農(nóng)業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)解決方案

1、農(nóng)業(yè)綜合治理信息系統(tǒng)解決方案一、 建設(shè)背景農(nóng)業(yè)是國民經(jīng)濟的根底, 也是我國國民經(jīng)濟鏈條中最薄弱的環(huán)節(jié). 為了在總體上加速和 推進農(nóng)業(yè)信息化,“金農(nóng)工程在 1994年 12 月 “國家經(jīng)濟信息化聯(lián)席會議第三次會議 上提出. 作為國家電子政務建設(shè)的重要組成局部, “金農(nóng)工程將以農(nóng)業(yè)電子政務為核心, 以政府、農(nóng)戶、 企業(yè)為效勞對象,應用現(xiàn)代信息技術(shù)對現(xiàn)有的政府形態(tài)和結(jié)構(gòu)、治理和運作 方式進行信息化改造,提升政府的宏觀決策水平、 監(jiān)管和效勞水平,縮小數(shù)字鴻溝,力求把 涉農(nóng)信息及時準確地傳遞給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者.自 2001 年 9 月?農(nóng)村市場效勞行動方案?實施以來,政府加大了對農(nóng)業(yè)信息化的投入 與支持力

2、度,在 2003 年召開的國家信息化領(lǐng)導小組第三次會議上,特別強調(diào)要加快農(nóng)業(yè)信 息化建設(shè)步伐,我國農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)必將進入一個高速開展的時期. 2004 年,“金農(nóng)工程 全面實施,國家科技部、農(nóng)業(yè)部、信息產(chǎn)業(yè)部、發(fā)改委、教育部等政府治理部門單獨或聯(lián)合 出臺了一系列農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)規(guī)劃, 在全國范圍內(nèi)推進了一系列的重大農(nóng)業(yè)信息化工程, 并 在資金等方面給予全力的支持. 在諸多利好因素推動下, 我國農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)掀起了一股熱 潮.農(nóng)業(yè)綜合治理信息系統(tǒng)是結(jié)合省級、 地市級和縣級農(nóng)業(yè)治理單位在農(nóng)業(yè)治理、 農(nóng)村治理 等方面的需求,設(shè)計的集信息采集、發(fā)布、處理、存儲、開發(fā)應用為一體的綜合應用系統(tǒng), 為農(nóng)業(yè)決策

3、部門、 治理部門、 行業(yè)協(xié)會、 普通農(nóng)戶和有關(guān)機構(gòu)提供農(nóng)業(yè)資源治理與決策支持 手段,為社會提供全方位的農(nóng)業(yè) 信息效勞,從整體上提升農(nóng)業(yè)工作的科學化、標準化水平.二、 系統(tǒng)框架農(nóng)業(yè)綜合治理信息系統(tǒng)建設(shè)的總體目標是：采用先進的“3S “和空間數(shù)據(jù)庫技術(shù),以計算機網(wǎng)絡為根底,以數(shù)據(jù)庫為核心,建立一個集RS GIS、GPS MIS、ES等技術(shù)于一體,準確、高效、快速、全面、標準的農(nóng)業(yè)治理信息系統(tǒng).充分利用GIS的技術(shù)特點和優(yōu)勢,使農(nóng)業(yè)資源信息采集、 信息發(fā)布、 動態(tài)監(jiān)測、 分析、 治理、 決策與空間信息治理融為一體, 直觀、 形象、動態(tài)地顯示各種農(nóng)業(yè)資源的空間分布狀況以及變化趨勢等.1 總體框架包含農(nóng)

4、業(yè)信息采集、信息存儲、信息管1所示：統(tǒng)一門尸/用尸界面應用系統(tǒng)功能平臺 綜合數(shù)據(jù)庫圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖已有應用系統(tǒng)農(nóng)業(yè)綜合治理信息系統(tǒng)根據(jù)農(nóng)業(yè)治理需要設(shè)計, 理、效勞、應用分析等內(nèi)容.系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)如圖2邏輯結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)綜合治理信息系統(tǒng)分為三個邏輯層次,自上向下依次為：信息表示層、系統(tǒng)功能層、系統(tǒng)支撐層.信息表示層主要完成用戶的各類請求,最終將結(jié)果輸出并顯示.系統(tǒng)功能層是整個系統(tǒng)的核心,完成整個系統(tǒng)的應用功能.系統(tǒng)支撐層提供支持系統(tǒng)運行的各種環(huán)境,如計算機網(wǎng)絡、通信設(shè)施、數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫、知識庫、GIS系統(tǒng)以及各種開發(fā)工具等.系 統(tǒng) 支 撐 層0通信傳輸平臺計算機網(wǎng)絡平臺數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法

