1黑龙江省农业多维空间信息平台的结构设计

该平台主要由信息采集系统、空间数据库系统统计分析系统、网络管理系统构成[3]。

1.1信息采集系统的实现

信息采集系统是利用多种采集手段构建完整的数据采集体系,获取农业信息系统所需的数据,并通过空间数据建库技术对所采集的数据进行统一管理。与此同时,利用遥感技术对土地利用变化及分布、农作物种植面积的变化、农作物长势等方面进行动态遥感监测。信息采集包括GPS系统的采集;遥感卫星数据的获取(LandsatTM、SPOT、MODIS、P6、ALOS等);农业生产情况、气象、水利、农学参数(黑龙江省主要农作物生长特征参数)、不同比例尺的专题图(地形图、土壤图、土地利用现状图)等数据的收

1.2空间数据库系统的实现

该平台的核心是农业地理信息数据库系统,包括地理要素子数据库、土地利用子数据库、水资源子数据库、气候资源子数据库、粮食作物生产子数据库、土壤资源子数据库。

1.3统计分析系统的实现

通过信息平台的统计分析系统,实现了统计数据与空间数据的挂接,使数据库与地理信息系统有机结合,建立了一套完善的管理、分析和决策体系。从而实现对全省各种农业资源信息的有效管理,达到科学准确的评价与决策。

1.4网络管理系统的实现

WebGIS是利用Internet/Intranet与GIS的结合,GIS通过WWW功能得以扩展,真正成为一种大众使用的工具,用户可以浏览WebGIS站点的空间数据、制作专题图以及各种空间检索与空间分析[4]。此次信息平台的建设,可采用SuperMap软件的WEBGIS开发平台进行系统开发,基于技术和SuperMapObjects组件的技术开发,从而实现黑龙江省农业多维空间信息平台的建设。

2黑龙江省农业多维空间信息平台的功能设计

2.1数据采集功能

遥感数据采集主要用来对遥感卫星数据进行处理、入库;GPS数据采集是利用GPS接收机采集数据,并进行后期处理;其它数据采集包括农业生产情况、气象、专题图等数据的收集。

2.2动态监测功能

2.2.1土地利用变化监测模块该模块通过遥感技术,利用卫星影像数据对不同地物进行提取,并结合GPS、RS技术,生成土地利用现状矢量图形,然后将相关信息进行入库。

2.2.2农作物种植面积监测模块该模块通过遥感技术,利用卫星影像数据对不同作物进行提取,并结合GPS、RS技术,形成农作物种植面积的矢量图形,然后将相关信息进行入库。

2.2.3农作物旱情遥感监测模块通过对土壤湿度的监测,并结合当地的地形和气象条件,建立农作物旱情评估模型。并通过定期的连续监测,预测不同区域的旱情发展趋势,为决策部门和相关生产部门提供旱情的发展态势。

2.2.4病虫害监测模块利用遥感技术和GPS系统对采集到的数据进行处理、分析、分类,抽取出病虫害的发生地点与范围、灾情等信息,并将这些信息入库。

2.2.5农作物长势监测模块通过对农作物长势的定期监测,了解不同时期作物的生长情况,然后将获取的数据进行处理、分析后入库。作物长势模块可提供准确的不同作物的长势信息和不同区域的作物等级,包括不同长势情况等所占比例,以及作物长势与往年的对比情况。

2.2.6粮食产量监测模块对于粮食产量的估算主要通过估算粮食单产和粮食作物种植面积的变化来完成。通过粮食产量估算模块的运行,可以为决策部门和相关的生产部门提供实时的全省主要粮食产量信息,还可以根据其需求,实现对各县粮食产量进行精确预测和估算。

2.3数据查询与空间分析功能

数据查询包括空间数据查询、属性数据查询、空间与属性数据关联查询、文档数据的快速查询等功能;空间分析功能包括属性数据的生成、区位分析、聚类分析、缓冲区分析、空间叠加分析、图层拼接、遥感解译等。

2.4数据输出功能

输出内容主要有空间数据、统计数据两大类。空间数据可用颜色大小不同的点状符号、颜色粗细不同的线状地物、面状图斑,显示土地、水、农作物等资源的分布。对于各类要素应单独建立图层,这样可以单独显示,也可以进行空间叠加来显示各类要素。统计数据可用表格、饼状图、柱状图等方式显示,同时这些统计数据可以和图形数据一同显示,在图形上附上这些表格、饼状图和柱状图,以便使用。

2.5决策分析功能

农业决策分析系统通过动态监测各个模块的运行,可辅助管理者和政府部门对整个农业生产过程进行分析和模拟,试验不同的决策方案并预测其效果或效益,从而达到优化农业生产决策的目的。

3结论

该研究设计了1种利用“3S”技术和网络技术,并结合数据仓库、数据挖掘等数据库技术,基于Mi-技术和SuperMapObjects组件的技术开发,建立动态的农业空间信息平台。并通过地理信息系统(GIS)、遥感系统(RS)和全球定位系统(GPS)收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、气象等多种信息,为农业管理和科学决策服务。试验表明,基于Web服务构建农业信息平台的方案是可行的,并且在实现原有GIS系统的跨网络交换数据的处理能力方面具有更大的优越性。