面向农产品安全生产的空间决策系统研究与实现.pdf

第 2 5卷 第 l 0期 2 0 0 8年 1 0月 计算 机 应 用 研究 Ap p l i c a t i o n Re s e a r c h o f C o mp u t e r s V0 1 2 5 No 1 0 0c t 2 0 0 8 面 向农产 品安全生产 的空 间决策 系统研究与实现 术 王燕，潘瑜春。，李岸昀，王纪华(1 国家农业信息化工程技术研究中心，北京 1 0 0 0 9 7；2 北京师范大学 地理学与遥感科 学学院，j 京 1 0 0 8 7 5；3 中国农业大学 信息与电气工程学院，北京 1 0 0 0 8 3)摘要：针对当前存在的农业园区资源管理低效以及盲 目种植问题，基于 We b G I S技术构建了产地管理决策系 统。采用面向对象技术建立了多用途数据库，满足了现时及将来多种业务系统的数据需求；进一步将知识模型 与 G I S集成，实现产地环境评价、种植适宜性决策以及环境污染趋势预测等空间决策功能。实际应用证明，该系 统提高了对 园区资源的整合利用效率，基本 实现了科学安全的种植生产。关键词：安全 生产；空 间决策；We b G I S；多用途数据 库；环境评 价 中图分类号：T P 3 l 1 文献标志码：A 文章编号：1 0 0 1 3 6 9 5(2 0 0 8)l O 一 3 1 5 8 0 3 Re s e a r c h a n d i mp l e me n t a t i o n o f s p a t i a l d e c i s i o n ma k i n g s y s t e m f o r s e c u r e p r o d u c t i o n o f f a r m p r o d u c e WANG Y a n 一P AN Yu c h u n L I An y u n 一，WAN G J i h u a (1 N a t i o n a l E n g i n e e r i n g R e s e a r c h C e n t e r f o r I n f o r ma t i o n T e c h n o l o g y i n A g r i c u l t u r e，B e r i n g 1 0 0 0 9 7，C h i n a；2 S c h o 0 f o f G e o g r a p h y，B e ifi n g N o r m a l U n i v e r s it y，B e n g 1 0 0 8 7 5，C h i n a；3 S c h o o l ofI n f o r m a t i o nE l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g，C h i n a A g r i c u l t u r a l U n i v e r s it y，B e n g 1 0 0 0 8 3，C h i n a)Abs t r ac t：To s o l v e t h e p r e s e n t q ue s t i o n s i n a d mi ni s t e r i n g r e s o u r c e o f a g r i c u l t u r a l pa r k i n e f fic i e n t l y a n d p l a nt i ng b l i n d l y，b a s e d o n W e b GI S t e c h n o l o g y，t h i s p a p e r c o n s t r u c t e d ma n a g e me n t a n d d e c i s i o n ma k i n g s y s t e m f o r p r o d u c i n g a r e a F i r s t，u s e d o b j e c t o r i e n t e d t e c h n o l o g i e s t o b u i l d m u l t i p u r p o s e d a t a b a s e，me t t h e c u r r e n t a n d f u t u r e d a t a n e e d s o f a v a ri e t y o f o p e r a t i o n a l s y s t