基于WebGIS的數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)信息系統(tǒng)研究.pdf

江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2021 33 12 77 83 Acta Agriculturae Jiangxi DOI 10 19386 j cnki jxnyxb 2021 12 012 收稿日期 2021 06 09 基金項(xiàng)目 江西現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科研協(xié)同創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng) JXXTCX201801 02 江西省重大科技研發(fā)專(zhuān)項(xiàng) 20203ABC28W014 江西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì) 劃 20202BBF62004 江西省中央引導(dǎo)地方科技發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金 20211ZDF04022 作者簡(jiǎn)介 嚴(yán)志雁 1982 男 江西南康人 助理研究員 碩士 主要從事農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究 通信作者 陳桂鵬 基基于W ebGIS的數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)信息系統(tǒng)研究 嚴(yán)志雁1 2 吳輝3 丁建1 2 趙曉東4 陳桂鵬1 2 朱敏5 1 江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)與信息研究所 江西南昌330200 2 江西省農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心 江西南昌330200 3 江西省自然資源測(cè)繪與監(jiān)測(cè)院 江西南昌330000 4 井岡山農(nóng)業(yè)科技園管理委員會(huì) 江西吉安343016 5 景德鎮(zhèn)市農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理站 江西景德鎮(zhèn)333000 摘 要 針對(duì)農(nóng)業(yè)園區(qū)生產(chǎn)管理和服務(wù)的需求 開(kāi)發(fā)了基于WebGIS的數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)信息系統(tǒng) 系統(tǒng)采用 Openlayers開(kāi)發(fā)WebGIS前端 實(shí)現(xiàn)地理圖形展示繪制和屬性處理等功能 以Geoserver和PostGIS作為地圖服務(wù) 器 MySQL為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 采用Java開(kāi)發(fā)服務(wù)器管理端應(yīng)用系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)園區(qū)生產(chǎn)的數(shù)字化管理 分 析和信息服務(wù) 該系統(tǒng)功能模塊包括資源維護(hù) 業(yè)務(wù)管理 統(tǒng)計(jì)信息 農(nóng)技信息服務(wù)和系統(tǒng)管理 目前 該系統(tǒng) 已在江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高安農(nóng)業(yè)園區(qū)示范應(yīng)用 結(jié)果表明 該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)園區(qū)的高效管理和農(nóng)技服務(wù)的 信息透明 對(duì)轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理方式具有重要意義 關(guān)鍵詞 WebGIS 數(shù)字農(nóng)業(yè) 農(nóng)業(yè)園區(qū) 中圖分類(lèi)號(hào) S126 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001 8581 2021 12 0077 07 Research on Digital Agricultural Park Information System Based on W ebGIS YAN Zhi yan1 2 WU Hui3 DING Jian1 2 ZHAO Xiao dong4 CHEN Gui peng1 2 ZHU Min5 1 Institute of Agricultural Economics and information Jiangxi Academy of Agricultural Sciences Nanchang 330200 Chi na 2 Jiangxi Province Engineering Research Center of Information Technology in Agriculture Nanchang 330200 China 3 Jiangxi Institute of Natural Resources Surveying and Monitoring Nanchang 330200 China 4 Jinggangshan Agricultural Science and Technology Park Management Committee Ji an 343016 China 5 Jingdezhen Agricultural Management Station Jing dezhen 333000 China Abstract According to the demand of management and service in agricultural park a digital agricultural