本文關(guān)鍵詞：基于GIS的縣域小麥自然生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

成果名稱 基于元數(shù)據(jù)和GIS的縣域小麥測(cè)土配方施肥系統(tǒng)研究與示范

成果類別 應(yīng)用技術(shù) 關(guān)鍵詞 測(cè)土配方施肥;元數(shù)據(jù);GIS

研究起止時(shí)間 2007.01 至2012.07 成果體現(xiàn)形式 新產(chǎn)品 成果體現(xiàn)形式（基礎(chǔ)理論類）

成果屬性 原始性創(chuàng)新 成果所處階段 成熟應(yīng)用階段 技術(shù)水平 國內(nèi)領(lǐng)先

研究形式 獨(dú)立研究 學(xué)科分類1 210.20 學(xué)科分類2

中圖分類號(hào)1 S147.2 中圖分類號(hào)2 所屬高新技術(shù)類別 農(nóng)業(yè)

應(yīng)用行業(yè) 農(nóng)、林、牧、漁業(yè)

成果簡介 一、任務(wù)來源、應(yīng)用領(lǐng)域和技術(shù)原理 《基于元數(shù)據(jù)和GIS的縣域小麥測(cè)土配方精確施肥系統(tǒng)研究與示范》由"863"計(jì)劃河南小麥生產(chǎn)精準(zhǔn)作業(yè)示范基地建設(shè)與技術(shù)示范項(xiàng)目（編號(hào)：2006AA10A308-4）和河南省小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)（編號(hào)：S2010-01-G04）專項(xiàng)資金資助完成，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)承擔(dān)，河南省土壤肥料站、河南省滑縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、河南省許昌縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心和河南省方城縣農(nóng)技推廣中心等單位參與示范應(yīng)用。該研究項(xiàng)目主要應(yīng)用在農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域，基于作物生產(chǎn)潛力（目標(biāo)產(chǎn)量）模型、養(yǎng)分平衡模型和施肥技術(shù)知識(shí)庫，基于SOA框架，采用元數(shù)據(jù)、WebServices、軟構(gòu)件、OMT和GIS(WebGIS)等技術(shù)，研發(fā)了縣域小麥測(cè)土配方精確施肥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了作物測(cè)土配方施肥的信息化、科學(xué)化和智能化。 二、研究內(nèi)容與結(jié)果 為研究小麥?zhǔn)┓使?jié)本、增產(chǎn)、增效、減少生態(tài)污染，降低小麥生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提高配方施肥決策精準(zhǔn)程度，改進(jìn)測(cè)土配方施肥信息服務(wù)模式，大力推進(jìn)測(cè)土配方施肥技術(shù)入戶，實(shí)現(xiàn)“測(cè)、配、施”信息化服務(wù)，該項(xiàng)目以縣域小麥測(cè)土配方施肥為研究對(duì)象，收集和整理河南省氣象局、縣域土肥站（河南土壤地理和全國第二次土壤普查結(jié)果）和河南省統(tǒng)計(jì)年鑒提供的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氣象、土壤耕地、作物資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)，構(gòu)建空間屬性一體化數(shù)據(jù)庫；采用潛力（目標(biāo)產(chǎn)量）模型和養(yǎng)分平衡變量施肥法，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)研制了縣域作物測(cè)土配方精確施肥系統(tǒng)（單機(jī)版）、基于WebGIS的作物測(cè)土配方精確施肥決策系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)版）和基于元數(shù)據(jù)的農(nóng)田信息存儲(chǔ)管理共享系統(tǒng)。通過系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)田地圖操作、土壤監(jiān)測(cè)點(diǎn)選取和信息獲取、目標(biāo)產(chǎn)量確定、選擇平衡施肥模型、確定配方、獲得施肥量和施肥技術(shù)建議、打印施肥量和施肥方案建議等功能。項(xiàng)目的部分實(shí)驗(yàn)在滑縣精準(zhǔn)施肥基地、方城縣轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式試驗(yàn)區(qū)和許昌縣測(cè)土配方施肥示范區(qū)完成。該系統(tǒng)已應(yīng)用于滑縣等豫北農(nóng)區(qū)、許昌縣等豫中農(nóng)區(qū)和方城縣等豫南農(nóng)區(qū)的小麥測(cè)土配方施肥，運(yùn)行穩(wěn)定，，收效顯著。 主要內(nèi)容包括：1)完成村級(jí)行政區(qū)劃、耕地田塊和測(cè)土樣點(diǎn)的矢量化工作；2)實(shí)現(xiàn)地圖的縮小放大、漫游拖動(dòng)、鷹眼導(dǎo)航、信息查詢、距離測(cè)量、面積測(cè)量、緩沖分析、地圖標(biāo)注等功能；3)利用OMT設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了作物生產(chǎn)潛力（目標(biāo)產(chǎn)量）模型構(gòu)件和測(cè)土配方施肥模型構(gòu)件，并通過軟構(gòu)件技術(shù)實(shí)現(xiàn)了模型構(gòu)件的有效集成；4)通過元數(shù)據(jù)和WebServices技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于農(nóng)田環(huán)境信息的多系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換與共享，解決了異構(gòu)GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)交換與共享問題。