基于GIS的农田管理系统Word文件下载.docx

基于GIS的农田管理系统Word文件下载.docx

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农田属性的数据采集与录入。

农田属性数据可以通过手工录入和自动采集两种方式。

建立数据分析服务器。

分析数据，建立模型，实现智能决策。

提供web服务，通过internet跨地域访问农田GIS系统。

1.2实现环境

基于GIS的农田管理系统，用于农田各项参数数据管理，分析，智能决策。

数据与地理位置相关联，形成各项参数数据在地图上的分布图。

通过web技术将农田GIS信息共享，协调各部门工作。

1.3约束条件

大部分Webgis产品和方案只能实现通过internet访问GIS数据库，而不能修改，增加，删除GIS数据库信息。

农田属性的自动采集仍有难度。

如何实现智能决策。

开发人员及经验不足。

如何确定用户需求

2.管理

2.1重要的发现

Gis技术及webgis技术的发展。

Webgis已经发展了许多较成熟的工具。

如MapServer，MapGuideOpenSource等。

它们大都能实现：

支持分块的（tiled）矢量和栅格数据。

地图元素（如比例尺、图例，参照图等）自动控制。

图像比例自动调节。

利用逻辑或正则表达式生成专题地图。

2.2注释

2.3建议

根据限制性条件。

可以使用快速原型法。

先建立简单实验性的模型，经过用户体验后，进一步确定用户需求和发现问题等。

2.4效果

3.方案选择

3.1选择系统配置

从功能性，稳定性，可扩展性，知识产权，费用，科研方便性等方面考虑系统的主体部分，包括Gis数据库服务器、GIS服务器、web服务器、服务器操作系统，使用一系列开源软件。

服务器操作系统：

Linux

Web服务器：

Apache

CGI语言：

PHP

GIS服务器：

MapServer

GIS数据库：

Mysql

3.2选择方案的标准

稳定性：

系统做为一项Internet服务，稳定性有软高要求。

健壮性：

系统完整健壮也不重复累赘bug较少。

兼容性：

软大的兼容性使更多软件互作。

安全性：

网络安全和数据安全越来越受到重视。

开源性：

开源性的软件具有免费、较健壮、便于深度开发等优点。

4.系统描述

整个系统模型如图（图2）所示分为三个层次（数据层、服务层、应用层）和两个模块（智能决策、数据维护）。

数据层为模型核心。

分为GIS数据库（计划采用MYSQL数据库）、文件系统（为地图信息文件，可以使用MAPINFO、ACRGIS等软件制作）、网络数据（可以调用国际公用地理信息，如GoogleEarth的卫星地图信息）

数据层向服务层提供数据服务。

同时与智能决策模块进行数据通信。

知识库和作物生长模型调用数据层返回决策信息。

数据维护模块，通过数据动态采集和数据人工录入两种方式维护数据层。

Web服务器和GIS应用服务器共同组成服务层。

服务层为连接上Internet上的用户和各部门提供服务。

Web服务器提供www服务，Gis应用服务器与www服务器藕联，提供Webgis服务。

Gis应用服务器调用、解析和统一数据层数据。

并以函数库的形式，接受PHP脚本调用。

PHP脚本由PHP解释器解析，与html、Javascript、Css一起组成用户界面。

应用层的各用户各部门与Internet连接，通过IE浏览器与web服务器进行通信。

完成其功能。

4.1缩写词

IE:

InternetExplorer。

微软开发的万维网浏览器。

Apache：

Apache源于NCSAhttpd服务器，经过多次修改，成为世界上最流行的Web服务器软件之一。

PHP：

PHP是一种HTML内嵌式的语言，PHP与微软的ASP颇有几分相似，都是一种在服务器端执行的嵌入HTML文档的脚本语言，语言的风格有类似于C语言，现在被很多的网站编程人员广泛的运用。

Mysql:

