基于GIS的梅州市特色農業種植管理系統設計

摘要：采用ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５數據庫，以ＶＳ．ＮＥＴ ２００５和ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８為開發平臺，設計實現了功能較完善的梅州市特色農業種植管理信息系統平臺，并闡述了該平臺的結構、功能和具體設計實現的過程。

關鍵詞：農業地理信息系統（ＡＧＩＳ）；ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５；ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８；梅州市

中圖分類號：ＴＰ３１１．５２１ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）20－4281-03

Design and Development of Characteristic Agriculture Planting Management System in Meizhou Based on GIS

ＺＨＥＮＧ Ｃｈｕｎ－ｙａｎ，ＨＵ Ｈｕａ－ｋｅ，ＬＩ Ｃｈａｏ－ｗｅｎ

（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｏｕｒｉｓｍ，Ｊｉａｙｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍｅｉｚｈｏｕ ５１４０１５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｕｓｉｎｇ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５ ａｓ ｄａｔａｂａｓｅ， ＶＳ．ＮＥＴ ２００５ ａｎｄ ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８ ａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ， ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍｅｉｚｈｏｕ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ． Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ， ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｄｅｔａｉｌｅｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ＧＩＳ（ＡＧＩＳ）； ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５； ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８； Ｍｅｉｚｈｏｕ ｃｉｔｙ

農業是國民經濟的基礎，科學技術是實現農業現代化的根本途徑，科學及時地掌握農業種植基本信息，是科學調控農業生產措施的重要依據。梅州市屬亞熱帶氣候，十分適合柑橘的栽培。梅州是中國最大的金柚商品生產基地，素有“金柚之鄉”的美稱。目前種植面積已達２萬ｈｍ２以上，年產量３０多萬t，產量和面積均占全國柚類總產量和總面積的３０％以上。近年來，以平遠臍橙為代表的梅州柑橙類產品也有很大發展，平遠縣已種植臍橙超過４ ０００ ｈｍ２，總產量超過１．５萬ｔ，已成為廣東最大的優質臍橙生產基地，臍橙產量占了廣東省總產量的９０％以上。以柚、橙等為代表的特色農業種植已成為梅州市農業生產的重要支柱，對梅州市山區經濟發展起到了舉足輕重的作用。但是，隨著梅州市特色農業的不斷發展，也逐漸暴露了一些問題，例如種植面積的盲目擴張、經驗施肥、政府管理手段的落后等等，影響了特色農業的深入發展。

近年來，以地理信息系統（Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，簡稱ＧＩＳ）技術為代表的“３Ｓ”技術在數字農業各方面得到了廣泛應用［１－９］，十分有必要采用現代地理信息技術開發主要針對柚、橙種植管理與決策的梅州市特色農業種植管理信息系統平臺。

１系統總體設計

１．１系統開發平臺

采用ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５數據庫，以ＶＳ．ＮＥＴ ２００５和ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８為開發平臺，使用Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ２００５語言構建。

ＶＳ．ＮＥＴ ２００５是一套完整的開發工具集，用于生成ＡＳＰ．ＮＥＴ Ｗｅｂ應用程序、ＸＭＬ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ、桌面應用程序和移動應用程序。Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋、Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＃和Ｖｉｓｕａｌ Ｊ＃可使用相同的集成開發環境（ＩＤＥ），利用此ＩＤＥ可共享工具且有助于創建混合語言解決方案。另外，這些語言利用了ＮＥＴ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ的功能，通過此框架可使用簡化ＡＳＰ.NET Ｗｅｂ應用程序和ＸＭＬ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ開發的關鍵技術。

ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔs ２００８是ＳｕｐｅｒＭａｐ ＧＩＳ系列軟件中的基礎開發平臺，是一套面向ＧＩＳ應用系統開發者的新一代組件式ＧＩＳ開發平臺。ＳｕｐｅｒＭａｐ Ｏｂｊｅｃｔｓ ２００８由若干ＡｃｔｉｖｅＸ控件和數量眾多的自動化對象構成，因此可以方便地嵌入到流行的可視化高級開發語言環境中進行二次開發。

ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５是用于大規模聯機事務處理（ＯＬＴＰ）、數據倉庫和電子商務應用的數據庫平臺；也是用于數據集成、分析和報表解決方案的商業智能平臺。在Ｓｔｕｄｉｏ中，ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５提供了設計、開發、部署和管理關系數據庫，分析對象、數據轉換包，復制拓撲、報表服務器和報表以及通知服務器所需的圖形工具。此外，ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒ ２００５包含命令提示實用工具，可以通過命令提示符執行管理任務。