park information system was developed based on WebGIS The system uses Openlayers to develop WebGIS application realizes the functions of ge ographic graphics display and drawing and attribute processing takes GeoServer and PostGIS as map server MySQL as business database system uses Java to develop server management application system and realize the digital management analysis and in formation service of agricultural park The system function modules include resource maintenance transaction management sta tistical information agricultural technology information service and system management The system has been applied in Gao an agricultural park of Jiangxi academy of agricultural sciences The results show that the system can realize the efficient management of agricultural park and the information transparency of agricultural technology service which is of great significance to the trans formation of agricultural production and management mode Key words WebGIS Digital agriculture Agricultural park 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)就是以實(shí)現(xiàn)農(nóng)民富裕為主要目 標(biāo) 以高科技為依托 市場(chǎng)信息為導(dǎo)向 農(nóng)業(yè)資源 的高效持續(xù)利用為根本 集高效種養(yǎng) 加工配銷(xiāo) 示范推廣等于一體的現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 1 是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織形式 隨著3S 全球定位系統(tǒng)GPS 地理信息系統(tǒng)GIS 遙感RS 技術(shù)的發(fā)展 應(yīng)用3S技術(shù)建立面向農(nóng)業(yè)園區(qū)管理 和農(nóng)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng) 是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)園區(qū)業(yè)務(wù)信息 管理與農(nóng)田數(shù)字化管理的重要手段之一 WebGIS是基于Web技術(shù)的GIS 即基于網(wǎng)絡(luò) 提供地理信息服務(wù) 2 國(guó)內(nèi)外基于WebGIS技術(shù) 開(kāi)展了農(nóng)村設(shè)施 土地資源 生態(tài)系統(tǒng) 病蟲(chóng)害的 78 江 西 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào)33卷 監(jiān)測(cè)及管理系統(tǒng)應(yīng)用研究 Costantino等建立了集 區(qū)域地圖 正射影像 景觀規(guī)劃等數(shù)據(jù)的WebGIS 平臺(tái) 3 Binh等建立了一種對(duì)鹽水入侵現(xiàn)象數(shù)據(jù) 的存儲(chǔ) 管理 分析和可視化的WebGIS方法 4 張 學(xué)利等采用云計(jì)算技術(shù)搭建了農(nóng)業(yè)綜合信息服務(wù) 應(yīng)用系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)用地資源 土地利用現(xiàn)狀 水資源分布 氣象信息等農(nóng)業(yè)資源的管理與共享 查詢(xún) 5 Pan等基于WebGIS 快速響應(yīng)編碼 射頻 識(shí)別等技術(shù) 建立了農(nóng)田土壤重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng) 價(jià)決策支持系統(tǒng) 6 黃沖等開(kāi)發(fā)了多種作物重大 病蟲(chóng)害的數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng) 包含基于WebGIS 的農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)預(yù)警 情報(bào)信息發(fā)布等 功能 7 盡管WebGIS在農(nóng)業(yè)應(yīng)用上已有研究 數(shù)字農(nóng) 業(yè)園區(qū)發(fā)展存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題 1 缺少土 壤 氣象 地圖等園區(qū)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 缺乏支撐數(shù)據(jù) 管理 分析及可視化的工具 2 側(cè)重政務(wù)管理及 信息宣傳 8 缺少面向入駐園區(qū)企業(yè)的農(nóng)技信息 服務(wù)模型 園區(qū)對(duì)切合生產(chǎn)實(shí)際 系統(tǒng)化的數(shù)字 