e ms F u dh e r，i n t e g r a t e d k n o w l e d g e，mo d e l wi t h GI S，r e a l i z e d s p a t i a l d e c i s i o n ma k i n g f u n c t i o n，s u c h a s e n v i r o n m e n t a l e s t i ma t i o n f o r pr od u c i n g a r e a，s u i t a b l e pl a n t i n g d e c i s i o n ma k i n g a n d f o r e c a s t i n g for t h e t r e n d o f e n v i r o n me n t a l p o l l u t i o nP r a c t i c a l a p p l i c a t i o n s h o ws t h a t t h e s ys t e m a dv a nc e s t h e e ffi c i e n c y o f i n t e g r a t i o n a n d ut i l i z a t i o n for a g r i c ul t ur a l pa r k S r e s o u r c e，a nd i mp l e me n t e s s c i e n t i fi c a n d s a f e p l a n t i n g b a s i c a l l y Ke y wo r d s：s e c u r e p r o du c t i o n；s pa t i a l d e c i s i o n ma k i n g；W e bG1 S；mul t i p u r po s e d a t a b a s e；e n v i r o n me n t a l e s t i ma t i o n 良好的产地环境是确保农产品质量安全的基础，产地环境 质量 的好坏直接决定着农 产品的安全水 平。随着农业 的高速 发展，化肥、农药、饲料添加剂等农用化学 品起到 了非常重要的 作用，由此而引发的农产 品污染、土壤生产力下降、农业生态环 境破坏等，特别是农产品质量安全问题，成为制约新阶段农业 生产持续高效发展 的瓶颈 J。利 用空间信息技术 对农产 品产 地进行高效管理，并 为农产品安全生产的科学决策提供服务是 保证农产品高效安全生产的基础。许多学者利用 G I S技术构 建了一些用于产地智能化管理与决策的系统，并在小范围内应 用于实际生产，取得 了一定的成效。但这些 系统数据库只存储 了单时相产地数据，致使决策 仅仅是现 时状 况的一个 反映，不 能分析一个时 间段 内产地环境 的变化趋势，系统的实用性大大 降低；再者，只考虑了大块的产地评价，对整个评价区域直接进 行网格化 分区并分区评 价，没有按照实际 中的种植 地块作对应 评价，这样不利于指导整体农业园区进行有效的种植操作。当 前存在的问题包括：数据库是静态的，不能实时反映产地生产 和环境状况；数据库设计考虑单一，基本上是单一用途数据库，也没有统一的标准和规 范，数据 重用和共享性 差；大部分 系统 是单机 系统，数据共享差。本文设计了一个统一的、可扩展的、多用途的数据库模型，以此为基础提出基 于 We b G I S技 术的产地管 理与决策 支持 系 统 j。该系统可 以在 线更 新数据 库，并将实 时更新 的数据用 于产地环境评价、适宜性评价等决 策分析 中，保证整个决策是 一个动态的过程，而不仅仅是对决策结果的历史查询。1 系统结构 1 1 技术构 架 系统技术构架方案在系统设计和应用 中发挥着重大作用。为 了较好地 实现 系统 目标，本 系统采 用 B S三层 开发 结构模 型。系统总体技术构架由客户端浏览器、We b服务器、G I S应 用服务器和数据库服务器等组成。客户端浏览器支持各类数据和信息的显示并可与服务器 进行通信。