信息技術在測土配方施肥中的運用

劉茜

[摘 要] 隨著科學技術水平的不斷提高，使得信息技術獲得了長足進步，其應用領域越來越多，也越來越廣。以3S技術為代表的信息技術現已被廣泛應用于施肥、耕種、田間管理等領域當中，并在逐步的實踐和研究中，形成了一套比較完善的精確農業技術體系，在測土配方施肥中的運用方面也嘆為觀止，這為推動農業發展提供強有力的技術支撐。

[關鍵詞] GIS技術 農業生產 測土配方施肥

[中圖分類號] S126 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）03-0043-02

一、信息技術在測土配方施肥中的運用現狀分析

目前，精確農業技術體系中的精確施肥技術相對比較成熟，其技術基礎為3S集成技術和精確施肥技術，3S技術集成包括GIS系統、GPS系統和RS連接。其中GIS主要用于記錄某個特定農田區域的地理空間信息及該區域內的土壤農業屬性；GPS則主要用于農業生產作業過程中操作者實時地理位置的確定，按照確定的位置，計算機可以從GIS系統中查找到與此地相關的詳細資料，并由施肥決策系統依據該地點的土壤養分缺失程度提出施肥決策。該方法由于充分考慮了土壤養分的實際變化情況，從而使肥料的投放更為科學、合理，這樣一來農作物便可以獲得相對比較均衡的營養，產量差異基本能夠消除，大幅度節約了肥料成本，顯著提升了肥料的利用效率，農作物產量也隨之有效提高。RS的主要作用是實時獲取農作物的田間信息，由此可以準確確定出農作物的養分與水分的缺失情況，再將RS與GIS聯合使用，便可以實現對農作物追肥的推薦。3S技術的運用為農業測土配方施肥提供了強有力的技術支撐，極大程度地優化了肥料投入，同時，施肥過程中給環境造成的污染也隨之減輕，符合環境保護的要求。近年來，我國逐步加大了對運用信息技術進行測土配方施肥的研究力度，并取得了一定的成績，如一些專家學者借助數據庫系統與GIS系統集成，開發出了區域土壤養分管理與作物推薦施肥信息系統，同時一些專家在該系統的基礎上提出建立基于Web GIS的養分分區管理系統。

二、Web GIS技術在測土配方施肥中的具體應用研究

Web GIS（簡稱WG技術）技術實質上就是WWW技術與GIS技術的集成，它是一種基于互聯網環境下的集傳輸、存儲、處理、分析、顯示等功能于一體的計算機系統。通過集成之后，WG技術是GIS各項功能的實現不再僅僅局限于局域網當中，其范圍獲得了進一步擴展。具體而言，WG技術就是傳統GIS技術在網絡這一載體上的延伸，它不但具備GIS技術原有的功能和特點之外，同時還可以實現空間數據檢索、查詢、制圖、編輯等，最為重要的一點是，可將相關信息發布到互聯網上，從而為交流協作與信息共享的實現提供了可能。

1. WG的結構框架

目前，較為常見的WG結構框架體系主要是由以下數據庫、應用服務器以及客戶端這三個部分組成，用戶可以向Web服務器發送數據服務請求，然后由服務器返回以HTML方式書寫的結果。

2. WG技術的應用優勢

與傳統的GIS應用系統相比，WG技術具有如下優勢：

2.1 訪問范圍更加廣泛。由于WG技術采用的是B/S分層式框架結構體系，這使得不同部門的數據信息都能夠分別存儲在不同的服務器當中，GIS用戶利用自己的客戶端并通過互聯網可以實現與服務器端的通信，這種通信方式基本不會受到時間和空間的限制，而且因為是基于互聯網，所以可訪問的范圍也更加廣泛。

2.2 獨立性特征非常明顯。WG的獨立性特征主要體現在平臺的獨立性上。WG系統使用通用的Web瀏覽器，可對相關數據進行快捷的訪問，在服務器端或是客戶端上可對空間數據進行協同分析與處理，這樣便能夠實現遠程異構數據的信息共享，有效解決了傳統GIS應用系統設計開發復雜化的問題。

2.3 系統總體開發成本較低。正常情況，WG應用系統僅僅需要瀏覽器，也有少數需要配置相關的插件，其對系統配置方面的要求相對較低，無需配備價格昂貴的專業GIS軟件，系統開發成本大幅度降低，操作也更加簡單、方便。

3. WG系統實現方案

從邏輯層面可將WG系統分為以下幾個部分：

3.1 Web瀏覽器。用戶利用這部分能夠獲取到分布在互聯網上的各類地理信息。

3.2 信息代理。主要負責設定地理信息代理機制與代理協議，并為相關訪問提供數據接口，它是實現地理信息在互聯網上發布的關鍵環節。

3.3 WG服務器。按照用戶發出的實際請求對數據庫進行操作，并為用戶提供給地理信息GIS服務，實現客戶端與服務器端的實時動態交互。

3.4程序編輯器。具體負責提供可視化、多窗口、對話式的集成開發環境，并在這一基礎上建立對象、模型以及進行空間數據的編輯與顯示。

通過查閱相關技術類文獻并結合以往的經驗，可用于實現WG系統的方法大體上可分為以下三種：即CGI技術、Plug-in技術以及DCOM/ActiveX技術。從綜合的角度看，DCOM/ActiveX技術較之前兩種技術更加成熟，并且有很多方案都是基于該技術進行設計的，所以可以采用DCOM/ActiveX技術作為實現方法。

4. WG系統在測土配方施肥中的應用

近年來，隨著我國農業發展速度的不斷加快，推動了測土配方施肥項目的開展，在這一過程中，各個縣市地區通過采樣化驗、布置試驗等方法獲得了大量有用的數據信息。為進一步滿足各個項目縣利用這些數據信息指導農業生產的要求，一些地區加大了對測土配方施肥決策系統的研制開發力度。雖然研制開發出來的系統在一定程度上滿足了項目縣的需求，也對當地的農業生產提供了指導。然而，由于這些系統全部都是“單機版”，整體效用的發揮并不明顯，也沒能對互聯網的優勢進行充分利用，其僅僅滿足了小域化的要求，卻并沒有滿足大眾化的需要，為此，構建一個完善的基于Web GIS的測土配方施肥系統顯得尤為重要。通過該系統的建立，用戶只需要借助互聯網這一載體，便可以從網路地圖上瀏覽查詢任意地區的土壤養分以及施肥信息，真正意義上地實現了測土配方施肥項目成果共享的目標，這對相關數據信息的合理高效利用以及指導農業生產具有非常重要的現實意義。

結論：

綜上所述，在計算機、網絡以及信息技術不斷發展和完善的今天，可將數據庫技術、GIS技術等多種信息技術有機結合到一起，建立具備網上決策功能的施肥決策系統，以此來為農業生產服務，這將成為我國信息技術在測土配方施肥領域中應用的發展趨勢。

參考文獻

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