寧夏壓砂地生產力評價的信息化研究

摘要：借鑒基于GIS的管理信息系統軟件的開發過程，結合壓砂地生產力評價SI模型，設計開發了基于GIS的壓砂地生產力評價的管理信息系統，系統在VB環境下開發，集成MapInfo，評價結果更加直觀在系統窗口中實現。

關鍵詞：壓砂地；生產力；評價模型；信息系統

中圖分類號：F323 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）20-5362-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.049

Abstract：This paper based on GIS relevant management information systems software development process， combined with the gravel-mulched field productivity evaluation SI model， design and development of management information system of gravel-mulched field productivity evaluation of Ningxia based on GIS， the system in VB environment development， integrating MapInfo， evaluation results more intuitive system realizes in the window.

Key words： gravel-mulched field； productivity； evaluation model； the information system

1 壓砂地生產力評價模型的建立

寧夏中部干旱地區壓砂地生產力評價模型從自然條件（PI）評價和社會經濟條件（TI）兩方面展開，壓砂地自然條件評價采用生產力評價指數PI模型，選取10個影響因素作為評價指標。壓砂地生產力社會經濟條件評價采用評價指數TI模型，選取5個影響因素作為評價指標，自然條件和社會經濟條件兩方面評價所占的權重可以咨詢當地有種植經驗的種瓜大戶和壓砂地專家，通過專家評分法得到壓砂地生產力綜合評價指數SI模型[1]。

1.1 壓砂地生產力自然條件評價PI模型

根據PI模型的特點，結合壓砂地生產力評價的實際，選取有機質含量、速效磷含量、速效鉀含量、全氮含量、土壤機械構成、土壤有效厚度、地面坡度、土壤酸堿度、光熱條件和水分供應能力等10個影響因素作為評價指標。

采用FAO的生產力指數模型來進行壓砂地生產力自然條件評價的指標模型。對選取的10個因素進行幾何平均[2]，得到：

式中，F1為土壤有機質含量；F2為土壤速效磷含量；F3為土壤速效鉀含量；F4為土壤全氮含量；Q為土壤機械構成；T為土壤有效厚度；G為地面坡度；pH為土壤酸堿度；P為光熱條件（≥0 ℃積溫）；E為水分供應能力和地形的高程。

1.2 壓砂地生產力社會經濟條件評價TI模型

壓砂地生產力評價的社會經濟條件評價指標的選取，結合評價區具體的社會經濟狀況，確定壓砂地生產力社會經濟技術評價指標如下：壓砂地年限（有壓砂年，5～10年，10～15年和15年以上4個層次）、水利化程度（可用有效補灌面積所占的比例確定）；化學化水平[可用單位壓砂地面積的施肥量（kg/hm2）來確定]、農業機械化水平[可用單位壓砂地面積農業機械總動力（kW/hm2）來確定]、耕地現有人口承載量（是土地社會屬性的直接反映，目前一般用人口密度來表示）。

評價模型采用TI模型：

式中，n為評價要素個數，Wi為各要素權重，Ai為各要素的貢獻參數。

Wi的確定采用層次分析法，構造判斷矩陣，得到各指標權重值：壓砂地年限（N）為0.263、水利化水平（I）為0.475、化學化水平（C）為0.110、農業機械化水平（M）為0.090、耕地現有人口承載量（P）為0.055。

1.3 壓砂地生產力綜合評價SI模型

通過專家評分法對得到壓砂地生產力自然條件評價與社會經濟技術條件綜合評價進行分析，得到自然條件評價PI指數模型和TI指數模型所占的權重，得到壓砂地生產力綜合評價SI模型：

SI=0.8PI+0.2TI

2 系統總體結構與內容

壓砂地生產力評價的數據信息分布較為分散，同時信息處理主要依靠人工方式。工作繁重、效率比較低，不利于整個評價過程信息的展示與比較分析。將GIS技術引入壓砂地生產力評價的各個過程，可以使數據的現實更加直觀。數據庫的設計考慮數據庫的網絡化、智能化和實用化的發展趨勢[3]，壓砂地生產力評價管理信息系統可以系統分析壓砂地的種植分布情況，以及對比分析各個評價因子之間的差異，使評價結果更加直觀，促進壓砂地生產力評價水平的現代化。

