基于组件式GIS的精准农业变量施肥处方系统应用研究

变量施肥处方是实现精准农业变量投入技术的前提，是变量施肥机械在田间实施变量作业的依据。该文以国内外已有的变量施肥理论为指导，以软件工程和GIS技术为基础，研究开发基于组件式GIS的精准农业变量施肥处方系统，以便实现在施肥处方指导下的田间变量作业。以面向对象的设计方法为基础，利用“组件对象模型”基础上OLE/ActiveX技术实现基于地统计学的空间插值软件实现及与施肥处方系统的无缝集成；应用基于矢量网格的空间叠加分析方法解决栅格和常规矢量数据结构在处方生成中的局限，生成了基于土壤养分和目标产量为主要因素的施肥处方；利用松散耦合技术将ComGIS与施肥专家系统进行有效集成；充分考虑施肥机对施肥处方数据结构要求，在WGS-84坐标系下采用具有栅格单元的矢量施肥处方。 精准农业变量施肥处方系统采用组件式GIS软件开发工具MapObject2.0，并辅以可视化编程语言Visual C++和Windows98/NT平台。系统实现了以下主要功能：应用不同的插值方法实现点状信息向面状信息的转化，生成农田土壤养分空间分布图；以土壤采样测试分析数据作为土壤背景养分，并根据历史产量及其他信息分析确定施肥所要达到的目标产量，通过集成施肥模型和专家知识实现智能决策，生成田间定位施肥处方；然后用ATAFLASH卡导入到变量施肥机械控制计算机上，指导其田间变量作业。