We b服务器采用 I I s(I n t e r n e t i n f o r m a t i o n s e r v e r)负 责基本的网络通信 与协调；G I S应用服务 器采用 S u p e r Ma p I S，收稿 日期：2 0 0 7 1 1-2 4；修 回日期：2 0 0 8 0 2 1 5 基金项目：国家“8 6 3”计划资助项 目(2 0 0 6 A A 1 0 Z 2 0 1，2 0 0 7 A A1 0 Z 2 0 3)；北京 市自然科学 基金重点资助项 目(4 0 6 1 0 0 2)；国家农业部“9 4 8”资助项 目(2 0 0 6 G 6 3)作者简介：王燕(1 9 8 2-)，女，内蒙古鄂 尔多斯人，硕 士，主要 研究方 向为地 理信息 系统 与遥 感应用(y a n w a n g n m1 2 6 c o m)；潘瑜 春(1 9 7 1 )，男，安徽歙县人，副研 究员，博士，主要研究方向为地理信息 系统工程；李岸昀(1 9 8 4 )，男，湖北武汉人，硕士研 究生，主要研 究方 向为地理信 息系统 与遥感应用；王纪华(1 9 5 8 一)，男，吉林人，研究员，博导，博士，主要研究方向为遥感农业应用、作物的生理生化 第 l 0期 王 燕，等：面向农产品安 全生 产的空 间决策 系统研 究与 实现。3 1 5 9 主要支持 网络 G I S 功 能的实现。We b服 务器与 G I S应用 服务 器通过 T C P I P通信。数据 库服务 器存储 系统 中的空 间数 据、属 性 数据、知识 以及模 型，采 用 空 间 数据 引 擎 S u p e r M a p S D X+5对空间数据库进行管理 和操作，将 空间数据与 属性 数 据一体化地存储 到数据库 中。该数据 引擎支持多种数据 库，可 以在同一个数据源中同时存储矢量数据和栅格数据，并且提供 长事务处理能力，可 以长时间地进行事务处理而不会有任何影 响。另外，S D X+5采 用三 级索引 技术，数据访 问更加 准确 快 捷，编辑操作性能也有很大提 升。1 2功能结构 本 系统功能结构设计如图 1 所示。匿 磊 数据管理模块I l 数据分析模块I l 模型管理模块l I 知识管理模块 基础地理 环境数据J【(基 础 地 理 数 据、农 田 环 境、产 地 环 境 数 据)J【偎 J【、什 专题信息提取模块l l 制图模块 l l 决策分析模块 I 竺堕 堕l I 堡 堕室 丝 堕I l 塑堡 垡型lI 堕 决箜I 图1系统功能结构 图 数据管理模块将各种属性 的数据分类筛 选并将数 据集成 到一起，利用数据库系统控制数据质量、规范数据管理、方便数 据采集与输入 输出。数据管理模块是整个 系统 的基础。地统 计 分析将离散采样数据进行空间内插，得到各要素在样 区内的 空间分布，整个插 值过程 可描述 为判 断各要 素的 空间分 布规 律。环境质量评 价是根据 国家环保总局 的土壤质量标准，并综 合 考虑无公害农产 品认证 的产地标准，对农 田环境质量进行评 估、分级。更重要的是，环境因素错综复杂，各种 因素对于植 物 生 长的作用并非 等量齐观，亦远非如单因素判断那么简单。针 对农产 品的生长特性，抓住影响产 品产量和质量 的关键环境因 素，利用模糊 分析、权重 分析等方 法进行综 合环境 质量评价。环境适宜性评价是根据单目标和多目标土地适宜性评价分析，实现 以土壤、气候、地貌等为主要因子 的京郊农业资源区划，以 及具体地块 的 自然条件和农 艺措施 条件等推 荐适 宜 的作物 和 品种；针对某种农产 品种植 的环境质量适宜 目标和多 目标土地 适宜性评价分析，为实现京郊农产品基地建设决策提供科学依 据。环境模型模拟是通过农田环境中污染物的迁移转换规律 或环境模型，对已有的环境数据进行拟合，对农业污染情况作 出合理的预测。施肥决策是根据现 有地块肥力数 据和作物 本 身需要 的养分信息，因时 因地 给出施肥 处方，利 于作物生产 和 农 田环境 的安全。2 多用途数据库结构模型的设计 信息共享与互操作是当前信息领域亟待解决的热点问题。本文通过设计多用途数据库，使该数据库不仅满足农业安全生 产产地数字化管理决策的需要，而且将来也能够为相关业务系 统提供数据接 口。例如，对于绿色或无公害农产品生产基地 申 报业务系统，它可以提供相关 的需要检测 的土壤、水 质金属元 素或养分数据，并可 以直接给出各个地块 以及不同时期 产品的 等级数据；再者，出于农产品安全考虑，质量安全追踪是一个很 重要的方面，那 么相关的系统就可以从本系统中得到各个种植 期各地块的生产详细记录(包括负责人、种植作物类别和型 号、种植以及收割 13 期、其间施肥 的信息等)以及环境数 据，若 农 产品出现 了质量问题，可以依据这些信息去追踪问题 出现的 环节以及原 因。因而，构建多用途数据库有效地提高 了资源的 利用率，也避免了数据库的重复建设。