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测土配方施肥专家决策系统的研究与开发

作　者: 王娟
导　师: 李向新；段庆钟
学　校: 昆明理工大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 测土配方施肥 地理信息系统 数据库 田间试验
分类号: S126
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


测土配方施肥就是以肥料的田间试验和土壤测试为基础,根据作物的需肥规律、土壤供肥的性能和肥料的效应,在已经合理施用有机肥料的基础上,又提出氮、磷、钾及中、微量元素的施用数量、施用时期和施用方法。测土配方施肥就是国际上统称的平衡施肥,该技术是联合国在全世界推行的先进农业技术,是促进农业可持续发展、减少农业环境污染、改善农产品品质并且提高农民收入的重要手段。利用电子信息技术开发专家施肥决策系统被证明是推广应用测土配方施肥的有效技术措施。而将地理信息系统应用于农业,解决实际的农业规划决策、技术推广、产量预测、施肥推荐等问题是现代化农业发展的必然道路。近几年来,基于地理信息系统技术的施肥决策系统的开发研究屡见报端,但是,目前实现的此类软件基本都是面向某一特定区域、某一特定作物的施肥系统,而且此类软件数据库系统定义不规范,施肥方法选取随意,导致软件可移植性差、通用性不强,价值仅体现在理论研究和小范围内应用的水平,无法达到大范围的技术推广。本人在云南省测土配方施肥实施领导小组办公室实习时,参与了测土配方施肥项目的一系列工作,如空间数据的采集与处理,测土配方施肥专家决策系统的研究与开发,在系统中,重点参与了田间试验设计这一模块的研究。根据以往研究的经验与不足,本系统着重于测土配方施肥系统属性数据库管理的标准化研究,农业信息的可视化管理,创立了测土配方施肥先验决策模型体系,建立了云南省测土配方施肥先验决策模型数据库,并在此基础上开发出了能自动识别各种不同气候、土壤等环境条件,从而提供当前状态下作物的最佳肥料配方投放与产量预测的“云南省测土配方施肥专家决策系统”的计算机软件,开创了能适应不同气候、不同土壤肥力等级、不同生态环境条件的“测土配方施肥专家决策系统”先河,并在2005-2008年的测土配方施肥项目县生产实践中取得了巨大的经济效益,这对于进一步深化测土配方施肥技术研究、大面积提高我国作物产量、提高肥料利用率、改善农业环境污染都具有十分重要的现实意义。本文根据对国内外有关农业上信息管理系统、决策支持系统、专家系统、系统集成等方面内容的研究,结合数据库技术和GIS二次开发技术,针对县级农业技术管理部门要指导农户科学施肥的实际,采用可视化程序设计语言Delphi7.0和MapObjects2.2集成开发技术以及SQL Sever数据库管理技术,建立了基于GIS的县级测土配方施肥专家决策系统。该系统的功能集数据管理、施肥决策、指导施肥为一体,实现了采样点数据图文一体化的管理,突出了数据查询统计功能,建立了符合实际的施肥模型,有效解决了平衡施肥的问题。

全文目录


摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-10
第一章 绪言  10-15
  1.1 本论文研究的背景  10-11
  1.2 国内外研究现状综述  11-15
    1.2.1 农业信息化的发展  11-12
    1.2.2 “3S技术”在农业方面的应用及发展  12-13
    1.2.3 测土配方施肥的发展  13-14
    1.2.4 推荐施肥系统的发展  14-15
第二章 系统数据的收集与处理  15-19
  2.1 数据收集流程  15-16
  2.2 数据来源  16-18
  2.3 数据规范  18-19
第三章 系统的总体设计  19-28
  3.1 测土配方施肥的技术路线暨工作要点  19-20
  3.2 系统开发的目标和意义  20-21
    3.2.1 系统开发的目标  20-21
    3.2.2 系统开发的意义  21
  3.3 系统开发的分析方法  21-22
    3.3.1 分析方法的观点  21-22
    3.3.2 分析方法的原则  22
  3.4 系统的总体设计  22-24
    3.4.1 系统设计的原则  22-23
    3.4.2 系统开发的步骤  23-24
  3.5 系统总体结构设计  24-27
    3.5.1 系统总体功能设计  24-26
    3.5.2 系统总体结构设计  26-27
  3.6 系统界面设计  27-28
第四章 系统开发采用的主要技术  28-36
  4.1 主要技术概述  28
  4.2 开发平台的选择  28-29
  4.3 数据库管理系统的选择及建设  29-36
    4.3.1 数据库结构设计  30
    4.3.2 属性数据库的建立  30-33
    4.3.3 空间数据库的建立  33-36
第五章 系统各模块功能的设计与实现  36-82
  5.1 用户管理模块的设计与实现  36-37
  5.2 数据管理模块的设计与实现  37-45
    5.2.1 调查表录入模块  37-45
  5.3 田间试验模块的设计与实现  45-69
    5.3.1 田间试验相关概念  45-47
    5.3.2 肥效田间试验  47-49
    5.3.3 二次正交旋转组合试验设计  49-56
    5.3.4 试验设计模块  56-68
    5.3.5 统计分析模块  68-69
  5.4 施肥决策模块的设计与实现  69-71
  5.5 图件管理模块的设计与实现  71-73
    5.5.1 坐标转换模块  71-72
    5.5.2 图件管理模块  72-73
  5.6 地力评价模块的设计与实现  73-75
    5.6.1 层次分析模块  73-74
    5.6.2 隶属函数生成模块  74-75
  5.7 常用工具模块的设计与实现  75-78
    5.7.1 数据导入/导出功能模块  75-77
    5.7.2 批量打印模块  77-78
  5.8 系统管理模块的设计与实现  78-80
  5.9 本章小结  80-82
第六章 总结与展望  82-84
  6.1 全文总结  82
  6.2 展望  82-84
致谢  84-85
参考文献  85-89
附录  89-91

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 农业物理学 > 电子技术、计算机技术在农业上的应用
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