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1黑龍江省農(nóng)業(yè)多維空間信息平臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該平臺(tái)主要由信息采集系統(tǒng)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)構(gòu)成[3]。

1.1信息采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

信息采集系統(tǒng)是利用多種采集手段構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)采集體系,獲取農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù),并通過(guò)空間數(shù)據(jù)建庫(kù)技術(shù)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。與此同時(shí),利用遙感技術(shù)對(duì)土地利用變化及分布、農(nóng)作物種植面積的變化、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)等方面進(jìn)行動(dòng)態(tài)遙感監(jiān)測(cè)。信息采集包括GPS系統(tǒng)的采集;遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)的獲取(LandsatTM、SPOT、MODIS、P6、ALOS等);農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況、氣象、水利、農(nóng)學(xué)參數(shù)(黑龍江省主要農(nóng)作物生長(zhǎng)特征參數(shù))、不同比例尺的專題圖(地形圖、土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖)等數(shù)據(jù)的收

1.2空間數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

該平臺(tái)的核心是農(nóng)業(yè)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),包括地理要素子數(shù)據(jù)庫(kù)、土地利用子數(shù)據(jù)庫(kù)、水資源子數(shù)據(jù)庫(kù)、氣候資源子數(shù)據(jù)庫(kù)、糧食作物生產(chǎn)子數(shù)據(jù)庫(kù)、土壤資源子數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

通過(guò)信息平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的掛接,使數(shù)據(jù)庫(kù)與地理信息系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,建立了一套完善的管理、分析和決策體系。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)全省各種農(nóng)業(yè)資源信息的有效管理,達(dá)到科學(xué)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)與決策。

1.4網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

WebGIS是利用Internet/Intranet與GIS的結(jié)合,GIS通過(guò)WWW功能得以擴(kuò)展,真正成為一種大眾使用的工具,用戶可以瀏覽WebGIS站點(diǎn)的空間數(shù)據(jù)、制作專題圖以及各種空間檢索與空間分析[4]。此次信息平臺(tái)的建設(shè),可采用SuperMap軟件的WEBGIS開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā),基于技術(shù)和SuperMapObjects組件的技術(shù)開發(fā),從而實(shí)現(xiàn)黑龍江省農(nóng)業(yè)多維空間信息平臺(tái)的建設(shè)。

2黑龍江省農(nóng)業(yè)多維空間信息平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)

2.1數(shù)據(jù)采集功能

遙感數(shù)據(jù)采集主要用來(lái)對(duì)遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、入庫(kù);GPS數(shù)據(jù)采集是利用GPS接收機(jī)采集數(shù)據(jù),并進(jìn)行后期處理;其它數(shù)據(jù)采集包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況、氣象、專題圖等數(shù)據(jù)的收集。

2.2動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)功能

2.2.1土地利用變化監(jiān)測(cè)模塊該模塊通過(guò)遙感技術(shù),利用衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)對(duì)不同地物進(jìn)行提取,并結(jié)合GPS、RS技術(shù),生成土地利用現(xiàn)狀矢量圖形,然后將相關(guān)信息進(jìn)行入庫(kù)。

2.2.2農(nóng)作物種植面積監(jiān)測(cè)模塊該模塊通過(guò)遙感技術(shù),利用衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)對(duì)不同作物進(jìn)行提取,并結(jié)合GPS、RS技術(shù),形成農(nóng)作物種植面積的矢量圖形,然后將相關(guān)信息進(jìn)行入庫(kù)。

2.2.3農(nóng)作物旱情遙感監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)對(duì)土壤濕度的監(jiān)測(cè),并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦魏蜌庀髼l件,建立農(nóng)作物旱情評(píng)估模型。并通過(guò)定期的連續(xù)監(jiān)測(cè),預(yù)測(cè)不同區(qū)域的旱情發(fā)展趨勢(shì),為決策部門和相關(guān)生產(chǎn)部門提供旱情的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2.2.4病蟲害監(jiān)測(cè)模塊利用遙感技術(shù)和GPS系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、分類,抽取出病蟲害的發(fā)生地點(diǎn)與范圍、災(zāi)情等信息,并將這些信息入庫(kù)。

2.2.5農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)模塊通過(guò)對(duì)農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)的定期監(jiān)測(cè),了解不同時(shí)期作物的生長(zhǎng)情況,然后將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析后入庫(kù)。作物長(zhǎng)勢(shì)模塊可提供準(zhǔn)確的不同作物的長(zhǎng)勢(shì)信息和不同區(qū)域的作物等級(jí),包括不同長(zhǎng)勢(shì)情況等所占比例,以及作物長(zhǎng)勢(shì)與往年的對(duì)比情況。

2.2.6糧食產(chǎn)量監(jiān)測(cè)模塊對(duì)于糧食產(chǎn)量的估算主要通過(guò)估算糧食單產(chǎn)和糧食作物種植面積的變化來(lái)完成。通過(guò)糧食產(chǎn)量估算模塊的運(yùn)行,可以為決策部門和相關(guān)的生產(chǎn)部門提供實(shí)時(shí)的全省主要糧食產(chǎn)量信息,還可以根據(jù)其需求,實(shí)現(xiàn)對(duì)各縣糧食產(chǎn)量進(jìn)行精確預(yù)測(cè)和估算。

2.3數(shù)據(jù)查詢與空間分析功能

數(shù)據(jù)查詢包括空間數(shù)據(jù)查詢、屬性數(shù)據(jù)查詢、空間與屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)查詢、文檔數(shù)據(jù)的快速查詢等功能;空間分析功能包括屬性數(shù)據(jù)的生成、區(qū)位分析、聚類分析、緩沖區(qū)分析、空間疊加分析、圖層拼接、遙感解譯等。

2.4數(shù)據(jù)輸出功能

輸出內(nèi)容主要有空間數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)兩大類。空間數(shù)據(jù)可用顏色大小不同的點(diǎn)狀符號(hào)、顏色粗細(xì)不同的線狀地物、面狀圖斑,顯示土地、水、農(nóng)作物等資源的分布。對(duì)于各類要素應(yīng)單獨(dú)建立圖層,這樣可以單獨(dú)顯示,也可以進(jìn)行空間疊加來(lái)顯示各類要素。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可用表格、餅狀圖、柱狀圖等方式顯示,同時(shí)這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以和圖形數(shù)據(jù)一同顯示,在圖形上附上這些表格、餅狀圖和柱狀圖,以便使用。

2.5決策分析功能

農(nóng)業(yè)決策分析系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)各個(gè)模塊的運(yùn)行,可輔助管理者和政府部門對(duì)整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析和模擬,試驗(yàn)不同的決策方案并預(yù)測(cè)其效果或效益,從而達(dá)到優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策的目的。

3結(jié)論

該研究設(shè)計(jì)了1種利用“3S”技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),并結(jié)合數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘等數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),基于Mi-技術(shù)和SuperMapObjects組件的技術(shù)開發(fā),建立動(dòng)態(tài)的農(nóng)業(yè)空間信息平臺(tái)。并通過(guò)地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感系統(tǒng)(RS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)收集土地利用現(xiàn)狀、植被分布、農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況、農(nóng)作物的災(zāi)情分布、氣象等多種信息,為農(nóng)業(yè)管理和科學(xué)決策服務(wù)。試驗(yàn)表明,基于Web服務(wù)構(gòu)建農(nóng)業(yè)信息平臺(tái)的方案是可行的,并且在實(shí)現(xiàn)原有GIS系統(tǒng)的跨網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)的處理能力方面具有更大的優(yōu)越性。