化管理和服務(wù)系統(tǒng)有著強(qiáng)烈的市場(chǎng)需求 本文針對(duì)農(nóng)業(yè)園區(qū)管理和服務(wù)信息化需求 提出了基于WebGIS的數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)方案 設(shè) 計(jì)了園區(qū)資源與業(yè)務(wù)管理 農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的 查詢(xún)分析 報(bào)警 挖掘和水稻施肥推薦等功能 以 期為數(shù)字農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)園區(qū)管理和服務(wù)上的深入應(yīng) 用提供信息系統(tǒng)工具 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1 需求分析 數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)的建設(shè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)園區(qū)生 產(chǎn)的數(shù)字化管理 分析和信息服務(wù) 9 農(nóng)業(yè)園區(qū) 管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)建立和管理園區(qū)資源數(shù)據(jù)集 通過(guò) 人工測(cè)量 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)等多種手段相結(jié)合的方式 采集了地理空間 農(nóng)田環(huán)境等數(shù)據(jù) 園區(qū)入駐企業(yè) 等實(shí)體向園區(qū)管理機(jī)構(gòu)租用園區(qū)土地 購(gòu)買(mǎi)水電 等資源 系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)園區(qū)土地租用 物業(yè)管理及 水電管理等業(yè)務(wù)管理 面向園區(qū)入駐企業(yè) 園區(qū)管 理機(jī)構(gòu)還需開(kāi)展預(yù)報(bào)警 施肥推薦及栽培技術(shù)推 薦等信息服務(wù) 數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)信息系統(tǒng)的使用人 是農(nóng)業(yè)園區(qū)資源供需主體 通過(guò)農(nóng)業(yè)園區(qū)資源供 需主體的角度分析系統(tǒng)的功能定位 圖1 分析農(nóng) 業(yè)園區(qū)管理和服務(wù)信息化實(shí)現(xiàn)方式 得到園區(qū)管 理服務(wù)信息系統(tǒng)功能需求 圖2 圖1 用戶(hù)用例 圖2 園區(qū)管理服務(wù)系統(tǒng)功能需求體系結(jié)構(gòu) 1 2 數(shù)據(jù)來(lái)源 采集的數(shù)據(jù)資料包括以下4個(gè)方面 1 空間 數(shù)據(jù) 通過(guò)航拍制作正射影像 在QGIS Desktop 3 14 16軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)編輯 制作土地利用圖 保存為shapefile文件 包括道路 水系數(shù)據(jù) 農(nóng)田數(shù) 據(jù) 農(nóng)田數(shù)據(jù)將園區(qū)的土地類(lèi)型進(jìn)行了詳細(xì)劃 分 包括連棟大棚 茶園 林地 稻田 旱地等多個(gè) 圖層 屬性數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)園區(qū)實(shí)地采集獲得 以PostgreSQL 9 6 PostGIS 2 5 3為空間及其屬 12期嚴(yán)志雁等 基于WebGIS的數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)信息系統(tǒng)研究79 性數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái) 2 土壤數(shù)據(jù) 園區(qū)地塊土壤肥力數(shù)據(jù)由實(shí) 地采樣后化學(xué)分析測(cè)得 然后導(dǎo)入空間數(shù)據(jù)庫(kù) 3 設(shè)施設(shè)備數(shù)據(jù) 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備包括大田物 聯(lián)網(wǎng)傳感器 小型氣象站等 設(shè)施包括連棟大棚內(nèi) 的控溫 灌溉 監(jiān)控 通風(fēng) 水肥一體化設(shè)施 采集 的農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)包括氣溫 降水 風(fēng)速 土壤溫度 土壤含水率等 直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)存入服務(wù)器數(shù)據(jù) 庫(kù)中 4 農(nóng)業(yè)園區(qū)資源 業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)人工 采集農(nóng)田租賃 種植作物數(shù)據(jù)等園區(qū)資源數(shù)據(jù) 以 獨(dú)立表格存儲(chǔ) 并將園區(qū)資源及其業(yè)務(wù)管理與空 間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián) 1 3 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu) 針對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)的需求 系統(tǒng)在總體功能 上主要分為 資源維護(hù) 業(yè)務(wù)管理 統(tǒng)計(jì)信息 農(nóng)技 