大數(shù)據(jù)背景下山東省農(nóng)作制信息查詢優(yōu)化平臺(tái)

姜紅花,王秀麗,白鵬,李光忠,寧堂原

1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院,山東泰安271018

2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東泰安271018

3.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院,山東泰安271018

大數(shù)據(jù)背景下山東省農(nóng)作制信息查詢優(yōu)化平臺(tái)

姜紅花1,王秀麗1,白鵬3,李光忠1,寧堂原2*

1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院,山東泰安271018

2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東泰安271018

3.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院,山東泰安271018

山東省是農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)業(yè)信息量大，需要運(yùn)用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存取、基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)，根據(jù)全省不同經(jīng)濟(jì)帶的區(qū)域生態(tài)地理及環(huán)境特征與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)動(dòng)向,把人口—資源—環(huán)境—發(fā)展作為一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)。本文詳細(xì)介紹了農(nóng)作制信息查詢與種植優(yōu)化平臺(tái)的開(kāi)發(fā)過(guò)程、數(shù)據(jù)存取、基礎(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計(jì)分析及具體的實(shí)現(xiàn)策略；該平臺(tái)由登錄注冊(cè)模塊、信息查詢模塊、種植優(yōu)化模塊和后臺(tái)管理模塊構(gòu)成，通過(guò)表格、柱狀圖和ARCGIS地圖的方式將數(shù)據(jù)直觀動(dòng)態(tài)的展示給用戶；動(dòng)態(tài)查詢的設(shè)定，使查詢操作更便捷有效；以勞動(dòng)力，肥料，資金等作為農(nóng)業(yè)種植規(guī)劃的約束條件，結(jié)合單純形法，在現(xiàn)有資源的前提下，給予用戶最優(yōu)的種植策略。

信息查詢;ARCGIS地圖;種植優(yōu)化;大數(shù)據(jù)

目前山東省尚處在半集約半自給半商品農(nóng)作制水平，東部沿海和魯中農(nóng)業(yè)區(qū)正在向現(xiàn)代農(nóng)作制邁進(jìn)，初步形成了糧食、飼料、經(jīng)濟(jì)等作物協(xié)調(diào)發(fā)展的新格局。山東省農(nóng)作制運(yùn)行中存在著一系列不容忽視的非持續(xù)性制約因素[1]。一方面糧食生產(chǎn)附加值低，缺少園藝、經(jīng)濟(jì)等高附加值作物，另一方面第二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展薄弱，缺少農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,農(nóng)作制度信息化管理的作用和意義日趨重要。大數(shù)據(jù)背景下山東省農(nóng)作制信息查詢優(yōu)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域農(nóng)作制度信息化管理，根據(jù)全省不同經(jīng)濟(jì)帶的區(qū)域生態(tài)地理及環(huán)境特征與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)動(dòng)向，把人口—資源—環(huán)境—發(fā)展作為一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)處理、地理信息、模型模擬及專家系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)，對(duì)區(qū)域農(nóng)業(yè)資源、種植制度及相關(guān)產(chǎn)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)供需與價(jià)格等方面的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行資源管理與分析，對(duì)其發(fā)展前景預(yù)測(cè)與輔助決策，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作制度的地區(qū)化、多元化、信息化，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的農(nóng)業(yè)可持續(xù)化[2,3]。利用山東省區(qū)域優(yōu)勢(shì)，科學(xué)規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物種植效益的最大化[4,5]。

1 開(kāi)發(fā)工具

農(nóng)作制信息查詢與種植優(yōu)化平臺(tái)選用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，ArcGIS Server地圖服務(wù)器。采用B/S模式，通過(guò)BlazeDS實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與客戶端通信，以Hibernate框架與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互，Java為后臺(tái)服務(wù)器開(kāi)發(fā)語(yǔ)言[6]，flex和ActionScript為前臺(tái)客戶端開(kāi)發(fā)語(yǔ)言[7]，用ARCGIS技術(shù)發(fā)布GIS資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)展示的多元化，通過(guò)調(diào)用ARCGIS API for Flex將地圖資源和其它資源(ArcGIS Online)嵌入到Web中[8]。以MyEclipse+FlashBuilder+Apache Tomcat為平臺(tái)開(kāi)發(fā)環(huán)境[9]。整個(gè)框架包括表現(xiàn)層、應(yīng)用層和數(shù)據(jù)層3個(gè)部分[10]，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)Fig.1 The total framework of the system

客戶端基于組件劃分，具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和重用性，基于FLEX的多種地圖服務(wù)相結(jié)合以及通信技術(shù)使空間信息發(fā)布和瀏覽速度大大提高[11]。

