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数字农作系统是数字农作技术研究的核心。近年来，随着计算机和3S技术的快速发展，数字农作系统的研制更加趋于综合集成。然而，当前作物模型应用系统及作物模型组件的开发往往采用不同的编程语言和操作系统，增加了数字农作系统集成的开发难度。
本研究在课题组已有作物模型的基础上，基于SOA架构，通过分析作物模型的功能、结构和接口，提出了作物模型Web服务封装方法，进一步将作物模型与GIS技术相结合，设计并实现了基于SOA的数字农作系统，为提高数字农作系统的通用性和共享水平提供技术支撑。
在Web服务技术支撑下，以课题组已有的作物生态区划模型、种植制度设计模型、作物栽培管理知识模型和作物生长模拟模型等为对象，通过分析作物模型的功能、结构和接口，研究了作物模型Web服务识别与粒度划分方法；基于作物模型元数据分析、消息模式定义、服务接口设计和服务实现等过程，提出了作物模型Web服务封装方法；最后以小麦管理知识模型Web服务封装为例，介绍了作物模型Web服务封装的具体步骤。研究结果有助于提高作物模型的通用性和共享水平，为其他作物模型Web服务封装提供技术参考。
在生态区划模型Web服务、种植制度设计模型Web服务、作物管理知识模型Web服务和作物生长模拟模型Web服务、以及气象数据Web服务和土壤数据Web服务的基础上，结合GIS空间分析Web服务，设计并实现了基于SOA的数字农作系统。系统具有数据层、组件层、服务层、应用层和表现层5层体系结构，实现了农作信息管理、作物生态区划、种植制度设计、栽培方案设计、生长模拟预测、产中动态调控、生产力分析、专家咨询及系统维护等综合功能，为进一步提高数字农作系统的通用性和共享水平提供了技术支撑。