1、農業(yè)資源調查與管理
農業(yè)資源是人們從事農業(yè)生產或農業(yè)經(jīng)濟活動所利用的各種物質與能量。農業(yè)資源調查就是針對農業(yè)資源的屬性進行清查。GIS建立這些屬性的空間和統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫,信息來源于土壤圖、氣候圖、各種統(tǒng)計報表等。GIS將圖形與數(shù)據(jù)庫有機結合,可實現(xiàn)農業(yè)資源檔案的計算機一體化,為農業(yè)資源自動化管理服務。利用GIS建成的信息系統(tǒng)較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)查詢更科學、空間數(shù)據(jù)更及時,農業(yè)資源統(tǒng)計表和圖形的同時輸出使得信息更直觀。
2、進行農業(yè)區(qū)劃
利用GIS進行農業(yè)區(qū)劃,可以將現(xiàn)在的自然資源、社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫與GIS結合,快速形成各種農業(yè)區(qū)劃統(tǒng)計圖件。也可將遙感系統(tǒng)(RS)與GIS相結合,利用RS的遙感結果,借助GIS的先進功能對不同區(qū)劃方案進行動態(tài)模擬與評價,編繪出各種綜合評價圖、區(qū)劃圖等,直觀定量地顯示區(qū)劃結果。
3、開展農業(yè)土地適宜性評價
農業(yè)土地適宜性評價是通過對農用土地自然屬性的綜合鑒定,將農用土地按質量差異分級,以闡明在一定科學技術水平下,農用土地在各種利用方式中的優(yōu)劣及對農作物的相對適宜程度,是農業(yè)土地利用決策的一項重要基礎性工作。利用GIS進行土壤適宜性評價就是將土壤類型、質地、有機質含量、氮磷鉀含量等土地空間和屬性數(shù)據(jù)進行整合,依據(jù)各個因素對作物生長的重要性賦予權重,在地理信息系統(tǒng)中分析運算,生成土壤適宜性評價圖,也可根據(jù)實際情況建立數(shù)學模型,進行農業(yè)土地適宜性的單因素評價和多因素綜合評價,實現(xiàn)土地適宜性的分級。
4、開展農業(yè)生態(tài)環(huán)境研究
地理信息系統(tǒng)在農業(yè)生態(tài)環(huán)境研究中應用廣泛,主要有環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境質量評價與環(huán)境影響評價、環(huán)境預測規(guī)劃與生態(tài)管理以及面源污染防治等。就環(huán)境監(jiān)測而言,依據(jù)GIS的模型功能,結合環(huán)境監(jiān)測日常工作需求,建立農業(yè)生態(tài)環(huán)境模型,模擬區(qū)域內農業(yè)生態(tài)環(huán)境的動態(tài)變化和發(fā)展趨勢,為決策和管理提供依據(jù);就環(huán)境質量而言,由于污染源的區(qū)域性、污染物的流動性以及區(qū)域梯度變化,用GIS作為支持系統(tǒng)可使環(huán)境質量評價結果更加科學和直觀。
5、進行農業(yè)災害預測與控制
利用遙感、GIS和計算機等技術對重大農業(yè)災害進行綜合測評,為政府和有關機構提供及時有效、準確可靠的決策信息,使減災、防災、救災等有更充分的科學依據(jù),為農業(yè)生產和農村經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展提供有力保證。對有災害發(fā)生的區(qū)域,可以根據(jù)GIS空間信息計算出的大致受災面積,進而估算該區(qū)域的經(jīng)濟損失。根據(jù)GIS的空間特性,對某一區(qū)域歷史數(shù)據(jù)的演變分析,對區(qū)域內災害發(fā)生的基本規(guī)律、時空分布、危害程度等進行綜合評價和模擬,并對災害發(fā)展趨勢進行預測,為防災、減災提供分析對策。
6、進行農作物估產與監(jiān)測
農作物估產和監(jiān)測對國家及時了解農作物產量,制定糧食進出口政策和價格至為重要。其內容主要包括兩方面:估算作物種植面積;由單產模型、長勢遙感監(jiān)測來確定估產模式??茖W、準確地估產,提供數(shù)字化、圖像化的農情,對政府進行科學、正確的決策具有重要意義。目前,由RS(遙感系統(tǒng)) 、GIS(地理信息系統(tǒng)) 、GPS(全球定位系統(tǒng))現(xiàn)代信息傳輸技術結合構成的“3S”技術體系已被許多國家選用來進行農情監(jiān)測分析。我國農作物遙感估產現(xiàn)已發(fā)展到小麥、水稻、玉米和牧草等多種農作物。
7、在精確農業(yè)中的應用
精確農業(yè)是指運用遙感、遙測(如氣溫、土壤溫度等的遙測) 、GPS、計算機網(wǎng)絡、GIS等信息技術、土壤快速分析技術、自動滴灌技術、自動耕作與收獲技術、保存技術等定位到中、小尺度的農田,在微觀尺度上直接與農業(yè)生產活動和管理相結合的高新技術系統(tǒng)。GIS在精確農業(yè)中的應用主要包括以下幾個方面:
(1) GIS是精確農業(yè)整個系統(tǒng)的承載動作平臺和基礎,各種農業(yè)資源數(shù)據(jù)的流入、流出以及對信息的決策、管理都要經(jīng)過GIS來執(zhí)行。
(2) GIS作為精確農業(yè)的核心組件,將RS、GPS、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等組合起來,起到“容器”的作用。
(3)在精確農業(yè)中,GIS還用于各種農田土地數(shù)據(jù),如土壤、自然條件、作物苗情、產量等的管理與查詢,也能采集、編輯、統(tǒng)計、分析不同類型的空間數(shù)據(jù)。
(4)作物產量分布圖等農業(yè)專題地圖的繪制和分析也都由GIS來完成。
主控中心與溫室控制器通過無線連接,對溫室內的光照、土壤溫濕度、二氧化碳、空氣溫室等參數(shù)的變化能夠準確的顯現(xiàn)出來。
二、系統(tǒng)軟件功能
名稱 |
信息 |
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用戶登錄 |
規(guī)定用戶使用權限,為保障系統(tǒng)安全,一用戶對應一賬號,可設定修改密碼權限。 |
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系統(tǒng)監(jiān)測 |
主要監(jiān)控室內空氣溫濕度、二氧化碳、光照強度、土壤溫濕度,室外風向、風速、空氣溫濕、光照強度、雨雪等參數(shù),各個設備的運作狀態(tài),當室內出現(xiàn)異常時會進行報警上報負責人。 |
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系統(tǒng)控制 |
手動 |
通過手動控制設備的運行操作。 |
自動 |
根據(jù)用戶設定的土溫下限參數(shù)自動控制噴灌系統(tǒng)的自動操作(包括噴灌時長、噴灌間隔);通過空氣溫濕度、光照、二氧化碳等參數(shù)自動控制天窗、側窗、內遮陽、內保溫、風機、濕簾等設備的開、關狀態(tài)。 |
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參數(shù)設定 |
對所有要實現(xiàn)自動控制的參數(shù)(風速、光照、土溫、土濕、空氣溫濕、內遮陽、內保溫、燈光、補光、目標溫度、目標光照、噴灌)進行設定,滿足自動化要求。 |
三、溫室控制安裝現(xiàn)場展示
風機的安裝
智能溫室氣象監(jiān)測設備
智能溫室監(jiān)測控制設備