5)給出養(yǎng)分平衡施肥模型2套，結(jié)合目標(biāo)產(chǎn)量給出施肥量建議，建立本地施肥技術(shù)知識(shí)庫2套，根據(jù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際，給出施肥技術(shù)方案決策，打印施肥量和施肥技術(shù)建議。 三、成果的創(chuàng)造性和先進(jìn)性 通過科技查新報(bào)告鑒定，國內(nèi)未見公開報(bào)道“基于元數(shù)據(jù)和GIS的縣域測(cè)土配方精確施肥”項(xiàng)目研究。主要?jiǎng)?chuàng)造性和先進(jìn)性包括： 1.利用元數(shù)據(jù)和WebServices技術(shù)設(shè)計(jì)農(nóng)田信息描述、存儲(chǔ)、交換和共享等模型，實(shí)現(xiàn)了作物生產(chǎn)潛力系統(tǒng)與小麥生產(chǎn)精準(zhǔn)施肥決策系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換與共享，使得處方圖可以脫離GIS平臺(tái)的限制，達(dá)到了多源和多系統(tǒng)處方信息的自由共享目的，解決了異構(gòu)GIS平臺(tái)間的數(shù)據(jù)交換與共享問題。 2.采用OMT和軟構(gòu)件技術(shù)，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了作物生產(chǎn)潛力（目標(biāo)產(chǎn)量）模型構(gòu)件和測(cè)土配方精確施肥構(gòu)件，并實(shí)現(xiàn)了與GIS的集成；運(yùn)用模型構(gòu)件定量估算了縣域小麥生產(chǎn)潛力（即作物生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)量），為測(cè)土配方施肥提供了最高目標(biāo)產(chǎn)量依據(jù)；基于SOA架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了基于GIS和WebGIS的小麥測(cè)土配方施肥決策系統(tǒng)（單機(jī)版和網(wǎng)絡(luò)版）。 3.在村域尺度下，圍繞小麥測(cè)土配方施肥，基于養(yǎng)分平衡施肥模型和當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣，建立了本地小麥?zhǔn)┓始夹g(shù)知識(shí)庫，為農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)生產(chǎn)提供了輔助決策。 四、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 項(xiàng)目實(shí)施期間共培養(yǎng)博士生1名，碩士研究生2名；獲得軟件著作權(quán)3項(xiàng)；發(fā)表學(xué)術(shù)論文18篇，其中EI/ISTP索引11篇、一級(jí)學(xué)報(bào)4篇、核心期刊6篇。面向農(nóng)技管理人員、農(nóng)技生產(chǎn)人員和農(nóng)戶進(jìn)行培訓(xùn)，培訓(xùn)場(chǎng)次1000余次，培訓(xùn)人員達(dá)4萬余人次，培訓(xùn)人員均達(dá)到了熟練使用系統(tǒng)的水平。 在項(xiàng)目執(zhí)行期間，項(xiàng)目區(qū)累計(jì)示范推廣355萬畝，肥料利用率提高3.5%以上，糧食平均年增產(chǎn)3%，每畝小麥節(jié)本增效70元以上，共節(jié)本增效2億元以上，增產(chǎn)糧食9.74萬噸。 五、推廣應(yīng)用前景及措施 系統(tǒng)可在全省各測(cè)土配方施肥縣域試點(diǎn)推廣應(yīng)用，根據(jù)各縣域耕地特點(diǎn)、種植作物特點(diǎn)和施肥習(xí)慣，面向各縣域測(cè)土配方施肥對(duì)象構(gòu)建施肥知識(shí)庫和定制施肥模型構(gòu)件，因地制宜、因時(shí)制宜，切實(shí)提高作物產(chǎn)量和肥料利用率，減少因施肥過量導(dǎo)致的土壤環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)節(jié)能。如果該系統(tǒng)能在全省內(nèi)年推廣3000萬畝，年經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益可達(dá)數(shù)十億元，轉(zhuǎn)化前景樂觀。具體推廣措施如下： 1.組織專家小組，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)該項(xiàng)目示范推廣工作的協(xié)調(diào)指導(dǎo)，積極推廣基于GIS的小麥測(cè)土配方施肥系統(tǒng)及技術(shù)培訓(xùn)工作。深化利用現(xiàn)代信息技術(shù)輔助小麥測(cè)土配方的施肥理念。 2.加強(qiáng)小麥測(cè)土配方施肥配套技術(shù)研究。測(cè)土配方施肥系統(tǒng)的應(yīng)用要結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀蟆⑼寥�、灌溉等�?shí)際情況，需要更新農(nóng)田矢量圖、調(diào)研當(dāng)?shù)胤柿仙a(chǎn)情況，進(jìn)而調(diào)整模型參數(shù)，以適應(yīng)于當(dāng)?shù)匦←溕a(chǎn)實(shí)際需求，提高小麥?zhǔn)┓使?jié)本增產(chǎn)之功效。 3.加大該項(xiàng)目推廣示范力度。一方面通過宣傳提高基于GIS的小麥測(cè)土配方系統(tǒng)輔助小麥生產(chǎn)施肥的重要性；另一方面，根據(jù)各縣市當(dāng)?shù)匦←湆?shí)際生產(chǎn)情況，建議國家有關(guān)部門加大對(duì)測(cè)土配方施肥技術(shù)的政策扶持和資金投入。 六、獲獎(jiǎng)情況 1.獲得省教育廳信息技術(shù)教育一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。 2.論文《基于GIS的縣域小麥自然生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)系統(tǒng)》獲得河南省自然科學(xué)技術(shù)論文一等獎(jiǎng)，2011.9。 3.獲得軟件著作權(quán)3項(xiàng)： 縣域小麥測(cè)土配方施肥決策系統(tǒng)V1.0，2009.9； 基于WebGIS的小麥精準(zhǔn)施肥決策系統(tǒng)V1.0，2011.2； 基于GIS的作物生產(chǎn)潛力評(píng)價(jià)系統(tǒng)V1.0，2011.2。

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