農業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)與決策支持解決方案

1、農業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)與決策支持解決方案農業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)是指利用遙感（ Remote Sensing,RS）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System , GIS）、全球導航定位系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System , GNSS）、計算機通訊網絡等高新技術，對農業(yè)生產環(huán)境、生產活動等過程和或現(xiàn)象進行定期獲取農業(yè)空間信息，建立農業(yè)空間資源數(shù)據庫，結合地理學、農學、生態(tài)學、植物生理學、土壤學等基礎學科，建立農業(yè)空間信息決策分析模型，對農業(yè)空間信息、農業(yè)生產過程和現(xiàn)象進行可視化表達、分析與模擬，達到高效、合理配置農業(yè)資源

2、，科學指導農業(yè)生產、農業(yè)產業(yè)結構調整以及農業(yè)產業(yè)布局等決策目的。農業(yè)空間決策支持系統(tǒng)的技術支撐在于地理信息系統(tǒng)，其理論基礎是系統(tǒng)論和協(xié)同論，其技術基礎是空間數(shù)據倉庫，是對海量時空數(shù)據的自組織、處理更新、分析，以及多源異構數(shù)據的協(xié)同和融合。從 結構組成來講。農業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)至少包含農業(yè)空間數(shù)據采集、農業(yè)空間數(shù)據庫建庫、農業(yè)空間信息決策分析模型、農業(yè)空間信息決策系統(tǒng)四個組成部分。在農業(yè)空間數(shù)據采集方面。利用3S技術獲取農業(yè)空間數(shù)據是目前 的主要手段，從技術研究和成品研發(fā)也取得了豐碩的成果。如在農田 空間信息采集方面，開發(fā)了基于GPS的移動式田間信息采集和基于高 分影像數(shù)據的在線編輯系統(tǒng)。隨

3、著我國北斗定位系統(tǒng)逐步建成和推廣 應用以及在高分影像衛(wèi)星發(fā)射能力的不斷提高，未來基于國產定位系 統(tǒng)和高分影像數(shù)據的農業(yè)空間信息采集技術和產品研發(fā)是重點方向。 在農業(yè)空間數(shù)據庫建庫方面。由于農業(yè)空間數(shù)據具有多源、多尺度和海量的特點。因此分析農業(yè)空間數(shù)據的特點，按照數(shù)據結構、主題應用、數(shù)據服務等內容研究是構建農業(yè)空間數(shù)據建庫的重要內容。在多源特征方面，農業(yè)空間數(shù)據表現(xiàn)兩個層次。一是數(shù)據來源的多樣性，如農業(yè)空間數(shù)據包含空間定位數(shù)據、遙感監(jiān)測數(shù)據和大田、設施農業(yè)空間分布等多種空間地理數(shù)據。二是數(shù)據獲取手段的多樣性。如空間定位數(shù)據可以是GPS數(shù)據，也可以是北斗衛(wèi)星定位數(shù)據。遙感監(jiān)測數(shù)據可以是國產航空、航

4、天影像數(shù)據，如中巴資源衛(wèi)星數(shù)據，高分影像數(shù)據。也可以是國外的航空、航天影像數(shù)據，如MODIS數(shù)據、QuickBird數(shù)據、Landsat數(shù)據等；尺度是空間數(shù)據的重要特征，是數(shù)據表達空間范圍的相對大小和時間的相對長短，不同尺度所表達的信息密度有很大的差異。在農業(yè)空間尺度方面，農業(yè)空間數(shù)據的多尺度可以從兩方面說明：（1）空間多尺度。空間數(shù)據以其表達的空間范圍大小，分為不同的層次，即不同的尺度。這種特征表現(xiàn)在數(shù)據的可綜合上，亦即根據數(shù)據內容表達的規(guī)律性、相關性及其自身規(guī)則，有相同的數(shù)據源形成再現(xiàn)不同尺度規(guī)律的數(shù)據。（2）時間多尺度。時間多尺度是指數(shù)據表示時間周期及數(shù)據形成周期。在農業(yè)空間信息決策分析

5、模型方面。由于農業(yè)行業(yè)的復雜特征， 區(qū)域特征等方面影像，結合主題應用研究專用的農業(yè)空間信息決策模型一直是農業(yè)空間新決策分析的難點。隨著地學空間分析能力不斷提高，融合地理學、農學、生態(tài)學、植物生理學、土壤學等農業(yè)相關學科，也研發(fā)了大量的農業(yè)空間信息決策分析模型。比如農作物區(qū)域種植適宜性評價模型、重大動物疫情防控指揮決策模型、林火蔓延時態(tài)模型、空間分層采樣和加密采樣等模型。隨著農業(yè)資源數(shù)據的不斷積累以及大數(shù)據分析技術的快速發(fā)展，未來農業(yè)空間信息決策分析模型研究應該是跨主題、跨行業(yè)應用和分析，而不再局限于單個主體。在農業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)方面，從農業(yè)過程角度看，可以涵蓋農業(yè)規(guī)劃、生產、經營、管理等

