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基本信息

項(xiàng)目名稱：
測(cè)土配方施肥專家系統(tǒng)
小類：
信息技術(shù)
簡(jiǎn)介：
運(yùn)用Arcgis、Mapgis 處理地圖信息，用mapobject嵌入Visual Basic進(jìn)行二次開發(fā)。利用Access數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)測(cè)土點(diǎn)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(jiǎn)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(shí)期；其次，提供肥料的分類、特點(diǎn)及施用技術(shù)要點(diǎn)和作物缺素診斷及其矯正措施。
詳細(xì)介紹：
1．開發(fā)過(guò)程 1.1開發(fā)語(yǔ)言 ：VB 1.2軟件支持:Mapobject、Arcgis、Mapgis 、Access 1.3實(shí)現(xiàn)過(guò)程： 運(yùn)用Arcgis、Mapgis 將點(diǎn)、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(jìn)行二次開發(fā)。利用Access數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)測(cè)土點(diǎn)的測(cè)土信息，通過(guò)ADO連接到Visual Basic中，與地圖信息緊密聯(lián)系在一起提供更簡(jiǎn)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(cè)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(duì)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(cè)土數(shù)據(jù)結(jié)果與推薦模式計(jì)算結(jié)果出入不大，但更具針對(duì)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(cè)土配方施肥的基礎(chǔ)理論知識(shí)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)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(jī) 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(shí)期；其次，系統(tǒng)提供氮、磷、鉀肥和復(fù)合肥的分類、特點(diǎn)及施用技術(shù)要點(diǎn)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(shí)調(diào)整施肥。 2.1施肥推薦 根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中得到的測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系的相關(guān)參數(shù)，推薦出一個(gè)測(cè)土配方施肥配方卡。 2.1.1 進(jìn)入系統(tǒng) 2.1.2點(diǎn)擊“施肥推薦”按鈕，進(jìn)入配方卡計(jì)算程序，包括鎮(zhèn)級(jí)推薦、村級(jí)推薦、戶級(jí)推薦。 （1）鎮(zhèn)級(jí)推薦。點(diǎn)擊“鎮(zhèn)級(jí)推薦”，選擇鄉(xiāng)鎮(zhèn)，通過(guò)一次輸入目標(biāo)產(chǎn)量、選擇作物、肥料種類，綜合該鎮(zhèn)測(cè)土點(diǎn)的信息，逐個(gè)打印該鄉(xiāng)鎮(zhèn)所有測(cè)土點(diǎn)的配方施肥建議卡。 （2）村級(jí)推薦。點(diǎn)擊“村級(jí)推薦”，選擇村莊，計(jì)算出該村莊所有測(cè)土數(shù)據(jù)的平均值，根據(jù)所選擇的作物種類、目標(biāo)產(chǎn)量等得出該村莊的“測(cè)土配方施肥建議卡”。 （3）戶級(jí)推薦。點(diǎn)擊“戶級(jí)推薦”，選擇村莊、農(nóng)戶，讀取該農(nóng)戶的測(cè)土信息，根據(jù)所選擇的作物種類、目標(biāo)產(chǎn)量等得出該農(nóng)戶的“測(cè)土配方施肥建議卡”。 （4）以“戶級(jí)推薦”為例介紹程序運(yùn)行過(guò)程： ①選擇村莊?？梢酝ㄟ^(guò)兩種方式選擇： 可以從地圖選擇也可以從目錄樹列表進(jìn)入。 ②單擊農(nóng)戶姓名進(jìn)入輸入界面： 選擇作物種類、輸入目標(biāo)產(chǎn)量、肥料種類 ③點(diǎn)擊“推薦方案”得到“配方施肥建議卡” 2.2 營(yíng)養(yǎng)診斷。 營(yíng)養(yǎng)診斷包括三個(gè)方面：肥料分類及信息、植物缺乏礦質(zhì)營(yíng)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(diǎn)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(diǎn)、作用、施用技術(shù)要點(diǎn)等。 2.2.2植物缺乏礦質(zhì)營(yíng)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(duì)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(xiàng)目中詳細(xì)查詢了解缺少該元素的癥狀描述、診斷要點(diǎn)、易發(fā)條件及矯正措施等。 2.3 施肥理論。 介紹測(cè)土配方施肥技術(shù)、作物營(yíng)養(yǎng)、測(cè)土配方施肥所依據(jù)的原理、測(cè)土配方施肥技術(shù)流程等基礎(chǔ)理論知識(shí)。 3．系統(tǒng)特點(diǎn) 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(kù)連接技術(shù)，結(jié)合施肥理論與最新的農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥專家組指導(dǎo)意見，依據(jù)土壤測(cè)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(jí)有機(jī)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(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)一步訂正，使計(jì)算結(jié)果更具科學(xué)性。 3.2靈活實(shí)用： 對(duì)用戶農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)階段，從農(nóng)資的購(gòu)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(jìn)行不同級(jí)別的施肥推薦：戶級(jí)推薦、村級(jí)推薦、鎮(zhèn)級(jí)推薦。 3.3界面友好、操作簡(jiǎn)單： 可以脫離大型商業(yè)GIS軟件平臺(tái)獨(dú)立運(yùn)行，為不熟悉GIS技術(shù)的團(tuán)體和個(gè)人提供使用上的便利。界面友好，操作簡(jiǎn)單，用戶只需輸入種植種類、目標(biāo)產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)擴(kuò)展性能強(qiáng)，只需更換數(shù)據(jù)庫(kù)和地圖資料即可適用于各測(cè)土配方示范縣市。 3.4圖文并茂、知識(shí)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(jī)對(duì)話功能強(qiáng)，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(jìn)行面對(duì)面咨詢一樣。 化學(xué)肥料分類信息、化肥簡(jiǎn)易識(shí)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(shí)、資料新穎： 系統(tǒng)采用的大量數(shù)據(jù)均來(lái)自于最新的試驗(yàn)、分析測(cè)試、調(diào)查、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，土壤屬性庫(kù)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(kù)，計(jì)算更為精確，指導(dǎo)施肥更為細(xì)致、周到。 4．結(jié)語(yǔ) 測(cè)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(yíng)銷商、特別是農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)階段，提供可系統(tǒng)科學(xué)的專家知識(shí)、專家推薦、技術(shù)參考等系列化服務(wù)問(wèn)題，從農(nóng)業(yè)政策制定、技術(shù)指導(dǎo)到農(nóng)資的購(gòu)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(xiàng)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(fèi)，節(jié)省人力、物力和財(cái)力，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全，同時(shí)減少污染、保持地力的可持續(xù)健康發(fā)展，使耕地資源進(jìn)入良性循環(huán)，不斷引導(dǎo)農(nóng)民自覺運(yùn)用測(cè)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(cè)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

