当前,我国正处在由传统农业向现代农业转变的时期,信息技术在农业生产领域中已得到广泛应用,其中地理信息系统(GIS)技术的应用正凸显其优势。通过GIS建立起空间数据库可以获取空间位置特征的信息,从而使原来抽象、枯燥的空间关系及数据信息变得十分生动、直观、易于理解。GIS技术的应用对提高农场的现代化经营水平具有重要意义,能够大幅度减少农资消耗,降低生产成本,提高农场效益。本文研究的基于GIS的农场管理系统整体架构采用分层结构,分为感知层、传输层、数据管理层和应用层四层。感知层处在四层架构的最低层,主要负责数据采集工作,通过各类传感器采集田间环境及作物信息,为传输层提供精确的实时数据；传输层负责数据传输工作,将感知层采集到的数据通过ZigBee无线网络发送到中心节点,再由中心节点统一向上层系统传输。针对空间范围大,中心节点多的情形,研究了ZigBee无线网络的中心节点优化布置问题,在满足连通条件下,使中心节点数量达到最小。数据层主要管理农场基础地理空间数据、农田环境属性数据、农情实时采集数据、农作物种植信息数据、农资及设备管理数据、用户信息数据等,并统一进行存储；应用层是整个农场管理系统的应用平台,用户通过它实现对农场生产现场信息和农场管理信息的智能化管理,为农场生产提供决策支持。整个系统采用C/S开发模式,以Visual Studio 2010作为开发平台,C#语言作为开发语言,采用模块化、可视化、组件式方法进行开发。引入GIS技术,采用MapInfo公司的MapX组件作为GIS平台,开发了农场的地理空间管理平台。以SQL Sever 2008作为数据库平台,实现整个系统数据的管理。系统采集包括空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度和光照度等农田基础数据,同时对农事操作情况、作物资料信息、设备信息、农场人员信息进行管理。系统不仅实现了对农场地理信息和环境信息的精确定位与查询,而且实现了对农场经营的科学管理,同时,系统为农场提供了以利润最大为目标函数的农作物最优种植模型,使资源达到最大效用。基于GIS的农场管理系统的研究与开发,改变了农场传统管理模式,由手工管理转变为信息化管理,大大提高了农场工作效率和科学管理决策水平,具有较好的推广和应用价值。