论文部分内容阅读
耕地,作为可以决定农业生产力的必要条件,是最主要的生产基础之一,是人们赖以生存的物质基础。耕地中所含有的养分是植物生长发育所必需的营养元素,决定了农田的潜在生产能力,与农业生产有着密切的关系,且随着我国人口的增长以及工业化、城镇化的发展,我国农田环境发生巨大的变化,对耕地养分进行监测具有重要意义。针对耕地养分监测问题,本文基于遥感技术(RS)、全球定位系统技术(GPS)和地理信息系统(GIS)技术相结合的“3S”技术对耕地养分监测系统进行初步设计与实现。本系统通过手机端获取并录入耕地样品的基本信息和样品的检测数据,结合遥感影像数据,建立对耕地养分的监测模型,同时通过结合地理信息系统的空间数据分析处理、存储、管理和发布等功能,实现从大尺度、大面积上对耕地养分的监测。本文以ASP.NET和Android为开发平台,结合RS、GIS和GPS的理论知识,设计并开发了基于3S技术的耕地养分监测系统,本文的工作主要有:一、通过分析研究参考前人对耕地养分监测的经验模型,并以陕西省杨凌农业高新技术产业示范区为研究区域,以手机端录入的地面耕地采集信息和卫星遥感影像为数据源,进行光谱变换和相关性分析,筛选敏感波段,对耕地养分进行反复推演,并最终采用偏最小二乘法建立对耕地中各养分含量的估测模型。通过对耕地养分含量的大尺度估测,了解耕地养分监测模型的构建流程及方法,为下一步实现耕地养分监测系统提供理论基础及数据来源。二、根据分析耕地养分监测的流程,设计构建了基于3S技术的耕地养分监测系统,并按照需求将其分成三个子系统:耕地养分数据录入系统、空间数据上传工具及耕地养分监测系统,三个子系统相辅相成,达到根据样点估测大面积耕地养分的目的,改变传统的测土配方施肥技术,实现了对耕地养分大尺度的空间监测,使耕地养分监测业务流程化、科学化,提高了管理和决策水平。系统开发完成后,部署在杨凌区的科技信息中心进行测试和试运行,结果表明:该系统用户界面友好美观,在稳定性、响应速度及功能等方面基本达到要求,可初步满足用户对耕地养分信息的需求。系统提供的耕地养分含量分布分级专题图及监测报告,为土肥站、农业研究管理机构提供直观、有效、准确的信息,使其在充分了解耕地养分含量空间分布分级的情况下,指导人们科学配肥,因地制宜地调整耕地情况,实现对耕地大面积、科学的管理,为现代精准农业提供基础耕地养分数据,对现代农业的实现和可持续稳定的发展具有重要意义。