農(nóng)業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)解決方案(正本)

1、農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程專家服務(wù)指導(dǎo)平臺建設(shè)一、 項目背景安徽天禾農(nóng)業(yè)科技股份有限公司位于安徽省合肥市，是以安徽省種子總公司為核心成立的股份有限公司 ，注冊資金 3280 萬元,，主營種業(yè), 擁有全國種子經(jīng)營許可證,信用資信等級為AAA級,為安徽省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)。 2003 年被評為中國種業(yè)50強(qiáng),同年被評為“質(zhì)量信得過企業(yè)”,安徽省工商行政管理局和省農(nóng)業(yè)委員會授予“誠信種子企業(yè)”稱號。公司現(xiàn)有職工88人,其中博士4人、研究生15人、推廣研究員8人,高級農(nóng)藝師18人,國家級、部級專家3人,中、高級科技和管理人員占職工總數(shù)的85%以上。擁有現(xiàn)代化的種子倉庫l2000,其中常溫庫800O, 低溫庫4000，加

2、工間300O,現(xiàn)代化的種子加工流水線4條。擁有種子檢驗專用工作室建筑面積11000，配備近紅外分析儀等質(zhì)量檢驗、檢測設(shè)施 120臺(套)。公司遵循“質(zhì)量第一、信譽(yù)第一”的經(jīng)營理念,研發(fā)生產(chǎn)的“天禾”牌天協(xié)1號,天禾優(yōu)3號、天協(xié)6號、天優(yōu)香8號等雜交水稻良種,皖油14 、皖油 17 、皖油 19 、天禾油1號、天禾油 2 號 , 天禾油 6 號、皖油24 、天禾 98 、核雜 7 號等系列油菜良種 , 夭禾 3 號、天禾 5 號等雜交玉米良種, 華密系列西甜瓜良種、保鈴棉種深受廣大農(nóng)戶歡迎。以王實為總經(jīng)理的經(jīng)營層股東，求是敬業(yè)，奮力拼搏，以激勵促發(fā)展，以創(chuàng)新就實效，天禾種業(yè)的發(fā)展進(jìn)入歷史新篇章。

3、為配合天禾種業(yè)公司實現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息化，提高公司管理水平，實現(xiàn)“四管一代”的全程服務(wù)模式，提高企業(yè)競爭力，鄭家企業(yè)效益，打造中國種業(yè)第一苗。安徽博微廣成信息科技有限公司將基于公司的信息化站虐建設(shè)目標(biāo)，在濱湖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園運(yùn)行機(jī)制的基礎(chǔ)上，根據(jù)公司實際需求，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為天禾種業(yè)提供具有高端性、前瞻性，并能縫補(bǔ)試試的整體現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案。二、 系統(tǒng)框架農(nóng)業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是：采用先進(jìn)的“3S“和空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，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(zhǔn)確、高效、快速、全面、規(guī)范的農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)。充分利用GIS的技術(shù)特

4、點(diǎn)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、管理、決策與空間信息管理融為一體，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總體框架農(nóng)業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)按照農(nóng)業(yè)管理需要設(shè)計，包含農(nóng)業(yè)信息采集、信息存儲、信息管理、服務(wù)、應(yīng)用分析等內(nèi)容。系統(tǒng)總體框架結(jié)構(gòu)如圖所示： 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖2邏輯結(jié)構(gòu)農(nóng)業(yè)綜合管理信息系統(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(yīng)用功能。系統(tǒng)支撐層提供支持系統(tǒng)運(yùn)行的各種環(huán)境，如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信設(shè)施、數(shù)據(jù)庫、模型庫、方法庫

5、、知識庫、GIS系統(tǒng)以及各種開發(fā)工具等。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)綜合管理需要大量的數(shù)據(jù)做支撐，其中包含大量的實時監(jiān)控（測）數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)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(yīng)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、基礎(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、決策業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、模型庫、預(yù)案庫、專家知識庫?？臻g數(shù)據(jù)庫內(nèi)容分為：基礎(chǔ)電子地圖、農(nóng)業(yè)專題電子地圖?；A(chǔ)電子地圖主要包括：行政區(qū)劃圖、重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)和政治目標(biāo)分布圖、居民分布圖、道路交通圖、社會經(jīng)濟(jì)狀況分布圖、常規(guī)組織機(jī)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；專題電子地圖則可劃分為：農(nóng)作物產(chǎn)量

6、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?；A(chǔ)業(yè)務(wù)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(zāi)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(yù)報、災(zāi)害天氣（高溫、臺風(fēng)、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)、土壤陽離子交換能力（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(zāi)害數(shù)據(jù)庫主要有歷次水旱災(zāi)害受災(zāi)情況、經(jīng)濟(jì)損

7、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(yīng)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)管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫主要存儲農(nóng)業(yè)管理單位日常辦公涉及相關(guān)的業(yè)務(wù)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(wù)管理等文字、圖片、圖表、影像數(shù)據(jù)。決策業(yè)務(wù)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(yù)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(yù)測模型、病蟲害預(yù)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)則性知識和規(guī)律性知識4類。4系統(tǒng)

8、架構(gòu)農(nóng)業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)由農(nóng)業(yè)信息服務(wù)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)三部分組成。（1）農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)站農(nóng)業(yè)信息服務(wù)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服務(wù)。（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(luò)化的平臺，可為農(nóng)業(yè)管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、郵件等服務(wù)。（3）農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)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(jī)、自動化、通信和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)與地理學(xué)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)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

