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村级资源管理信息系统的研究、设计与实现-以青树包村为例

作　者: 石玉珍
导　师: 贺立源
学　校: 华中农业大学
专　业: 资源环境信息工程
关键词: 耕地地力评价测土配方施肥数据库 GIS 农业信息化
分类号: S-0
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着信息技术的飞速发展,全球信息化已成为大势所趋。自2005年中央一号文件首次提出农村信息化以来,已连续九年的中央一号文件都从不同方面提出农村信息化。为了响应党中央发展现代农业、促进农业信息化快速发展的号召,国务院制定了推进农业信息化发展的各项政策。经过多年的建设,我国农业信息的基础设施和外部环境建设都得到了良好的发展。但是随着农业信息化建设的推进,农业信息化“最后一公里”和“最初一公里”的问题也先后凸显出来。“最后一公里”是指农业信息进村入户难,“最初一公里”是指为农民服务的农业信息的定位问题,即拿什么来为农民服务的问题。这两个问题是目前困扰中国农业信息化建设的难题,要建设好农业信息化,就必须先解决这两个问题。行政村是中国农村行政体系中的最小单位,是中国各项统计数据的源头。要实现中国农村的信息化,最后的落脚点就是行政村。行政村的资源管理涉及到耕地、林地、草地、水面等自然资源的管理,这里我们主要侧重于对耕地资源的管理。20世纪90年代,随着我国农业种植结构的调整,农民盲目种植,盲目施肥造成了一系列的恶果,例如作物减产、作物品质降低、施肥效益减低,耕地退化、水体富营养化、生态恶化等,使得我国农业综合生产能力降低,不利于我国农业的可持续发展、阻碍了我国农业生产水平的提高。对此,党中央高度重视,并于2005年和2006年的中央一号文件中明确提出要大力推广测土配方施肥项目。自2005年起,农业部开始在全国范围内展开测土配方施肥行动,目前已有2498个测土配方施肥项目,分布于全国各个县市。随着各地区测土配方施肥项目的展开与深入,产生了大量的耕地养分信息和测土配方施肥成果,已经有些地区将这些试验成果运用于农业生产,实践证明它可以达到节本增效的效果,并从根本上避免盲目施肥造成的一系列恶果。基于以上考虑,为了响应国家的号召、顺应时代的发展,促进农业信息化的发展,我们设计了村级资源管理信息系统。同时为有效的利用已有的测土配方施肥研究成果,用它为农民的种植提供技术支持与指导,将科学技术转化为生产力,本文以长阳县火烧坪乡青树包村为例,针对耕地资源的管理,加入了测土配方施肥推荐模型。利用3S技术、数据库技术、网络技术等技术,实现了本套系统。该系统同时解决了“最初一公里”和“最后一公里”的问题,并响应党中央对农村“三资”管理制度化、规范化、信息化的号召,对农村资源管理信息化、规范化进行了探索与实现。下面描述该系统设计与研究的具体内容：1、依据现代软件工程的思想,设计了村级资源管理信息系统的开发模型和开发方式,构建并确定系统的开发方案。依据需求分析,设计了系统的功能。系统可以对耕地、林草地、建筑用地、房屋、道路等资源信息进行浏览和查询。围绕着耕地资源管理,可以实现以下功能：①地块、房屋信息查询。②户主、房屋、地块联动。③测土配方施肥推荐。④历史数据管理。2、系统数据来源与处理方法。①土壤养分数据来源与处理方法。土壤养分数据是当地土肥站工作人员实地采样得到的。利用GPS确定采样点的位置,通过实验获取土样的养分信息；在ArcGIS中利用克里金插值法,获取土壤养分的空间分布特征,赋予每一个地块养分值,从而实现对具体地块提供施肥指导,为农户提供购肥信息(包括种类和数量)的目标。②地块信息的获取与确定。参考数据有第二次全国土地利用现状调查图、土壤图、土地利用总体规划图、高清遥感影像。利用遥感图和土地利用总体规划图确定具体地块的轮廓,利用第二次全国土地利用现状调查图和土壤图获取地块的属性信息,通过野外实地调查的方式确定地块的所属信息。③房屋信息和户主信息的确定。利用遥感图勾画房屋的位置和形状,通过实地调查的方式获取房屋的属性信息和屋主信息。3、测土配方施肥模型的确定,对比多种测土配方施肥方法,选取了地力减差法,并结合青树包村的实际情况,在地力减差法的基础上进行了指标改进。使之符合地区实际情况,提高它的适用性。4、运用数据库技术、GIS技术、Web技术,采用高级编程语言,实现村级资源管理信息系统的设计方案。选取合适的数据库,对空间数据和属性数据进行操作处理,用ArcSDE进行空间数据的访问,通过ArcGIS Server将空间数据和地图图件发布到服务器端,用户可利用浏览器进行访问。总之,本系统以耕地地块为基本单位,结合测土配方施肥技术,实现对农户的种植施肥提供建议等功能,最终达到对耕地资源进行管理的目的。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-10
1 绪论  10-18
  1.1 研究背景与意义  10-12
  1.2 研究目标与内容  12-14
    1.2.1 青树包村简介  13
    1.2.2 研究内容  13-14
  1.3 国内外研究相关现状  14-16
    1.3.1 国内现状  14-16
    1.3.2 国外现状  16
  1.4 论文的组成结构  16-18
2 系统分析  18-24
  2.1 系统的需求分析  18-19
    2.1.1 农业服务需求分析  18-19
    2.1.2 系统功能需求分析  19
    2.1.3 系统性能需求  19
  2.2 系统可行性分析  19-22
    2.2.1 社会可行性  20
    2.2.2 技术可行性  20-22
    2.2.3 经济可行性  22
  2.3 系统开发环境  22-23
  2.4 小结  23-24
3 总体设计  24-28
  3.1 系统体系结构设计  24-26
    3.1.1 系统体系结构介绍  24-25
    3.1.2 系统结构设计  25-26
  3.2 系统功能设计  26-28
4 数据库的设计  28-41
  4.1 数据的获取与处理  29-31
    4.1.1 空间数据的获取与处理  30
    4.1.2 属性数据的获取与处理  30-31
  4.2 数据库的选择  31-35
    4.2.1 空间数据库  31-33
    4.2.2 关系数据库  33-34
    4.2.3 XML  34-35
  4.3 空间数据库的设计  35
  4.4 关系数据库的设计  35-41
    4.4.1 概念设计  36-38
    4.4.2 逻辑结构设计  38
    4.4.3 物理结构设计  38-39
    4.4.4 数据字典的设计  39-41
5 测土配方施肥建议模型  41-45
  5.1 测土配方施肥  41-42
  5.2 测土配方施肥建议模型  42-45
    5.2.1 地力减差法  42-43
    5.2.2 地力减差法的改进  43-44
    5.2.3 系统模型的指标选择  44-45
6 系统实现  45-54
  6.1 耕地信息查询  47-48
  6.2 推荐施肥  48-49
  6.3 房屋地块的联动  49-50
  6.4 数据管理  50-53
  6.5 本章小结  53-54
7 结论与展望  54-56
  7.1 研究现状分析及结论  54
  7.2 展望  54-56
参考文献  56-59
附录  59-60
致谢  60

村级资源管理信息系统的研究、设计与实现-以青树包村为例

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