2 平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)

圖2 平臺(tái)功能模塊Fig.2 Platform function module

農(nóng)作制信息查詢與種植優(yōu)化平臺(tái)分為前臺(tái)展示和后臺(tái)管理兩個(gè)部分，如圖2所示。前臺(tái)展示包括登錄注冊(cè)、農(nóng)作制信息查詢分析，信息瀏覽以及作物種植優(yōu)化模塊；后臺(tái)管理包括權(quán)限管理、數(shù)據(jù)表瀏覽、數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)批量處理模塊[12]。其中信息瀏覽由地圖顯示和數(shù)據(jù)瀏覽構(gòu)成；作物種植界面由優(yōu)化模塊和數(shù)據(jù)備份模塊構(gòu)成；后臺(tái)管理由用戶信息管理模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)等模塊構(gòu)成。

登錄注冊(cè)：實(shí)現(xiàn)用戶的申請(qǐng)、注冊(cè)和審批篩選。用戶分普通用戶和管理員用戶。普通用戶能進(jìn)行信息的查詢?yōu)g覽及作物種植優(yōu)化操作；管理員用戶能進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理、用戶權(quán)限分配等。用戶注冊(cè)權(quán)限由管理員進(jìn)行審批篩選發(fā)送激活郵件給用戶。登陸密碼采用MD5加密，以保證系統(tǒng)的安全性。

運(yùn)行環(huán)境：運(yùn)行在windows系統(tǒng)上，服務(wù)器內(nèi)存建議2 G左右，處理器硬盤(pán)容量在30 G以上，網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)均可[13,14]。

3 數(shù)據(jù)存取

山東省農(nóng)作制的海量信息，需要采用大數(shù)據(jù)的存取技術(shù)。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性和一致性相比較高，為了使系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度，系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)存在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于農(nóng)業(yè)部門統(tǒng)計(jì)的《山東省農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》及相關(guān)文獻(xiàn)，數(shù)據(jù)時(shí)段為1年，涉及山東省17地級(jí)市農(nóng)林牧副漁產(chǎn)量產(chǎn)值數(shù)據(jù)、播種面積、養(yǎng)殖面積、灌溉面積等農(nóng)林用地、建設(shè)用地等共約50個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)。各類數(shù)據(jù)通過(guò)分析處理、優(yōu)化運(yùn)算，可得到各區(qū)域農(nóng)作物的最優(yōu)化種植生產(chǎn)潛力。

3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)共有29個(gè)數(shù)據(jù)表，分別是地區(qū)基本信息表、產(chǎn)值類別表、各市歷年農(nóng)林牧漁產(chǎn)值基礎(chǔ)表、各市歷年農(nóng)林牧漁產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)一級(jí)類別表、各市歷年農(nóng)林牧漁產(chǎn)值統(tǒng)計(jì)二級(jí)類別表、全省歷年農(nóng)林牧漁總產(chǎn)值表、全省歷年糧棉油生產(chǎn)情況表、全省歷年畜牧業(yè)肉產(chǎn)量存欄量情況表、全省歷年漁業(yè)產(chǎn)量養(yǎng)殖面積情況表、土地類別表、各市地類面積情況表、農(nóng)業(yè)主要產(chǎn)品類別表、農(nóng)業(yè)主要產(chǎn)品生產(chǎn)情況表、水產(chǎn)品養(yǎng)殖捕撈類別表、水產(chǎn)品生產(chǎn)情況表、水產(chǎn)品養(yǎng)殖面積情況表、畜牧業(yè)主要產(chǎn)品類別表、畜牧業(yè)主要產(chǎn)品生產(chǎn)情況表、茶葉水果類別表、茶葉水果產(chǎn)量表、茶葉水果用地情況表、各市灌溉面積情況表、林業(yè)營(yíng)林類別表、林業(yè)營(yíng)林情況表、林業(yè)主要產(chǎn)品類別表、林業(yè)主要產(chǎn)品生產(chǎn)情況表、林業(yè)用地情況表、用戶信息表。部分表結(jié)構(gòu)如下：

表1 產(chǎn)值類別Table 1 Output value category

表2 地區(qū)基本信息Table 2 Regional basic information

表3 各市歷年農(nóng)林牧漁產(chǎn)值基礎(chǔ)表Table 3 Output basic list of agriculture,forestry,animal husbandry and fishery in every city every year

表4 農(nóng)業(yè)主要產(chǎn)品生產(chǎn)情況表Table 4 Production of major agricultural products