5、庫、知識庫0 0WEBGIS平臺數(shù)據(jù)庫平臺開發(fā)運行平臺圖2系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖3數(shù)據(jù)庫架構(gòu)農(nóng)業(yè)綜合治理需要大量的數(shù)據(jù)做支撐,其中包含大量的實時監(jiān)控測數(shù)據(jù)、根底農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)等. 根據(jù)數(shù)據(jù)不同來源及應用方式, 將綜合數(shù)據(jù)庫 從邏輯上劃分為空間數(shù)據(jù)庫、根底業(yè)務數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)治理業(yè)務數(shù)據(jù)庫、決策業(yè)務數(shù)據(jù)庫、模型庫、預案庫、專家知識庫.空間數(shù)據(jù)庫內(nèi)容分為：根底電子地圖、農(nóng)業(yè)專題電子地圖.根底電子地圖主要包括：行政區(qū)劃圖、重點經(jīng)濟和政治目標分布圖、居民分布圖、道路交通圖、社會經(jīng)濟狀況分布圖、常規(guī)組織機構(gòu)分布圖、地形圖、DEM數(shù)字高程模型、土地利用圖、下墊面特征圖等；專題電子地圖那么可劃

6、分為：農(nóng)作物產(chǎn)量分布圖、 農(nóng)作物分布圖、土壤養(yǎng)分分布圖、土壤水分分布圖、 農(nóng)田規(guī)劃圖、氣候降雨、氣溫分布圖、植株養(yǎng)分含量N、P、K等分布圖等.根底業(yè)務數(shù)據(jù)庫由氣象數(shù)據(jù)庫、土壤數(shù)據(jù)庫、農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫、農(nóng)村數(shù)據(jù)庫、水旱災害數(shù)據(jù)庫、病蟲害數(shù)據(jù)庫、土地利用數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)科技數(shù)據(jù)庫等組成.氣象數(shù)據(jù)庫包括：天氣 預報、災害天氣高溫、臺風、暴雨、冰雹等警示、衛(wèi)星云圖、降雨量等.土壤數(shù)據(jù)庫包 括：土壤含水率、SOM含量、土壤耕作層深度、土壤結(jié)構(gòu)、土壤陽離子交換水平CEC等.農(nóng)作物數(shù)據(jù)庫包括：農(nóng)作物種植面積、長勢、產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值等.農(nóng)村數(shù)據(jù)庫主要有農(nóng) 村人口情況、勞動力情況等.水旱災害數(shù)據(jù)庫主要有歷次水旱災害受災情

7、況、經(jīng)濟損失情況、人員傷亡情況、保險賠償情況等.病蟲害數(shù)據(jù)庫主要有病蟲害分布、病蟲種類、名稱、應對 方法等.土地利用數(shù)據(jù)庫主要是土地利用規(guī)劃等信息.農(nóng)業(yè)科技數(shù)據(jù)庫主要有農(nóng)業(yè)新技術(shù)、 新品種、新方法、新政策等.農(nóng)業(yè)治理業(yè)務數(shù)據(jù)庫主要存儲農(nóng)業(yè)治理單位日常辦公涉及相關(guān)的業(yè)務數(shù)據(jù),包括：各 類公報文檔、規(guī)劃成果、行政法規(guī)、行業(yè)知識、農(nóng)業(yè)事務治理等文字、圖片、圖表、影像數(shù) 據(jù).決策業(yè)務數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括： 農(nóng)業(yè)資源評估數(shù)據(jù)庫、 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)評估數(shù)據(jù)庫、 病蟲害預測數(shù) 據(jù)庫等.模型庫主要有土地評估模型、農(nóng)作物估產(chǎn)、長勢預測模型、病蟲害預測模型施肥決策 模型、灌溉決策模型等；知識庫包括概念性知識、事實性知識、規(guī)那么

8、性知識和規(guī)律性知識 4 類.4 系統(tǒng)架構(gòu)農(nóng)業(yè)綜合治理信息系統(tǒng)由農(nóng)業(yè)信息效勞網(wǎng)站 、農(nóng)業(yè)辦公自動化系統(tǒng)、 農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng) 三局部組成. 1農(nóng)業(yè)信息效勞網(wǎng)站農(nóng)業(yè)信息效勞網(wǎng)站是農(nóng)業(yè)綜合信息對外發(fā)布的窗口, 可為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供農(nóng)業(yè)新聞、 農(nóng) 業(yè)政策、產(chǎn)品推薦、科技推廣等各方面的信息效勞.2農(nóng)業(yè)辦公自動化系統(tǒng)農(nóng)業(yè)辦公自動化系統(tǒng)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)辦公網(wǎng)絡化的平臺, 可為農(nóng)業(yè)治理人員提供周到的工作 安排、公文流轉(zhuǎn)與處理、網(wǎng)上辦事、郵件等效勞.3農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)適時診斷和分析、 高效決策和管包括： 農(nóng)業(yè)信息采集、 農(nóng)業(yè)資農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)就是要將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機、自動化、通 信和網(wǎng)絡等技術(shù)與地