数据库实现多用途，首先需要 对数据进行规 范化，特 别是 来 自不 同部 门的数据，必须要对其 制定统一 的标 准、进行相应 的规范化，从 而达 到多源数据融合与信息共享的 目的。数据规 范化在数据库设计时主要 表现在空 间数 据与属性数据 时间上 的一致性、度量单位的一致性、数据分类标准 的一致性、为每一 数据文件编号并为每一项数据进行 字段命名。建立数据 库元 数据也是实现数据库多用途的重要手段。本文的元数据包括 数据 的获取 者、获取时 间、内容、主题、转换 以及各种操作信 息 的描述 等。例如利用空间数据 的元 数据 用户可 以快速 了解数 据名称、比例尺、坐标系等描述信息，从而使不同用户，特别是 We b环境 下使 用异 构 平 台 的用 户 能 够 方 便 地 使 用 已 有 数 据。面向对象 的技术是 当今信息技术 领域极具潜力 的模 型 和系统构造方法，面 向对象的 G I S数据模型可以将空间数据和 属性数据有效地融合 在一起，对于处理复杂地理 对象具有极大 优越性。本 系统采用面向对象技术设计 数据模型，图 2是本数 据库的 U ML模 型 图。模 型 主要 包 括 以下 一 些 实 体，地 块(1 a n d P a r c e 1)、采样 点(s a m p l i n g P o i n t)、作 物(c r o p)、工作 人 员(w o r k e r)；另外，管理员(m a n a g e r)、采样员(s a m p l e Wo r k e r)继承 了工作人员(w o r k e r)实体，土壤(s o i l)、灌溉水(i r r i g a t i o n Wa t e r)、大气(a i r)与采样点实体也存在着继承关系。#n a m e：s t r i n g I#t y p e：s t r i n g I p l a n t 黜 P t +g e tT y p e()l g e t P la n t S e a s o n()I Il#t o wn：s t r i n g v i l l a g e：s t r i n genv i ro nm ent：s t r in g一#p o re t l y p e：s t n n g#me t a l C o n t e n t：fl o a t#n u t e n t C o n t e n t：fl o a t +g e t P o i n t_r v p e f)+g e t Me t a l Co n t e n t n+g e t Nu t e n t Co n t e n【f 1 i r r i g a t i o n W a t e r I D：s t r i n g#s a mp l e Da t e：d a t ：s g e t l D()+g e t D a t e()g e t L o n g i tu d e()+e t L a t i t u d e f、量 五 日 曩 竺!壁!#wo r k Na t u r e：s t r i n g +g e tWo r k N a tu r e()#w orkNa tu r e：str ing +g e tWo r k N a tu r e()s t n n g n t：fl o a t g e tP o i n tT y p e()g e tMe t a l C o n t e n t()+g e t N u t ri e n tC o n te n t()y p e：s t r in g l n t C o n t e n t：fl o a t ：g e lg e t P n llV o ln t)图2 数据库的U ML 模型 3决策原理与实现 本系统决策分析实现 的框架如 图 3所示。决 策首先要对 涉及到的模型知识进行很好的组织，然后将离散环境采样点进 行面插值分析得 到 d数据，再将其他相关 的矢量栅格数据与 环境模型集成，最终 得到矢量栅格一体化的决策分析结果。3 1 决策知识及模型的组织 实现本系统 的分析决策功能将用到一些环境评价 的知识和 模型，这就涉及到对相关知识和模型的有效存储和快速调用。1)知识 的组织 笔者通过建立知识库对系统所需环境知识进行组织，本系 统的环境知识获取主要来 自用户信息反馈和机器学习。用户 信息反馈 即用户可以根据 自己的环境知识背景、操作需求对知 识库中的部分知识点进行修改，并结合在 13常实践中得到 的经 最蠢 蚪一 31 6 0 计 算 机 应用 研究 第 2 5卷 过验证的知识不断完善知识 库的知识。