目录
摘要 1
关键词 1
1 绪论与文献综述 3
1.1 农业空间信息管理系统 3
1.2 种植制度数字化设计 4
1.3 种植制度数字化设计系统 5
1.4 当前研究主要问题 6
1.5 本研究研究目标 6
1.6 本章小结 6
2. 研究方法及系统设计 8
2.1 研究思路 8
2.2 技术路线 8
2.3 系统设计 9
2.3.1 功能设计 9
2.3.2 架构设计 9
2.4 本章小结 11
3. 种植制度设计服务构建与系统实现 12
3.1 系统数据库 12
3.1.1 基础空间数据 12
3.1.2 历史气象数据 12
3.2 种植制度设计服务构建与发布 12
3.2.1 种植制度设计模型 12
3.2.2 种植制度设计服务设计 14
3.2.3 种植制度设计服务构建 15
3.2.4 空间模型服务发布 17
3.3 Web端种植制度设计APP的实现 18
3.3.1 双季稻种植区域设计 19
3.3.2 单季稻种植区域设计 21
3.3.3 冬小麦种植区域设计 22
3.3.4 春玉米种植区域设计 24
3.3.5 夏玉米种植区域设计 25
3.4 本章小结 27
4. 讨论 28
5. 致谢 29
6. 参考文献 30
粮食作物种植制度数字化设计系统构建研究
摘要
中国人口众多，粮食消费量大，粮食安全问题一直是我国首要问题。近年来，全球性的气候变化显著，对处于传统农业到现代化农业转型期的中国有着很大的影响。构建良好的种植制度可以在很大程度上提高粮食种植的效率与水平，从而提高产量与质量。与此同时，基于前人种植制度设计理论和实践经验，构建数字化的种 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072# 
植制度设计系统系统，通过互联网云平台进行发布共享，可以大大降低相关人员的操作难度，提升使用效率，便于种植制度设计技术的推广与应用，促进我国粮食生长的数字化、智慧化发展。本研究设计和构建粮食作物种植制度数字化化设计系统，基于19512015年间全国635个气象站的气象数据，围绕水稻、小麦和玉米这三种粮食作物进行数字化种植制度设计，主要工作有：（1）构建空间数据库：将635个气象站的原始点数据进行自动化分类生成所需的空间数据数据。（2）种植制度模型服务构建：利用Python语言在ArcGIS环境下，将前人对种植制度设计模型构建成在线处理服务。（3）Web端APP实现：采用WebGIS模块化开发技术，基于ESRI的Web Appbuilder实现粮食作物数字化设计系统Web应用程序，供用户使用。
引言
1 绪论与文献综述
粮食是人类生存发展不可或缺的物质基础[1]，农业是所有产业中最独特，最重要的一环，是人类生存活动最基本的要求。中国拥有接近14亿人口，粮食消费量巨大。伴随着人口的增长以及经济发展，粮食短缺和粮食安全成为制约我国的发展重要原因[2]。近年来，伴随着全球气候变化，未来我国将出现极端气候事件频发，农田气候条件多变的特点，这对我国的粮食作物生产是一个巨大的挑战。当前，中国农业正处于一个结构转型期，大田农业生产基本遵循着传统的模式，农业机械化普及率偏低，农业逆境抗性处理能力差，造成了一直以来大田农业生产一直处于“看天吃饭”的状态，这严重制约了我国粮食高产优质的生产，成为我国粮食安全保障的一个不稳定因素[35]。因此，对我国主要粮食作物，水稻、小麦、玉米，进行合理地种植设计，优化种植作物布局，有效利用与开发农业气候资源可以有效应对国内气候的变化，提高农业生产效率，有利于在一定程度上缓解我国粮食安全问题[6]。
然而，我国土地广阔，气候复杂，农业资源空间分布不均，农业生产活动季节性规律显著，大田农业生产信息具有时空不稳定和动态性的特点。在这种条件下，完善的种植制度设计需要面对大量而又复杂的农业空间数据。传统的农业空间数据管理、检索、分享等所运用的技术理论存在着管理复杂、检索时间长、准确度低下，等局限性，无法满足用户日益增长的需求。因此运用先进的方法对农业空间信息进行管理和研究，实现对现有农业空间信息的快速批量处理，己经成为基于农业空间信息管理大田生产的主流方向[7]。当前，信息技术发展促进了以互联网技术为代表的新技术的广阔应用，并与生活的方方面面相结合。作为人类生存的基础，农业无疑是当前数字化智能化的重点结合与应用方向，高效的网络化、自动化方式将取代高成本低效率的人工方式，智慧农业正逐渐成为农业未来的主流趋势。因此，运用网络地理信息系统（Web GIS）的方法来进行种植制度设计已经成为了一种新的方式。
1.1 农业空间信息管理系统
21世纪以来，GIS发展迅速成为了主流的空间分析方向，通过对农业田块单位的空间数据整理，分析，可以实现农业生产的信息化。美国，欧盟，日本等发达国家将GIS与农业相结合，进行农产品生态区划、建立合理的种植制度管理，克服了传统农业固有的弱点，极大地提高了农业生产管理决策的科学性和定量化水平,取得了显著的经济、社会和生态效益[8]。而我国对农业种植制度的设计研究正基于大量的农业空间数据与GIS的分析[911]。

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