9、理學、 農(nóng)業(yè)、生態(tài)學、 植物生理學、 土壤學等根底學科緊密地結(jié)合起來, 形成一個包括對農(nóng)作物、 土地、 土壤從宏觀與微觀的監(jiān)測, 農(nóng)作物生長發(fā)育狀況及其環(huán)境要 素的現(xiàn)狀進行定期的信息獲取以及動態(tài)分析和診斷預測, 耕作舉措和治理方案在內(nèi)的信息系 統(tǒng).將傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)治理提升到一個以快速調(diào)查和監(jiān)測、 理為標志的全新的與信息時代相適應的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的新階段. 源動態(tài)監(jiān)測 、農(nóng)業(yè)治理、分析與決策支持、 “精準農(nóng)業(yè)示范.農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)圖3農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖農(nóng)業(yè)信息采集用以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的實時采集.通過遙感系統(tǒng)RS 、全球定位系統(tǒng)GPS和各種農(nóng)業(yè)土壤、作物測定儀器,采集土地利用現(xiàn)狀、植被分布、農(nóng)作物

10、的生長情況、農(nóng)作物的災情分布、土壤肥力等多種信息,提升信息采集、傳輸水平,提升應急監(jiān)測水平.農(nóng)業(yè)資源動態(tài)監(jiān)測 是定期對信息采集系統(tǒng)采集到的農(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)進行處理、統(tǒng)計分析,使用戶能夠?qū)Ξ斍稗r(nóng)業(yè)現(xiàn)狀有一個全面了解,為宏觀決策農(nóng)業(yè)提供依據(jù).農(nóng)業(yè)治理、分析與決策支持 是在農(nóng)業(yè)資源綜合數(shù)據(jù)庫的根底上,針對農(nóng)業(yè)治理需求,進行建設(shè)的以信息治理、 決策支持為主要內(nèi)容的信息應用系統(tǒng).主要包括四局部：農(nóng)業(yè)資源信息、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息、農(nóng)業(yè)災害信息、農(nóng)業(yè)治理信息.農(nóng)業(yè)資源信息,實現(xiàn)土地資源、水資源、氣候資料、肥料資料等農(nóng)業(yè)資源的評估與治理.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息,實現(xiàn)農(nóng)作物、經(jīng)濟作物長勢預測與估產(chǎn). 農(nóng)業(yè)災害信息,實現(xiàn)病蟲災害、環(huán)

11、境災害、林火災害等的預測與應急反 應.農(nóng)業(yè)治理信息,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)開展狀況、科技成果、根底設(shè)施、農(nóng)業(yè)資源等信息的治理.“精準農(nóng)業(yè)示范是把決策支持的功能應用到田間治理,對地塊小區(qū)的差異性進行定性和定量的分析.掌握作物生長狀況,為農(nóng)作物生產(chǎn)治理過程的各個環(huán)節(jié)提供科學的決策.主要包括四局部：平衡施肥專家系統(tǒng)、精準水分灌溉限制、植保專家系統(tǒng)、耕地地力調(diào)查.系統(tǒng)功能1農(nóng)業(yè)信息效勞網(wǎng)站信息發(fā)布實現(xiàn)對涉農(nóng)信息的后臺治理、信息發(fā)布等功能.提供 Office 式的信息編輯后臺治理, 便于操作.信息查詢可通過網(wǎng)站實現(xiàn)對各種涉農(nóng)信息的查詢、檢索.信息上報信息上報建立農(nóng)民、農(nóng)村、農(nóng)業(yè)基層治理單位與農(nóng)業(yè)主管單位的信息走廊,可

12、通過該 “信息走廊上報農(nóng)業(yè)監(jiān)測信息、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息、災害信息等.網(wǎng)上點播主要為農(nóng)民、農(nóng)業(yè)治理單位提供點播農(nóng)業(yè)科技、農(nóng)技講座、法律法規(guī)的網(wǎng)上點播效勞.2 農(nóng)業(yè)辦公自動化系統(tǒng)公文流轉(zhuǎn)主要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)部、省、市農(nóng)業(yè)機構(gòu)的公文流轉(zhuǎn)和處理,以處理流程為主線,實現(xiàn)對整 個公文處理過程的記錄和標準.工作安排包含通知、工作會議、工作任務、公務用車等安排.網(wǎng)上辦事實現(xiàn)對農(nóng)藥、獸藥、飼料、農(nóng)機、無公害農(nóng)產(chǎn)品及綠色食品的認證審批等行政許可事 項的網(wǎng)上申請與受理.具有網(wǎng)上咨詢、投訴、結(jié)果公告等根本功能.郵件系統(tǒng)基于本應用單位的內(nèi)部郵件系統(tǒng),便于郵件、短信等效勞.3 農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能GPS遙感數(shù)據(jù)采集模塊：主要用

