农业空间信息决策支持系统与决策支持解决方案

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1、农业空间信息决策支持系统与决策支持解决方案农业空间信息决策支持系统是指利用遥感（ Remote Sensing,RS）、地理信息系统（Geographic Information System , GIS）、全球导航定位系统（Global Navigation Satellite System , GNSS）、计算机通讯网络等高新技术，对农业生产环境、生产活动等过程和或现象进行定期获取农业空间信息，建立农业空间资源数据库，结合地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科，建立农业空间信息决策分析模型，对农业空间信息、农业生产过程和现象进行可视化表达、分析与模拟，达到高效、合理配置农业资源

2、，科学指导农业生产、农业产业结构调整以及农业产业布局等决策目的。农业空间决策支持系统的技术支撑在于地理信息系统，其理论基础是系统论和协同论，其技术基础是空间数据仓库，是对海量时空数据的自组织、处理更新、分析，以及多源异构数据的协同和融合。从 结构组成来讲。农业空间信息决策支持系统至少包含农业空间数据采集、农业空间数据库建库、农业空间信息决策分析模型、农业空间信息决策系统四个组成部分。在农业空间数据采集方面。利用3S技术获取农业空间数据是目前 的主要手段，从技术研究和成品研发也取得了丰硕的成果。如在农田 空间信息采集方面，开发了基于GPS的移动式田间信息采集和基于高 分影像数据的在线编辑系统。随

3、着我国北斗定位系统逐步建成和推广 应用以及在高分影像卫星发射能力的不断提高，未来基于国产定位系 统和高分影像数据的农业空间信息采集技术和产品研发是重点方向。 在农业空间数据库建库方面。由于农业空间数据具有多源、多尺度和海量的特点。因此分析农业空间数据的特点，按照数据结构、主题应用、数据服务等内容研究是构建农业空间数据建库的重要内容。在多源特征方面，农业空间数据表现两个层次。一是数据来源的多样性，如农业空间数据包含空间定位数据、遥感监测数据和大田、设施农业空间分布等多种空间地理数据。二是数据获取手段的多样性。如空间定位数据可以是GPS数据，也可以是北斗卫星定位数据。遥感监测数据可以是国产航空、航

4、天影像数据，如中巴资源卫星数据，高分影像数据。也可以是国外的航空、航天影像数据，如MODIS数据、QuickBird数据、Landsat数据等；尺度是空间数据的重要特征，是数据表达空间范围的相对大小和时间的相对长短，不同尺度所表达的信息密度有很大的差异。在农业空间尺度方面，农业空间数据的多尺度可以从两方面说明：（1）空间多尺度。空间数据以其表达的空间范围大小，分为不同的层次，即不同的尺度。这种特征表现在数据的可综合上，亦即根据数据内容表达的规律性、相关性及其自身规则，有相同的数据源形成再现不同尺度规律的数据。（2）时间多尺度。时间多尺度是指数据表示时间周期及数据形成周期。在农业空间信息决策分析

5、模型方面。由于农业行业的复杂特征， 区域特征等方面影像，结合主题应用研究专用的农业空间信息决策模型一直是农业空间新决策分析的难点。随着地学空间分析能力不断提高，融合地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等农业相关学科，也研发了大量的农业空间信息决策分析模型。比如农作物区域种植适宜性评价模型、重大动物疫情防控指挥决策模型、林火蔓延时态模型、空间分层采样和加密采样等模型。随着农业资源数据的不断积累以及大数据分析技术的快速发展，未来农业空间信息决策分析模型研究应该是跨主题、跨行业应用和分析，而不再局限于单个主体。在农业空间信息决策支持系统方面，从农业过程角度看，可以涵盖农业规划、生产、经营、管理等

