等。 2.3 施肥理論。 介紹測土配方施肥技術(shù)、作物營養(yǎng)、測土配方施肥所依據(jù)的原理、測土配方施肥技術(shù)流程等基礎(chǔ)理論知識。 3．系統(tǒng)特點 3.1科學(xué)合理： 系統(tǒng)采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫連接技術(shù)，結(jié)合施肥理論與最新的農(nóng)業(yè)部測土配方施肥專家組指導(dǎo)意見，依據(jù)土壤測試數(shù)據(jù)推薦相應(yīng)的施肥方案。 配方參數(shù)與耕地地力分級有機結(jié)合，考慮到氣候條件、土壤類型、生產(chǎn)技術(shù)、土壤養(yǎng)分利用率和肥料利用率的不同，對相關(guān)參數(shù)進一步訂正，使計算結(jié)果更具科學(xué)性。 3.2靈活實用： 對用戶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個階段，從農(nóng)資的購買選用、到施肥量的精確確定，再到缺素診斷及矯正措施都提供了科學(xué)的指導(dǎo)，充分保證了施肥的科學(xué)有效。為適應(yīng)農(nóng)技推廣部門工作需要進行不同級別的施肥推薦：戶級推薦、村級推薦、鎮(zhèn)級推薦。 3.3界面友好、操作簡單： 可以脫離大型商業(yè)GIS軟件平臺獨立運行，為不熟悉GIS技術(shù)的團體和個人提供使用上的便利。界面友好，操作簡單，用戶只需輸入種植種類、目標產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)擴展性能強，只需更換數(shù)據(jù)庫和地圖資料即可適用于各測土配方示范縣市。 3.4圖文并茂、知識豐富： 系統(tǒng)能為用戶提供圖文并茂的作物缺素診斷以及相應(yīng)的改善措施，人機對話功能強，根據(jù)用戶提供的情況有相應(yīng)的應(yīng)答形式與結(jié)果，具有推理分析功能，能將咨詢結(jié)果告訴用戶，像在同一位專家進行面對面咨詢一樣。 化學(xué)肥料分類信息、化肥簡易識別方法是一本化肥的百科全書幫助農(nóng)民解決。 3.5數(shù)據(jù)翔實、資料新穎： 系統(tǒng)采用的大量數(shù)據(jù)均來自于最新的試驗、分析測試、調(diào)查、統(tǒng)計數(shù)據(jù)，土壤屬性庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)豐富。 配方卡根據(jù)不同農(nóng)作物不同土壤類型的高、中、低產(chǎn)的參數(shù)基礎(chǔ)庫，計算更為精確，指導(dǎo)施肥更為細致、周到。 4．結(jié)語 測土配方施肥專家系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用，解決了政府部門、農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部分、肥料營銷商、特別是農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個階段，提供可系統(tǒng)科學(xué)的專家知識、專家推薦、技術(shù)參考等系列化服務(wù)問題，從農(nóng)業(yè)政策制定、技術(shù)指導(dǎo)到農(nóng)資的購買選用、施肥量的精確確定，甚至主要農(nóng)作物的缺素診斷與本項目承擔(dān)單位的主要工作，均提供了科學(xué)的指導(dǎo)的充分的展示，可最大限度地保證施肥的科學(xué)有效，避免肥料的浪費，節(jié)省人力、物力和財力，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全，同時減少污染、保持地力的可持續(xù)健康發(fā)展，使耕地資源進入良性循環(huán)，不斷引導(dǎo)農(nóng)民自覺運用測土配方施肥技術(shù)，走出一條高效、生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)性發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)之路，讓我們的測土配方施肥工作真正成為為當(dāng)代人謀利、惠及子孫后代的輝煌事業(yè)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 長期以來，農(nóng)民盲目施肥、過量施肥現(xiàn)象普遍，這不僅造成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，而且?guī)韲乐氐沫h(huán)境污染，威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。測土配方施肥是通過對土壤進行測試，根據(jù)土壤養(yǎng)分的豐缺程度，考慮作物本身的需肥特性和土壤的供肥能力，進行配方施肥的一種農(nóng)業(yè)技術(shù)，是充分利用和保護土地資源，提高土地產(chǎn)出率，實現(xiàn)糧食增產(chǎn)、農(nóng)業(yè)增收、農(nóng)民增收的重要措施之一。 利用先進的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開發(fā)基于測土配方施肥技術(shù)的計算機輔助決策系統(tǒng)可使廣大農(nóng)民能夠及時、便利的分享施肥專家的經(jīng)驗和知識，是推廣測土配方施肥技術(shù)的有效途徑。 本系統(tǒng)是在Visual Basic環(huán)境下嵌入Mapobject，結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù),利用存儲在數(shù)據(jù)庫的用戶信息、土壤測試數(shù)據(jù)、種植作物種類和目標產(chǎn)量等信息，進行施肥科學(xué)指導(dǎo)。系統(tǒng)能為用戶提供小麥、玉米、花生施肥指導(dǎo)，指導(dǎo)內(nèi)容包括氮、磷、鉀肥料種類的選擇、施用數(shù)量和施用時期。同時還能能為用戶提供圖文并茂的作物營養(yǎng)與診斷的知識以及相應(yīng)的改善措施。