壓砂地生產力評價的管理信息系統包含評價因子查詢知識庫的一系列TAB文件和評價模型結果數據庫兩大部分。具體系統結構如圖1所示。

3 系統功能

從系統機構的設計上講，壓砂地生產力評價的管理信息系統主要具有評價因子數據查詢和生產力評價兩大功能。

3.1 壓砂地生產力指標信息查詢

壓砂地生產力評價管理信息系統的查詢功能主要是查詢位于知識庫里面的各種TAB文件，其中知識庫包含壓砂地自然條件評價各評價指標圖層的TAB文件、壓砂地社會經濟條件評價各評價指標圖層的TAB文件以及其他文件，通過知識庫里面的這些文件，可以方便查詢或打開各種評價指標因子圖層，使評價結果更直觀地呈現。

3.2 壓砂地生產力評價

壓砂地生產力的評價分別從自然條件評價和社會經濟條件評價展開，最后對這兩方面進行綜合評價，系統的設計考慮評價模型的錄入更新，通過錄入更新功能，可以方便地管理評價區的空間地理位置和評價模型的計算數據。

評價模型數據完成錄入更新可以通過系統中自然條件評價、社會經濟條件評價、綜合評價3個功能鍵來實現，然后在地圖功能窗口生產生產力評價等級分布圖。

3.3 其他

系統是在VB窗口下調用了MapInfo的相關功能模塊，所以在系統的窗口下可以實現有關MapInfo的相關功能。如“對象”功能可以對圖層進行相關點線的操作；“表”功能可以實現對數據表格結構的維護；“地圖”功能可以實現對相關專題圖的制作；“窗口”功能可以實現多窗口的展示，方便地管理各種圖層。

4 系統設計環境與開發工具

壓砂地生產力評價的管理信息系統，主要包含信息查詢、壓砂地自然條件評價、社會經濟條件評價和綜合評價4個部分，系統采用Microsoft Visual Basic 6.0 中文版開發，集成MapInfo模塊，最后編譯生成EXE文件，供系統調用。系統在中文Windows XP操作平臺上開發和運行。

5 系統開發、運行與維護

5.1 系統主要功能開發

1）系統主界面開發。系統主界面主要是利用VB的菜單編輯器功能來編輯實現系統的各個功能，并調用相應的模塊，可以用以下代碼實現工作空間的窗體的調用，系統主界面如圖2所示。

2）可視化查詢功能開發。可視化查詢主要是利用知識庫中的各種TAB文件來實現，用戶進入系統界面選中要查詢的圖或表，單擊“確定”按鈕，即可進入可視化查詢窗口，對各評價指標數據進行空間展示。

3）生產力評價功能開發。數據的錄入更新主要包括對數據庫表的更新、添加和刪除功能，可以方便地管理評價模型數據的表數據，具體設計如圖3所示。

5.2 系統運行與維護

在VB開發環境下，程序調試成功以后，可以生成.EXE文件，獨立的在Windows XP操作系統下運行，進行評價指標的查詢與數據庫信息的錄入更新等。系統運行中的維護主要是定期、定時對知識庫中的文件進行更新、修改，并發布給系統用戶，以保證系統知識的正確性和實用性。系統的運行界面如圖4所示。

6 小結

在總結目前有關基于GIS管理信息系統研究的基礎上，結合壓砂地生產力評價的實際，開發設計壓砂地生產力評價管理信息系統，系統的設計主要考慮可視化信息的查詢和生產力評價兩大功能，壓砂地生產力評價的管理信息系統包含評價因子查詢知識庫的一系列TAB文件和評價模型結果數據庫兩大部分，系統在Microsoft Visual Basic 6.0 中文版語言環境下開發、調試、運行，最后生成獨立的可運行的EXE文件，方便用戶操作。

參考文獻：

[1] 王 賓，田軍倉.基于GIS的寧夏壓砂地生產力評價研究[J].節水灌溉，2012（8）：69-73.

[2] 聯合國糧食及農業組織.土地評定與分類法[R].羅馬：聯合國糧食和農業組織，1976.

[3] 田軍倉.干旱地區節水灌溉及揚水灌區灌溉調配智能決策支持系統研究[D].武漢：武漢水利電力大學，1998.