机器学 习即系统根 据 操作信息呈现 和反馈子系统提交的用 户行为分析结 果，归纳 用 户存一段时间内特别关注的某些环境信息，相应地增加该知 汉点 知识库 中的权重。对用户 在一段时 间内没有操作过 的 环境信息，则减少其在知识库 中的权重。也可以将 新关注 的相 关信息存人相应的位置，并赋予适当的权重；将 过期作废的或者 变更的环境信息从知识库中删除。这样知识库中的信息将会随 着H J 户的行为而变化，从 而实现对用户信息需求 的动态追踪。2)模 型的组织 决策涉及 到的模型利用模 型库管理，本系统提 出基于元数 据 的模型库管理。这设计思想 保证了模型 库具有动态 的扩 充机制和较强的代码重用性，使模型库能够及时被更新和扩 充。具体方法如下：a)提取并抽象决策模型的内容、主题、基本 参数、适 条件等建 立元数据。b)创建 对模 型的元 数据进 行 管理的模块，以便高效地联 系片 j 户、数据库、知识 库和模型库：该模块主要完成以下 几方 面功能：有效 管理元数 据；确定 与刚 户输入的模型柑p 配；数 据的提取 和格 式转换；调用相关 的模 型运行；传 川运行结果。3 2决策信息提取过程 信息提取是决 策中一个非常重要 的环节，决策需要对数据 库中存储的辑 1 关数据进行 一 定的筛选、运算等，以便可以直接 运用知识或输 入模 型进行决 策_ J。图 4是本 系统决策 中的决 策信息提取流程。r _ n 矢量和栅格 体化的 融合决策分析 查 询 采 样 点 田环 境 l 输入 望 查询地块 内部采样 告知用户需要搜索周围采样 点 请输入搜索半径 接收 按距离查询周尉采样点 一=否 一 否 获取 地块 数据 分布 1端 反 距 离 加 权 插 值 裂 图3 决策实现框架 图4 决策信息提取流程 1)查询采样点数据 本系统决策对象是农 田地块，决策数 据是采样点 数据，需 要通过采样点数据计算得到整个地块的分布数据，然后依据决 策模型分析得出决策结果。由于客观条件所限，不可能每个地 块都分布有采样点，对于有采样点 的地块，可 以直接 利用本地 块内部的采样点数据进 行决策分析；对于无 采样点的地块，需 要从周 围搜索采样点进 行决策。由于各 个地块 的原 始土质 以 及后期人工施肥量 的差 异，导致地 块之间存 在异质性，需要对 搜索到的点按照其所属地块的基本信息数据进行筛选，剔除差 异较大地块中的点，最后得到可用于插值的点集合。2)获取地块数据分布 得到了采样点数据后，通过点数据计算获取地块面数据。在农业园区中，农 田地块按面 积大小又可 以分为两类：面积较 大的，如大田；面积较小的，通常在 1 2亩，如农业设施(温室 或大棚)。对于两类地块，本文分别采 用两种不 同的采样点数 据处理方法得到整个地块 的各项决策数据。针对大面积地块，本文采用反距离加权插值 法得到地块决 策数据 的空间分布。该方 法是 以插值点 与样本点之 间的距离 为权重 的插值方法，越接 近插 值点 的样本点 被赋 予的权重 越 大，其权重贡献 与距离成反 比。插值公式为 n t 1 Z=z (D )1 (D )(1)其【j：z是插值点估计值；z =1，n)是实洲样l本值；n为参 与计算 的实测样本值；D，为待插 值点 与样本点 问的距离；P是 距 离的幂，用束控制权重 随距 离变化 的速度，P的取值一般 为 1 3，2最为常用。具体算法 如下：a)将评 价地块按照一定的分辨率进行网格化处理。b)设定对采样点 的最大搜索半径与最小搜索点数。c)搜索采样点，计 算网格 中各个 节点 卡 H 各 个采样 点的 距离，本文取 P=2，距离平方的倒数作为相应采样点值的权 重。距离越近，权重越大；距离越远，权重越小。d)依照式(1)即求得地块 内部网格所有节点的估计值。针对小面积地块，j 于面 积较小，各 种元素含量空 间变异 相 对较小，町以假设整个地块内部 均一。本文直接对所有采样 点值取平均值赋 予整个地块。3 3决策的实现 本 系统 的决策分析主要指环境质量评价、环境适 宜性评价 以及施肥决策 三个方面。下面将以环境质 量评价为例，阐述决 策实现 的过程。环境质量评价需要依据 国家环保总局 发布的土壤 环境质 量评价标准、灌溉水质量评价标准 和环境大气质量评价标准进 行。考虑到实际情 况，本系统 选取 了以下控制项 目作为评价因 子：土壤环境质量评价 因子分别 是汞、镉、铅、砷、铜、p H值等；农 田灌溉水质量评价 因子分别是汞、砷、铅、镉、氯化物、氰化物 等；大气环境质量评价因子分别是总悬浮颗粒物、二氧化硫、氮 氧化物等。