基于AE的农田配方施肥管理系统的研究与开发——以江苏泰兴市为例

摘要

农业是我国国民经济的基础，发展农业是我国的头等大事。然而，我国的农业现在化水平偏低，粗放的耕作方式仍是目前我国农业的主要生产模式。这种农业生产方式直接导致了我国的农业生态环境日益恶化，投入与效益不成正比、农产品产量和质量下降等问题。面对这些问题，2005年，我国的农业部及财政部针对我国粗放的、不合理的农业生产方式作出了一个对我国农业发展具有重要意义的决策——在全国范围内开展测土配方施肥技术推广工作。将3S技术引入到农业生产和管理中，不仅可以提高农业的生产效率，还有利于农业生产资源的优化配置，为我国的现代化农业生产指明了发展方向。
　　 本研究从泰兴市当地农业的实际需求出发，通过调查收集相关资料，运用C#语言，以ArcGIS Engine为二次开发平台，初步开发了农田配方施肥管理系统。系统实现了基本地图操作、土壤含量的信息查询、数据信息管理、施肥方案推荐（测土配方施肥卡方案及目标产量方案）等功能，为泰兴市农业的科学施肥与管理提供了重要依据与技术支撑。本研究取得的主要结果如下:
　　 (1)通过对泰兴市土壤进行采取样本点的方法，本研究获得了大量的研究区土壤采样点数据。针对所获取的采样点，利用ArcGIS软件，对采样点数据进行正态分布检验，将不符合正态分布或个别特异值进行剔除，再对经过处理的数据用Kriging插值法进行差值分析，获得研究区的整体情况。通过相关数据的分析，证明了此次采集的采样点可以代表当地土壤的整体情况，并解了当地土壤养分的具体分布情况，明确了农田的具体养分属性。
　　 (2)本系统针对用户的不同需求，创新的利用三因五素法和养分平衡法分别作为测土配方施肥卡方案和目标产量法的模型，使不同目标要求下的施肥方案能更加准确，避免了一种数据模型用于两种目标结果后可能带来的结果误差。
　　 (3)本系统以ArcEngine9.2为系统平台，运用Visual C#语言开发的施肥管理系统实现了系统的可视化操作。这种组件式GIS的开发方式不仅功能强大、小巧灵活，而且能高效地将数据管理系统和图形管理系统有效地结合起来，使所开发的系统具有极强的价格优势和使用优势。本系统针对用户的知识结构，尽可能考虑对信息化知识了解较为浅薄的用户的使用需求，系统特别进行了人性化的界面设计，让用户切身体会到系统的操作的便捷性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题目的与意义

1．2 地理信息系统概述

1．2．1 地理信息系统的概念

1．2．2 地理信息系统的发展

1．3 测土配方施肥的概述

1．3．1 测土配方施肥的基本概念

1．3．2 测土配方施肥的基本原则

1．3．3 测土配方施肥的国内外研究概况

1．4 国内外测土配方施肥系统研究概况

1．4．1 国外研究概况

1．4．2 国内研究概况

1．5 论文内容和技术路线图

1．5．1 论文内容

1．5．2 技术路线图

第2章 系统的总体设计

2．1 系统的需求分析

2．1．1 功能需求

2．1．2 性能需求

2．1．3 可靠性需求

2．1．4 安全性需求

2．2 系统设计的目标

2．3 系统设计的基本原则

2．4 系统开发方式的选择

2．4．1 独立开发

2．4．2 单纯二次开发

2．3．3 集成二次开发

2．5 系统开发环境的选择

2．5．1 系统硬件环境

2．5．2 系统软件环境

2．6 系统的数据库选择

2．6．1 Geodatabase概述

2．6．2 Geodatabase的优势

2．6．3 Geodatabase的两种物理存储方案

2．7 系统的功能设计

2．7．1 系统模块组成

2．7．2 模块功能简介

第3章 系统数据库的构建

3．1 研究区域概况

3．1．1 自然条件概况

3．1．2 经济发展概况

3．2 采样点的获取

3．2．1 采样点的采集方法和深度

3．2．2 采样时间和路线

3．3 土壤养分数据的处理及分析

3．3．1 土壤养分空间变异性

3．3．2 正态分布检验

3．3．3 空间插值法

3．3．4 土壤养分空间插值分析

3．4 空间数据库的设计与构建

3．4．1 空间数据库的设计

3．4．2 空间数据库的构建

3．5 属性数据表的设计与构建

3．6 配方施肥模型的建立

3．6．1 目标产量施肥模型

3．6．2 配方施肥推荐卡模型

第4章 系统的开发与实现

4．1 系统界面开发与设计

4．1．1 菜单栏

4．1．2 工具栏

4．1．3 文件列表区

4．2 系统功能的实现

4．2．1 数据管理功能

4．2．2 地图查询功能

4．2．3 土壤肥力查询功能

4．2．4 农田施肥管理功能

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 创新与展望

参考文献

致谢