現代農機調度系統設計—基于GIS農業旅游資源開發與規劃

陳 翠

(黃岡師范學院,湖北黃岡 438000)

0 引言

一個完善的農田GIS 系統可根據作物生長的不同土壤要求來確定適合種植的作物種類,調節對作物肥料的投入,高效進行各類資源整合。通過這種精準系統,農民可以非常直觀精確地管理植株,對病蟲害情況進行實時監控。雖然國內精準農業的發展取得了長足的進步,但也應該看到存在著不少的問題,如分布不夠廣泛。精準農業作為一項綜合的系統工程,必須建全一整套的運行機制,以保證精準農業的實施和推廣。為此,以農機調度系統的部署和設計為例,將基于農業旅游的GIS系統引入到了農機調度系統中,將系統進行優化升級,對于實現精準農業具有重要的意義。

1 農業旅游資源的開發與規劃

隨著全球農業產業化和旅游產業中生態旅游的出現,傳統農業正成為倍受旅游業關注的一個新興領域,于是農業旅游便應運而生。農業旅游充分利用地區的農業文化和農業資源,可以開發規劃的農業旅游項目包括田園風光、農業作業及特有的風土人情等,可以讓游客廣泛參與農業建設、農產品品嘗及農藝展示等。農業旅游以自然優美的田園風光讓游客有回歸自然的沖突和愿望,給旅游者帶來一種全新的體驗。在我國,隨著交通的便利,農業旅游在一些地區已經形成一些規模,發展農業旅游具有一定的現實意義和優勢,也存在很多問題。

1.1 開發規劃農業旅游資源的現實意義與優勢

在開發和規劃農業旅游資源的同時,不僅可以將自然風光和風土人情融入到旅游業中,還可以繼續豐富民俗民情,發展具有獨特風格特色的民俗建筑,在滿足旅游者求新求異體驗的同時,也可以振興鄉村經濟,實現農村經濟的可持續發展。

在傳統旅游資源的開發和規劃過程中,旅游資源開發者為了追求短時和最大經濟利潤,往往會以犧牲環境為代價,不考慮旅游資源的可持續發展,導致旅游環境和生態環境互相矛盾,使旅游業面臨巨大的風險和挑戰。農業旅游資源可以充分地利用農業生態環境,旅游者不僅是單純的旅游觀光,也扮演了農業旅游生態環境保護者的角色,既可以帶來經濟效益,還可以保護農業生態環境,實現了旅游資源的可持續發展。

農業旅游資源不僅為旅游者帶來了田園風光,讓旅游者得到融入自然的全新體驗,而且讓旅游者體驗到了參與農業勞動的樂趣,陶冶情操,增長見識。通過農業旅游可以將農產品直接銷售給游客,省去了不少運輸和外部市場的中間環節,給農業生產者帶來了更多的收入。

1.2 農業旅游資源開發現狀與存在問題

一些地方缺乏政府的宏觀控制和引導,經營行為得不到有效的規范化。很多旅游項目沒有得到政府的審批,而是以當地農民為主進行開發和規劃,缺乏先進的管理經驗,不僅會給農業旅游帶來很多負面影響,也會導致資源的濫用。如果開發不合理,不僅沒有游客,得不到預期的經濟效益,而且會造成資源的浪費,不利于生態環境的保護和農業旅游資源的可持續發展。

1.3 農業旅游資源開發的技術措施

在進行農業旅游資源的開發和規劃時,需要對地區的農業旅游資源進行充分的評估,通過核算預期的經濟效益確定旅游資源是否開發。在確定開發旅游資源后,可以利用先進的GIS系統對農業旅游資源進行總體的規劃,如圖1所示。GIS系統的基本功能包括查詢和地圖分析:查詢功能包括點擊、定位和區域查詢,地圖分析功能包括距離測量、面積計算、緩沖區分析及路徑分析等。

圖1 基于GIS的農業旅游資源開發和規劃系統

2 農機調度GIS系統設計

農業生態旅游資源的規劃與開發需要借助于精準的GIS系統,從而可以合理地對農機調度系統進行優化,使農機調度系統的功能更加完善。農機調度系統的優化設計是一個循序漸進的過程,要想實現系統更多完善的功能,需要根據一定的優化流程對系統進行設計,如圖2所示。

