信息技術(shù)在測土配方施肥中的運用

劉茜

[摘 要] 隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，使得信息技術(shù)獲得了長足進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越多，也越來越廣。以3S技術(shù)為代表的信息技術(shù)現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于施肥、耕種、田間管理等領(lǐng)域當(dāng)中，并在逐步的實踐和研究中，形成了一套比較完善的精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系，在測土配方施肥中的運用方面也嘆為觀止，這為推動農(nóng)業(yè)發(fā)展提供強有力的技術(shù)支撐。

[關(guān)鍵詞] GIS技術(shù) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 測土配方施肥

[中圖分類號] S126 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）03-0043-02

一、信息技術(shù)在測土配方施肥中的運用現(xiàn)狀分析

目前，精確農(nóng)業(yè)技術(shù)體系中的精確施肥技術(shù)相對比較成熟，其技術(shù)基礎(chǔ)為3S集成技術(shù)和精確施肥技術(shù)，3S技術(shù)集成包括GIS系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)和RS連接。其中GIS主要用于記錄某個特定農(nóng)田區(qū)域的地理空間信息及該區(qū)域內(nèi)的土壤農(nóng)業(yè)屬性；GPS則主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)過程中操作者實時地理位置的確定，按照確定的位置，計算機可以從GIS系統(tǒng)中查找到與此地相關(guān)的詳細(xì)資料，并由施肥決策系統(tǒng)依據(jù)該地點的土壤養(yǎng)分缺失程度提出施肥決策。該方法由于充分考慮了土壤養(yǎng)分的實際變化情況，從而使肥料的投放更為科學(xué)、合理，這樣一來農(nóng)作物便可以獲得相對比較均衡的營養(yǎng)，產(chǎn)量差異基本能夠消除，大幅度節(jié)約了肥料成本，顯著提升了肥料的利用效率，農(nóng)作物產(chǎn)量也隨之有效提高。RS的主要作用是實時獲取農(nóng)作物的田間信息，由此可以準(zhǔn)確確定出農(nóng)作物的養(yǎng)分與水分的缺失情況，再將RS與GIS聯(lián)合使用，便可以實現(xiàn)對農(nóng)作物追肥的推薦。3S技術(shù)的運用為農(nóng)業(yè)測土配方施肥提供了強有力的技術(shù)支撐，極大程度地優(yōu)化了肥料投入，同時，施肥過程中給環(huán)境造成的污染也隨之減輕，符合環(huán)境保護(hù)的要求。近年來，我國逐步加大了對運用信息技術(shù)進(jìn)行測土配方施肥的研究力度，并取得了一定的成績，如一些專家學(xué)者借助數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)集成，開發(fā)出了區(qū)域土壤養(yǎng)分管理與作物推薦施肥信息系統(tǒng)，同時一些專家在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上提出建立基于Web GIS的養(yǎng)分分區(qū)管理系統(tǒng)。

二、Web GIS技術(shù)在測土配方施肥中的具體應(yīng)用研究

Web GIS（簡稱WG技術(shù)）技術(shù)實質(zhì)上就是WWW技術(shù)與GIS技術(shù)的集成，它是一種基于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的集傳輸、存儲、處理、分析、顯示等功能于一體的計算機系統(tǒng)。通過集成之后，WG技術(shù)是GIS各項功能的實現(xiàn)不再僅僅局限于局域網(wǎng)當(dāng)中，其范圍獲得了進(jìn)一步擴(kuò)展。具體而言，WG技術(shù)就是傳統(tǒng)GIS技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)這一載體上的延伸，它不但具備GIS技術(shù)原有的功能和特點之外，同時還可以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)檢索、查詢、制圖、編輯等，最為重要的一點是，可將相關(guān)信息發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，從而為交流協(xié)作與信息共享的實現(xiàn)提供了可能。

1. WG的結(jié)構(gòu)框架

目前，較為常見的WG結(jié)構(gòu)框架體系主要是由以下數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器以及客戶端這三個部分組成，用戶可以向Web服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)服務(wù)請求，然后由服務(wù)器返回以HTML方式書寫的結(jié)果。

2. WG技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

與傳統(tǒng)的GIS應(yīng)用系統(tǒng)相比，WG技術(shù)具有如下優(yōu)勢：

2.1 訪問范圍更加廣泛。由于WG技術(shù)采用的是B/S分層式框架結(jié)構(gòu)體系，這使得不同部門的數(shù)據(jù)信息都能夠分別存儲在不同的服務(wù)器當(dāng)中，GIS用戶利用自己的客戶端并通過互聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)與服務(wù)器端的通信，這種通信方式基本不會受到時間和空間的限制，而且因為是基于互聯(lián)網(wǎng)，所以可訪問的范圍也更加廣泛。