１．２系統功能總體設計

１．２．１系統功能需求分析①數據的基本處理功能。能對多源數據進行導入、導出、追加、光滑、拓撲等處理。②影像圖像配準功能。主要能對影像數據進行校正配準，如地形圖、土地利用圖、采樣點圖等柵格圖像進行校正配準。③柵格數據矢量化功能。包括創建點、線、面、文本4種簡單數據集類型，能對柵格圖像進行矢量化；能定制編輯對象以及符號等。④信息查詢和管理功能。要求提供較完善的ＳＱＬ查詢功能，根據一定的查詢條件，查詢需要的字段信息；能根據土壤條件查詢最佳的種植區域；能對信息的字段進行運算、修改、添加、刪除、統計、輸出等；根據查詢結果輸出統計報表和圖件。⑤采樣點信息錄入功能。提供批量導入采樣點、逐個導入采樣點和繪制采樣點3種功能。⑥地形分析。提供點、線數據集與ＤＥＭ數據集的轉換，創建ＴＩＮ、ＴＩＮ轉ＤＥＭ或者等高線等功能；還可以進行坡向、坡度以及剖面分析。⑦空間分析功能。包括疊加分析、施肥分析、土壤評價分析、柵格分析等。⑧柵格分析功能。包括柵格數據表面積、體積計算、柵格代數運算等功能。⑨地圖功能。包括地圖的基本操作功能，放大、縮小、漫游、全屏等；還有地圖的保存、刪除、輸出、打印等功能。⑩布局功能。包括圖面整體配置、輔助要素添加（如方向標、比例尺、圖例、標題等）；布局的保存、刪除、輸出、打印等功能。１１ 三維場景功能。依據地形數據進行三維場景瀏覽，包括三維地圖的放大、縮小、升降、漫游、環游、繞Ｘ軸旋轉、繞Ｙ軸旋轉等；三維場景的保存、刪除和輸出等功能。１2 配方施肥計算功能。該功能提供了基肥用量和施肥量計算等功能。

１．２．２子系統設計根據系統功能需求分析，將系統劃分為空間數據操作、地圖功能、地圖布局、三維瀏覽、空間查詢、空間分析、采樣點輸入、地形分析、配方計算等子系統。

２系統功能詳細設計與實現

２．１系統功能詳細設計

根據系統功能需求分析結果，對子系統進行進一步細分，系統完整結構如圖１所示。

２．２系統功能實現

該系統是能提供從數據輸入、處理、空間分析、制圖輸出等完備功能的桌面軟件系統，限于篇幅，以下僅從地圖功能、空間查詢和采樣點輸入3方面舉例闡述實現過程。

２．２．１地圖功能子系統地圖操作是ＧＩＳ系統重要的基本功能。地圖操作是指對地圖進行瀏覽如放大、縮小等基本操作。主要是通過工具欄和菜單實現。①工具欄功能包括：點選、放大、縮小、自由縮放、全屏顯示、量算、刷新、量算距離、量算面積、清楚高亮顯示、剪切、復制、粘貼、刪除等，如圖２所示。實現方法：主要是通過ＳｕｐｅｒＭａｐ控件的Ａｃｔｉｏｎ屬性來設置地圖窗口中的Ａｃｔｉｏｎ操作類型。關鍵代碼：Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．Ａｃｔｉｏｎ ＝ ｓｅＡｃｔｉｏｎ．ｓｃａＺｏｏｍＩｎ ＇放大；Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．Ａｃｔｉｏｎ ＝ ｓｅＡｃｔｉｏｎ．ｓｃａＺｏｏｍＯｕｔ ＇縮小；Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．Ａｃｔｉｏｎ ＝ ｓｅＡｃｔｉｏｎ．ｓｃａＰａｎ ＇漫游； Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．Ａｃｔｉｏｎ ＝ ｓｅＡｃｔｉｏｎ．ｓｃａＺｏｏｍＦｒｅｅ ＇自由縮放；Ｍｅ．ＡｘＳｕｐｅｒＭａｐ１．ＶｉｅｗＥｎｔｉｒｅ（） ＇全屏顯示。②菜單功能包括保存地圖、地圖另存為、刪除地圖、輸出到打印機、輸出為影像數據集、輸出為ＢＭＰ等功能。如圖３所示。實現方法：主要通過ＳｕｐｅｒＭａｐ控件的保存地圖（S）、地圖另存為（L）、刪除地圖（D）、輸出到打印機（P）、輸出為影像數據集（D）、輸出為BMP（T）方法實現。

2.2.2空間查詢子系統這里以種植適宜區查詢為例。種植適宜區查詢是指根據研究區樣點的地形和土壤條件查詢適合種植某作物的區域。實現方法：使用復選框讓用戶選擇要查詢的土壤條件，而查詢結果直接在主地圖SuperMap控件中顯示，該功能使用的接口跟“SQL查詢”功能一樣，但這樣設計的好處就是滿足不會SQL語言的用戶進行簡單的種植適宜區域查詢（圖4）。該功能可根據專業模型進一步擴展。關鍵代碼：objDtv = objLayer.Dataset；objRst = objDtv.Query(strPH \" and \" strSHF \" and \" strQD \" and \" strSHJD \" and \" strYXL \" and \" strSXJ \" and \" strHXJ \" and \" strYJZH \" and \" \"承載作物=\" \"'\" Me.cboCZZW.Text \"'\"，True)；If objRst Is Nothing Then MessageBox.Show(\"沒有滿足條件的記錄！\")；Exit Sub；End If。