首 先从模型库管理系统 中取出环境质量 评价所 要涉及 的环境模 型；再将 决策信 息提 取得到 的评价 地块 的土 壤、灌溉水和大气 网格环境数据依 次输人到对应 的模 型中进行 运算，输 出结果分别为地块各 个网格 的土壤、灌溉水和大气评 价等级；最后从知识库中取 出环境质量评价 中土壤、灌溉水和大 气分别所 占的权重这一知识，对上一步得到的三个格网数据进 行加权运算，最终获得所评价地块的综合环境质量等级分布。综上，整个决策实现过程涉及到面插值得到的格网数据、环境模型 以及评 价知 识。因而，实现决策重要 的就 是数据库、模 型库和知识库之间很好地耦合。4 系统的实现与应用 系统架构基于 We b G I S技术，具体选用 S u p e r Ma p I S N E T+自定义引擎+c 样 的开发模式，数据库选用 S Q L S e r v e r 2 0 0 0，借 助 V i s u a l S t u d i o N E T 2 0 0 5开发平 台，实现分布式 G I S的应用。图 5为该 系统实现的农产品产地环境评价功能。本系统环境评价分为综合评价与单项评价。若对地块进 行综合评价，结果直 接 以专 题 图渲染方式 显示地 块等 级分 布 图。它共分为三个等级：a)保护区域 自然生态、维持自然背景 的标准，为土壤质量 的最 优等级；b)保障农 业生 产、维 护人体 健康的土壤 的限制 值；c)保 障农林 业生产 和植物 正常 生长 的 最低标准。若对地块进行单项评 价，结果 以表(下转第3 1 6 4页)肆 _ 分 一 值一 一 插一 一 3 1 6 4 计 算 机 应用 研 究 第 2 5卷 使用 g c c f o r A l t i V e c 编译器对 多媒 体基准程 序进行 编译，通过上述平 台对多媒体 协处理单元的指令 I P C进行采样，如罔 8所示。存不同配 置下 的平均 1 P C如表 3所示。l 5 I 2 0 9 0 6 O 3 O I-_ _ I 图8 多媒体协处理 元指令I P C 采样 图 配置 P C 配置 P C E1 0 9 1 E 4 1 2 4 E2 l O 3 E 5 l 2 5 E 3 1 2 1 分析仉 结 果 f I f ，E 3配置 比 E 2和 E l 的配置性能有较 大的提升，置 婴F ,I i 1 多媒体指令中存在大量的简单定点操 作 指令，采J i J 两个、H 元降低了该类指令并 行引起 的对 v s F U的资源 卡 天l 4和 E 5 相对 于 E 3配 置，采J j _ r两 个 V C F U，但没 1,1 i：束 能较大的提升。统计仿真程序。6 0 的定 点指令巾只有 l 5 2 0 的指令是 向量复 杂操 作指令，冈此 采用一个 C F U单元可 以满 足要 求。同时 E 4和 E 5的配置 多 了一个 V C F U单元，将引起面积 的大幅度增 加。冈此 E 3的配 置是该架构下的理想配置，在 E 3配置下指令的 I P C为 1 2 1。4 结束 语 本文在研究 A h i V e c 技术 的基础上，结合 超标量 处理器设 计技术设计 了基于 A h i V e c 技 术的具有超标量架构的多媒体协 处理单元。详细介绍了流水线各级 之间的控制协 议和流水线 各级的划分策略，给 r寄存器重命名技术 以及保留站技术在 该多媒体处理单元中的实现算法，并通过多媒体基准程序对该 多媒体协处理单元进行了性能分析。分析结果表 明，该设计在 满足时序约束的前提下，提高了该 向量 处理 协处理单元的处理 性能，进一步提升了整个龙腾处理器的性能。参考文献：1 李东晓系统芯片中媒体增强数字信号处理器核设计研究 1)杭州：浙江 大学，2 0 0 4 2 l n t e l C o r p o r a t i o n D e fi n e S S E 2 a n d S S E 3 E B O L (2 0 0 2 一 l 2 2 5)2 0 0 8-0 1 0 6 h t t p：w w w i n t e c o n Cs u p p o r t p r o c e s s o r s s b e s O OI 6 5 0 h t m 3 S I I N G E R I A N D N T S M I T H A J，M u l t i m e d i a e x t e n s i o n s f o g e n e r