信息服務(wù)和系統(tǒng)管理等5個(gè)部分 圖3 資源維 護(hù)功能包含園區(qū)內(nèi)的土地資源信息 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備 水電煤表等信息 業(yè)務(wù)管理功能包括土地租用 物 業(yè)管理 水電煤管理等業(yè)務(wù) 農(nóng)技信息服務(wù)功能包 含墑情報(bào)警和水稻施肥推薦 統(tǒng)計(jì)信息包括地塊 信息統(tǒng)計(jì) 用水用電信息統(tǒng)計(jì) 租金統(tǒng)計(jì)等 土地 利用現(xiàn)狀信息 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù) 區(qū)域監(jiān)測(cè)專(zhuān) 題圖等地圖的顯示均由WebGIS技術(shù)實(shí)現(xiàn) 區(qū)域 監(jiān)測(cè)專(zhuān)題圖則是根據(jù)由點(diǎn)到面的區(qū)域模擬結(jié)果 動(dòng)態(tài)生成 在線(xiàn)顯示區(qū)域監(jiān)測(cè)結(jié)果信息 并通過(guò)風(fēng) 險(xiǎn)模型計(jì)算相應(yīng)的監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn) 實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能 圖3 系統(tǒng)總體功能模塊設(shè)計(jì) 1 4 平臺(tái)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言及工具技術(shù) 系統(tǒng)Web前端開(kāi)發(fā)使用Html JavaScript等語(yǔ) 言 采用Openlayers 4 6作為地圖前端開(kāi)發(fā) 實(shí)現(xiàn) 地理數(shù)據(jù)展示 圖形繪制 屬性處理等功能 以Ge oserver 2 14和Tomcat 7 0作為地圖和Web服務(wù) 器 服務(wù)器后臺(tái)應(yīng)用采用Java語(yǔ)言進(jìn)行編譯 業(yè)務(wù) 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用MySQL 5 6 空間數(shù)據(jù)庫(kù)采用 PostgreSQL 9 6和PostGIS 2 5 2 系統(tǒng)農(nóng)技信息服務(wù)中分析模塊的構(gòu)建 2 1 基于克里金插值的土壤墑情報(bào)警 為實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)園區(qū)土壤墑情報(bào)警的精準(zhǔn)服 務(wù) 本文在試驗(yàn)園區(qū)中部署了作者團(tuán)隊(duì)自行研發(fā) 的農(nóng)業(yè)環(huán)境傳感器 10 用于監(jiān)測(cè)包括土壤含水率 等數(shù)據(jù)的農(nóng)田環(huán)境信息 為使土壤墑情點(diǎn)狀監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槊鏍顢?shù)據(jù) 需要對(duì)離散監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行空間插值 本文采用克里金插值法對(duì)土壤墑情進(jìn)行插 值 克里金插值法是一種部分空間插值法 是基于 區(qū)域化變量的可用數(shù)據(jù)和變差函數(shù)的結(jié)構(gòu)特征 來(lái)估計(jì)區(qū)域化變量值的最佳線(xiàn)性無(wú)偏方法 11 設(shè) 研究區(qū)域?yàn)锳 研究區(qū)域物理屬性Z x A x為 空間坐標(biāo) Z xi 為采樣點(diǎn)xi i 1 2 n 處的 物理屬性 坐標(biāo)點(diǎn)x0處屬性Z x0 估計(jì)值計(jì)算見(jiàn) 式 1 12 Z x0 n i 1 iZ xi 1 i i 1 2 n 為待求權(quán)系數(shù) Z x 滿(mǎn)足 在無(wú)偏條件下使估計(jì)方差達(dá)到最小假設(shè) 即滿(mǎn)足 下面2個(gè)假設(shè) 1 Z x 的數(shù)學(xué)期望存在且等于常 數(shù) 2 Z x 協(xié)方差Cov x0 xj 存在且只與2點(diǎn)之 間的相對(duì)位置有關(guān) 即協(xié)方差存在且平穩(wěn) 依據(jù) 無(wú)偏性要求 及在無(wú)偏條件下使方差最小 可得系 數(shù) i i 1 2 n 求解方程組式 2 n i 1 iCov xi xj Cov x0 xj n i 1 i 1 i j 1 2 n 2 80 江 西 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào)33卷 其中 為拉格朗日乘子 土壤含水率是土壤水分平衡中重要的供給 項(xiàng) 作物都有生物學(xué)土壤含水率的上下限 超過(guò)土 壤含水率范圍 作物生長(zhǎng)將會(huì)受到極大的限制 依 據(jù)作物最適宜土壤含水率 分為4個(gè)等級(jí) 采用模 糊隸屬度法將墑情風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí) 13 得到作物墑 情風(fēng)險(xiǎn)值 風(fēng)險(xiǎn)最大為1 最小為0 計(jì)算見(jiàn)式 3 F i 1 Zi Zkmin Zi Zkmax 1 2ZiZk max Z k min 1 2 Zkmin Zi Zk max 3 其中 i為地圖上的地塊編號(hào) F i 為地塊i的 墑情風(fēng)險(xiǎn) Zi為地塊i的實(shí)測(cè)土壤含水率 k為作 物類(lèi)型 Zkmax Zkmin分別為作物k生物學(xué)土壤含水率 的上下限 2 2 基于地塊信息的水稻氮肥施用推薦 試驗(yàn)園區(qū)主要農(nóng)作物水稻的產(chǎn)量在很大程度 上受土壤肥力的影響 