MySQL是一个小型关系型数据库管理系统，开发者为瑞典MySQLAB公司。

目前MySQL被广泛地应用在Internet上的中小型网站中。

4.2各子系统的可行性

数据层、服务层都有较成熟的实例支持。

且各层的各组件都有相应的替代方案。

如GIS数据库可以在mysql、Oracle、DB2、SQLServer之间选择。

而GIS应服务器只是暂定为Mapserver。

数据层、服务层组成系统基础。

开发重点在于各软件安装调试和php脚本客户端编写。

应用层面上，大多数连接Internet计算机都具备运行系统的环境。

只需注意IE浏览器版本不要过低，Cookie设置开启，IE未受到病毒破坏。

智能决策模块提供图1所示的智能决策功能。

具有开发难度。

建议在完成系统其它部分后开发。

可以设想智能决策应用程序提供一组函数接口给PHP和web服务器。

数据维护模块的数据人工录入，在掌握好录入法规，设计好录入界面后，较容易实现。

数据维护模块的数据动态采集。

在硬件和接口方面难度较大。

也可以后续完成。

实现动态数据录取会使整个系统数据的数量级增加。

其数据分析量也大大增加。

对数据库的要求增加，智能决策模块也要对应开发。

实现数据实时更新，分析，决策，查询应是未来的一个发展方向。

5.数据源评估

整个系统的数据来源有四。

数据维护模块的数据人工录入。

通过Arcgis、mapinfo等软件将地图矢量化（形成文件系统），并添加相应属性信息。

数据质量来源于实际地图的质量，软件质量，软件操作水平，属性数据质量等。

数据更新为定期更新。

数据质量主要取决了采集属性信息的硬件性能。

其次是自动分析整理数据的方案。

还和数据的传输有关。

数据为实时更新。

用户的数据反馈。

这个方向的数据流，目前webgis实现较少。

现在Webgis数据流主要是正向的查询功能。

本系统很大方面是为了实现各部门间的协调工作。

所以增加用户向GIS数据库方向的数据流，实现用户对GIS数据库信息的增加，修改是必要的。

此种数据更新方式为不定时更新。

网络数据。

调用网络公用GIS数据，如Googleearth卫星图数据。

数据主要用于参考。

如果实现数据交互，可能产生较大意义

6技术风险评估

图2模式示意图中。

蓝色三层模块加上数据层是整个系统的基础核心。

且能完成系统GIS数据管理、查询、分析等功能。

采用软件大都为开源软件，实现这一基础核心，技术风险相对较小。

是完成整个系统的良好基础。

智能决策模块，应用到知识库、生长模型。

是知识的集中区。

是系统进一步研发的核心。

可以在完成基础核心的条件下，制作智能决策模块的原型，做进一步的评估。

数据动态采集也是一个难点。

其现实与否，很大程度上影响着整个系统。

在完成基础核心的基础上进行原型开发。

7.成本-效益分析

基于GIS的田间管理系统可用于田间数据的管理、分析、监测和决策。

使用开源体系的基础核心成本较低，可以实现很大一部分功能。

实现数据动态采集，实际上增加了田间监测功能。

成本较高。

其效益根据用户需求而定。

实现智能决策模块，实际上是增强了分析数据的能力，实现专业上的数据分析。

成本视智能决策的复杂程度而定。

效益视用户的需求，和决策的准确性而定。

8.系统开发与运行环境评价

基础核心计划运行在一套开源或免费软件体系上。

其功能和稳定性在长期实用中经受住了考验。

Linux+Apache在web服务器方面性能优于windows+iis，php一个广受欢迎的cgi网络编程语言。

Mysql对于中，轻量级运用也游刃有余。

Mapserver由明尼苏达大学开发，是这一开源体系的成员。

开源软件不仅允许免费使用，而且公开源码方便深入研究。

基础核心的开发主要集中在php脚本及其它客户端代码的开发上。

脚本开发调试过程比其它高级语言困难，无强有力的IDE。

主要靠一些文本性的工具。

预计智能决策模块和数据自动采集接口采用C语言编写。

9.有关法律问题

由于采用开源体系，避免了许多版权问题。

在知识产权保护上，PHP脚本客户端以及智能决策库是重点。

10.其他

系统的开发希望与学生的毕业课程及文章的发表相关、同步。

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