13、來對地面衛(wèi)星接收站傳回的遙感數(shù)據(jù)進行處理、入庫.數(shù)據(jù)采集模塊：接受和處理 GPS數(shù)據(jù).人工報送模塊：接收和處理人工報送數(shù)據(jù).動態(tài)監(jiān)測功能土地變化監(jiān)測模塊：對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所收集到的數(shù)據(jù)進行處理、分析、分類,抽取出土地利用與變化的相關(guān)信息進行入庫.種植面積和種類監(jiān)測模塊：通過對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進行處理、分析、分類,抽取出種植面積與種類的信息入庫.氣象監(jiān)測模塊：通過 對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進行處理、分析、分類,抽取出氣象信息入庫.農(nóng)作物生長情況監(jiān)測模塊：通過對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進行處理、分析、分類,抽取農(nóng)作物生長情況入庫.農(nóng)作物災情分布 監(jiān)測模塊：通過對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進行

14、處理、分析、分類,抽取農(nóng)作物災情分布 入庫.土壤水分監(jiān)測模塊：通過對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進行 處理、分析、分類,抽取土壤水分信息入庫.決策支持功能農(nóng)業(yè)資源核算、清查、評估模型：該模型的主要目的是根據(jù)市場經(jīng)濟的原那么,配置農(nóng)業(yè)資源,追求效益的最大化.土地評估模型：對土地的利用現(xiàn)狀、土地生產(chǎn)潛力和土壤生態(tài)環(huán)境進行綜合評價.農(nóng)作物的估產(chǎn)、長勢監(jiān)測模型：農(nóng)作物的長勢及產(chǎn)量與作物的生化指標 有關(guān),結(jié)合從遙感圖像上提取相關(guān)的信息做出專題圖,可以對大面積的農(nóng)作物進行長勢監(jiān)測及估產(chǎn).病蟲害預測、診斷及應急反響：通過地面觀測網(wǎng)和遙感圖像的多時相分析,可以獲取作物是否受到病蟲害的侵襲或缺素信息.“精準農(nóng)業(yè)示范

15、功能平衡施肥專家系統(tǒng)：根據(jù)農(nóng)田地理信息系統(tǒng)中大量的土壤肥力空間分布信息、前茬作物產(chǎn)量分布信息,以及利用遙感等手段獲取的作物長勢與營養(yǎng)狀況等空間差異分布信息,實現(xiàn)地塊內(nèi)按實際空間差異分布進行定位、定量施肥.精準水分灌溉限制：根據(jù)土壤水分信息、植株含水量信息以及氣象信息,生成灌溉處方,自動調(diào)節(jié)水量,定點、 定量限制某一地塊的水分含量.植保專家系統(tǒng)：以糧、棉、油、花、果、菜等經(jīng)濟作物為重點,以病、蟲、草、 鼠、藥害為對象,進行鑒別、預測、防治工作.耕地地力調(diào)查：根據(jù)耕地綜合生產(chǎn)水平水平, 土壤肥力水平及分布、土壤污染分布、農(nóng)業(yè)投入對耕地質(zhì)量的影響、耕地土壤適宜性等情況, 為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供

16、重要依據(jù).可視化分析功能空間查詢：基于空間信息的查詢功能,并能將查詢結(jié)果以圖文一體化報表的方式輸出給用戶.基于空間信息的統(tǒng)計：通過設(shè)定時間、空間、屬性條件進行統(tǒng)計,并將統(tǒng)計結(jié)果以圖文一體的報表輸出. 空間分析：對各種空間關(guān)系進行分析, 并將分析結(jié)果以圖文一體化的 報表方式輸出,為治理決策提供參考.制圖輸出：對專題符號庫進行增加、刪除與編輯,顯 示農(nóng)業(yè)專題圖并打印農(nóng)業(yè)專題圖,農(nóng)業(yè)專題圖包括以矢量圖、影像圖和三維屬性高程模型為根底的專題圖.綜合報表分析功能報表輸出： 根據(jù)用戶的需求和提供的各種報表的格式設(shè)計出各種報表模板, 以滿足用戶 的不同要求.報表分析： 主要是通過建立各種模型,對數(shù)據(jù)進行分析, 輸出分析結(jié)果并對相 關(guān)決策提供參考.四、系統(tǒng)特點及優(yōu)勢本農(nóng)業(yè)信息化解決方案是綜合了國家“金農(nóng)需要,分析和借鑒了各地已建農(nóng)業(yè)信息 系統(tǒng)的模式和經(jīng)驗, 設(shè)計的適合各級農(nóng)業(yè)治理機構(gòu)對農(nóng)業(yè)信息資源治理、 使用要求的技術(shù)方 案.建設(shè)方案具有以下特點