6、多个方面。从行业角度看，可以涵盖种植业、养殖业、林业、农村经济、气象等多个行业。经过地理空间信息技术和现代农业信息技术的多年融合与应用，在系统建设方面，开发了大量的且应用成效较好的农业空间信息决策支持系统。以下重点介绍农业资源管理决策、重大动物疫情防控决策、农业环境评价等方面农业空间信息决策支持系统。1. 面向农业资源管理的空间信息决策系统针对现代农业发展的需要，基于空间信息技术、专家系统、通信技术、虚拟现实技术、现场视频等先进技术，整合涉农市场底牌、资源底牌、科技支撑、资金支撑四大方面的综合性农业信息，面向消费者、生产者、经营者和管理者，开发集农业综合信息查询、决策和综 合服务等功能为一体的

7、都市型现代农业221信息平台，有效协同集成农村经济信息、市场行情、产供销及影像地图服务、远程视频监控等分布式异构软件系统，以报表、动态统计图和专题地图、虚拟现实等 多样化、形象化展示、查询和分析农业空间信息，提升了农业信息化 管理水平和决策水平。2. 面向重大动物疫病防控应急指挥决策系统面向各级动物疫病防控部门的重大动物疫病防疫和应对疫病突发事件的应急决策服务，集网络GIS、GPS、计算机网络和现代通信技术为一体的重大动物疫病防控与应急决策支持平台，主要功能包括防疫信息管理、疫情信息快速采集、疫点快速确定和疫区快速划定、疫情耗费评估、应急处置分析、废弃物掩埋选址、疫情个案信息管理与分析等功能。

8、3. 农业环境评价信息管理系统农业环境评价信息管理系统，是在农业环境数据调查与数据库建设的基础上，结合农业环境监测与评价业务发展需要，实现对农业环境监测数据的存储、管理、查询、统计分析和定期数据更新。系统基于网络GIS技术和Web Services技术，采用模块化、低耦合度、开放性的设计思路进行设计与开发。系统主要功能包括：实现农产品产地监测点和耕地污染监测点的数据管理、查询、报表输出、统计分析和数据定期更新，产地环境质量和耕地环境质量评价、评价标准维护管理、评价结果地图展示、农业环境质量预测分析、生产区域划分和信息发布等功能。系统建设能为用户提供可查询、可分析、可决策的网络化的农业产地环境安

9、全和耕地污染预警监控平台，可提高相关管理工作的科学性与效率。4. 基本菜田管理信息系统基本菜田信息管理系统是基于基本菜田划定结果，采用地理信息系统技术、网络服务技术和数据库技术等先进技术，开发集数据管理、编辑更新、数据共享与交换、数据查询统计分析、空间分析与可视化等功能为一体的基本菜田信息管理平台。系统主要功能有：基本菜田信息管理功能、基本菜田信息展示功能、基本菜田占补平衡分析功能、数据共享与交换功能等。通过系统建设，实现了基本菜田划定信息的直观展示和动态管理，并为基本菜田占补平衡管理及蔬菜产业精准化和高效化管理提供信息支撑。5. 污染源普查数据分析系统污染源普查数据分析系统是利用污染普查原始

10、数据，按业务需求对种植业、养殖业普查内容开展灵活的污染源数据空间分析与决策。系统主要功能有：分析种植业在不同地域范围内的数量和空间分布特征；分析不同类型耕地（水田、旱田）、保护地、园地面积、地块数量和空间分布情况；分析不同坡度、不同耕作方式的耕地面积、地块数量和空间分布情况。制作以乡镇为最小单元的化肥、农药、地膜单位面积的施用量空间分级分布图。根据畜禽养殖业污染源普查分区， 分析不同地区畜禽养殖业污染物产生、排放情况，展现不同区域畜禽养殖业污染源分布情况。总体来说，近年农业产业结构宏观调整、动物疫情监控和应急快速响应、农业资源综合利用等需求发展势头迅猛，农业管理决策的需求变化较为频繁，农业管理部门面临着管理决策滞后、不准确等问题。要解决这些问题，还需进一步深化空间信息技术和现代农业信息融合，为现代农业空间信息决策提供技术支撑。