各個(gè)經(jīng)營(yíng)主體的施肥方法 仍然是憑經(jīng)驗(yàn) 往往施肥過(guò)度 既增加成本又污染 環(huán)境 因此 依據(jù)園區(qū)地塊數(shù)據(jù)和氮肥推薦模型 給園區(qū)經(jīng)營(yíng)主體提供施肥方案十分必要 14 17 氮肥用量計(jì)算方式見(jiàn)式 4 Ni Si W Y X E 4 其中 Ni是地塊i所需施氮肥的數(shù)量 kg Si 地塊i的面積 W為1 kg稻谷產(chǎn)量需從土壤的吸氮 量 kg 早稻W(wǎng) 0 02 晚稻W(wǎng) 0 022 Y為目標(biāo) 產(chǎn)量 kg hm2 X為基礎(chǔ)產(chǎn)量 kg hm2 即不施肥 情況下水稻的產(chǎn)量 本文X取4665 kg hm2 18 E 是土壤氮吸收率 與土壤質(zhì)地有關(guān) 一般沙土為 30 壤土為35 黏土為40 3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 3 1 系統(tǒng)基礎(chǔ)功能實(shí)現(xiàn) 3 1 1 資源管理功能 資源管理功能模塊為提 供園區(qū)資源的數(shù)據(jù)管理功能 管理數(shù)據(jù)內(nèi)容包括 以下4個(gè)方面 1 土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù) 提供數(shù)據(jù)接口 用于 系統(tǒng)關(guān)聯(lián)園區(qū)地塊數(shù)據(jù) 土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)通過(guò) 土地利用圖導(dǎo)入得到 地圖數(shù)據(jù)變更在系統(tǒng)外部 采用專(zhuān)業(yè)GIS軟件實(shí)現(xiàn) 支持對(duì)地塊土壤肥力數(shù) 據(jù)的編輯 土地利用現(xiàn)狀管理界面見(jiàn)圖4 系統(tǒng)以 列表形式管理地塊的土壤肥力數(shù)據(jù) 包括pH值 有機(jī)質(zhì) 全氮 全磷 全鉀等指標(biāo) 2 土地承租戶(hù)數(shù)據(jù) 提供對(duì)園區(qū)內(nèi)土地使 用企業(yè)的管理 支持對(duì)企業(yè)及其聯(lián)系人員的編輯 系統(tǒng)以列表形式管理入駐園區(qū)所有企業(yè)信息 包 括企業(yè)名稱(chēng) 法人 田間管理員 聯(lián)系方式等 圖4 土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù) 3 田租 物業(yè)費(fèi) 水電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù) 提供對(duì)園 區(qū)資源服務(wù)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的管理 為園區(qū)物業(yè)管理模 塊及收費(fèi)催繳系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐 4 關(guān)聯(lián)小型氣象站 物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點(diǎn)等設(shè) 備 系統(tǒng)提供對(duì)園區(qū)小型氣象站 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)節(jié) 點(diǎn)設(shè)備的管理配置和數(shù)據(jù)對(duì)接 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè) 備的新建或更新 采用OpenLayers提供的圖形新 建或刪除功能實(shí)現(xiàn) 具體方法 通過(guò)OpenLayers的 ol interaction Draw函數(shù)畫(huà)出Point類(lèi)型的features 利用WFS服務(wù)將新建或變更的features 并提交到 GeoServer進(jìn)行保存 物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備通過(guò)GPRS將監(jiān)測(cè)信息 空 氣溫度和濕度 光照 土壤溫度 土壤含水率 電導(dǎo) 率 pH值等 上傳至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù) 在設(shè)備管理模 塊中將物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)備ID和圖上新建點(diǎn)的ID 關(guān)聯(lián) 并將監(jiān)測(cè)點(diǎn)信息在圖上顯示 3 1 2 業(yè)務(wù)管理功能 業(yè)務(wù)管理功能模塊以列 表形式提供對(duì)園區(qū)土地租用 房屋租用 物業(yè) 水 電等業(yè)務(wù)管理 列表中操作列所包含的功能 新 建 查看 編輯 刪除 短信提醒 以土地租用為 例 建立了土地租用管理的概念模型 圖5 1 土地租用管理 用于管理土地租用業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)信息包括地塊編碼 承租人 用途 租金 起租 時(shí)間 到期時(shí)間 可對(duì)土地進(jìn)行新建租約和續(xù)租 可對(duì)即將到期租約進(jìn)行短信提醒續(xù)租 土地租用 管理界面如圖6所示 2 水電燃?xì)夤芾?用于管理園內(nèi)水電燃?xì)?