專(zhuān)利名稱(chēng)：大豆施肥空間管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及大豆施肥空間管理系 統(tǒng)，是指導(dǎo)不同區(qū)域農(nóng)民種植大豆施肥的工作平臺(tái)。
背景技術(shù)：
大豆是東北的主要作物，又是目前所有農(nóng)產(chǎn)品中加工程度最高的 作物，可以通過(guò)大豆產(chǎn)品的多重加工、轉(zhuǎn)化、增值，來(lái)提高農(nóng)業(yè)效益， 發(fā)展農(nóng)村加工業(yè)，提高農(nóng)民收入，吸納農(nóng)業(yè)富余勞動(dòng)力，促進(jìn)新農(nóng)村 的建設(shè)。但是，目前東北大豆生產(chǎn)存在著品質(zhì)差、產(chǎn)量低、栽培方法 單一、重迎茬面積不斷加大和大豆品質(zhì)下降等問(wèn)題。這些問(wèn)題的存在， 表明在大豆生長(zhǎng)過(guò)程中農(nóng)作管理問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重。最主要的問(wèn)題是化 肥的過(guò)分投入和投入不均衡，沒(méi)有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。而有機(jī)肥施用量逐年 減少，耕地質(zhì)量下降明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)氮肥的用量己經(jīng)占世界總用 量的21.6%，對(duì)環(huán)境和糧食質(zhì)量造成的污染與日俱增。問(wèn)題發(fā)生的原 因是承包土地的農(nóng)民沒(méi)有一套用地養(yǎng)地的農(nóng)作管理措施，使農(nóng)作管理 長(zhǎng)期處于任意的狀態(tài)，從而限制了作物產(chǎn)量的發(fā)揮。研究表明，東北 的大豆生產(chǎn)直接成本低于美國(guó)和巴西，但間接成本高；大豆的平均單 產(chǎn)雖略低，但有增產(chǎn)潛力。如果改進(jìn)施肥、管理措施，降低成本提高 產(chǎn)量并形成規(guī)模化生產(chǎn)將有較大的發(fā)展前景。同時(shí)合理的施肥，是使 耕地保持一個(gè)為作物提供水分和氧氣，提供必需的化學(xué)環(huán)境、物理環(huán) 境和生物環(huán)境的良好環(huán)境，使優(yōu)良的作物種子和先進(jìn)的栽培技術(shù)發(fā)揮
3其應(yīng)有的增產(chǎn)增收潛力。
為了達(dá)到在有限的耕地資源上，創(chuàng)造高產(chǎn)這個(gè)目的，有必要建立
基于3S技術(shù)支持的大豆施肥空間管理系統(tǒng)，建立大比例尺的土壤養(yǎng)分 數(shù)據(jù)資源庫(kù)，在這個(gè)基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的氣候和栽培條件，耕地土壤 肥力條件，為農(nóng)民提供科學(xué)而具體的施肥指導(dǎo)，并建立技術(shù)規(guī)范，為 保證國(guó)家糧食安全搭建了一個(gè)重要的技術(shù)支持平臺(tái)，是具有非常重要 意義的。
眾所周知，3S技術(shù)在國(guó)外的農(nóng)業(yè)生態(tài)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。 國(guó)內(nèi)的3S技術(shù)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究歷史不長(zhǎng)，但是效益顯著，因此也 越來(lái)越為科技界和社會(huì)廣為接受，并在實(shí)踐上有一些應(yīng)用。如1997 年遼寧省用GIS進(jìn)行下遼河平原農(nóng)業(yè)生態(tài)管理的應(yīng)用研究，吉林省結(jié) 合其省農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)開(kāi)發(fā)萬(wàn)維網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS)，北京密云縣完成 以GIS技術(shù)建立的縣級(jí)農(nóng)業(yè)資源管理信息系統(tǒng)。在智能技術(shù)方面，國(guó) 家863計(jì)劃在全國(guó)20個(gè)省市開(kāi)展了 "智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用示范 工程"。
利用3S技術(shù)指導(dǎo)區(qū)域大豆種植施肥量，可以提高肥料當(dāng)季利用 率，增加糧食產(chǎn)量。因此，我們?cè)跂|北黑土區(qū)域土壤大規(guī)模采樣的基 礎(chǔ)上，按照不同地域計(jì)算土壤養(yǎng)分平均含量，建立基于GIS技術(shù)的區(qū) 域大豆施肥管理系統(tǒng)，為區(qū)域農(nóng)業(yè)生態(tài)研究和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供基礎(chǔ)平 臺(tái)，也為農(nóng)民施肥量的掌握提供指導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大豆施肥空間管理系統(tǒng)， 目的是①將多年多次采集的數(shù)據(jù)集中于一個(gè)平臺(tái)上，便于査找和 分析；②將土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)和各種矢量圖結(jié)合在一起，使之能夠非常 直觀地將整個(gè)黑土區(qū)土壤養(yǎng)分狀況在區(qū)域圖上顯示出來(lái)；◎便于進(jìn)行空間分析，找出土壤肥力空間變化的規(guī)律性； 可以直觀地按照 土壤養(yǎng)分值進(jìn)行區(qū)域分類(lèi)和設(shè)置施肥范圍；⑤根據(jù)區(qū)域土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù) 據(jù)和專(zhuān)家思想做出的專(zhuān)家施肥指導(dǎo)系統(tǒng)，可以指導(dǎo)不同區(qū)域大豆種植 的科學(xué)施肥；為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支持和技術(shù)平臺(tái)；⑥為政府決策 和制定施肥標(biāo)準(zhǔn)提供信息化平臺(tái)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用技術(shù)方案的具體操作是(1) 文件，用戶(hù)管理，打印，退出等管理。