3.2 數(shù)據(jù)表之間的關(guān)系

圖3 表間關(guān)系1Fig.3 Relationship 1 between tables

圖4 表間關(guān)系2Fig.4 Relationship 2 between tables

4 數(shù)據(jù)查詢?yōu)g覽模塊

4.1 數(shù)據(jù)瀏覽

數(shù)據(jù)瀏覽是對(duì)全省歷年農(nóng)林牧副漁的產(chǎn)量、生產(chǎn)情況、種植面積（養(yǎng)殖面積）及歷年總產(chǎn)值構(gòu)成等數(shù)據(jù)的展示，數(shù)據(jù)縱覽部分又分為全省歷年數(shù)據(jù)縱覽和各市歷年數(shù)據(jù)縱覽。單擊農(nóng)作制信息查詢與瀏覽界面的左側(cè)或選中地圖中要瀏覽的城市，即可出現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

4.2 查詢分析

數(shù)據(jù)查詢功能主要是對(duì)農(nóng)林牧副漁業(yè)產(chǎn)量產(chǎn)值和播種、養(yǎng)殖等數(shù)據(jù)的查詢，分為數(shù)據(jù)縱覽和詳細(xì)查詢兩部分，查詢的內(nèi)容主要采用三種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)展示：表格，柱狀圖/折線圖，ARCGIS地圖。

表格：客戶端設(shè)置查詢條件后系統(tǒng)以表格的形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)，表格列標(biāo)題即用戶查詢?cè)O(shè)定的條件，并可對(duì)表格數(shù)據(jù)按條件排序，是通過(guò)公用函數(shù)public function table Show()實(shí)現(xiàn)。

柱狀圖/折線圖：將查詢的數(shù)據(jù)生成相應(yīng)柱狀圖或折線圖的形式進(jìn)行對(duì)比分析，并為圖表加標(biāo)簽。柱狀圖/折線圖可以顯示單個(gè)城市多年份單個(gè)關(guān)鍵字、單個(gè)年份多個(gè)城市單個(gè)關(guān)鍵字和單個(gè)城市單個(gè)年份多個(gè)關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶選擇多城市多年份多關(guān)鍵字時(shí)，用戶需選擇柱狀圖的橫縱坐標(biāo)(地區(qū)-年份，地區(qū)-關(guān)鍵字)，比如用戶選擇地區(qū)-年份，需再次選擇某一城市多個(gè)年份或某一年份多個(gè)城市來(lái)顯示數(shù)據(jù)。其中柱狀圖如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)瀏覽柱狀圖Fig.5 Data browsing histogram

圖6 鼠標(biāo)選擇截圖區(qū)域Fig.6 Screen shot area of mouse selection

詳細(xì)查詢模塊由四個(gè)查詢條件組合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢。四個(gè)查詢條件分別為城市、年份、農(nóng)林牧漁具體分類和對(duì)作物查詢具體數(shù)據(jù)的限定，比如產(chǎn)量，產(chǎn)值，播種面積等。城市，年份以及字段查詢均可進(jìn)行多選設(shè)定，例如（淄博市、濟(jì)南市）+（2006,2008）+農(nóng)業(yè)小麥+（產(chǎn)值、產(chǎn)量）。

作物分類分為四大類（農(nóng)林牧漁），大類下設(shè)二級(jí)分類及更詳細(xì)的分類，例如農(nóng)業(yè)下分糧食，油料，麻類等，糧食又分夏收糧和秋收糧，夏收梁又有具體的分類，以此類推。

ARCGIS地圖標(biāo)簽可以單城市單年份不同類別對(duì)比。地圖數(shù)據(jù)展示方式為在相應(yīng)的城市區(qū)域上加數(shù)據(jù)標(biāo)簽，顯示年份及關(guān)鍵字?jǐn)?shù)據(jù)。通過(guò)ARCGIS API MapPoint方法確定城市所在區(qū)域后，在該區(qū)域添加圖層，并通過(guò)InfoSymbol對(duì)象添加要顯示的數(shù)據(jù)信息。

4.3 截圖保存功能

截圖功能用來(lái)保存瀏覽、查詢的圖表，方便用戶制作報(bào)表等用途,如圖6所示。用戶點(diǎn)擊截圖按鈕時(shí)前端調(diào)用服務(wù)器端截圖接口，用戶通過(guò)鼠標(biāo)選取矩形截圖區(qū)域后雙擊選擇保存路徑，將截圖保存為JPG格式文件。截圖功能是使用java.util.Robot類的public void snapshot()來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)屏幕矩形區(qū)域的捕獲。