優化后的農機調度系統必須具有功能齊全、技術先進、結構完整、適合行業管理及實用性好等特點,需要借助于旅游資源GIS系統。在農業旅游資源GIS系統中,雖然空間數據和屬性被分開存儲在不同的數據庫中,但它們之間還是有一定聯系的,不是獨立存在的。GIS中的每一幅圖都對應一個屬性,在進行農機調度系統GIS優化時,需要將屬性和空間數據融合為一體,最終實現圖像和數據的雙向查詢,如圖3所示。

圖2 農機調度系統優化設計層次結構圖

圖3 空間數據和屬性的融合

利用屬性和空間數據的ID可以實現GIS系統屬性和空間數據的融合,利用融合屬性可以實現路徑分析和修改等功能。路徑分析功能激活后,在GIS系統地圖上任意選擇兩個目標點便可以自動生成路徑;點擊更改輸出路徑選擇路徑后,便可以進行緩沖區分析;緩沖區分析完成后,點擊加入到圖層功能可以查看分析結果。GIS系統主界面如圖4所示。

利用農業旅游資源GIS系統可以生成地圖主界面,在地圖界面上可以觀察農機的分布動態信息,為農機調度的路徑規劃提供技術性參考。為了實現GIS在整個系統中的功能,可在農機車輛終點添加GIS顯示模塊。車載終端的總體設計如圖5所示。

圖4 GIS系統地圖主界面

圖5 農機調度車載終端系統

在車載終端安裝調度系統后,便可以實現整個調度系統的合理工作。在農機作業完成后,農機調度管理人員可以對農機機具、人員工作量及工作效率進行統計分析,實現農機作業的科學管理。對于每日的工作信息可以以報表的形式進行統計,為農業經營作業的成本和收益計算提供有效的數據,也為下一步工作打下基礎。

3 實驗驗證

在農機作業過程中,采用農機調度監控系統可以實時、準確地反應其動態信息,為農機的調度管理提供可靠的輔助信息,對于實現農機的智能化、自動化作業具有重要的意義。隨著當前農業旅游的發展,基于GIS及GPS的旅游資源規劃成為當前研究的熱點問題。在研究農業GIS旅游資源的同時,將GIS應用在農機調度系統中,對于發展現代化農機作業管理具有重要的意義。

在設計農機調度系統時,需要對農機的基本信息進行錄入,以將其和地圖數據信息融合。農機信息主要包括農機的位置信息、農機所有者和聯系電話以及作業能力和性能等,如表1所示。

表1 農機信息錄入

在進行農機調度時,為了合理的分配農機,需要對農田的信息錄入,包括農田的經營者姓名、聯系方式、面積、農作物種類等,將其和GIS系統的相關地圖屬性對應,如表2所示。

表2 農田信息錄入

在調度系統中,監控終端信息的錄入也是重要的一項內容。監控終端信息包括終端名稱、登錄密碼和終端描述等,如表3所示。將以上3方面主要信息錄入后,還需要對其他一些細節信息進行錄入,并與GIS系統融合,最終將農機調度系統部署為框架結構,如圖6所示。

圖6 農機調度監控系統部署圖

在進行農機調度時,可以通過手機、電腦或者臺式機遠程終端,對農機進行管理和調度;還可以利用GPS定位和GIS系統將調度動態信息在大屏幕上顯示,供多人集中指揮,實現多人多處分布式管理。

為了驗證農業旅游資源GIS系統對農機調度系統發揮的重要作用,對使用GIS系統和不使用GIS系統的調度效率進行了對比,如表4所示。通過對比發現:使用農業旅游資源GIS系統對調度系統進行優化后,可以有效地提高調度系統的工作效率。

表4 調度效率對比

4 結論

為了實現農業旅游資源的合理開發,將GIS系統引入到了資源的規劃過程中,并將系統應用到了現代農機調度系統中進行驗證,通過測試對比驗證方案的可行性。利用GIS系統對農機調度系統進行了優化,并將優化前后農機調度系統的作業效率進行了對比,結果表明:優化后的系統效率提升明顯,適合多人多機的指揮管理,可以有效地提高系統效率。