基于RIA WebGIS的區(qū)域煙草精準(zhǔn)施肥管理決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
——以攀枝花煙區(qū)為例

曹淋海，王昌全，張毅，李冰，杜薇，馮廣林，張宗錦，李斌

1 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，成都 611130；2 川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，成都 610066；3 四川省煙草公司攀枝花市公司，攀枝花 617000；4 四川省煙草公司，成都 610000

基于RIA WebGIS的區(qū)域煙草精準(zhǔn)施肥管理決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
——以攀枝花煙區(qū)為例

曹淋海1，王昌全1，張毅1，李冰1，杜薇2，馮廣林2，張宗錦3，李斌4

1 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，成都 611130；2 川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，成都 610066；3 四川省煙草公司攀枝花市公司，攀枝花 617000；4 四川省煙草公司，成都 610000

以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)WebGIS 存在共享性弱，伸縮性差，開發(fā)難等弊端。RIA/ REST的應(yīng)用能顯著增強(qiáng)系統(tǒng)響應(yīng)能力，簡(jiǎn)化GIS Service過(guò)程。本文在根據(jù)區(qū)域土壤肥力差異、供肥性能和肥料利用率等建立施肥模型、案例庫(kù)、專家知識(shí)庫(kù)及施肥決策方案的基礎(chǔ)上，利用Flex API+REST API+SQL 的RIA WebGIS 框架構(gòu)建了攀枝花煙草生產(chǎn)施肥管理決策系統(tǒng)（http://218.89.168.145:8080/webgis1/），實(shí)現(xiàn)了農(nóng)田、作物生產(chǎn)信息管理和智能化施肥決策的集成，以及快捷高效的在線訪問(wèn)。結(jié)果表明，系統(tǒng)可為用戶提供科學(xué)合理的施肥方案，施肥量得到更精準(zhǔn)控制，且RIA/ REST開發(fā)框架具有部署靈活、開發(fā)簡(jiǎn)易、伸縮性強(qiáng)等特點(diǎn)，用戶體驗(yàn)和交互性更具優(yōu)勢(shì)。

RIA WebGIS; Flex API; REST API; 施肥決策

施肥數(shù)量、肥料種類以及施肥方法等對(duì)作物產(chǎn)量和質(zhì)量都有顯著影響[1,2]。計(jì)算機(jī)技術(shù)和GIS技術(shù)已經(jīng)成為各類施肥決策系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)研究的重要方向[3-6]。從施肥系統(tǒng)構(gòu)建看，經(jīng)歷了非空間型系統(tǒng)到空間型系統(tǒng)的發(fā)展，但其研究主要側(cè)重系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，在專家知識(shí)、施肥模型和GIS空間數(shù)據(jù)耦合方面研究不足[3,5-6]。隨著GIS技術(shù)的廣泛應(yīng)用和Internet技術(shù)的快速發(fā)展，用戶對(duì)傳統(tǒng)WebGIS的伸縮強(qiáng)度、響應(yīng)速度、視覺(jué)效果以及功能體驗(yàn)等都有了更高的要求。RIA(Rich Internet Application)作為新一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，集桌面應(yīng)用程序的最佳用戶界面功能與Web應(yīng)用程序的快速、低成本部署及多媒體通信的實(shí)時(shí)快捷于一體，提供了全新的Web應(yīng)用解決方案[7-10]。目前其實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要有Flex、Silver light和Java FX。