費(fèi)用管理業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)信息包括序號(hào) 表號(hào) 使用人 12期嚴(yán)志雁等 基于WebGIS的數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)信息系統(tǒng)研究81 單價(jià) 數(shù)量 上期表數(shù) 本期表數(shù) 抄表日期 繳費(fèi)狀態(tài)等 圖5 土地租用管理E R模型 圖6 土地租用管理界面 3 物業(yè)管理 用于管理物業(yè)費(fèi)用收取業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)信息包括房屋編號(hào) 承租人 費(fèi)用類(lèi)型 費(fèi)用 賬單日期 繳費(fèi)日期 4 通知管理 用于管理園區(qū)內(nèi)廣播信息的 編輯與發(fā)送 業(yè)務(wù)信息包括序號(hào) 姓名 電話(huà)號(hào)碼 簡(jiǎn)要說(shuō)明 是否發(fā)送成功 如通知發(fā)送失敗 系統(tǒng) 可進(jìn)行重新發(fā)送 部分通知業(yè)務(wù)流程如圖7所示 圖7 推薦施肥及墑情風(fēng)險(xiǎn)通知流程 82 江 西 農(nóng) 業(yè) 學(xué) 報(bào)33卷 5 園區(qū)安防 用于管理園區(qū)所有視頻攝像 頭及其數(shù)據(jù)對(duì)接 通過(guò)點(diǎn)擊選中攝像頭列表中某 個(gè)攝像頭 即可顯示該攝像頭的畫(huà)面 3 2 農(nóng)技信息服務(wù)應(yīng)用 3 2 1 土壤情況查詢(xún) 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地塊土壤養(yǎng) 分?jǐn)?shù)據(jù)的查詢(xún) 包括氮 磷 鉀 有機(jī)質(zhì) pH值等綜 合養(yǎng)分信息 土壤養(yǎng)分情況如下圖8所示 可生成 土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)的養(yǎng)分變更趨勢(shì)折線(xiàn)圖 便于進(jìn)行 不同年份的對(duì)比分析 應(yīng)用操作實(shí)現(xiàn)了通過(guò)鼠標(biāo) 點(diǎn)選 條件查詢(xún)方式激發(fā)地塊屬性信息條件查詢(xún) 系統(tǒng)通過(guò)專(zhuān)題圖給出了地塊土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù) 圖9 圖8 點(diǎn)選查詢(xún)土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù) 圖9 有機(jī)質(zhì)分布 3 2 2 墑情報(bào)警 本文采用基于物聯(lián)網(wǎng)的土壤 墑情傳感器監(jiān)測(cè)園區(qū)土壤數(shù)據(jù) 可采集到地下5 40 cm深的土壤墑情 19 監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量10個(gè) 為估 測(cè)整個(gè)園區(qū)的墑情 需將物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)墑情 數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的融合 運(yùn)用式 1 式 3 的插 值算法計(jì)算整個(gè)園區(qū)墑情的相應(yīng)數(shù)據(jù) 做出作物 旱情等級(jí)預(yù)警 形成整個(gè)園區(qū)的墑情專(zhuān)題圖 圖 10 然后通過(guò)短信系統(tǒng)將報(bào)警信息發(fā)送至田間管 理員 圖10 墑情風(fēng)險(xiǎn)分布 3 2 3 水稻田施肥推薦 結(jié)合園區(qū)水稻田塊數(shù) 據(jù) 運(yùn)用式 4 的推薦算法 計(jì)算整個(gè)園區(qū)內(nèi)水稻 田塊施肥數(shù)據(jù) 得到水稻田氮肥施肥推薦專(zhuān)題圖 圖11 最后將每個(gè)田塊的施肥數(shù)據(jù)通過(guò)短信系 統(tǒng)發(fā)送至田塊管理員 圖11 水稻田施氮量推薦 4 結(jié)論 實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理 信息化服務(wù)是現(xiàn)代農(nóng) 業(yè)的基本要求 本文結(jié)合農(nóng)業(yè)園區(qū)管理需求 以實(shí) 現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)為目的 以園區(qū)資源和業(yè)務(wù)管理可視 化應(yīng)用系統(tǒng)為主要研究對(duì)象 提出并實(shí)現(xiàn)了基于 WebGIS的農(nóng)業(yè)數(shù)字園區(qū)系統(tǒng) 主要內(nèi)容有 對(duì)農(nóng) 業(yè)園區(qū)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了空間插值 建 立了園區(qū)墑情報(bào)警模型 完成了基于地塊信息的 水稻氮肥施用推薦 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)園區(qū)資源 業(yè) 12期嚴(yán)志雁等 基于WebGIS的數(shù)字農(nóng)業(yè)園區(qū)信息系統(tǒng)研究83 務(wù)的數(shù)字化管理 采用WebGIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了園區(qū)土 地利用現(xiàn)狀 土壤性狀 墑情及施肥推薦的可視 化 該系統(tǒng)在江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高安試驗(yàn)基地園 區(qū)進(jìn)行了試驗(yàn) 提高了農(nóng)業(yè)園區(qū)管理的信息化水 平 面向園區(qū)企業(yè)提供預(yù)警及農(nóng)技信息服務(wù) 本系統(tǒng)仍需將農(nóng)業(yè)環(huán)境信息與作物栽培學(xué)結(jié) 合做更深入的研究分析 才能實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的預(yù)警 信息服務(wù) 還需逐步增加作物種類(lèi) 施肥 施藥等 