2.2.3采樣點輸入子系統采樣點輸入子系統滿足用戶方便地把野外采樣數據點輸入系統。這里以逐個采樣點輸入為例。實現方法：使用TextBox獲取各個字段屬性值，然后將TextBox的值添加到ListView列表控件中，通過soRecordset對象的SetFieldValue方法獲取ListView列表中的值，最后根據點的坐標生成點（圖5）。關鍵代碼如下：objLys = MainForm.AxSuperMap1.Layers；objLy = objLys.Item(\"采樣點@total2\") '添加到圖層； If objDt.Type = seDatasetType.scdPoint Then'繪制點，draw point；intCount = lstpointinfo.Items.Count；For i = 1 To intCount；objGeoPoint.x = lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(2).Text；objGeoPoint.y = lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(3).Text； objRst.AddNew(objGeoPoint) '增加點；objRst.Update()；objRst.MoveLast()；objRst.Edit()'添加屬性信息；objRst.SetFieldValue(\"編號\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(1).Text)； objRst.SetFieldValue(\"pH\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(4).Text)；objRst.SetFieldValue(\"水解氮\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(5).Text)；objRst.SetFieldValue(\"水分\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(6).Text)；objRst.SetFieldValue(\"全氮\"， lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(7).Text)；objRst.SetFieldValue(\"有效磷\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(8).Text)； objRst.SetFieldValue(\"速效鉀\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(9).Text)；objRst.SetFieldValue(\"緩效鉀\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(10).Text)；objRst.SetFieldValue(\"有機質\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(11).Text)；objRst.SetFieldValue(\"承載作物\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(12).Text)；objRst.SetFieldValue(\"采樣地點\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(13).Text)；objRst.SetFieldValue(\"采樣時間\"，lstpointinfo.Items(i-1).SubItems(14).Text)；objRst.SetFieldValue(\"農戶姓名\"， lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(15).Text)；objRst.SetFieldValue(\"采樣人\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(16).Text)；objRst.SetFieldValue(\"備注\"，lstpointinfo.Items(i - 1).SubItems(17).Text)；objRst.Update()； Next objRst.Update()；MainForm.AxSuperMap1.selection.FromRecordset(objRst) '高亮顯示。屬性值可根據需要無限制擴展。

３結論

較為詳細地闡述了梅州市特色農業種植管理信息系統平臺的結構、功能和具體設計實現過程。初步實現了梅州市柚橙種植業種植區劃、精準施肥、種植管理等的數字化。需要進一步努力的是不斷完善種植決策等專業模型，如施肥分析和土壤肥力評價模型等。

參考文獻：

［１］ 單英杰，劉小軍， 姜海燕， 等． 基于ＧＩＳ和模型的種植系統設計［Ｊ］． 農業工程學報，２００９，２５（２）：１４５－１５１．

［２］ 張麗，張東旭． “３Ｓ”技術在現代數字農業中的應用［Ｊ］．河北農業科學，２００９，１３（１０）：１４９－１５１．

［３］ 吳仁燁，陳家豪，徐宗煥，等． 漳州果樹種植適宜性區劃的ＧＩＳ應用［Ｊ］． 福建農林大學學報（自然科學版），２００９，３８（４）：３６６－３７０．

［４］ 陳海生，吳玲洪，王磊． 基于ＧＩＳ的許昌市烤煙種植區土壤肥力適宜性評價與系統實現［Ｊ］． 河南大學學報（自然科學版），２００９，３９（１）：５１－５６．

［５］ 唐紅艷，牛寶亮． 基于ＧＩＳ技術的內蒙古興安盟春玉米種植氣候區劃［Ｊ］． 中國農學通報，２００９，２５（２３）：４４７－４５０．

［６］ 蘇永秀，李政，丁美花，等． 基于ＧＩＳ的廣西沙田柚種植氣候區劃研究［Ｊ］． 果樹學報，２００５，２２（５）：５００－５０４．

［７］ 蘇永秀，丁美花，李政． ＧＩＳ在廣西龍眼種植優化布局中的應用［Ｊ］． 農業工程學報，２００６，２２（１２）：１４５－１４９．

［８］ 蘇占勝，秦其明，陳曉光，等． ＧＩＳ技術在寧夏枸杞氣候區劃中的應用［Ｊ］． 資源科學，２００６，２８（６）：６８－７２．

［９］ 劉小軍，朱艷，姚霞，等． 基于ＷｅｂＧＩＳ的農業空間信息管理及輔助決策系統［Ｊ］． 農業工程學報，２００６，２２（５）：１２５－１２９．