4.4 地圖查詢功能

地圖查詢功能指用戶在選定某一城市時(shí)地圖對(duì)應(yīng)區(qū)域突出顯示，顏色加深，可以直觀的看到選擇的城市。用戶選取城市時(shí)，Action Script根據(jù)查詢選定的城市名調(diào)用ARCGIS API的get FID()方法獲得該城市FID地圖屬性，由該屬性創(chuàng)建query task任務(wù)，確定該城市在地圖上的區(qū)域，在該區(qū)域上添加一圖層，設(shè)定該圖層邊界線加粗，并加深該區(qū)域的顏色，以達(dá)到突出顯示的目的。

4.5 查詢業(yè)務(wù)和種植優(yōu)化業(yè)務(wù)

查詢業(yè)務(wù)和種植優(yōu)化業(yè)務(wù)的流程圖如圖7、圖8所示。

圖7 查詢業(yè)務(wù)流程圖Fig.7 Query the business flow chart

圖8 種植優(yōu)化業(yè)務(wù)流程圖Fig.8 Planting optimization business flow chart

圖9 單純形法解題流程圖Fig.9 Solving Problem Flowchart of simplex method

5 種植優(yōu)化模塊

5.1 線性規(guī)劃基本思想

理論根據(jù)[15]：線性規(guī)劃問(wèn)題的可行域是n維向量空間Rn中的多面凸集，其最優(yōu)值如果存在必在該凸集的某頂點(diǎn)處達(dá)到。頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的可行解稱為基本可行解[16]。

把線性規(guī)劃問(wèn)題約束方程組表達(dá)成典范型方程組，先找出基本可行解，鑒別判斷是否是最優(yōu)解；若不是，則按照一定法則轉(zhuǎn)換到另一改進(jìn)基本可行解再鑒別；若仍不是，則再轉(zhuǎn)換,按此重復(fù)進(jìn)行。基本可行解的個(gè)數(shù)有限，經(jīng)有限次轉(zhuǎn)換必能得出問(wèn)題最優(yōu)解。一般解題流程如圖9所示[17]。

5.2 線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型

線性規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)形式。

目標(biāo)函數(shù)：S=c1x1+c2x2+...+cnxn

約束條件：

其中，bi≥0(i=1,2,...m)，aij,bi,cj(i=1,2,...,m;j=1,2,...n)均為常數(shù)，xj(j=1,2,...,n)為未知量。

5.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)示例

設(shè)某種植基地要種植糧食、棉花和油料3類農(nóng)作物，現(xiàn)有資源水資源3350 m3，肥料470 kg，勞動(dòng)力575個(gè)，糧食、棉花、油料所需資源情況如下表所示：

表7 糧食、棉花、油料每公頃所需資源情況表Table 7 Resources of grain,cotton and oil per hectare

土地資源約束：x1+x2+x3=1

水資源約束：3780x1+2350x2+3330x3≤3350

肥料約束：428x1+548x2+520x3≤470

勞動(dòng)力約束：600x1+525x2+550x3≤575

目標(biāo)收益最大即：8203x1+9439x2+15812x3

由此建立的種植優(yōu)化模型如下：

5.4 種植優(yōu)化界面設(shè)計(jì)

種植優(yōu)化界面分為四部分，第一部分為優(yōu)化對(duì)象，作物種類設(shè)置，數(shù)據(jù)來(lái)源于數(shù)據(jù)庫(kù)；第二部分為目標(biāo)函數(shù)，約束條件設(shè)置；第三部分為優(yōu)化目標(biāo)設(shè)置及結(jié)果顯示；第四部分為歷史操作記錄；用戶還可以選擇將操作數(shù)據(jù)與結(jié)果存入文件中保存?zhèn)溆?。種植優(yōu)化界面如圖10所示：

6 農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

6.1 后臺(tái)管理模塊

后臺(tái)管理模塊是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)維護(hù)及用戶管理，用戶管理包括用戶的啟用、禁用、篩選激活及權(quán)限的管理；數(shù)據(jù)維護(hù)主要是各數(shù)據(jù)表的管理，包括：數(shù)據(jù)表瀏覽、維護(hù)、數(shù)據(jù)批量刪除及數(shù)據(jù)表整體導(dǎo)入導(dǎo)出。數(shù)據(jù)瀏覽表的界面如圖11所示。管理主界面左側(cè)點(diǎn)擊相應(yīng)的項(xiàng)可瀏覽表內(nèi)數(shù)據(jù)。

圖10 種植優(yōu)化操作界面圖Fig.10 Planting optimization interface

圖11 數(shù)據(jù)瀏覽Fig.11 Data browse

6.2 數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)