6、多個方面。從行業(yè)角度看，可以涵蓋種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、林業(yè)、農村經濟、氣象等多個行業(yè)。經過地理空間信息技術和現(xiàn)代農業(yè)信息技術的多年融合與應用，在系統(tǒng)建設方面，開發(fā)了大量的且應用成效較好的農業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)。以下重點介紹農業(yè)資源管理決策、重大動物疫情防控決策、農業(yè)環(huán)境評價等方面農業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)。1. 面向農業(yè)資源管理的空間信息決策系統(tǒng)針對現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的需要，基于空間信息技術、專家系統(tǒng)、通信技術、虛擬現(xiàn)實技術、現(xiàn)場視頻等先進技術，整合涉農市場底牌、資源底牌、科技支撐、資金支撐四大方面的綜合性農業(yè)信息，面向消費者、生產者、經營者和管理者，開發(fā)集農業(yè)綜合信息查詢、決策和綜 合服務等功能為一體的

7、都市型現(xiàn)代農業(yè)221信息平臺，有效協(xié)同集成農村經濟信息、市場行情、產供銷及影像地圖服務、遠程視頻監(jiān)控等分布式異構軟件系統(tǒng)，以報表、動態(tài)統(tǒng)計圖和專題地圖、虛擬現(xiàn)實等 多樣化、形象化展示、查詢和分析農業(yè)空間信息，提升了農業(yè)信息化 管理水平和決策水平。2. 面向重大動物疫病防控應急指揮決策系統(tǒng)面向各級動物疫病防控部門的重大動物疫病防疫和應對疫病突發(fā)事件的應急決策服務，集網絡GIS、GPS、計算機網絡和現(xiàn)代通信技術為一體的重大動物疫病防控與應急決策支持平臺，主要功能包括防疫信息管理、疫情信息快速采集、疫點快速確定和疫區(qū)快速劃定、疫情耗費評估、應急處置分析、廢棄物掩埋選址、疫情個案信息管理與分析等功能。

8、3. 農業(yè)環(huán)境評價信息管理系統(tǒng)農業(yè)環(huán)境評價信息管理系統(tǒng)，是在農業(yè)環(huán)境數(shù)據調查與數(shù)據庫建設的基礎上，結合農業(yè)環(huán)境監(jiān)測與評價業(yè)務發(fā)展需要，實現(xiàn)對農業(yè)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據的存儲、管理、查詢、統(tǒng)計分析和定期數(shù)據更新。系統(tǒng)基于網絡GIS技術和Web Services技術，采用模塊化、低耦合度、開放性的設計思路進行設計與開發(fā)。系統(tǒng)主要功能包括：實現(xiàn)農產品產地監(jiān)測點和耕地污染監(jiān)測點的數(shù)據管理、查詢、報表輸出、統(tǒng)計分析和數(shù)據定期更新，產地環(huán)境質量和耕地環(huán)境質量評價、評價標準維護管理、評價結果地圖展示、農業(yè)環(huán)境質量預測分析、生產區(qū)域劃分和信息發(fā)布等功能。系統(tǒng)建設能為用戶提供可查詢、可分析、可決策的網絡化的農業(yè)產地環(huán)境安

9、全和耕地污染預警監(jiān)控平臺，可提高相關管理工作的科學性與效率。4. 基本菜田管理信息系統(tǒng)基本菜田信息管理系統(tǒng)是基于基本菜田劃定結果，采用地理信息系統(tǒng)技術、網絡服務技術和數(shù)據庫技術等先進技術，開發(fā)集數(shù)據管理、編輯更新、數(shù)據共享與交換、數(shù)據查詢統(tǒng)計分析、空間分析與可視化等功能為一體的基本菜田信息管理平臺。系統(tǒng)主要功能有：基本菜田信息管理功能、基本菜田信息展示功能、基本菜田占補平衡分析功能、數(shù)據共享與交換功能等。通過系統(tǒng)建設，實現(xiàn)了基本菜田劃定信息的直觀展示和動態(tài)管理，并為基本菜田占補平衡管理及蔬菜產業(yè)精準化和高效化管理提供信息支撐。5. 污染源普查數(shù)據分析系統(tǒng)污染源普查數(shù)據分析系統(tǒng)是利用污染普查原始數(shù)據，按業(yè)務需求對種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)普查內容開展靈活的污染源數(shù)據空間分析與決策。系統(tǒng)主要功能有：分析種植業(yè)在不同地域范圍內的數(shù)量和空間分布特征；分析不同類型耕地（水田、旱田）、保護地、園地面積、地塊數(shù)量和空間分布情況；分析不同坡度、不同耕作方式的耕地面積、地塊數(shù)量和空間分布情況。制作以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為最小單元的化肥、農藥、地膜單位面積的施用量空間分級分布圖。根據畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染源普查分區(qū)， 分析不同地區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物產生、排放情況，展現(xiàn)不同