基于GIS的梅州市特色農(nóng)業(yè)種植管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：采用ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５數(shù)據(jù)庫，以ＶＳ．ＮＥＴ ２００５和ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８為開發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了功能較完善的梅州市特色農(nóng)業(yè)種植管理信息系統(tǒng)平臺(tái)，并闡述了該平臺(tái)的結(jié)構(gòu)、功能和具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的過程。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)（ＡＧＩＳ）；ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５；ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８；梅州市

中圖分類號(hào)：ＴＰ３１１．５２１ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０11）20－4281-03

Design and Development of Characteristic Agriculture Planting Management System in Meizhou Based on GIS

ＺＨＥＮＧ Ｃｈｕｎ－ｙａｎ，ＨＵ Ｈｕａ－ｋｅ，ＬＩ Ｃｈａｏ－ｗｅｎ

（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｏｕｒｉｓｍ，Ｊｉａｙｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍｅｉｚｈｏｕ ５１４０１５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｕｓｉｎｇ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５ ａｓ ｄａｔａｂａｓｅ， ＶＳ．ＮＥＴ ２００５ ａｎｄ ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８ ａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ， ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍｅｉｚｈｏｕ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ， ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ＧＩＳ（ＡＧＩＳ）； ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５； ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８； Ｍｅｉｚｈｏｕ ｃｉｔｙ

農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，科學(xué)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的根本途徑，科學(xué)及時(shí)地掌握農(nóng)業(yè)種植基本信息，是科學(xué)調(diào)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施的重要依據(jù)。梅州市屬亞熱帶氣候，十分適合柑橘的栽培。梅州是中國最大的金柚商品生產(chǎn)基地，素有“金柚之鄉(xiāng)”的美稱。目前種植面積已達(dá)２萬ｈｍ２以上，年產(chǎn)量３０多萬t，產(chǎn)量和面積均占全國柚類總產(chǎn)量和總面積的３０％以上。近年來，以平遠(yuǎn)臍橙為代表的梅州柑橙類產(chǎn)品也有很大發(fā)展，平遠(yuǎn)縣已種植臍橙超過４ ０００ ｈｍ２，總產(chǎn)量超過１．５萬ｔ，已成為廣東最大的優(yōu)質(zhì)臍橙生產(chǎn)基地，臍橙產(chǎn)量占了廣東省總產(chǎn)量的９０％以上。以柚、橙等為代表的特色農(nóng)業(yè)種植已成為梅州市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要支柱，對(duì)梅州市山區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了舉足輕重的作用。但是，隨著梅州市特色農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，也逐漸暴露了一些問題，例如種植面積的盲目擴(kuò)張、經(jīng)驗(yàn)施肥、政府管理手段的落后等等，影響了特色農(nóng)業(yè)的深入發(fā)展。

近年來，以地理信息系統(tǒng)（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，簡稱ＧＩＳ）技術(shù)為代表的“３Ｓ”技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)各方面得到了廣泛應(yīng)用［１－９］，十分有必要采用現(xiàn)代地理信息技術(shù)開發(fā)主要針對(duì)柚、橙種植管理與決策的梅州市特色農(nóng)業(yè)種植管理信息系統(tǒng)平臺(tái)。

１系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

１．１系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)

采用ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５數(shù)據(jù)庫，以ＶＳ．ＮＥＴ ２００５和ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８為開發(fā)平臺(tái)，使用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ２００５語言構(gòu)建。

ＶＳ．ＮＥＴ ２００５是一套完整的開發(fā)工具集，用于生成ＡＳＰ．ＮＥＴ Ｗｅｂ應(yīng)用程序、ＸＭＬ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ、桌面應(yīng)用程序和移動(dòng)應(yīng)用程序。Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋、Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＃和Ｖｉｓｕａｌ Ｊ＃可使用相同的集成開發(fā)環(huán)境（ＩＤＥ），利用此ＩＤＥ可共享工具且有助于創(chuàng)建混合語言解決方案。另外，這些語言利用了ＮＥＴ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ的功能，通過此框架可使用簡化ＡＳＰ.NET Ｗｅｂ應(yīng)用程序和ＸＭＬ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。

ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔs ２００８是ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ系列軟件中的基礎(chǔ)開發(fā)平臺(tái)，是一套面向ＧＩＳ應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)者的新一代組件式ＧＩＳ開發(fā)平臺(tái)。ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８由若干ＡｃｔｉｖｅＸ控件和數(shù)量眾多的自動(dòng)化對(duì)象構(gòu)成，因此可以方便地嵌入到流行的可視化高級(jí)開發(fā)語言環(huán)境中進(jìn)行二次開發(fā)。

ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５是用于大規(guī)模聯(lián)機(jī)事務(wù)處理（ＯＬＴＰ）、數(shù)據(jù)倉庫和電子商務(wù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)；也是用于數(shù)據(jù)集成、分析和報(bào)表解決方案的商業(yè)智能平臺(tái)。在Ｓｔｕｄｉｏ中，ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５提供了設(shè)計(jì)、開發(fā)、部署和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫，分析對(duì)象、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包，復(fù)制拓?fù)洹?bào)表服務(wù)器和報(bào)表以及通知服務(wù)器所需的圖形工具。此外，ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５包含命令提示實(shí)用工具，可以通過命令提示符執(zhí)行管理任務(wù)。

