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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)
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,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指導意見, 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,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)庫當中,方便用戶查詢及調(diào)用。 1.5推廣方式:可執(zhí)行應用程序;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,指導內(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??梢酝ㄟ^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意見,依據(jù)土壤測試數(shù)據(jù)推薦相應的施肥方案。 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的指導,充分保證了施肥的科學有效。為適應農(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的應答形式與結(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單位的主要工作,均提供了科學的指導的充分的展示,可最大限度地保證施肥的科學有效,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代人謀利、惠及子孫后代的輝煌事業(yè)。

作品圖片

  • 測土配方施肥專家系統(tǒng)
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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,進行施肥科學指導。系統(tǒng)能為用戶提供小麥、玉米、花生施肥指導,指導內(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的改善措施。

科學性、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意見,依據(jù)土壤測試數(shù)據(jù)推薦相應的施肥方案。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的改善措施。還能提供常用的氮、磷、鉀及復合肥的種類、化學成分、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,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測

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)。 可以指導廣大農(nóng)民科學施肥,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,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農(nóng)民進行科學施肥,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。
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