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本研究以攀枝花烟区作为研究区域,运用Flex技术建设WebGIS烟草精准施肥信息系统。本文首先在分析国内外WebGIS和施肥信息系统发展现状的基础上,基于ArcGIS Server REST API、ArcGIS API for Flex等技术完成了攀枝花烟草精准施肥信息系统的总体设计;然后借助GIS技术利用基础地理数据、土壤采样分析测试结果等资料构建了烟区生态环境数据库,依据施肥建模理论运用烟草田间肥料试验数据建立了烟草施肥模型;最后在集成开发环境Flash Builder中以MXML和ActionScript3.0为开发语言,按照系统总体设计编程实现了数据库与施肥模型的耦合,开发了系统的各个功能模块,完成了程序网络部署与发布,得到了WebGIS烟草精准施肥信息系统并进行生产应用。主要研究结果如下:(1)基于Flex框架,采用B/S模式分层体系结构和组件式开发理念,完成了系统总体设计。系统体系采用B/S(Browser/Server)模型,分为数据层、服务层、业务层、表现层四层结构;系统功能采用组件式开发原理,分为用户登录、地图操作、精准施肥、附属功能4大类17个功能模块,涵盖基本地图操作、地块基础信息查询、人机交互施肥决策、烟基管理等各项功能。(2)利用GIS技术设计并建立了攀枝花烟区烤烟生产生态环境地理数据库。根据系统开发需求,建立了包含行政区划、施肥管理单元等15.个要素类的地理数据库。在建库过程中,利用GIS的空间分析、地统计分析等功能对基础数据进行挖掘,将攀枝花烟区划分为7993个施肥管理单元,并获取权属、环境因子等相关属性信息20余万条,保证了施肥单元空间信息的准确性、环境因子信息的均一性。(3)运用施肥建模理论和专家知识构建并优化了攀枝花烟区烟草施肥模型。利用田间肥料试验数据,借助DPS数据分析软件建立烤烟产量、产值、烟碱、烟钾四个主要指标与施肥水平之间的回归函数方程,在95%置信区间内得出各指标较优目标值所对应的N、P、K施用量,然后运用多目标优化求解,得出烤烟初始施肥配方。通过两年的配方验证试验优化,结合当地施肥调查数据并考虑地块差异得出了系统的推荐施肥基础配方。在基础配方之上,考虑生产实际,引入专家知识和人机交互技术对施肥模型进行优化。将专家施肥经验转换成模型修正知识库,借助系统前端界面人机交互选项传回的参数对施肥模型进行优化,确保推荐施肥结果更精确、更贴合实际。(4)采用基于矢量数据的数据库和施肥模型耦合方式,完成了系统开发和部署发布。借助ArcGIS Server将地理数据发布成地图服务并获得对应服务的URL,然后在Flash Builder中调用URL,使用MXML和ActionScript3.0开发语言编程实现数据库与施肥模型的耦合,完成各功能模块开发和系统界面布局,经调试后将系统部署发布上网。系统界面美观大方、运行稳定流畅、操作简单方便,用户体验良好。(5)烟草精准施肥系统在实际应用中效果明显。经实际生产使用验证,系统推荐的施肥结果分布范围为:云烟品系烤烟,氮肥施用量为5~7 kg/667m2,磷肥施用量为6-9kg/667m2,钾肥施用量为22-25 kg/667m2;红花大金元品种在坡地、塝田种植,氮肥施用量为3-5 kg/667m2,磷肥施用量为5-7 kg/667m2,钾肥施用量为20~25 kg/667m2。系统推荐施肥结果符合在攀枝花烟区开展肥料试验得到的最优施肥方案。烟农按照系统推荐结果施肥,肥料成本平均节约42元/667m2,烟叶内在品质协调,烤烟产值平均提高186元/667m2,综合考虑实现节本增收220元/667m2以上,取得了良好的环境、经济效益。