(2)數(shù)據(jù)采集，調(diào)用空間數(shù) 據(jù)源，并將所有圖層顯示出來(lái)，完成數(shù)據(jù)的圖和屬性的可視化顯示， 支持圖到屬性，屬性到圖的顯示功能；調(diào)用屬性數(shù)據(jù)，修改屬性數(shù)據(jù)。 (3)數(shù)據(jù)查詢(xún)，利用SQL査詢(xún)、實(shí)現(xiàn)綜合多目標(biāo)查詢(xún)，圖和屬性表 同時(shí)顯示，圖上區(qū)域變色顯示，制作專(zhuān)題圖。(4)空間分析，可以 對(duì)東北區(qū)域內(nèi)任意地域進(jìn)行不同時(shí)段的空間疊加等處理。(5)專(zhuān)家 指導(dǎo)，根據(jù)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)制定種植大豆區(qū)域土壤養(yǎng)分的適宜值、 最高和最低值，建立區(qū)域施肥專(zhuān)家指導(dǎo)系統(tǒng)和測(cè)土施肥兩種方式對(duì)種 植大豆進(jìn)行施肥指導(dǎo)；(6)工具，工具欄給用戶(hù)以充分的權(quán)利來(lái)自 行配置自己空間數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)屬性和外部文件調(diào)用的路徑和文件名， 配置屬性網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)址。(7)幫助，對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行必要的幫助。 見(jiàn)附圖1所示。
本發(fā)明的功能為用戶(hù)管理，設(shè)置用戶(hù)名和密碼管理，保證系統(tǒng) 的安全性；數(shù)據(jù)采集，調(diào)用空間數(shù)據(jù)源，并將所有圖層顯示出來(lái)，完 成數(shù)據(jù)修改、查詢(xún)和制作專(zhuān)題圖；屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)編碼一一對(duì)應(yīng)， 能夠?qū)傩詳?shù)據(jù)連接到空間圖件中；專(zhuān)家系統(tǒng)，根據(jù)區(qū)域肥力變化分 析和專(zhuān)家思想建立測(cè)土施肥和區(qū)域施肥兩種形式的專(zhuān)家指導(dǎo)系統(tǒng)；給 用戶(hù)以充分的權(quán)利來(lái)自行配置自己空間數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)屬性和外部文件 調(diào)用的路徑和文件名，配置屬性網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)址。


5圖l是專(zhuān)家指導(dǎo)的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 本發(fā)明的具體操作說(shuō)明如下
1、 文件功能
打開(kāi)文件，主要介紹用戶(hù)權(quán)限的修改。用戶(hù)目前分為兩類(lèi)，系統(tǒng) 管理員和普通用戶(hù)，系統(tǒng)管理員有最高權(quán)限，由系統(tǒng)管理員設(shè)置用戶(hù) 名和密碼。用戶(hù)第一次登陸時(shí)可以設(shè)置和修改密碼。操作為選擇菜單 欄的"文件-〉修改密碼"，輸入舊密碼，新密碼，完成修改。除此之 外還有存貯文件、打印文件和關(guān)閉文件等功能。
2、 工具①設(shè)置工具欄，來(lái)顯示不同的界面，具體操作如下選擇 菜單欄"工具-〉工具欄"，配置顯示界面。②系統(tǒng)配置，可以支持 用戶(hù)自主地對(duì)工作路徑進(jìn)行配置。對(duì)數(shù)據(jù)采集的配置主要用于設(shè)置 所建立的空間數(shù)據(jù)源所在路徑，如果有多幅空間數(shù)據(jù)源，可以多次配 置。對(duì)常規(guī)數(shù)據(jù)的配置配置空間分析數(shù)據(jù)的路徑和文件名，配置屬 性數(shù)據(jù)的路徑和文件名，配置啟動(dòng)界面(比如啟動(dòng)的動(dòng)畫(huà)顯示等)， 配置網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)。具體操作如下選擇菜單"工具-〉系統(tǒng)配置"，點(diǎn) 擊右側(cè)按鈕即可連接路徑和文件名。
3、 數(shù)據(jù)采集在路徑配置好了以后，用戶(hù)選擇菜單欄"數(shù)據(jù)采集"， 打開(kāi)已經(jīng)存在系統(tǒng)中的配置好的數(shù)據(jù)源，根據(jù)不同的圖層調(diào)用數(shù)據(jù)進(jìn) 行管理。主要功能有對(duì)圖層的操作，選擇區(qū)域圖、放大、縮小、自由 縮放、移動(dòng)和全幅顯示等；對(duì)圖層數(shù)據(jù)的操作雙擊某一區(qū)域可以顯示 該區(qū)域的屬性數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊屬性數(shù)據(jù)可以在圖上相應(yīng)區(qū)域閃亮顯示。即支持從圖到屬性和從屬性到圖的可視化顯示功能。