科學(xué)性、先進性
- 本系統(tǒng)采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫連接技術(shù)，結(jié)合施肥理論與最新的農(nóng)業(yè)部測土配方施肥專家組指導(dǎo)意見，依據(jù)土壤測試數(shù)據(jù)推薦相應(yīng)的施肥方案。與現(xiàn)有的專家系統(tǒng)相比,更具靈活性與科學(xué)合理性。 系統(tǒng)利用可視化的編程軟件Visual Basic及基于組件式GIS開發(fā)平臺——MapObjects進行系統(tǒng)開發(fā)。系統(tǒng)界面友好，操作簡單，用戶只需輸入種植種類、目標產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)擴展性能強，適用于測土配方示范縣市。 系統(tǒng)能為用戶提供圖文并茂的作物營養(yǎng)與診斷的知識以及相應(yīng)的改善措施。還能提供常用的氮、磷、鉀及復(fù)合肥的種類、化學(xué)成分、養(yǎng)分含量、性質(zhì)特點和施肥技術(shù)要點，幫助用戶合理選擇和施用肥料。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無。
作品所處階段
- 單機版已經(jīng)實現(xiàn)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)版和觸屏版正在研發(fā)中。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無。
作品可展示的形式
- 應(yīng)用程序現(xiàn)場展示和磁盤展示均可。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 系統(tǒng)只需更新數(shù)據(jù)庫及地理圖層即可適用于大部分參與土壤測試的地區(qū)。系統(tǒng)以單機版和網(wǎng)絡(luò)版的形式向用戶提供服務(wù)。 可以指導(dǎo)廣大農(nóng)民科學(xué)施肥，減少盲目施肥帶來的環(huán)境污染、資源浪費、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題。玉米小麥分別較常規(guī)施肥畝均節(jié)約5公斤、3公斤（折純），小麥較常規(guī)施肥每畝增產(chǎn)約10公斤，玉米較常規(guī)施肥每畝增產(chǎn)約15公斤，廣泛推廣經(jīng)濟效益十分可觀。
同類課題研究水平概述
- 發(fā)達國家將土壤屬性、歷年施肥經(jīng)過和產(chǎn)量等有關(guān)信息輸入到計算機，形成了資料齊全的土壤養(yǎng)分和肥料信息系統(tǒng)。此類信息被制成GIS土壤養(yǎng)分或肥料施用GIS土層，形成信息農(nóng)業(yè)和精準農(nóng)業(yè)的技術(shù)支持體系，并在此基礎(chǔ)上發(fā)展形成了精準農(nóng)業(yè)變量施肥技術(shù)，在田間實現(xiàn)了各種營養(yǎng)元素的全面平衡供應(yīng)，使施肥更為合理，是肥料利用率和產(chǎn)量有了較高幅度的提高，也起到了保護環(huán)境的作用。 我國也開始運用測土配方施肥所取得的成果指導(dǎo)農(nóng)民進行科學(xué)施肥，國內(nèi)有多家農(nóng)業(yè)管理部門、企業(yè)、研究所、高等院校已研發(fā)或正在研發(fā)測土配方施肥系統(tǒng)，有的產(chǎn)品已進入推廣應(yīng)用環(huán)節(jié)，為精確施肥、保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全起到了一定的作用。施建平等開發(fā)研制基于Web的數(shù)據(jù)庫查詢與施肥決策功能的系統(tǒng)，用戶通過Web瀏覽器就可以實現(xiàn)信息查詢與施肥技術(shù)的咨詢，實現(xiàn)了計算機推薦施肥在Internet上的運行。廖桂平等采用模糊加權(quán)產(chǎn)生式規(guī)則的知識表達形式和模糊推理機制、三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，建立了基于Web的分布式油菜生產(chǎn)專家系統(tǒng)。周煉清等以浙江省紹興縣農(nóng)業(yè)高科技示范園區(qū)為對象，運用ASP技術(shù)和JavaScript/VBScript編程語言，將水稻推薦施肥模型與ARCIMS進行了有效集成，成功實現(xiàn)了基于Web GIS的地圖式水稻施肥推薦系統(tǒng)。這些所有軟件系統(tǒng)都是針對某個特定作物、特定條件提供的專家系統(tǒng)，真正在生產(chǎn)實踐中發(fā)揮作用的專家系統(tǒng)極為少見，特別是結(jié)合本地測土數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)實際情況，具有本地特色的專家系統(tǒng)更為急需。
