专利名称：耕地管理与施肥决策支持系统的制作方法
技术领域：
本发明属于农业信息技术领域，具体涉及在可视化的地图上管理区域耕地数量、 农田生产和土壤养分状况，为农户提供科学的施肥指导。
背景技术：
目前我国人地矛盾突出，根据农业部与国土资源部公布的数字，从1996年到2004 年的8年间，我国耕地面积从19. 51亿亩减少到18. 37亿亩；2005年减少540万亩；2006年 减少1000万亩。我国目前有13亿人口，其中9. 4亿为农业人口，约2. 5亿个农户单位，户 均耕地面积只有7亩多，全国人均耕地面积只有1. 4亩多，仅相当于世界平均水平的40%， 更远远低于欧美国家的平均水平，因此，耕地的保育，提高土壤肥力质量对于保证国家粮食 安全至关重要。东北黑土区尤其是松嫩平原典型黑土区为解决国家粮食安全和十几亿人口的温 饱问题做出过特殊的贡献。但是由于人地矛盾突出，为了在有限的土地上提高粮食产量， 长期以来对农田采用的大部分是掠夺式经营和重种轻养的方式，因此已经造成耕地质量下 降，土地越种越薄，自然生产能力降低。据研究资料表明，黑土开垦20年后土壤有机物质含 量下降30-40%，开垦40年后有机物质下降50-60%，与此同时，植物营养元素氮和磷的储 量也同时下降30-60%和16-24%，在这种情况下，农民不得不靠投入大量的化肥来维持较 高的粮食产量，化肥的资金投入已经占到整个生产投入50%以上。上世纪90年代，我国化肥纯氮用量占世界总用量的21.6%。我国耕地平均施用化 肥氮量为224. 8kg ·1ιπΓ2，其中有17个省的平均施用量超过了国际公认的上限225kg ·1 Γ2。 2005年全国化肥用量为4766万吨，2006年为4927万吨，2007年为5108万吨，每施加0. 5 公斤化肥仅换回4. 9公斤粮食，全国化肥用量每年增加近200万吨。目前我国已成为世界 上化肥使用量最多的国家，化肥在粮食高产中起到了巨大的作用，但由于化肥使用不当已 造成的农业污染严重，地下水、江河湖泊的中度和重度污染，农村大气的氨浓度明显偏高， 温室气体氧化亚氮的排放量估计已占世界总排放量的约30%，耕地质量退化和环境污染达 到了惊人的程度，受到国际关注。据统计，我国每年农田用氮肥大约有1000万吨以上进入 土壤与水环境中，使不少农产品硝态氮含量明显超标。这些问题的存在，表明在作物生长过程中管理问题相当严重。化肥的过分投入和 投入不均衡，没有规范和标准。比如在同一个区域，同样的作物和土壤基础条件差别不大的 情况下，不同农户化肥的施用量可能相差10倍。而有机肥施用量逐年减少，耕地质量下降 明显。承包土地的农民没有一套用地养地的农作管理措施，使农作管理长期处于任意的状 态，从而限制了作物产量的发挥。
发明内容
本发明为了解决耕地质量下降、化肥使用不均衡、用地养地管理及作物生长过程 中管理不科学问题，提供一种耕地管理与施肥决策支持系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用技术方案的具体操作是1、系统配置点击专家按钮，进入登录界面，可以支持用户自主地对工作路径进行 配置；2、文件文件，用户权限，存贮，打印和关闭功能；3、数据采集打开已经存在系统中 的配置好的数据源，根据不同的图层调用数据进行管理；主要功能有对图层的操作，选择区 域图、放大、缩小、自由缩放、移动和全幅显示等；对图层数据的操作双击某一区域可以显示 该区域的属性数据，点击属性数据可以在图上相应区域闪亮显示，即支持从图到属性和从 属性到图的可视化显示功能；4、查询①SQL语言的综合查询支持and，or, not, like等 众多种查询功能，按下拉菜单选择；如查询碱解氮> 200和速效磷< 30的地区等等；② 图到属性的查询多个区域的选中，属性数据的显示，属性数据综合查询图的显示；③专题 图根据用户需求建立单值专题图；④布局建立带有坐标和图例的专题图布局；⑤调用属 性数据在不需要空间数据是直接调用属性数据库；5、空间分析可以对任意地域进行不 同时段的空间分析，如叠加处理，擦除，剪切等功能；6、专家指导进入农民模块，将提供推 荐施肥和种植指导两种功能；7、工具设置工具栏，来显示不同的界面；8、帮助可以对系 统主要功能进行指导。本发明可以针对任何一个县域完成到地块的耕地管理和施肥指导。本发明的优点是①将多年多次采集的数据集中于一个平台上，便于查找和分析； ②将土壤养分数据和各种矢量图结合在一起，使之能够非常直观地将整个县域土壤养分状 况在图上显示出来；③便于进行空间分析，找出土壤肥力空间变化的规律性；④可以直观 地按照土壤养分值进行区域分类和设置施肥分区范围；⑤根据区域土壤养分数据和专家思 想做出的专家施肥指导系统，可以指导不同区域主要作物(大豆和玉米)种植的科学施肥； 也为精准农业提供数据支持和技术平台；⑥为政府决策和制定施肥标准提供信息化平台。将长年的田间试验获得成果结合专家的知识，提供给农民，能够实现根据不同的 气候和栽培条件，耕地土壤肥力条件，进行科学地施肥，也使决策者对耕地状况有一个可视 化的管理，为保证国家粮食安全搭建了一个技术支持平台，具有非常重要的意义。