１．２系統(tǒng)功能總體設(shè)計(jì)

１．２．１系統(tǒng)功能需求分析①數(shù)據(jù)的基本處理功能。能對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)入、導(dǎo)出、追加、光滑、拓?fù)涞忍幚怼＂谟跋駡D像配準(zhǔn)功能。主要能對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正配準(zhǔn)，如地形圖、土地利用圖、采樣點(diǎn)圖等柵格圖像進(jìn)行校正配準(zhǔn)。③柵格數(shù)據(jù)矢量化功能。包括創(chuàng)建點(diǎn)、線、面、文本4種簡單數(shù)據(jù)集類型，能對(duì)柵格圖像進(jìn)行矢量化；能定制編輯對(duì)象以及符號(hào)等。④信息查詢和管理功能。要求提供較完善的ＳＱＬ查詢功能，根據(jù)一定的查詢條件，查詢需要的字段信息；能根據(jù)土壤條件查詢最佳的種植區(qū)域；能對(duì)信息的字段進(jìn)行運(yùn)算、修改、添加、刪除、統(tǒng)計(jì)、輸出等；根據(jù)查詢結(jié)果輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表和圖件。⑤采樣點(diǎn)信息錄入功能。提供批量導(dǎo)入采樣點(diǎn)、逐個(gè)導(dǎo)入采樣點(diǎn)和繪制采樣點(diǎn)3種功能。⑥地形分析。提供點(diǎn)、線數(shù)據(jù)集與ＤＥＭ數(shù)據(jù)集的轉(zhuǎn)換，創(chuàng)建ＴＩＮ、ＴＩＮ轉(zhuǎn)ＤＥＭ或者等高線等功能；還可以進(jìn)行坡向、坡度以及剖面分析。⑦空間分析功能。包括疊加分析、施肥分析、土壤評(píng)價(jià)分析、柵格分析等。⑧柵格分析功能。包括柵格數(shù)據(jù)表面積、體積計(jì)算、柵格代數(shù)運(yùn)算等功能。⑨地圖功能。包括地圖的基本操作功能，放大、縮小、漫游、全屏等；還有地圖的保存、刪除、輸出、打印等功能。⑩布局功能。包括圖面整體配置、輔助要素添加（如方向標(biāo)、比例尺、圖例、標(biāo)題等）；布局的保存、刪除、輸出、打印等功能。１１ 三維場景功能。依據(jù)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行三維場景瀏覽，包括三維地圖的放大、縮小、升降、漫游、環(huán)游、繞Ｘ軸旋轉(zhuǎn)、繞Ｙ軸旋轉(zhuǎn)等；三維場景的保存、刪除和輸出等功能。１2 配方施肥計(jì)算功能。該功能提供了基肥用量和施肥量計(jì)算等功能。

１．２．２子系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)功能需求分析，將系統(tǒng)劃分為空間數(shù)據(jù)操作、地圖功能、地圖布局、三維瀏覽、空間查詢、空間分析、采樣點(diǎn)輸入、地形分析、配方計(jì)算等子系統(tǒng)。

２系統(tǒng)功能詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

２．１系統(tǒng)功能詳細(xì)設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)功能需求分析結(jié)果，對(duì)子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分，系統(tǒng)完整結(jié)構(gòu)如圖１所示。

２．２系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)是能提供從數(shù)據(jù)輸入、處理、空間分析、制圖輸出等完備功能的桌面軟件系統(tǒng)，限于篇幅，以下僅從地圖功能、空間查詢和采樣點(diǎn)輸入3方面舉例闡述實(shí)現(xiàn)過程。

２．２．１地圖功能子系統(tǒng)地圖操作是ＧＩＳ系統(tǒng)重要的基本功能。地圖操作是指對(duì)地圖進(jìn)行瀏覽如放大、縮小等基本操作。主要是通過工具欄和菜單實(shí)現(xiàn)。①工具欄功能包括：點(diǎn)選、放大、縮小、自由縮放、全屏顯示、量算、刷新、量算距離、量算面積、清楚高亮顯示、剪切、復(fù)制、粘貼、刪除等，如圖２所示。實(shí)現(xiàn)方法：主要是通過ＳｕｐｅｒＭａｐ控件的Ａｃｔｉｏｎ屬性來設(shè)置地圖窗口中的Ａｃｔｉｏｎ操作類型。關(guān)鍵代碼：Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．Ａｃｔｉｏｎ ＝ ｓｅＡｃｔｉｏｎ．ｓｃａＺｏｏｍＩｎ ＇放大；Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．Ａｃｔｉｏｎ ＝ ｓｅＡｃｔｉｏｎ．ｓｃａＺｏｏｍＯｕｔ ＇縮小；Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．Ａｃｔｉｏｎ ＝ ｓｅＡｃｔｉｏｎ．ｓｃａＰａｎ ＇漫游； Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．Ａｃｔｉｏｎ ＝ ｓｅＡｃｔｉｏｎ．ｓｃａＺｏｏｍＦｒｅｅ ＇自由縮放；Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．ＶｉｅｗＥｎｔｉｒｅ（） ＇全屏顯示。②菜單功能包括保存地圖、地圖另存為、刪除地圖、輸出到打印機(jī)、輸出為影像數(shù)據(jù)集、輸出為ＢＭＰ等功能。如圖３所示。實(shí)現(xiàn)方法：主要通過ＳｕｐｅｒＭａｐ控件的保存地圖（S）、地圖另存為（L）、刪除地圖（D）、輸出到打印機(jī)（P）、輸出為影像數(shù)據(jù)集（D）、輸出為BMP（T）方法實(shí)現(xiàn)。