REST(Representational State Transfer)作為輕量級(jí)的Web Service架構(gòu)風(fēng)格，其實(shí)現(xiàn)和操作比SOAP和XML—RPC更為簡(jiǎn)捷，應(yīng)用于GIS后，GIS服務(wù)都被映射為URL資源，客戶端僅通過(guò)標(biāo)識(shí)符去操作GIS資源，獲得資源的表示，使WebGIS從以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)向了以服務(wù)為基礎(chǔ)[10-14]。面向服務(wù)的架構(gòu)則可在數(shù)據(jù)實(shí)體不發(fā)生轉(zhuǎn)移的前提下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步更新和便捷維護(hù)，具有支持多客戶端和快速部署的特點(diǎn)[12,13]。ArcGIS Server自9.3版引用REST服務(wù)，同時(shí)推出ArcGIS Server REST API（REST API）WebGIS服務(wù)器端程序接口和ArcGIS API for Flex（Flex API）客戶端應(yīng)用程序接口，方便編程者基于Flex Builder平臺(tái)和REST服務(wù)開發(fā)RIA WebGIS。本文基于攀枝花植煙數(shù)據(jù)，構(gòu)建了區(qū)域煙草專家施肥模型和決策方案；結(jié)合Flex API +REST API+ SQL新一代RIA WebGIS開發(fā)框架，建立了攀枝花煙草生產(chǎn)施肥管理決策系統(tǒng)，其功能包括煙草生產(chǎn)信息管理、推薦施肥模型和圖形信息管理，主要用于煙區(qū)基礎(chǔ)生產(chǎn)設(shè)施的查詢、評(píng)測(cè)；土壤環(huán)境和肥力的分析、評(píng)價(jià)；氮磷鉀需求量的計(jì)算和施肥方案推薦，并提供專家咨詢服務(wù)。對(duì)于平衡施肥技術(shù)的實(shí)施和微機(jī)推薦施肥系統(tǒng)的建立有著重要的理論指導(dǎo)作用及實(shí)踐意義。

1 試驗(yàn)區(qū)域與主要模型建立

1.1 研究區(qū)域概況

攀枝花市地處川滇界河金沙江與雅礱江匯合區(qū)，東經(jīng)108°08′-102°15′，北緯26°05′-27° 21′，地貌類型復(fù)雜多樣，以低中山、中山和寬谷河壩為主，地形起伏較大且高差懸殊。境內(nèi)以紅壤、赤紅壤、黃棕壤、水稻土和石灰?guī)r土為主。其屬我國(guó)亞熱帶西段金沙江至元江島狀干熱河谷區(qū)，區(qū)域氣候差異明顯，垂直氣候顯著，干雨季分明，晝夜溫差較大，年均氣溫20-22℃；年降雨量1094.2mm；年日照時(shí)數(shù)2745.2h；無(wú)霜期大于300d；年熱值為四川最高。煙區(qū)內(nèi)土壤堿解氮120mg/kg，速效鉀141mg/kg，有機(jī)質(zhì)22.46g/kg，有效磷18.6mg/kg，pH主要在5.5-6.5。

1.2 主要模型建立

1.2.1 土壤肥力評(píng)價(jià)模型

根據(jù)對(duì)煙區(qū)土壤肥力評(píng)價(jià)研究和各養(yǎng)分指標(biāo)對(duì)煙草的重要性研究，綜合其土壤特征，選擇pH、速效鉀、有效磷、堿解氮和有機(jī)質(zhì)五因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。根據(jù)各因素在不同土壤中的實(shí)際差異狀況，參照國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)煙區(qū)土壤適宜性指標(biāo)，確定選定指標(biāo)的隸屬度函數(shù)類型及參數(shù)（下限L、上限U和最優(yōu)值上下限O2、O1），如表1[1-3,5]；在此基礎(chǔ)上，將各指標(biāo)實(shí)測(cè)值代入對(duì)應(yīng)函數(shù)中計(jì)算其隸屬度值。

表1 各指標(biāo)隸屬度函數(shù)類型及其參數(shù)表Table1 Membership function type and parameter list of the index

綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)值計(jì)算：將各評(píng)價(jià)指標(biāo)的隸屬度值作為分值，用加權(quán)求和公式計(jì)算出反映土壤養(yǎng)分肥力狀況的綜合指標(biāo)IFI，其公式為：

式中Ni，Wi表示第 i 種養(yǎng)分指標(biāo)的隸屬度值和權(quán)重系數(shù)，Wi采用AHP決策分析法。

1.2.2 理論施肥模型

研究根據(jù)氮磷鉀配比試驗(yàn)、大田校正試驗(yàn)建立肥料效應(yīng)函數(shù)，結(jié)合養(yǎng)分測(cè)定值，應(yīng)用“養(yǎng)分平衡法”計(jì)算施肥量，建立了如下計(jì)算公式[1,6,17-18]：

式中：

① 施 肥 量 指 N、P2O5、K2O的 量， 單 位kg/666.7m2。

②根據(jù)氮磷鉀配比試驗(yàn)的頻次分析和煙葉產(chǎn)量質(zhì)量的統(tǒng)計(jì)分析，試驗(yàn)區(qū)最佳煙葉產(chǎn)量為155-175kg/666.7m2；根據(jù)大田校正實(shí)驗(yàn)得出試驗(yàn)區(qū)100kg煙葉需要從土壤中吸收N、P2O5、K2O的量，見表2。

