基于GIS的農場管理系統(tǒng)研究與設計.pdf

1、當前，我國正處在由傳統(tǒng)農業(yè)向現(xiàn)代農業(yè)轉變的時期，信息技術在農業(yè)生產領域中已得到廣泛應用，其中地理信息系統(tǒng)(GIS)技術的應用正凸顯其優(yōu)勢。通過GIS建立起空間數(shù)據庫可以獲取空間位置特征的信息，從而使原來抽象、枯燥的空間關系及數(shù)據信息變得十分生動、直觀、易于理解。GIS技術的應用對提高農場的現(xiàn)代化經營水平具有重要意義，能夠大幅度減少農資消耗，降低生產成本，提高農場效益。
　　本文研究的基于GIS的農場管理系統(tǒng)整體架構采用分層結構，分

2、為感知層、傳輸層、數(shù)據管理層和應用層四層。感知層處在四層架構的最低層，主要負責數(shù)據采集工作，通過各類傳感器采集田間環(huán)境及作物信息，為傳輸層提供精確的實時數(shù)據;傳輸層負責數(shù)據傳輸工作，將感知層采集到的數(shù)據通過ZigBee無線網絡發(fā)送到中心節(jié)點，再由中心節(jié)點統(tǒng)一向上層系統(tǒng)傳輸。針對空間范圍大，中心節(jié)點多的情形，研究了ZigBee無線網絡的中心節(jié)點優(yōu)化布置問題，在滿足連通條件下，使中心節(jié)點數(shù)量達到最小。數(shù)據層主要管理農場基礎地理空間數(shù)據、農田

3、環(huán)境屬性數(shù)據、農情實時采集數(shù)據、農作物種植信息數(shù)據、農資及設備管理數(shù)據、用戶信息數(shù)據等，并統(tǒng)一進行存儲;應用層是整個農場管理系統(tǒng)的應用平臺，用戶通過它實現(xiàn)對農場生產現(xiàn)場信息和農場管理信息的智能化管理，為農場生產提供決策支持。
　　整個系統(tǒng)采用C/S開發(fā)模式，以Visual Studio2010作為開發(fā)平臺，C＃語言作為開發(fā)語言，采用模塊化、可視化、組件式方法進行開發(fā)。引入GIS技術，采用MapInfo公司的MapX組件作為GIS平

4、臺，開發(fā)了農場的地理空間管理平臺。以SQL Sever2008作為數(shù)據庫平臺，實現(xiàn)整個系統(tǒng)數(shù)據的管理。
　　系統(tǒng)采集包括空氣溫度、空氣濕度、二氧化碳濃度和光照度等農田基礎數(shù)據，同時對農事操作情況、作物資料信息、設備信息、農場人員信息進行管理。系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了對農場地理信息和環(huán)境信息的精確定位與查詢，而且實現(xiàn)了對農場經營的科學管理，同時，系統(tǒng)為農場提供了以利潤最大為目標函數(shù)的農作物最優(yōu)種植模型，使資源達到最大效用。
　　基于GI