4、 數(shù)據(jù)查詢(xún)
① SQL語(yǔ)言的綜合査詢(xún)支持and ， or， not, like等眾多種查詢(xún) 功能，按下拉菜單選擇。本例中如査詢(xún)堿解氮〉200和速效磷〈30 的地區(qū)等等。
② 圖到屬性的査詢(xún)多個(gè)區(qū)域的選中，屬性數(shù)據(jù)的顯示，屬性數(shù)據(jù) 綜合查詢(xún)圖的顯示。③專(zhuān)題圖根據(jù)用戶(hù)需求建立單值專(zhuān)題圖。
④ 布局建立帶有坐標(biāo)和圖例的專(zhuān)題圖布局。
⑤ 調(diào)用屬性數(shù)據(jù)在不需要空間數(shù)據(jù)是直接調(diào)用屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。
5、 空間分析，本系統(tǒng)具有空間分析的功能。選擇菜單欄"空間分析"， 可以對(duì)任意地域進(jìn)行不同時(shí)段的空間分析。如疊加處理，擦除，剪切 等功能。
6、 專(zhuān)家指導(dǎo)
選擇菜單欄"專(zhuān)家指導(dǎo)"，有兩個(gè)功能。①測(cè)土施肥指導(dǎo)，需要用 戶(hù)輸入所在區(qū)域的土壤氮和磷含量，然后點(diǎn)擊指導(dǎo)施肥量，系統(tǒng)可以 根據(jù)不同的輸入值，建議在這些地區(qū)針對(duì)不同的大豆種植應(yīng)該施氮肥 和磷肥的數(shù)量；②區(qū)域施肥指導(dǎo)，由于事先已經(jīng)對(duì)需要指導(dǎo)的區(qū)域 土壤養(yǎng)分進(jìn)行了調(diào)查，并進(jìn)行了數(shù)字化處理，所以該功能模塊只需要 用戶(hù)利用下拉菜單選擇所在的區(qū)域，在用戶(hù)選擇了所在的區(qū)域后，該 區(qū)域?qū)?huì)閃爍，并顯示該區(qū)域的土壤平均養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)和背景數(shù)據(jù)(氣象 和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況)，然后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所選區(qū)域提出建議施肥的數(shù)量。 該功能方便了用戶(hù)的使用，但是由于數(shù)據(jù)有限，工作量比較大，目前僅有部分市縣實(shí)現(xiàn)了到村的施肥指導(dǎo)功能。在以后的版本改進(jìn)中將逐 步增加數(shù)據(jù)源，做到施肥指導(dǎo)到地塊。
7.幫助選擇菜單欄的"幫助"，可以對(duì)系統(tǒng)主要功能進(jìn)行指導(dǎo)，顯 示系統(tǒng)版權(quán)等。
權(quán)利要求
1、大豆施肥空間管理系統(tǒng)，其特征在于包括如下具體操作(1)數(shù)據(jù)采集，調(diào)用空間數(shù)據(jù)源，并將所有圖層顯示出來(lái)，完成數(shù)據(jù)的圖和屬性的可視化顯示，支持圖到屬性，屬性到圖的顯示功能；(2)數(shù)據(jù)查詢(xún)，利用SQL查詢(xún)、實(shí)現(xiàn)綜合多目標(biāo)查詢(xún)，圖和屬性表同時(shí)顯示，圖上區(qū)域變色顯示；(3)空間分析，可以對(duì)東北區(qū)域內(nèi)任意地域進(jìn)行不同時(shí)段的空間疊加等處理；(4)工具，工具欄給用戶(hù)以充分的權(quán)利來(lái)自行配置自己空間數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)屬性和外部文件調(diào)用的路徑和文件名，配置屬性網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)址。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種大豆施肥空間管理系統(tǒng)，是指導(dǎo)不同區(qū)域農(nóng)民種植大豆的施肥指導(dǎo)系統(tǒng)，將屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)集成，進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和空間分析，將專(zhuān)家的知識(shí)進(jìn)行數(shù)字化條件表達(dá)，按照大豆種植區(qū)域條件進(jìn)行專(zhuān)家施肥指導(dǎo)的工作平臺(tái)。本發(fā)明所采用技術(shù)方案的要點(diǎn)是數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)查詢(xún)、空間分析和專(zhuān)家指導(dǎo)相結(jié)合，基于GIS平臺(tái)組件式開(kāi)發(fā)，在SUPERMAP空間開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，調(diào)用不同組件，利用VB、VB.NET語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，生成必需的工程文件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)不同區(qū)域空間的大豆種植施肥專(zhuān)家指導(dǎo)，在實(shí)際的應(yīng)用中具有重要意義。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK101567060SQ20081006436
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月23日
發(fā)明者寧海龍, 升 尹, 磊 張, 葛翠萍, 軍 趙 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所