專利名稱：耕地管理與施肥決策支持系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)信息技術領域，具體涉及在可視化的地圖上管理區(qū)域耕地數(shù)量、 農(nóng)田生產(chǎn)和土壤養(yǎng)分狀況，為農(nóng)戶提供科學的施肥指導。
背景技術：
目前我國人地矛盾突出，根據(jù)農(nóng)業(yè)部與國土資源部公布的數(shù)字，從1996年到2004 年的8年間，我國耕地面積從19. 51億畝減少到18. 37億畝；2005年減少540萬畝；2006年 減少1000萬畝。我國目前有13億人口，其中9. 4億為農(nóng)業(yè)人口，約2. 5億個農(nóng)戶單位，戶 均耕地面積只有7畝多，全國人均耕地面積只有1. 4畝多，僅相當于世界平均水平的40%， 更遠遠低于歐美國家的平均水平，因此，耕地的保育，提高土壤肥力質量對于保證國家糧食 安全至關重要。東北黑土區(qū)尤其是松嫩平原典型黑土區(qū)為解決國家糧食安全和十幾億人口的溫 飽問題做出過特殊的貢獻。但是由于人地矛盾突出，為了在有限的土地上提高糧食產(chǎn)量， 長期以來對農(nóng)田采用的大部分是掠奪式經(jīng)營和重種輕養(yǎng)的方式，因此已經(jīng)造成耕地質量下 降，土地越種越薄，自然生產(chǎn)能力降低。據(jù)研究資料表明，黑土開墾20年后土壤有機物質含 量下降30-40%，開墾40年后有機物質下降50-60%，與此同時，植物營養(yǎng)元素氮和磷的儲 量也同時下降30-60%和16-24%，在這種情況下，農(nóng)民不得不靠投入大量的化肥來維持較 高的糧食產(chǎn)量，化肥的資金投入已經(jīng)占到整個生產(chǎn)投入50%以上。上世紀90年代，我國化肥純氮用量占世界總用量的21.6%。我國耕地平均施用化 肥氮量為224. 8kg ·1ιπΓ2，其中有17個省的平均施用量超過了國際公認的上限225kg ·1 Γ2。 2005年全國化肥用量為4766萬噸，2006年為4927萬噸，2007年為5108萬噸，每施加0. 5 公斤化肥僅換回4. 9公斤糧食，全國化肥用量每年增加近200萬噸。目前我國已成為世界 上化肥使用量最多的國家，化肥在糧食高產(chǎn)中起到了巨大的作用，但由于化肥使用不當已 造成的農(nóng)業(yè)污染嚴重，地下水、江河湖泊的中度和重度污染，農(nóng)村大氣的氨濃度明顯偏高， 溫室氣體氧化亞氮的排放量估計已占世界總排放量的約30%，耕地質量退化和環(huán)境污染達 到了驚人的程度，受到國際關注。據(jù)統(tǒng)計，我國每年農(nóng)田用氮肥大約有1000萬噸以上進入 土壤與水環(huán)境中，使不少農(nóng)產(chǎn)品硝態(tài)氮含量明顯超標。這些問題的存在，表明在作物生長過程中管理問題相當嚴重?；实倪^分投入和 投入不均衡，沒有規(guī)范和標準。比如在同一個區(qū)域，同樣的作物和土壤基礎條件差別不大的 情況下，不同農(nóng)戶化肥的施用量可能相差10倍。而有機肥施用量逐年減少，耕地質量下降 明顯。承包土地的農(nóng)民沒有一套用地養(yǎng)地的農(nóng)作管理措施，使農(nóng)作管理長期處于任意的狀 態(tài)，從而限制了作物產(chǎn)量的發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決耕地質量下降、化肥使用不均衡、用地養(yǎng)地管理及作物生長過程 中管理不科學問題，提供一種耕地管理與施肥決策支持系統(tǒng)。
為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用技術方案的具體操作是1、系統(tǒng)配置點擊專家按鈕，進入登錄界面，可以支持用戶自主地對工作路徑進行 配置；2、文件文件，用戶權限，存貯，打印和關閉功能；3、數(shù)據(jù)采集打開已經(jīng)存在系統(tǒng)中 的配置好的數(shù)據(jù)源，根據(jù)不同的圖層調(diào)用數(shù)據(jù)進行管理；主要功能有對圖層的操作，選擇區(qū) 域圖、放大、縮小、自由縮放、移動和全幅顯示等；對圖層數(shù)據(jù)的操作雙擊某一區(qū)域可以顯示 該區(qū)域的屬性數(shù)據(jù)，點擊屬性數(shù)據(jù)可以在圖上相應區(qū)域閃亮顯示，即支持從圖到屬性和從 