③土壤速效養(yǎng)分指有效磷、堿解氮和速效鉀的測(cè)定值，單位mg/ kg；0.15是耕層土壤（0-20cm）中養(yǎng)分測(cè)定值的mg/kg換算成kg/667m2時(shí)的換算系數(shù)。土壤有效養(yǎng)分利用率隨土壤養(yǎng)分含量及作物的種類不同而變化，經(jīng)長(zhǎng)期試驗(yàn)計(jì)算得出試驗(yàn)區(qū)氮素利用率31.68%±2.34%,磷素為37.04%±6.14%，鉀素為22.93%±0.56%。

④同地區(qū)不同試驗(yàn)點(diǎn)的肥料當(dāng)季利用率也有差異。在最優(yōu)施肥量下，分析試驗(yàn)區(qū)不同試驗(yàn)點(diǎn)的肥料利用率數(shù)據(jù)，剔除極值后計(jì)算得出該區(qū)氮肥當(dāng)季利用率是39.26%±8.39%，磷肥利用率21.93%±15.22%，鉀肥利用率31.97%±0.56%。

表2 100kg煙葉需要從土壤中吸收N、P2O5、K2O的量Table2 The quantity of N、P2O5、K2O absorbed from soil of 100kg tobacco

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)流程

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

根據(jù)2009-2011年的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸及相關(guān)性分析，建立煙區(qū)土壤肥力評(píng)價(jià)模型和理論施肥模型，同時(shí)參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論將模型結(jié)構(gòu)化；通過(guò)GIS軟件和SQL等構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)、模型庫(kù)、專家知識(shí)庫(kù)和事實(shí)表的結(jié)構(gòu)，借助WebGIS 技術(shù)和編程將它們集成化，形成煙草生產(chǎn)信息管理及施肥推薦決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煙草生產(chǎn)信息的在線查詢，以及施肥決策和GIS圖形信息管理的高度集成，如圖1。

圖1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)流程圖Fig. 1 System implementation fl ow chart

2.2 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)

基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和GIS二次開發(fā)，將Flex/ REST技術(shù)應(yīng)用于WebGIS，提出Flex API +REST API+SQL新一代RIA WebGIS開發(fā)架構(gòu)的煙草生產(chǎn)信息管理及施肥推薦決策系統(tǒng)框架，整個(gè)框架分為3層，即用戶層、服務(wù)層和數(shù)據(jù)層，見圖2。

圖2 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)圖Fig. 2 System frame structure

2.2.1 用戶層

用戶層選用Flex Builder4.0開發(fā)環(huán)境，結(jié)合Flex API和Flex Viewer2.3基礎(chǔ)框架實(shí)施，主要負(fù)責(zé)響應(yīng)Flex富客戶端請(qǐng)求，根據(jù)用戶請(qǐng)求類型做出響應(yīng)，將結(jié)果借助瀏覽器或Flash播放器以圖文一體化的方式進(jìn)行信息顯示，同時(shí)為用戶提供地圖交互、信息查詢、地圖分析等交互接口。

2.2.2 服務(wù)層

J2EE被用作Web應(yīng)用服務(wù)器，也是GIS服務(wù)器的客戶端，一端接受來(lái)自WebGIS瀏覽器的信息并判斷采用何種方式完成瀏覽器的請(qǐng)求，并通過(guò)防火墻將不合法的用戶請(qǐng)求屏蔽在外，再將請(qǐng)求發(fā)送到GIS服務(wù)器；另一端則將請(qǐng)求結(jié)果和數(shù)據(jù)包傳輸?shù)较鄳?yīng)用戶的 WebGIS 瀏覽器[16,17]。ArcGIS Server10.0 作 GIS 應(yīng)用服務(wù)器，一方面用戶層可以通過(guò)URLs的形式（包含特定的參數(shù)、值對(duì)來(lái)指定服務(wù)端返回資源的格式和要求）來(lái)訪問(wèn)GIS Server發(fā)布REST 服務(wù)，如Image Service REST API、Feature Service REST API等；另一方面根據(jù)請(qǐng)求與數(shù)據(jù)層進(jìn)行通話，從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取數(shù)據(jù)，在服務(wù)器端執(zhí)行GIS的數(shù)據(jù)處理功能。