9、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(jìn)行定期的信息獲取以及動態(tài)分析和診斷預(yù)測，耕作措施和管理方案在內(nèi)的信息系統(tǒng)。將傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理提高到一個以快速調(diào)查和監(jiān)測、適時診斷和分析、高效決策和管理為標(biāo)志的全新的與信息時代相適應(yīng)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的新階段。包括：農(nóng)業(yè)信息采集、農(nóng)業(yè)資源動態(tài)監(jiān)測、農(nóng)業(yè)管理、分析與決策支持、“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”示范。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)作物的生長情況、農(nóng)作物的災(zāi)情分布、土壤肥力等多種信息，提高信息采集、傳輸水平，提升應(yīng)急監(jiān)

10、測能力。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(jìn)行處理、統(tǒng)計分析，使用戶能夠?qū)Ξ?dāng)前農(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)管理、分析與決策支持是在農(nóng)業(yè)資源綜合數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，針對農(nóng)業(yè)管理需求，進(jìn)行建設(shè)的以信息管理、決策支持為主要內(nèi)容的信息應(yīng)用系統(tǒng)。主要包括四部分：農(nóng)業(yè)資源信息、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息、農(nóng)業(yè)災(zāi)害信息、農(nóng)業(yè)管理信息。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)資源的評估與管理。 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息，實現(xiàn)農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物長勢預(yù)測與估產(chǎn)。農(nóng)業(yè)災(zāi)害信息，實現(xiàn)病蟲災(zāi)害、環(huán)境災(zāi)害、林火災(zāi)害等的預(yù)測與應(yīng)急反應(yīng)。農(nóng)業(yè)管理信息，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、科技成果、基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)

11、業(yè)資源等信息的管理。“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”示范是把決策支持的功能應(yīng)用到田間管理，對地塊小區(qū)的差異性進(jìn)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)管理過程的各個環(huán)節(jié)提供科學(xué)的決策。主要包括四部分：平衡施肥專家系統(tǒng)、精準(zhǔn)水分灌溉控制、植保專家系統(tǒng)、耕地地力調(diào)查。三、 系統(tǒng)功能1農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)站l 信息發(fā)布實現(xiàn)對涉農(nóng)信息的后臺管理、信息發(fā)布等功能。提供Office式的信息編輯后臺管理，便于操作。l 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。l 信息上報信息上報建立農(nóng)民、農(nóng)村、農(nóng)業(yè)基層管理單位與農(nóng)業(yè)主管單位的信息走廊，可通過該“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(zāi)害信息等。l 網(wǎng)上點(diǎn)播主要

12、為農(nóng)民、農(nóng)業(yè)管理單位提供點(diǎn)播農(nóng)業(yè)科技、農(nóng)技講座、法律法規(guī)的網(wǎng)上點(diǎn)播服務(wù)。2農(nóng)業(yè)辦公自動化系統(tǒng)l 公文流轉(zhuǎn)主要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)部、省、市農(nóng)業(yè)機(jī)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規(guī)范。l 工作安排包含通知、工作會議、工作任務(wù)、公務(wù)用車等安排。l 網(wǎng)上辦事實現(xiàn)對農(nóng)藥、獸藥、飼料、農(nóng)機(jī)、無公害農(nóng)產(chǎn)品及綠色食品的認(rèn)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)果公告等基本功能。l 郵件系統(tǒng)基于本應(yīng)用單位的內(nèi)部郵件系統(tǒng)，便于郵件、短信等服務(wù)。3農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)l 數(shù)據(jù)采集功能 遙感數(shù)據(jù)采集模塊：主要用來對地面衛(wèi)星接收站傳回的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、入庫。GPS數(shù)據(jù)采集模塊

13、：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)。 l 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(jìn)行處理、分析、分類，抽取出土地利用與變化的相關(guān)信息進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行處理、分析、分類，抽取農(nóng)作物生長情況入庫。農(nóng)作物災(zāi)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(jìn)行處理、分析、分類，抽取農(nóng)作物災(zāi)情分布入庫。土壤水分監(jiān)測模塊

14、：通過對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、分類，抽取土壤水分信息入庫。l 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按照市場經(jīng)濟(jì)的原則，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(jìn)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(biāo)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(jìn)行長勢監(jiān)測及估產(chǎn)。病蟲害預(yù)測、診斷及應(yīng)急反應(yīng)：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。l “精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”示范功能 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

15、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(jìn)行定位、定量施肥。精準(zhǔn)水分灌溉控制：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(diǎn)、定量控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(jì)作物為重點(diǎn)，以病、蟲、草、鼠、藥害為對象，進(jìn)行鑒別、預(yù)測、防治工作。耕地地力調(diào)查：根據(jù)耕地綜合生產(chǎn)能力水平，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)提供重要依據(jù)。l 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?；诳臻g信息的統(tǒng)計：通過設(shè)定時間、空間、屬性條件進(jìn)行統(tǒng)計，并將統(tǒng)計結(jié)果以圖文一體的報表輸出?？臻g分析：對各種空間關(guān)系進(jìn)行分析，并將分析結(jié)果以圖文一體化的報表方式輸出，為管理決策提供參考。制圖輸出：對專題符號庫進(jìn)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基礎(chǔ)的專題圖。l 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