數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)提供數(shù)據(jù)基本的增、刪、改、查等功能。通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品類別號(hào)查詢定位到目標(biāo)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行修改或刪除操；也可根據(jù)共性條件查詢刪除批量數(shù)據(jù)或批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)，并設(shè)有“取消”按鈕。查詢字段有年份和產(chǎn)品類別號(hào)，其中年份是精確查詢，類別號(hào)是匹配文本開(kāi)頭的模糊查詢。

6.3 數(shù)據(jù)表的整體導(dǎo)入和導(dǎo)出

數(shù)據(jù)添加有兩種方式：一是逐條數(shù)據(jù)依次添加；另一種是多條數(shù)據(jù)批量添加。數(shù)據(jù)的導(dǎo)出：將表數(shù)據(jù)全部導(dǎo)出為excel文件或根據(jù)excel文件中相應(yīng)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，按數(shù)據(jù)字段的順序?qū)С觥?/p>

空間數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)前，要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、圖層的篩選、數(shù)據(jù)完整性的檢查、拓?fù)潢P(guān)系的檢查等，以確保空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。其次，根據(jù)應(yīng)用的需要，按照數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)原則，對(duì)數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；按照數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)，建立數(shù)據(jù)集和要素類，利用Arc Catalog導(dǎo)入工具或編寫(xiě)的導(dǎo)入程序?qū)⑻幚砗玫目臻g數(shù)據(jù)導(dǎo)入到空間數(shù)據(jù)庫(kù)中。屬性數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)，則將整理好的文字資料導(dǎo)入到ORACLE10g數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)表空間的數(shù)據(jù)表中。

數(shù)據(jù)層利用Atc SDE進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的管理，實(shí)現(xiàn)了空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，為WEBGIS的信息查詢、分析、決策提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。

7 總結(jié)與展望

農(nóng)作制信息查詢與優(yōu)化平臺(tái)利用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合Flex技術(shù)和ARCGIS地圖服務(wù)開(kāi)發(fā)的農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)性平臺(tái)，界面豐富，交互性強(qiáng)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)查詢、直觀多樣的數(shù)據(jù)瀏覽及種植優(yōu)化決策，將數(shù)據(jù)與地圖更好的結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)柱狀圖地圖顯示、地圖排序及不同作物數(shù)據(jù)對(duì)比等功能。許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題借助線性規(guī)劃思想來(lái)解決，運(yùn)用單純形法數(shù)學(xué)模型表達(dá)，求出問(wèn)題最優(yōu)解，給予用戶最優(yōu)的種植策略建議。

目前平臺(tái)數(shù)據(jù)只是局限在山東省17地市，今后會(huì)將范圍具體到縣區(qū)，讓數(shù)據(jù)更加詳細(xì)；采用更高效的優(yōu)化算法取代單純形法，充分利用農(nóng)業(yè)資源，挖掘現(xiàn)有耕地潛力，實(shí)現(xiàn)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)及加工業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展，有效解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源、環(huán)境間的矛盾。

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Information Query Optimization Platform about Shandong Province Farming System on Hadoop Background

JIANGHong-hua1,WANGXiu-li1,BAIPeng3,LIGuang-zhong1,NINGTang-yuan2*
1.College of Information Science and Engineering/Shandong Agricultural University,Tai’an271018,China
2.State Key Laboratory of Crop Biology/Shandong Agricultural University,Tai’an271018,China
3.College of Mechanical and Electronic Engineering/Shandong Agricultural University,Tai’an271018,China

Shandong province is a big agricultural province.And its agricultural information is vast.So it need some hadoop’s technology to complete an integrated system,such as data’s saving and taking,basic frame,data’s processing,statistical analysis and so on.It integrates population,resource,environment and development,basing on regional ecological geography of different economic zone in Shandong province.This paper introduces in detail the development of the platform about farming system information query and planting optimization.In addition,it tells about systemic data’s saving and taking,basic frame,data mining,statistical analysis and specific implementation strategy.This platform is made of login registration,information search,planting optimization and content manage system.It may show lots of data for user by the form of table,histogram,ARCGIS map visually and dynamically.It can give user the most optimal planting strategy, integrating simplex method and agricultural plant planning’s constraint condition,such as the labor,fertilizer,fund,etc.

Information query;ARCGIS map;planting optimization;hadoop

TP391

:A

:1000-2324(2017)01-0150-07

2015-10-23

:2015-11-08

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201103001、201503121-05)

姜紅花(1971-),女,博士,副教授,主要從事農(nóng)業(yè)信息化研究.E-mail:j_honghua@163.com

*通訊作者:Author for correspondence.E-mail:ningty@163.com