農(nóng)技信息服務(wù)內(nèi)容 進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)園區(qū)業(yè)務(wù)管 理 生產(chǎn)指導(dǎo)和決策支持的信息化水平 參考文獻(xiàn) 1 魏德功 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的基本內(nèi)涵與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè) J 改革與戰(zhàn)略 2005 10 28 32 2 馬林兵 張新長(zhǎng) 伍少坤 WebGIS原理與方法教程 M 北京 科學(xué)出版社 2010 3 Costantino D Angelini M G Alfio V S et al Implemen tation of a system WebGIS open source for the protection and sustainable management of rural heritage J Applied Geomatics 2019 12 3 41 54 4 Binh T T Ho T Long D T A WebGIS solution for esti mation landuse affected by salinity intrusion case study in Ben Tre Province Vietnam J Journal of Geographic In formation System 2020 12 3 188 201 5 張學(xué)利 馬娜 朱瑜馨 等 基于云平臺(tái)的農(nóng)業(yè)綜合信息 應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) J 地理空間信息 2019 17 2 27 30 39 6 Pan S Wang K Li W et al Risk assessment system based on WebGIS for heavy metal pollution in farmland soils in China J Sustainability 2017 9 10 1846 7 黃沖 劉萬(wàn)才 姜玉英 等 農(nóng)作物重大病蟲(chóng)害數(shù)字化監(jiān) 測(cè)預(yù)警系統(tǒng)研究 J 中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào) 2016 37 5 196 199 205 8 魏圓圓 王雪 王儒敬 等 基于WebGIS的農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)管 理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) J 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào) 2018 34 16 139 147 9 麻清源 基于空間信息技術(shù)的數(shù)字農(nóng)業(yè)研究 D 上 海 華東師范大學(xué) 2007 10 陳桂鵬 嚴(yán)志雁 瞿華香 等 基于Android手機(jī)的農(nóng)業(yè) 環(huán)境信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) J 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014 41 13 178 181 219 11 顏慧敏 空間插值技術(shù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn) D 成都 西南 石油學(xué)院 2005 12 靳國(guó)棟 劉衍聰 牛文杰 距離加權(quán)反比插值法和克里 金插值法的比較 J 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 自然科學(xué) 版 2003 24 3 53 57 13 嚴(yán)志雁 蘇小波 吳輝 等 基于模糊隸屬度的煙草還 苗期氣象風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 J 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2019 50 2 315 322 14 周煉清 史舟 王珂 等 基于WebGIS的農(nóng)業(yè)園區(qū)水 稻施肥推薦系統(tǒng)的研究 J 浙江大學(xué)學(xué)報(bào) 農(nóng)業(yè)與生 命科學(xué)版 2005 31 2 175 179 15 戢林 張錫洲 李廷軒 基于 3414 試驗(yàn)的川中丘陵 區(qū)水稻測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系構(gòu)建 J 中國(guó)農(nóng)業(yè)科 學(xué) 2011 44 1 84 92 16 劉曉永 中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的養(yǎng)分平衡與需求研究 D 北京 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018 17 王旭 基于土壤肥力的水稻變量施肥模型建立及應(yīng)用 研究 D 貴陽(yáng) 貴州大學(xué) 2016 18 邵華 朱安繁 石慶華 等 江西省水稻氮肥推薦施肥 體系研究 J 中國(guó)土壤與肥料 2016 5 55 60 19 陳桂鵬 何俊海 蘇小波 等 基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)的茶 園環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) J 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014 41 14 163 167 責(zé)任編輯 曾小軍