2.2.3 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層用于提供地理數(shù)據(jù)服務(wù)，可直接被GIS服務(wù)層和Web應(yīng)用服務(wù)層訪問(wèn)。在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)空間數(shù)據(jù)采用大分類小分層方式組織，空間和屬性數(shù)據(jù)被統(tǒng)一存儲(chǔ)在SQL Server 2005 Express數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件中，兩者通過(guò)惟一的標(biāo)識(shí)ID進(jìn)行關(guān)聯(lián)；同時(shí)利用ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎作為空間數(shù)據(jù)進(jìn)行存取與維護(hù)的通道。其它數(shù)據(jù)如系統(tǒng)配置文件、圖片以及模型參數(shù)等不便于數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)管理的數(shù)據(jù)均以文件的方式存放在服務(wù)器端，供用戶層調(diào)用[18]。

3 系統(tǒng)推薦施肥運(yùn)行機(jī)理

施肥決策的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)、施肥模型庫(kù)、案例庫(kù)、專家知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、人機(jī)交互接口等共同執(zhí)行。數(shù)據(jù)庫(kù)用于存放系統(tǒng)運(yùn)行中所需要和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；模型庫(kù)為煙草施肥決策提供運(yùn)算方法；知識(shí)庫(kù)存貯關(guān)于煙草施肥的專家知識(shí)；推理機(jī)提供煙草施肥決策的推理模型。推薦施肥量的計(jì)算以待施肥單元的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（存儲(chǔ)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)）和用戶輸入的及時(shí)數(shù)據(jù)（煙葉品種、前茬作物、目標(biāo)產(chǎn)量等）為基礎(chǔ)，由推理機(jī)直接匹配案例庫(kù)，獲得推薦施肥方案；對(duì)于無(wú)匹配案例的則通過(guò)理論施肥模型進(jìn)行施肥量初步計(jì)算，然后根據(jù)生態(tài)條件的不同由推理機(jī)依據(jù)知識(shí)庫(kù)內(nèi)的相應(yīng)知識(shí)規(guī)則進(jìn)行修正計(jì)算，得到施肥方案，圖3。

圖3 系統(tǒng)推薦施肥運(yùn)行機(jī)理Fig. 3 System recommended fertilization operation mechanism

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，包括氣象數(shù)據(jù)（氣溫、降水等）、土壤數(shù)據(jù)（土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)和土壤環(huán)境數(shù)據(jù)）、土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和行政區(qū)劃數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)主要是SHP文件格式存在，其生成方式主要借助GIS的矢量化工具和地統(tǒng)計(jì)分析工具。

3.2 施肥模型庫(kù)

模型庫(kù)包括煙區(qū)土壤肥力評(píng)價(jià)模型、煙草產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型和理論施肥模型等，目的是為土壤肥力狀況診斷和施肥量計(jì)算提供方法。同時(shí)在與專家知識(shí)庫(kù)進(jìn)行緊密結(jié)合中逐步總結(jié)，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況對(duì)源模型和知識(shí)庫(kù)進(jìn)行修正和豐富。模型都能獨(dú)立調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)及參數(shù)值，并將執(zhí)行結(jié)果返回到動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)（存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)和模型庫(kù)的資源共享。

3.3 專家知識(shí)庫(kù)

專家知識(shí)庫(kù)主要存儲(chǔ)整個(gè)施肥決策求解過(guò)程中定性的、目前無(wú)法用模型定量表達(dá)的技術(shù)性知識(shí)，采用基于規(guī)則的知識(shí)表示模式，即知識(shí)表示為事實(shí)、知識(shí)規(guī)則和結(jié)論[5]。其中知識(shí)規(guī)則是求解決策目標(biāo)值的階段性計(jì)算過(guò)程，它由領(lǐng)域?qū)＜液途幊陶吖餐瓿?，集成為知識(shí)鏈或規(guī)則庫(kù)，表現(xiàn)為程序。事實(shí)由基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和人機(jī)交互數(shù)據(jù)提供，由事實(shí)表捕獲，事實(shí)表中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)完成后，數(shù)據(jù)就被提交到相應(yīng)的程序，由后者建立聯(lián)接，在推理機(jī)的控制下計(jì)算出結(jié)果值，推理出決策結(jié)果[19-20]。