  • 測(cè)土配方施肥專家系統(tǒng)
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作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)民盲目施肥、過(guò)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)?lái)嚴(yán)重的環(huán)境污染，威脅農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全。測(cè)土配方施肥是通過(guò)對(duì)土壤進(jìn)行測(cè)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(jìn)行配方施肥的一種農(nóng)業(yè)技術(shù)，是充分利用和保護(hù)土地資源，提高土地產(chǎn)出率，實(shí)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(jìn)的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開發(fā)基于測(cè)土配方施肥技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)可使廣大農(nóng)民能夠及時(shí)、便利的分享施肥專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，是推廣測(cè)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(kù)技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù),利用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)的用戶信息、土壤測(cè)試數(shù)據(jù)、種植作物種類和目標(biāo)產(chǎn)量等信息，進(jìn)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(shí)期。同時(shí)還能能為用戶提供圖文并茂的作物營(yíng)養(yǎng)與診斷的知識(shí)以及相應(yīng)的改善措施。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本系統(tǒng)采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)，結(jié)合施肥理論與最新的農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥專家組指導(dǎo)意見，依據(jù)土壤測(cè)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(tái)——MapObjects進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。系統(tǒng)界面友好，操作簡(jiǎn)單，用戶只需輸入種植種類、目標(biāo)產(chǎn)量等數(shù)據(jù)。系統(tǒng)擴(kuò)展性能強(qiáng)，適用于測(cè)土配方示范縣市。 系統(tǒng)能為用戶提供圖文并茂的作物營(yíng)養(yǎng)與診斷的知識(shí)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(diǎn)和施肥技術(shù)要點(diǎn)，幫助用戶合理選擇和施用肥料。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)。

作品所處階段

單機(jī)版已經(jīng)實(shí)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(wú)。

作品可展示的形式

應(yīng)用程序現(xiàn)場(chǎng)展示和磁盤展示均可。

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

系統(tǒng)只需更新數(shù)據(jù)庫(kù)及地理圖層即可適用于大部分參與土壤測(cè)試的地區(qū)。系統(tǒng)以單機(jī)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(lái)的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降等問(wèn)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(jì)效益十分可觀。

同類課題研究水平概述

發(fā)達(dá)國(guó)家將土壤屬性、歷年施肥經(jīng)過(guò)和產(chǎn)量等有關(guān)信息輸入到計(jì)算機(jī)，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(zhǔn)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(zhǔn)農(nóng)業(yè)變量施肥技術(shù)，在田間實(shí)現(xiàn)了各種營(yíng)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(hù)環(huán)境的作用。 我國(guó)也開始運(yùn)用測(cè)土配方施肥所取得的成果指導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行科學(xué)施肥，國(guó)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(cè)土配方施肥系統(tǒng)，有的產(chǎn)品已進(jìn)入推廣應(yīng)用環(huán)節(jié)，為精確施肥、保護(hù)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(kù)查詢與施肥決策功能的系統(tǒng)，用戶通過(guò)Web瀏覽器就可以實(shí)現(xiàn)信息查詢與施肥技術(shù)的咨詢，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)推薦施肥在Internet上的運(yùn)行。廖桂平等采用模糊加權(quán)產(chǎn)生式規(guī)則的知識(shí)表達(dá)形式和模糊推理機(jī)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(duì)象，運(yùn)用ASP技術(shù)和JavaScript/VBScript編程語(yǔ)言，將水稻推薦施肥模型與ARCIMS進(jìn)行了有效集成，成功實(shí)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(duì)某個(gè)特定作物、特定條件提供的專家系統(tǒng)，真正在生產(chǎn)實(shí)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(cè)土數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)實(shí)際情況，具有本地特色的專家系統(tǒng)更為急需。
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