精细农业的技术组织、决策分析及在我国的应用实践 |
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数据分析 一般采集的数据都是以文本表形式表示，需要利用一些数学方法进行处理，生成分布图。 1) 产量数据分布图 由于产量数据是通过连续采样获得的，一般使用平滑技术（实际上是一种低通滤波方法）。通常使用移动平均法来平滑数据曲面，它能消除采样测试误差，清晰地显示区域性分布规律和变化趋势。通过聚类分析生成具有不同产量区间的产量分布图。 2) 土壤数据分布图 由于土壤采样是非连续的采集土样，需要估计采样点之间的数据，这种估计过程称为插值。即用已知采样点的土壤数据估计相邻未采样点的土壤数据的一种方法。常用的插值方法有：最近相邻、局部平均、距离倒数加权、等高线和克里格等。当土壤采样点数较多时，克里格方法是最好的插值方法。该方法利用半方差图确定土壤数据变化程度和合理的采样间距。当实际采样间距大于合理的采样间距时，就不能保证插值精度，这时可用其它方法处理。 3) 苗情、病虫害分布图 由于该数据采样即不象产量测量连续采样，也不象土壤采样以栅格采集土样，而是在行走中，人为定点，记录数据。这样的数据处理一般采用趋势面分析，即用某种形式的函数所代表的曲面来逼近该信息的空间分布。趋势面分析从总体上反映了苗情、病虫草害的空间变化性趋势。 未来的发展趋势是数据采集和数据分析统一起来，将田间观测者的地理位置和田间观测数据，通过便携PC和天线发往办公室PC，利用软件自动生成田间数据分布图。 决策分析 “精细农业”技术是根据田间采集到的不均衡空间分布数据及有关作物其它信息，经过决策分析，来控制投入方式和施用量。决策分析是“精细农业”的核心，直接影响“精细农业”技术的实践效果。GIS用于描述农田空间上的差异性，而作物生长模拟技术用来描述某一位置上特定生长环境下的生长状态。只有将GIS与模拟技术紧密地结合在一起，才能制定出切实可行的决策方案。二者结合可按以下三种形式操作：一是GIS和模拟模型单独运行，通过数据文件进行通讯。二是建立一个通用接口，实现文件、数据的共享和传输。三是将模拟模型作为GIS的一个分析功能。GIS作为存储、分析、处理、表达地理空间信息的计算机软件平台，其空间决策分析一般包括网络分析、叠加分析、缓冲区分析等。作物生长模拟技术是利用计算机程序模拟在自然环境条件下作物生长过程。作物生长环境除了不可控制的气候因素外，还有土壤肥力、墒情等可控因素。GIS提供田间任一小区、不同生长时期的时空数据，利用作物生长模拟模型，在决策者的参与下，提供科学的管理方法，形成田间管理处方图，指导田间作业。 |
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