屬性到圖的可視化顯示功能；4、查詢①SQL語言的綜合查詢支持and，or, not, like等 眾多種查詢功能，按下拉菜單選擇；如查詢堿解氮> 200和速效磷< 30的地區(qū)等等；② 圖到屬性的查詢多個區(qū)域的選中，屬性數(shù)據(jù)的顯示，屬性數(shù)據(jù)綜合查詢圖的顯示；③專題 圖根據(jù)用戶需求建立單值專題圖；④布局建立帶有坐標和圖例的專題圖布局；⑤調(diào)用屬 性數(shù)據(jù)在不需要空間數(shù)據(jù)是直接調(diào)用屬性數(shù)據(jù)庫；5、空間分析可以對任意地域進行不 同時段的空間分析，如疊加處理，擦除，剪切等功能；6、專家指導進入農(nóng)民模塊，將提供推 薦施肥和種植指導兩種功能；7、工具設置工具欄，來顯示不同的界面；8、幫助可以對系 統(tǒng)主要功能進行指導。本發(fā)明可以針對任何一個縣域完成到地塊的耕地管理和施肥指導。本發(fā)明的優(yōu)點是①將多年多次采集的數(shù)據(jù)集中于一個平臺上，便于查找和分析； ②將土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)和各種矢量圖結合在一起，使之能夠非常直觀地將整個縣域土壤養(yǎng)分狀 況在圖上顯示出來；③便于進行空間分析，找出土壤肥力空間變化的規(guī)律性；④可以直觀 地按照土壤養(yǎng)分值進行區(qū)域分類和設置施肥分區(qū)范圍；⑤根據(jù)區(qū)域土壤養(yǎng)分數(shù)據(jù)和專家思 想做出的專家施肥指導系統(tǒng)，可以指導不同區(qū)域主要作物(大豆和玉米)種植的科學施肥； 也為精準農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支持和技術平臺；⑥為政府決策和制定施肥標準提供信息化平臺。將長年的田間試驗獲得成果結合專家的知識，提供給農(nóng)民，能夠實現(xiàn)根據(jù)不同的 氣候和栽培條件，耕地土壤肥力條件，進行科學地施肥，也使決策者對耕地狀況有一個可視 化的管理，為保證國家糧食安全搭建了一個技術支持平臺，具有非常重要的意義。


圖1是總體設計方案流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明的具體操作如下1、系統(tǒng)配置第一次使用時，必須先對系統(tǒng)進行配置，點擊專家按鈕，進入登錄界 面，系統(tǒng)設置的用戶名是sa 密碼是123456，點擊確定，進入專家系統(tǒng)界面，再點擊工具 菜單下的系統(tǒng)配置，可以支持用戶自主地對工作路徑進行配置；2、文件打開文件，主要介紹用戶權限的修改。用戶目前分為兩類，系統(tǒng)管理員和 普通用戶，系統(tǒng)管理員有最高權限，由系統(tǒng)管理員設置用戶名和密碼。用戶第一次登陸時可 以設置和修改密碼。操作為選擇菜單欄的“文件_>修改密碼”，輸入舊密碼，新密碼，完成修 改。密碼修改界面如圖所示。除此之外還有存貯文件、打印文件和關閉文件等功能。3、數(shù)據(jù)采集在工具欄中將路徑配置好了以后，用戶選擇菜單欄“數(shù)據(jù)采集”，打開 已經(jīng)存在系統(tǒng)中的配置好的數(shù)據(jù)源，根據(jù)不同的圖層調(diào)用數(shù)據(jù)進行管理。主要功能有對圖
4層的操作，選擇區(qū)域圖、放大、縮小、自由縮放、移動和全幅顯示等；對圖層數(shù)據(jù)的操作雙擊 某一區(qū)域可以顯示該區(qū)域的屬性數(shù)據(jù)，點擊屬性數(shù)據(jù)可以在圖上相應區(qū)域閃亮顯示。即支 持從圖到屬性和從屬性到圖的可視化顯示功能。4、查詢①SQL語言的綜合查詢支持and，or, not, like等眾多種查詢功能，按下拉菜單選擇。如查詢堿解氮> 200和速效磷< 30的地區(qū)等等。②圖到屬性 的查詢多個區(qū)域的選中，屬性數(shù)據(jù)的顯示，屬性數(shù)據(jù)綜合查詢圖的顯示。③專題圖根據(jù) 用戶需求建立單值專題圖。④布局建立帶有坐標和圖例的專題圖布局。⑤調(diào)用屬性數(shù)據(jù) 在不需要空間數(shù)據(jù)是直接調(diào)用屬性數(shù)據(jù)庫。5、空間分析選擇菜單欄“空間分析”，可以對任意地域進行不同時段的空間分析。