2.2.2空間查詢子系統(tǒng)這里以種植適宜區(qū)查詢?yōu)槔７N植適宜區(qū)查詢是指根據(jù)研究區(qū)樣點(diǎn)的地形和土壤條件查詢適合種植某作物的區(qū)域。實(shí)現(xiàn)方法：使用復(fù)選框讓用戶選擇要查詢的土壤條件，而查詢結(jié)果直接在主地圖SuperMap控件中顯示，該功能使用的接口跟“SQL查詢”功能一樣，但這樣設(shè)計(jì)的好處就是滿足不會(huì)SQL語言的用戶進(jìn)行簡單的種植適宜區(qū)域查詢（圖4）。該功能可根據(jù)專業(yè)模型進(jìn)一步擴(kuò)展。關(guān)鍵代碼：objDtv = objLayer.Dataset；objRst = objDtv.Query(strPH \" and \" strSHF \" and \" strQD \" and \" strSHJD \" and \" strYXL \" and \" strSXJ \" and \" strHXJ \" and \" strYJZH \" and \" \"承載作物=\" \"'\" Me.cboCZZW.Text \"'\"，True)；If objRst Is Nothing Then MessageBox.Show(\"沒有滿足條件的記錄！\")；Exit Sub；End If。

2.2.3采樣點(diǎn)輸入子系統(tǒng)采樣點(diǎn)輸入子系統(tǒng)滿足用戶方便地把野外采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)輸入系統(tǒng)。這里以逐個(gè)采樣點(diǎn)輸入為例。實(shí)現(xiàn)方法：使用TextBox獲取各個(gè)字段屬性值，然后將TextBox的值添加到ListView列表控件中，通過soRecordset對(duì)象的SetFieldValue方法獲取ListView列表中的值，最后根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)生成點(diǎn)（圖5）。關(guān)鍵代碼如下：objLys = MainForm.AxSuperMap1.Layers；objLy = objLys.Item(\"采樣點(diǎn)@total2\") '添加到圖層； If objDt.Type = seDatasetType.scdPoint Then'繪制點(diǎn)，draw point；intCount = lstpointinfo.Items.Count；For i = 1 To intCount；objGeoPoint.x = lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(2).Text；objGeoPoint.y = lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(3).Text； objRst.AddNew(objGeoPoint) '增加點(diǎn)；objRst.Update()；objRst.MoveLast()；objRst.Edit()'添加屬性信息；objRst.SetFieldValue(\"編號(hào)\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(1).Text)； objRst.SetFieldValue(\"pH\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(4).Text)；objRst.SetFieldValue(\"水解氮\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(5).Text)；objRst.SetFieldValue(\"水分\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(6).Text)；objRst.SetFieldValue(\"全氮\"， lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(7).Text)；objRst.SetFieldValue(\"有效磷\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(8).Text)； objRst.SetFieldValue(\"速效鉀\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(9).Text)；objRst.SetFieldValue(\"緩效鉀\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(10).Text)；objRst.SetFieldValue(\"有機(jī)質(zhì)\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(11).Text)；objRst.SetFieldValue(\"承載作物\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(12).Text)；objRst.SetFieldValue(\"采樣地點(diǎn)\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(13).Text)；objRst.SetFieldValue(\"采樣時(shí)間\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(14).Text)；objRst.SetFieldValue(\"農(nóng)戶姓名\"， lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(15).Text)；objRst.SetFieldValue(\"采樣人\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(16).Text)；objRst.SetFieldValue(\"備注\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(17).Text)；objRst.Update()； Next objRst.Update()；MainForm.AxSuperMap1.selection.FromRecordset(objRst) '高亮顯示。屬性值可根據(jù)需要無限制擴(kuò)展。

３結(jié)論

較為詳細(xì)地闡述了梅州市特色農(nóng)業(yè)種植管理信息系統(tǒng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)、功能和具體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過程。初步實(shí)現(xiàn)了梅州市柚橙種植業(yè)種植區(qū)劃、精準(zhǔn)施肥、種植管理等的數(shù)字化。需要進(jìn)一步努力的是不斷完善種植決策等專業(yè)模型，如施肥分析和土壤肥力評(píng)價(jià)模型等。

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