泰兴市水稻数字化栽培管理信息系统研究与开发

摘要

本文以地处苏中的泰兴市为例，对其农业信息化体系建设和水稻数字化栽培管理信息系统进行了初步研究，结果如下：
　　 1、数字化农作是未来农业发展的大趋势，栽培管理信息系统的开发与应用是推动农业信息化进程的必然动力。泰兴市信息技术基础建设良好，农业信息化及相关研究起步较早，充分利用现有的水稻栽培机理、规律、技术等方面知识，运用数字化信息技术的创新手段，结合泰兴市农业实际，建立基于现代信息技术和现代农业科学知识的泰兴市水稻栽培管理数字化系统，为精确农业提供技术支撑，为大面积生产提供先进实用的水稻栽培管理技术，对于发展农业科技、促进经济发展和社会进步具有积极的推动作用。
　　 2、利用3次样条插值曲线的Hermite曲线构建了水稻植株地上部的空间模型，可以直观描述水稻茎秆、叶片和稻穗在空间的分布，并利用VB6.0可视化的图形开发工具，结合数据库存储技术，初步设计了水稻植株的三维可视化模拟子系统。同时利用斯坦福方程构建了精确施氮模型，即：水稻氮肥用量=(目标产量吸氮量-土壤供氮量)/氮肥当季利用率，并设计了子系统。该子系统的开发主要是基于精确施氮方面的多年研究成果而得以实现的。系统提供基础产量决策法(需提供基础产量或空白产量数据，可实现决策)决策支持。用此法用户只需输入土壤类型、习惯施氮量、基础产量、目标产量以及氮肥当季利用率(精确施氮条件下一般以40％计)以及其他属性数据(如所在乡镇)，系统就会根据基础产量决策法精确施氮决策模型(斯坦福方程)来进行精确施氮决策，并且可显示详细的施肥决策方案，包括氮肥总施用量，氮肥前后期施用比例，以及节氮增效等具体决策信息。
　　 此外，通过单位面积穗数、每穗粒数、结实率与干粒重四个参数或单位面积穗数、每穗实粒数与千粒重三个参数构建了水稻理论产量预测模型。为了解决生产上GPS数据度、分、秒换算容易出错这一问题，构建了GPS数据换算模型，可以方便地实现GPS数据的转换。
　　 3、本研究基于面向对象的编程及图形处理软件VB6.0和MapObjects2.2，并运用现代信息技术原理与方法，结合泰兴市农业生产的相关基础数据，初步开发出了功能全面、内容丰富、现势性强、图形生产力高的泰兴市水稻数字化栽培管理信息系统软件(V1.0)。该系统集成了扬州大学农学院现有的水稻栽培技术成果，涵盖了适宜播期、基本苗精确定量、精确施肥、精确灌溉、精确植保以及智能学习辅导等内容，在软件开发中将之综合集成。系统还具有电子地图导航、缓冲区分析、距离与面积量算等基本的GIS空间分析功能。经试用，系统的功能可用性、功能可靠性、易用性、可扩充性较强。经试用，系统界面友好，便捷易用，知识与信息量丰富，可以为泰兴市水稻精确定量数字化栽培技术的推广应用，以及农业信息化的进一步发展提供辅助决策与智能辅导的支撑平台。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究的目的和意义

1.2数字农业的概念及发展概述

1.2.1数字农业的概念

1.2.2数字农业的发展现状

1.3农业管理信息系统的研究与应用

1.3.1 管理信息系统的概念

1.3.2农业管理信息系统的概念

1.3.3农业管理信息系统的应用

1.4水稻数字化栽培管理的必要性

1.5水稻数字化栽培管理信息系统开发的原则

1.6研究方法

第二章泰兴市水稻生产及信息技术发展概况

2.1自然地理环境概况

2.1.1地理位置

2.1.2地质构造

2.1.3地貌特征

2.1.4气候水文特征

2.1.5水资源特征

2.1.6土壤特征

2.2农业发展概况

2.2.1泰兴市农业总体发展情况

2.2.2泰兴市农业主导产业发展概况

2.3水稻生产概况

2.3.1推广高产优质抗病性强的品种

2.3.2推广精确定量栽培

2.3.3加强高产增效示范方建设力度

2.4农业信息技术发展概况

2.4.1信息技术基础设施建设概况

2.4.2农村信息化存在的主要问题及解决措施

2.4.3水稻数字化栽培发展概况

第三章水稻数字化系统模型的构建

3.1水稻单株生长模型的建立

3.1.1数学模型

3.1.2可视化表达

3.1.3可视化编程的VB实现

3.2水稻精确栽培决策模型的建立

3.2.1基本苗精确定量决策模型的构建

3.2.2精确施氮决策模型

第四章泰兴市水稻数字化栽培管理信息系统的开发

4.1系统的开发

4.1.1 系统研发的必要性与重要意义

4.1.2系统目标

4.2系统的结构及主要功能

4.2.1数据库

4.2.2系统的开发与实现

4.3系统应用

第五章结论与讨论

5.1结论

5.1.1数字农业是未来农业发展的大趋势

5.1.2栽培管理信息系统的研制亟待加强

5.1.3泰兴市农业信息化发展任重道远

5.2讨论

5.2.1关于系统的开发

5.2.2关于系统的应用

参考文献

致谢