试析精确农业中土壤养分特性信息采集、数据处理及空间变异性的研究

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1、江苏大学硕士学位论文精确农业中土壤养分特性信息采集、数据处理及空间变异性的研究姓名：江永真申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：陈翠英20050605江苏大学硕士学位论文摘要近几年，我国在推进新的农业科技革命中，对国外“精确农业”的研究与发展，给予了极大的关注。精确农业的应用实践和快速发展，能够使人类充分挖掘农田的潜力、合理利用水肥资源、避免环境污染、大幅度提高农产品产量和品质，代表了新时期可持续发展的主要方向，将是2l世纪推动我国农业科技革命的重要研究课题。精确农业的基本思想来源于对羽问状况时空差异性的认识，主要目的是根据田间差异性采取个性化的管理措施，达到普遍优化，从而提高

2、效率和效益。显然，田间土壤养分特性信息的采集和加工处理以及田间养分特性空间分布的恰当描述，就成为首要的任务。目前，精确农业的实施还远未达到实用阶段。整个精确农业的实践需要农学、农业工程学、数学、技术经济学和计算机技术的支持。本文以镇江市瑞京园高科技农业示范园区精确农业项目为依托，重点研究农田土壤养分特性空间变异性的处理方法及其应用。本文开发了一个适用于农田土壤养分特性信息采集和显示的农田地理信息系统FGIS。该系统具有与GPS的接口，能够自动获得农田边界地图，划分土壤采样网格，进行GPS导航采样，对采样数据进行处理，生成土壤养分空问分布图。论文利用FGIS进行土壤采样，根据采样数据对几种

3、常用的空间插值方法进行比较，选择了一种比较适合的方法——克里格插值法，对测定地块土壤特性的空间变异性进行了研究和分析。在这个基础上，建立了一个土壤养分分区管理模型。论文还把随机模拟技术引入了土壤特性的空间变异性研究中，对土壤特性空间分布的不确定性进行研究，从而对插值结果以及管理决策做出风险性评价。关键词：精确农业GIs空间变异克里格插值随机模拟江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInthepastfewyears．duringtheprocessofJlewagriculturetechnologicalrevolution，researchesofthe“PrecisionFarmin

4、g”havebeenpaidmuchattention．WiththepracticeanddevelopmentofPrecisionFarming，mailwillfullymakeuseofthepotentialoffarmland，reasonablyutilizewaterandfertilityresources，avoidpollutionoftheenvironment，andgreatlyimprovetheyieldandqualityofcops．Itisthemaindirectionofsustainabledevelopmentinthenewage，and

5、istheimportantresearchwhichwillboostagriculturerevolutioninthe21stcentury．PrecisionFarmingoriginatesfromtherealizationofthetempo—spatialdiversityoffarmlandstatus．Itsmaingoalistoadoptindividualmanagementaccordingtofielddiversities，reachoptimization,andimproveefficiencyandbenefits．Thefirstthingisto

6、collectfieldinformation，processdata，andproperlydescribethefieldstatus．Atpresent，there’Salongwaybeforereal—worldapplicationofPrecisionFarming．Thesystemneedssupportofmulti-disciplines,likeAgronomy,AgricultureEngineer,Mathematics，EconomyandComputerScience．BasedonaprojectfromtheRuijingPark———Demonstr

7、ationParkofHigh—techAgriculture，ZhenjiangCity,thispaperfocusesontheprocessoffarmlandspatialinformationanditsapplication．FGISsoftwarepackage，mainlytargetedagriculturalGISsystem，isdeveloped．ItCaninterfacestoGPShardware，a