2.2 獨立性特征非常明顯。WG的獨立性特征主要體現(xiàn)在平臺的獨立性上。WG系統(tǒng)使用通用的Web瀏覽器，可對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行快捷的訪問，在服務(wù)器端或是客戶端上可對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同分析與處理，這樣便能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程異構(gòu)數(shù)據(jù)的信息共享，有效解決了傳統(tǒng)GIS應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)復(fù)雜化的問題。

2.3 系統(tǒng)總體開發(fā)成本較低。正常情況，WG應(yīng)用系統(tǒng)僅僅需要瀏覽器，也有少數(shù)需要配置相關(guān)的插件，其對系統(tǒng)配置方面的要求相對較低，無需配備價格昂貴的專業(yè)GIS軟件，系統(tǒng)開發(fā)成本大幅度降低，操作也更加簡單、方便。

3. WG系統(tǒng)實現(xiàn)方案

從邏輯層面可將WG系統(tǒng)分為以下幾個部分：

3.1 Web瀏覽器。用戶利用這部分能夠獲取到分布在互聯(lián)網(wǎng)上的各類地理信息。

3.2 信息代理。主要負(fù)責(zé)設(shè)定地理信息代理機制與代理協(xié)議，并為相關(guān)訪問提供數(shù)據(jù)接口，它是實現(xiàn)地理信息在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.3 WG服務(wù)器。按照用戶發(fā)出的實際請求對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，并為用戶提供給地理信息GIS服務(wù)，實現(xiàn)客戶端與服務(wù)器端的實時動態(tài)交互。

3.4程序編輯器。具體負(fù)責(zé)提供可視化、多窗口、對話式的集成開發(fā)環(huán)境，并在這一基礎(chǔ)上建立對象、模型以及進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的編輯與顯示。

通過查閱相關(guān)技術(shù)類文獻(xiàn)并結(jié)合以往的經(jīng)驗，可用于實現(xiàn)WG系統(tǒng)的方法大體上可分為以下三種：即CGI技術(shù)、Plug-in技術(shù)以及DCOM/ActiveX技術(shù)。從綜合的角度看，DCOM/ActiveX技術(shù)較之前兩種技術(shù)更加成熟，并且有很多方案都是基于該技術(shù)進(jìn)行設(shè)計的，所以可以采用DCOM/ActiveX技術(shù)作為實現(xiàn)方法。

4. WG系統(tǒng)在測土配方施肥中的應(yīng)用

近年來，隨著我國農(nóng)業(yè)發(fā)展速度的不斷加快，推動了測土配方施肥項目的開展，在這一過程中，各個縣市地區(qū)通過采樣化驗、布置試驗等方法獲得了大量有用的數(shù)據(jù)信息。為進(jìn)一步滿足各個項目縣利用這些數(shù)據(jù)信息指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求，一些地區(qū)加大了對測土配方施肥決策系統(tǒng)的研制開發(fā)力度。雖然研制開發(fā)出來的系統(tǒng)在一定程度上滿足了項目縣的需求，也對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了指導(dǎo)。然而，由于這些系統(tǒng)全部都是“單機版”，整體效用的發(fā)揮并不明顯，也沒能對互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢進(jìn)行充分利用，其僅僅滿足了小域化的要求，卻并沒有滿足大眾化的需要，為此，構(gòu)建一個完善的基于Web GIS的測土配方施肥系統(tǒng)顯得尤為重要。通過該系統(tǒng)的建立，用戶只需要借助互聯(lián)網(wǎng)這一載體，便可以從網(wǎng)路地圖上瀏覽查詢?nèi)我獾貐^(qū)的土壤養(yǎng)分以及施肥信息，真正意義上地實現(xiàn)了測土配方施肥項目成果共享的目標(biāo)，這對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的合理高效利用以及指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有非常重要的現(xiàn)實意義。

結(jié)論：

綜上所述，在計算機、網(wǎng)絡(luò)以及信息技術(shù)不斷發(fā)展和完善的今天，可將數(shù)據(jù)庫技術(shù)、GIS技術(shù)等多種信息技術(shù)有機結(jié)合到一起，建立具備網(wǎng)上決策功能的施肥決策系統(tǒng)，以此來為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，這將成為我國信息技術(shù)在測土配方施肥領(lǐng)域中應(yīng)用的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)

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