3.4 推理機(jī)

推理機(jī)是系統(tǒng)運(yùn)用知識(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理的邏輯核心，控制著專家知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)和人機(jī)交互數(shù)據(jù)的推理操作[3,21]。在系統(tǒng)內(nèi)推理機(jī)的任務(wù)是模擬專家的思維過(guò)程，控制并執(zhí)行問(wèn)題的求解。本研究中沿用產(chǎn)生式推理策略，其推理過(guò)程為：

推理策略又分為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)推理策略和目標(biāo)導(dǎo)致的推理控制策略。本研究中系統(tǒng)依照前者安排證據(jù)和假設(shè)被聯(lián)結(jié)的順序，基本思想如圖4示。其推理過(guò)程是從問(wèn)題的基本事實(shí)出發(fā)，引用案例庫(kù)和知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則，通過(guò)匹配每條知識(shí)的前提，識(shí)別出所有可用的知識(shí)而形成一個(gè)可用知識(shí)集，然后根據(jù)沖突求解策略在沖突集中選取一條知識(shí)執(zhí)行[4]。

圖4 正向推理執(zhí)行過(guò)程Fig. 4 Forward inference implementation process

4 系統(tǒng)主要模塊與功能

4.1 基本操作模塊

基本操作模塊包括導(dǎo)航器(放大、縮小、漫游和鷹眼等)；圖層控制，根據(jù)需要顯示或隱藏地圖圖層；動(dòng)態(tài)圖例，自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前窗口的地圖信息并給出圖例參考信息；地圖書簽，存儲(chǔ)用戶高頻瀏覽或感興趣的地圖區(qū)域，方便用戶再次快速訪問(wèn)此區(qū)域；地圖測(cè)量，提供長(zhǎng)度量測(cè)，面積量算以及重要信息標(biāo)注；地圖打印和地圖導(dǎo)出，對(duì)當(dāng)前視圖進(jìn)行打印輸出和保存為JPG、PNG格式的圖片。

4.2 查詢統(tǒng)計(jì)模塊

查詢統(tǒng)計(jì)模塊主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)的和專題數(shù)據(jù)的查詢和統(tǒng)計(jì)。本系統(tǒng)中包含復(fù)合查詢模塊和獨(dú)立查詢模塊。前者主要是附屬在非查詢模塊中的查詢操作，如精準(zhǔn)施肥模塊中的基本信息顯示。后者分為兩類：一類是簡(jiǎn)單查詢(如防雹點(diǎn)、育苗棚、煙站、烤房的過(guò)濾查詢模塊)，它以名稱進(jìn)行查找、按行政區(qū)劃級(jí)別進(jìn)行過(guò)濾；一類是SQL高級(jí)查詢，用圖層分類、算術(shù)符號(hào)、邏輯符號(hào)以及關(guān)系符號(hào)的任意組合，進(jìn)行滿足條件的圖形信息及相關(guān)屬性信息的查詢。

4.3 精準(zhǔn)施肥模塊

“精準(zhǔn)施肥”模塊主要完成施肥單元的施肥計(jì)算和指導(dǎo)。它包括基本信息顯示界面，呈現(xiàn)施肥單元的立地條件信息、土壤養(yǎng)分信息等；模型參數(shù)修訂界面，針對(duì)煙草施肥專家模型中易受時(shí)間等影響的模型參數(shù)信息，通過(guò)該界面進(jìn)行調(diào)整，確保數(shù)據(jù)更科學(xué)可靠；施肥計(jì)算結(jié)果界面，主要給出各施肥單元NPK需求量、中微量元素豐缺的診斷結(jié)果和相應(yīng)復(fù)合肥配方以及復(fù)合肥、單質(zhì)肥的用量；推薦施肥卡界面，綜合展示當(dāng)前施肥單元的土壤肥力狀況，施用情況，以及施用方法的參考。

5 結(jié)語(yǔ)

