農(nóng)業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)與決策支持解決方案

1、農(nóng)業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)與決策支持解決方案農(nóng)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?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)（Global Navigation Satellite System , GNSS）、計算機通訊網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)活動等過程和或現(xiàn)象進行定期獲取農(nóng)業(yè)空間信息，建立農(nóng)業(yè)空間資源數(shù)據(jù)庫，結(jié)合地理學、農(nóng)學、生態(tài)學、植物生理學、土壤學等基礎(chǔ)學科，建立農(nóng)業(yè)空間信息決策分析模型，對農(nóng)業(yè)空間信息、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(nóng)業(yè)資源

2、，科學指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局等決策目的。農(nóng)業(yè)空間決策支持系統(tǒng)的技術(shù)支撐在于地理信息系統(tǒng)，其理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)論和協(xié)同論，其技術(shù)基礎(chǔ)是空間數(shù)據(jù)倉庫，是對海量時空數(shù)據(jù)的自組織、處理更新、分析，以及多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的協(xié)同和融合。從 結(jié)構(gòu)組成來講。農(nóng)業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)至少包含農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)采集、農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)庫建庫、農(nóng)業(yè)空間信息決策分析模型、農(nóng)業(yè)空間信息決策系統(tǒng)四個組成部分。在農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)采集方面。利用3S技術(shù)獲取農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)是目前 的主要手段，從技術(shù)研究和成品研發(fā)也取得了豐碩的成果。如在農(nóng)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(jù)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(yīng)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(chǎn)定位系 統(tǒng)和高分影像數(shù)據(jù)的農(nóng)業(yè)空間信息采集技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)是重點方向。 在農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)庫建庫方面。由于農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)具有多源、多尺度和海量的特點。因此分析農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)的特點，按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、主題應(yīng)用、數(shù)據(jù)服務(wù)等內(nèi)容研究是構(gòu)建農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)建庫的重要內(nèi)容。在多源特征方面，農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)表現(xiàn)兩個層次。一是數(shù)據(jù)來源的多樣性，如農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)包含空間定位數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)和大田、設(shè)施農(nóng)業(yè)空間分布等多種空間地理數(shù)據(jù)。二是數(shù)據(jù)獲取手段的多樣性。如空間定位數(shù)據(jù)可以是GPS數(shù)據(jù)，也可以是北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)。遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)可以是國產(chǎn)航空、航

4、天影像數(shù)據(jù)，如中巴資源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，高分影像數(shù)據(jù)。也可以是國外的航空、航天影像數(shù)據(jù)，如MODIS數(shù)據(jù)、QuickBird數(shù)據(jù)、Landsat數(shù)據(jù)等；尺度是空間數(shù)據(jù)的重要特征，是數(shù)據(jù)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(nóng)業(yè)空間尺度方面，農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)的多尺度可以從兩方面說明：（1）空間多尺度?？臻g數(shù)據(jù)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(jù)的可綜合上，亦即根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容表達的規(guī)律性、相關(guān)性及其自身規(guī)則，有相同的數(shù)據(jù)源形成再現(xiàn)不同尺度規(guī)律的數(shù)據(jù)。（2）時間多尺度。時間多尺度是指數(shù)據(jù)表示時間周期及數(shù)據(jù)形成周期。在農(nóng)業(yè)空間信息決策分析

5、模型方面。由于農(nóng)業(yè)行業(yè)的復(fù)雜特征， 區(qū)域特征等方面影像，結(jié)合主題應(yīng)用研究專用的農(nóng)業(yè)空間信息決策模型一直是農(nóng)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(nóng)學、生態(tài)學、植物生理學、土壤學等農(nóng)業(yè)相關(guān)學科，也研發(fā)了大量的農(nóng)業(yè)空間信息決策分析模型。比如農(nóng)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(nóng)業(yè)資源數(shù)據(jù)的不斷積累以及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，未來農(nóng)業(yè)空間信息決策分析模型研究應(yīng)該是跨主題、跨行業(yè)應(yīng)用和分析，而不再局限于單個主體。在農(nóng)業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)方面，從農(nóng)業(yè)過程角度看，可以涵蓋農(nóng)業(yè)規(guī)劃、生產(chǎn)、經(jīng)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(nóng)村經(jīng)濟、氣象等多個行業(yè)。經(jīng)過地理空間信息技術(shù)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的多年融合與應(yīng)用，在系統(tǒng)建設(shè)方面，開發(fā)了大量的且應(yīng)用成效較好的農(nóng)業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)。以下重點介紹農(nóng)業(yè)資源管理決策、重大動物疫情防控決策、農(nóng)業(yè)環(huán)境評價等方面農(nóng)業(yè)空間信息決策支持系統(tǒng)。1. 面向農(nóng)業(yè)資源管理的空間信息決策系統(tǒng)針對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，基于空間信息技術(shù)、專家系統(tǒng)、通信技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、現(xiàn)場視頻等先進技術(shù)，整合涉農(nóng)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(nóng)業(yè)信息，面向消費者、生產(chǎn)者、經(jīng)營者和管理者，開發(fā)集農(nóng)業(yè)綜合信息查詢、決策和綜 合服務(wù)等功能為一體的

7、都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)221信息平臺，有效協(xié)同集成農(nóng)村經(jīng)濟信息、市場行情、產(chǎn)供銷及影像地圖服務(wù)、遠程視頻監(jiān)控等分布式異構(gòu)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(nóng)業(yè)空間信息，提升了農(nóng)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(yīng)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(yīng)對疫病突發(fā)事件的應(yīng)急決策服務(wù)，集網(wǎng)絡(luò)GIS、GPS、計算機網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代通信技術(shù)為一體的重大動物疫病防控與應(yīng)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(yīng)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(nóng)業(yè)環(huán)境評價信息管理系統(tǒng)農(nóng)業(yè)環(huán)境評價信息管理系統(tǒng)，是在農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)調(diào)查與數(shù)據(jù)庫建設(shè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測與評價業(yè)務(wù)發(fā)展需要，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲、管理、查詢、統(tǒng)計分析和定期數(shù)據(jù)更新。系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)GIS技術(shù)和Web Services技術(shù)，采用模塊化、低耦合度、開放性的設(shè)計思路進行設(shè)計與開發(fā)。系統(tǒng)主要功能包括：實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地監(jiān)測點和耕地污染監(jiān)測點的數(shù)據(jù)管理、查詢、報表輸出、統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)定期更新，產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量和耕地環(huán)境質(zhì)量評價、評價標準維護管理、評價結(jié)果地圖展示、農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量預(yù)測分析、生產(chǎn)區(qū)域劃分和信息發(fā)布等功能。系統(tǒng)建設(shè)能為用戶提供可查詢、可分析、可決策的網(wǎng)絡(luò)化的農(nóng)業(yè)產(chǎn)地環(huán)境安

9、全和耕地污染預(yù)警監(jiān)控平臺，可提高相關(guān)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(jié)果，采用地理信息系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先進技術(shù)，開發(fā)集數(shù)據(jù)管理、編輯更新、數(shù)據(jù)共享與交換、數(shù)據(jù)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(jù)共享與交換功能等。通過系統(tǒng)建設(shè)，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(chǎn)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(jù)分析系統(tǒng)污染源普查數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)是利用污染普查原始數(shù)據(jù)，按業(yè)務(wù)需求對種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)普查內(nèi)容開展靈活的污染源數(shù)據(jù)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(nèi)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(nóng)藥、地膜單位面積的施用量空間分級分布圖。根據(jù)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(chǎn)生、排放情況，展現(xiàn)不同