基于gps的楊凌國際節(jié)水博覽園設(shè)計

基于gps的楊凌國際節(jié)水博覽園設(shè)計

1自然氣象區(qū)楊凌位于陜西省關(guān)中平原西部，總面積94公里，總面積16萬。屬溫帶半濕潤氣候，年平均降水量637.6mm。楊凌國際節(jié)水博覽園位于楊凌南部,占地258畝,土壤為河灘積沙,部分土壤人工改良,地下水位一般2～5m,人工種植已有5～10年的歷史。2數(shù)據(jù)和獲取根據(jù)數(shù)據(jù)是否經(jīng)常變化將其分為靜態(tài)效據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù),然后根據(jù)其是否有地理屬性再分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。博覽園的數(shù)據(jù)分類如表1。2.1gis測量結(jié)果的轉(zhuǎn)化使用美國天寶公司的農(nóng)業(yè)動態(tài)差分GPS系統(tǒng)TRIMBLEAG132進(jìn)行博覽園的總體測量和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的調(diào)查。根據(jù)測量和定位對象的不同,分別采用點線面方式對不同的對象進(jìn)行測量。測量完畢后,先將測量結(jié)果用AG132自帶軟件轉(zhuǎn)化為CAD格式的數(shù)據(jù)文件,校正后再轉(zhuǎn)換成GIS軟件Arcview3.2使用的shape格式,同時根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)給每個點線面特征鏈接屬性信息。為了便于在GIS中使用數(shù)據(jù),將所有的數(shù)據(jù)分為幾個數(shù)據(jù)層:博覽園邊界層、建筑物層、植被層、灌溉管網(wǎng)層、道路層。通過GPS測量,獲得了以下數(shù)據(jù):①博覽園的方向、地理位置、形狀和面積;②博覽園各個地塊的形狀、大小和位置;③各個建筑物的大小和位置;④博覽園內(nèi)水井的位置;⑤輸水管網(wǎng)的位置;⑥閥門和噴頭的位置。2.2建筑物屬性數(shù)據(jù)屬性數(shù)據(jù)的獲取主要是通過調(diào)查、試驗和儀器測量的方法得到。在使用這些數(shù)據(jù)前必須將其轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)能夠識別處理的格式。所能獲取的屬性數(shù)據(jù)包括以下幾類:①氣候數(shù)據(jù):包括降雨、氣溫、空氣相對濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、太陽輻射、地溫等,主要是通過博覽園內(nèi)的氣象站獲取;②農(nóng)田數(shù)據(jù):包括種植物種類、土壤肥力和土壤水分,土壤肥力通過常規(guī)的試驗方法得到N、P、K的含量;③建筑物屬性數(shù)據(jù):各個建筑物的用途;④灌溉系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù):包括輸水管的管徑、閥門型號及參數(shù)、噴頭型號及參數(shù)、水井的井深和出水量等數(shù)據(jù)。3可擴(kuò)展性原則在設(shè)計系統(tǒng)時要遵守以下基本原則:實用性原則、可靠性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、可操作性原則、可擴(kuò)展性和開放型原則。選擇美國ESRI公司著名的GIS軟件Arcview3.2作為開發(fā)平臺,結(jié)合數(shù)據(jù)庫開發(fā)軟件MicrosoftAccess2000,以VisualBasic6.0和MapObject2.0為二次開發(fā)軟件。3.1灌溉時間確定節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)的工作模式:①確定地塊種植作物種類及其生長期、灌溉方式;②根據(jù)作物灌溉制度確定灌水量;③測定各地塊的土壤水分;④確定實際灌水量、灌溉范圍;⑤確定灌溉時間。節(jié)水灌溉管理系統(tǒng)能完成以下功能:①顯示:顯示圖層、圖表,還可以使用熱鏈接的方法顯示研究區(qū)某一處的圖片,整個研究區(qū)的建筑物通過賦予高度值進(jìn)行簡單三維顯示;②數(shù)據(jù)編輯:主要包括數(shù)據(jù)的增加、修改、復(fù)制粘貼、表格鏈接和歸納統(tǒng)計;③圖表分析:系統(tǒng)提供的圖表形式主要有面積圖、條形圖、柱形圖、折線圖、餅圖和散點圖;④空間分析:緩沖區(qū)分析、插值分析和網(wǎng)絡(luò)分析;⑤地圖輸出:對于要輸出的圖層,首先進(jìn)行頁面設(shè)置,然后添加必要的地圖要素,之后就可以通過“l(fā)ayout”將其作為專題地圖輸出并打印。3.2數(shù)據(jù)庫的開發(fā)。根據(jù)數(shù)據(jù)庫博覽園事務(wù)處理系統(tǒng)主要是用來處理博覽園日常工作。該系統(tǒng)由4個子系統(tǒng)組成:生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、物資管理子系統(tǒng)、資金管理子系統(tǒng)、定位觀測子系統(tǒng)。使用MicrosoftAccess2000開發(fā)了不同的數(shù)據(jù)表,用這些數(shù)據(jù)表組成了各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。通過該系統(tǒng)可以收集和存儲數(shù)據(jù),還可以查詢和編輯這些數(shù)據(jù),最重要的是可以迅速而準(zhǔn)確地生成各種報表和文檔,向管理者及時提供大量的經(jīng)過處理的有用信息,為管理者決策提供服務(wù)。3.3制作貧困全景照片這個子系統(tǒng)主要是通過二維虛擬現(xiàn)實技術(shù)在網(wǎng)上把博覽園的情況以圖片或者流媒體影像等形式發(fā)布出去。使用IBM公司的二維虛擬軟件Hotmedia3.5。首先在博覽園主軸線上多設(shè)幾個點,制作多幅全景照片。在博覽園某一地點用數(shù)碼相機(jī)拍攝完360°完整場景照片后,先用Photoshop7.0對這些照片進(jìn)行拼接、剪切、合層和調(diào)色,這樣做成一幅全景照片。然后將全景照片加載到Hotmedia3.5,進(jìn)行軟件參數(shù)設(shè)置后用Cuteftp6.0發(fā)布上網(wǎng)。3.4多源異構(gòu)界面電路設(shè)計使用VB6.0和Mapobject2.0組件進(jìn)行系統(tǒng)集成,主要是所有的子系統(tǒng)集合在同一個操作界面,并可以方便地調(diào)用以上子系統(tǒng)產(chǎn)生的圖表、圖形和分析結(jié)果。界面分為主界面和子界面。主界面為用戶提供一個操作平臺,子界面供用戶操作,直接調(diào)用圖層和訪問數(shù)據(jù)庫。4存在的主要問題用GPS技術(shù)將博覽園進(jìn)行了測量并將其數(shù)字化,同時開發(fā)了博覽園灌溉管理系統(tǒng),初步嘗試了將“3S”技術(shù)運用到區(qū)域農(nóng)田節(jié)水管理,為區(qū)域農(nóng)田節(jié)水灌溉信息化提供了示范,具有一定的實際應(yīng)用意義。目前,該研究存在的主要問題有:①田間數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確的獲取及數(shù)據(jù)自動傳輸,這其中關(guān)鍵是田間數(shù)據(jù)采集儀