精準(zhǔn)施肥是建立在科學(xué)施肥方法和數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上由計(jì)算機(jī)施肥系統(tǒng)制訂的施肥方案。該研究針對(duì)煙區(qū)養(yǎng)分管理問(wèn)題，依據(jù)土壤肥力差異、供肥性能和肥料利用率等建立煙草施肥模型、案例庫(kù)及專家知識(shí)庫(kù)，構(gòu)建了施肥方案。同時(shí)利用RIA/ REST技術(shù)，基于Flex API+REST API+SQL新一代RIA WebGIS開發(fā)框架構(gòu)建了攀枝花煙葉生產(chǎn)施肥管理決策系統(tǒng)（），其 較 傳 統(tǒng)WebGIS具有部署靈活、開發(fā)簡(jiǎn)易、伸縮性強(qiáng)等特點(diǎn)，用戶體驗(yàn)和交互性也更具優(yōu)勢(shì)。

上述實(shí)例系統(tǒng)具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)處理分析功能，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)攀枝花煙區(qū)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理和分析，獲得土壤養(yǎng)分空間分布規(guī)律，提供煙區(qū)基礎(chǔ)生產(chǎn)設(shè)施的查詢、評(píng)測(cè)；不同尺度（縣區(qū)—鄉(xiāng)鎮(zhèn)—村—地塊）下煙區(qū)信息的查詢、統(tǒng)計(jì)和與分析；施肥單元（單一地塊）的土壤肥力綜合評(píng)價(jià)和施肥量的精準(zhǔn)計(jì)算和施肥決策的制定等，幫助煙農(nóng)做出合理的施肥方案，并提供專家咨詢服務(wù)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多源信息管理和智能化施肥決策的耦合，為作物施肥決策系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)在專題模型、專家知識(shí)和GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)耦合研究中提供了重要參考。

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Design and implementation of decision-making system for tobacco precision fertilization in Panzhihua tobacco growing area based on RIA WebGIS

CAO Linhai1, WANG Changquan1, ZHANG Yi1, LI Bing1, DU Wei2, FENG Guanglin2, ZHANG Zongjin3, LI Bin4
1 College of Resources and Environmental Sciences, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China；2 Technical Center, China Tobacco Chuanyu Industrial Corporation, Chengdu 610066, China；3 Sichuan Panzhihua Tobacco Company, Panzhihua 617000, Sichuan, China；4 Sichuan Provincial Tobacco Company, Chengdu 610000, China

The use of traditional data-based WebGIS is restricted due to weak scalability, poor sharing and development dif fi culty. The use of RIA and REST can enhance GIS interactivity and simplify service processes. Fertilization model was set up according to soil fertility difference, soil nutrient supplying capacity, and utilization rate of fertilizers. Decision-making system of Panzhihua tobacco production and fertilization management was developed through RIA Web GIS development framework based on Flex API& REST API& SQL in combination with well-established data library, expert knowledge base and fertilization scheme. . With high degree of coupling between crops production and intelligent fertilization decisions, the system achieved quick and efficient online access to information. Results showed that this system could provide farmers with scientific and rational fertilization program. The development framework of RIA/REST showed more fl exibility in deployment, simplicity in development and strong retroactivity.

Web GIS; Flex API; REST API; fertilization decision

:CAO Linhai, WANG Changquan, ZHANG Yi, et al. Design and implementation of decision-making system for tobacco precision fertilization in Panzhihua tobacco growing area based on RIA WebGIS [J]. Acta Tabacaria Sinica, 2015,21 (2)

曹淋海，王昌全，張毅,等. 基于RIA WebGIS的區(qū)域煙草精準(zhǔn)施肥管理決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)——以攀枝花煙區(qū)為例[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2015,21（2）

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“西南地區(qū)種養(yǎng)業(yè)廢棄物循環(huán)利用技術(shù)集成與示范”（2012BAD14B18）；四川省煙草公司攀枝花市公司重點(diǎn)項(xiàng)目“烤煙精準(zhǔn)化施肥管理系統(tǒng)研究與應(yīng)用”（201015）；川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司重點(diǎn)項(xiàng)目“涼攀煙區(qū)‘紅大’煙葉品質(zhì)生態(tài)適宜區(qū)劃與WebGIS信息系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用”（10967）

曹淋海（1989—），碩士研究生，主要從事農(nóng)業(yè)及土壤信息技術(shù)研究，Email：caolinhai_gis@163.com

王昌全（1962—），博士，教授，主要從事土壤與環(huán)境可持續(xù)方面研究，Tel：028-86290997，Email：w.changquan@163.com

2014-07-14