图1是总体设计方案流程图。
具体实施例方式本发明的具体操作如下1、系统配置第一次使用时，必须先对系统进行配置，点击专家按钮，进入登录界 面，系统设置的用户名是sa 密码是123456，点击确定，进入专家系统界面，再点击工具 菜单下的系统配置，可以支持用户自主地对工作路径进行配置；2、文件打开文件，主要介绍用户权限的修改。用户目前分为两类，系统管理员和 普通用户，系统管理员有最高权限，由系统管理员设置用户名和密码。用户第一次登陆时可 以设置和修改密码。操作为选择菜单栏的“文件_>修改密码”，输入旧密码，新密码，完成修 改。密码修改界面如图所示。除此之外还有存贮文件、打印文件和关闭文件等功能。3、数据采集在工具栏中将路径配置好了以后，用户选择菜单栏“数据采集”，打开 已经存在系统中的配置好的数据源，根据不同的图层调用数据进行管理。主要功能有对图
4层的操作，选择区域图、放大、缩小、自由缩放、移动和全幅显示等；对图层数据的操作双击 某一区域可以显示该区域的属性数据，点击属性数据可以在图上相应区域闪亮显示。即支 持从图到属性和从属性到图的可视化显示功能。4、查询①SQL语言的综合查询支持and，or, not, like等众多种查询功能，按下拉菜单选择。如查询碱解氮> 200和速效磷< 30的地区等等。②图到属性 的查询多个区域的选中，属性数据的显示，属性数据综合查询图的显示。③专题图根据 用户需求建立单值专题图。④布局建立带有坐标和图例的专题图布局。⑤调用属性数据 在不需要空间数据是直接调用属性数据库。5、空间分析选择菜单栏“空间分析”，可以对任意地域进行不同时段的空间分析。如叠加处理，擦除，剪切等功能。6、专家指导进入农民模块，将提供推荐施肥和种植指导两种功能；(1)推荐施肥点击“推荐施肥”按钮，弹出推荐施肥指导界面面板左边可以实现 地图的缩小、放大、漫游和全图显示等功能。面板右侧，农民可以选择种植的作物，大豆和玉 米，然后，选择自家地块位置，右侧各个窗口中就会显示相应的信息；第1个指导信息为该 地块达到目标产量为高产时，应该如何施肥、什么肥，什么时间、地点等。右侧最下面是农户 目前的耕地信息，主要包括耕地面积，种植年限，前茬作物，土壤养分含量，施肥历史，亩产， 经济的投入和产出等。当农户点击自家地块时即出现施肥指导。⑵种植指导“种植指导” 查询方法同“施肥指导”，同样提供地图浏览的一些基本功能。在农户选择自家地块时，可选 择种植的作物和作物品种，系统将根据不同的地形地貌，洼地、岗地和平地给出种植指导方 案。方案主要有栽培措施，耕作措施，病虫害防治。7、工具设置工具栏，来显示不同的界面，具体操作如下选择菜单栏“工具_>工 具栏”，配置显示界面。8、帮助可以对系统主要功能进行指导。
权利要求
耕地管理与施肥决策支持系统，其特征在于包括如下具体操作A、系统配置点击专家按钮，进入登录界面，可以支持用户自主地对工作路径进行配置；B、文件可实现文件，用户权限，存贮，打印和关闭功能；C、数据采集打开已经存在系统中的配置好的数据源，根据不同的图层调用数据进行管理；主要功能有对图层的操作，选择区域图、放大、缩小、自由缩放、移动和全幅显示等；对图层数据的操作双击某一区域可以显示该区域的属性数据，点击属性数据可以在图上相应区域闪亮显示，即支持从图到属性和从属性到图的可视化显示功能；D、查询①SQL语言的综合查询支持and，or，not，like等众多种查询功能，按下拉菜单选择；如查询碱解氮＞200和速效磷＜30的地区等等；②图到属性的查询多个区域的选中，属性数据的显示，属性数据综合查询图的显示；③专题图根据用户需求建立单值专题图；④布局建立带有坐标和图例的专题图布局；⑤调用属性数据在不需要空间数据是直接调用属性数据库；E、空间分析可以对任意地域进行不同时段的空间分析，如叠加处理，擦除，剪切等功能；F、专家指导进入农民模块，将提供推荐施肥和种植指导两种功能；G、工具设置工具栏，来显示不同的界面；H、帮助可以对系统主要功能进行指导。
全文摘要
本发明公开了一种耕地管理与施肥决策支持系统，属于农业信息技术领域。本发明是在可视化的地图上管理区域耕地数量、农田生产和土壤养分状况，为农户提供科学的施肥指导系统。本发明解决了耕地质量下降、化肥使用不均衡、用地养地管理及作物生长过程中管理不科学问题。本发明可以针对任何一个县域完成到地块的耕地管理和施肥指导。将长年的田间试验获得成果结合专家的知识，提供给农民，能够实现根据不同的气候和栽培条件，耕地土壤肥力条件，进行科学地施肥，也使决策者对耕地状况有一个可视化的管理，为保证国家粮食安全搭建了一个技术支持平台，具有实际意义。
文档编号G06Q10/00GK101996349SQ20091007272
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月21日 优先权日2009年8月21日
发明者关开超, 张磊, 李勇, 沈志宏, 狄方春, 谢叶伟, 赵军 申请人:中国科学院东北地理与农业生态研究所