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精确农作是近年来国内外农业科学研究的热点,对于数字农业和现代农业的发展具有重要的科学价值和实践意义。本研究以精确农作技术思想为指导,以作物管理知识模型为基础,结合计算机技术、空间信息技术和数据通讯技术,构建和实现了基于知识模型的便携式精确农作系统,包括单机版(KMPSPF)和Web Services版(KMPSPFWS)。系统可以为农业生产者、推广人员和科技人员提供智能化和便携式的信息服务,实现了区域尺度和田块尺度上精确管理方案的制定,从而为精确农作管理提供了新的服务载体,也为便携式信息农业系统的研制提供了新的方法。本研究在已有作物管理知识模型的基础上,运用系统分析原理和软件开发技术,构建了作物管理知识模型类库;并结合PDA技术、嵌入式GIS技术、GPS技术,研制了基于知识模型的便携式精确农作系统单机版(KMPSPF),系统不但实现了基于知识模型的精确设计功能,还具有定位导航、农田信息采集等功能;最后结合Web Services技术,构建了基于知识模型的便携式精确农作系统Web Services版(KMPSPFWS),将作物管理知识模型的决策功能与Web服务功能进行了有机耦合,同时在单机版系统功能的基础上,增加了实时数据采集、信息传递等功能。KMPSPF和KMPSPFWS中,采用紧密集成方式对作物管理知识模型和嵌入式GIS进行有效耦合,实现了属性数据和空间数据的直接传递与调用,模型和GIS具有共同的界面。嵌入式GIS开发采用了嵌入式地理信息系统开发平台eHotGIS,该平台的数据结构为嵌入式设备量身定做,结构紧凑、精炼,非常适合在资源紧缺的PDA设备上使用。GPS通讯和数据处理采用OpenNETCF的Smart Device Framework来实现,通过调用GPS相关类的接口函数实现了与GPS模块的通讯和空间数据的提取,从而提高了开发效率。Web Services是在VisualStudio.NET平台下,使用C#语言构建和实现的。在江苏省吴江市的应用结果表明,系统的设计思想和结构框架符合精确农作系统的发展要求,实现了农业生产的精确化和信息化管理。系统操作简单,结果显示直观,可帮助用户随时随地按照不同生态区的气候、土壤等条件或田间每一操作单元的基础信息制定适宜的栽培管理方案,最大限度地优化使用各项农业投入,从而获得最高产量和最大效益。