如疊加處理，擦除，剪切等功能。6、專家指導進入農(nóng)民模塊，將提供推薦施肥和種植指導兩種功能；(1)推薦施肥點擊“推薦施肥”按鈕，彈出推薦施肥指導界面面板左邊可以實現(xiàn) 地圖的縮小、放大、漫游和全圖顯示等功能。面板右側，農(nóng)民可以選擇種植的作物，大豆和玉 米，然后，選擇自家地塊位置，右側各個窗口中就會顯示相應的信息；第1個指導信息為該 地塊達到目標產(chǎn)量為高產(chǎn)時，應該如何施肥、什么肥，什么時間、地點等。右側最下面是農(nóng)戶 目前的耕地信息，主要包括耕地面積，種植年限，前茬作物，土壤養(yǎng)分含量，施肥歷史，畝產(chǎn)， 經(jīng)濟的投入和產(chǎn)出等。當農(nóng)戶點擊自家地塊時即出現(xiàn)施肥指導。⑵種植指導“種植指導” 查詢方法同“施肥指導”，同樣提供地圖瀏覽的一些基本功能。在農(nóng)戶選擇自家地塊時，可選 擇種植的作物和作物品種，系統(tǒng)將根據(jù)不同的地形地貌，洼地、崗地和平地給出種植指導方 案。方案主要有栽培措施，耕作措施，病蟲害防治。7、工具設置工具欄，來顯示不同的界面，具體操作如下選擇菜單欄“工具_>工 具欄”，配置顯示界面。8、幫助可以對系統(tǒng)主要功能進行指導。
權利要求
耕地管理與施肥決策支持系統(tǒng)，其特征在于包括如下具體操作A、系統(tǒng)配置點擊專家按鈕，進入登錄界面，可以支持用戶自主地對工作路徑進行配置；B、文件可實現(xiàn)文件，用戶權限，存貯，打印和關閉功能；C、數(shù)據(jù)采集打開已經(jīng)存在系統(tǒng)中的配置好的數(shù)據(jù)源，根據(jù)不同的圖層調(diào)用數(shù)據(jù)進行管理；主要功能有對圖層的操作，選擇區(qū)域圖、放大、縮小、自由縮放、移動和全幅顯示等；對圖層數(shù)據(jù)的操作雙擊某一區(qū)域可以顯示該區(qū)域的屬性數(shù)據(jù)，點擊屬性數(shù)據(jù)可以在圖上相應區(qū)域閃亮顯示，即支持從圖到屬性和從屬性到圖的可視化顯示功能；D、查詢①SQL語言的綜合查詢支持and，or，not，like等眾多種查詢功能，按下拉菜單選擇；如查詢堿解氮＞200和速效磷＜30的地區(qū)等等；②圖到屬性的查詢多個區(qū)域的選中，屬性數(shù)據(jù)的顯示，屬性數(shù)據(jù)綜合查詢圖的顯示；③專題圖根據(jù)用戶需求建立單值專題圖；④布局建立帶有坐標和圖例的專題圖布局；⑤調(diào)用屬性數(shù)據(jù)在不需要空間數(shù)據(jù)是直接調(diào)用屬性數(shù)據(jù)庫；E、空間分析可以對任意地域進行不同時段的空間分析，如疊加處理，擦除，剪切等功能；F、專家指導進入農(nóng)民模塊，將提供推薦施肥和種植指導兩種功能；G、工具設置工具欄，來顯示不同的界面；H、幫助可以對系統(tǒng)主要功能進行指導。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耕地管理與施肥決策支持系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)信息技術領域。本發(fā)明是在可視化的地圖上管理區(qū)域耕地數(shù)量、農(nóng)田生產(chǎn)和土壤養(yǎng)分狀況，為農(nóng)戶提供科學的施肥指導系統(tǒng)。本發(fā)明解決了耕地質量下降、化肥使用不均衡、用地養(yǎng)地管理及作物生長過程中管理不科學問題。本發(fā)明可以針對任何一個縣域完成到地塊的耕地管理和施肥指導。將長年的田間試驗獲得成果結合專家的知識，提供給農(nóng)民，能夠實現(xiàn)根據(jù)不同的氣候和栽培條件，耕地土壤肥力條件，進行科學地施肥，也使決策者對耕地狀況有一個可視化的管理，為保證國家糧食安全搭建了一個技術支持平臺，具有實際意義。
文檔編號G06Q10/00GK101996349SQ20091007272
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權日2009年8月21日
發(fā)明者關開超, 張磊, 李勇, 沈志宏, 狄方春, 謝葉偉, 趙軍 申請人:中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所