a l p u r p o s e m i c rop r o(-e s s o r s：a s u r v e y J Mic r o p r o c e s s a n d Mic r o s y s-t e ms，2 0 0 5，2 9(5)：2 2 5 2 4 6 4 S u n M i e r o s y s t e n l l n c VIS i n s t r u c t i o n s e t E B OL h t t p：w w w s u n c o n Wp r o e e s s o r s v i s 5 黄小平 龙腾 R 2微处理器流水线的设计及优化 J 微电子学与 计算机，2 0 0 6，2 3(2)：1 4 4 1 4 7 6 P o w e r P C m i c r o p r o c e s s o r f a m i l y：A l t i V e c te c h n o l o g y p r o g r a m mi n g e n v i r o n m e n t s m a n u a l R1 N e w Yo r k：I B M C o rpo r a t i o n，2 0 0 3 f 7 贾琳 微 处理 器双发射技术研究 D 西安：西北工业大学，2 0 0 5 f 8 Mc N A I R Y C h a n i u m 2 p r o c e s s o r m i c r o a r e h i t e e t u r e f J I E E E Co m p u t e r S o c ie t y，2 0 0 3，2 3(2)：4 4 5 5 9 A N D E R S O N D W，S P AR A C I O F j，T O MA S U L O R MT h e I B M s y s t e m 3 6 0 mo d e l 9 1：ma c hi n e p h i l o s o p h y a n d i n s t r u c t i o n-h a n d i n g J I B M J R e s e a r c h a n d De v e lo p me n t，1 9 6 7，1 1(1)：8 2 4 1 0 K R O N I N G D D e s i g n a n t e v a l u a t i o n o f a R I S C p r o c e s s o r w i t h a t o m a s u l n s c h e d u l e r D G e r m a n y：U n i v e r s i t y d e s S a a r l a n d e s，1 9 9 9 1 1 D e s i g n c o m p i l e r e f e n r f K S 1 ：S y n o p s y s I n c，2 0 0 7 1 2 S C HMO O K I E R M s，P l F R I N OM MA I H E R A，e t a 1 A l o w p o w e r，h i g h s p e e d i mp l e me n t a t io n o f a P o we r P C mi c r o p r o c e s s o r v e c t o r e x-t e n s i o n【C P r o c o f t h e 1 4 t h I E E E S y m p o s iu m o n C o mp u t e r A r c h i t e e t u r e W a s h i n g t o n DC：I E EE Co mp u t e r S o c i e t y，1 9 9 9：1 2 1 5 1 3 S i m p l e S c a l a r t u t o ri a l E B O L(2 0 0 4)h t t p：w w w s i m p l e s e a l a r (上接第3 I 6 0页)格的形式显示，如罔 5表格 f f 显示了所评价地 块的土壤 质量评价因子镉、汞、砷、铜等 的等级以及是否适合种 植无公 害蔬菜的决策结果。农业 园区决 策者可 以依据评价结 果对地块进行生产前的规划、考虑哪些地块 应该种哪些 作物、一些已经有污染的地块 应该采取何种措拖进行恢 复。图5 农产品产地环境评价 另外，在进行两种评价之前，首先 要对地块进行 面插值分 析，如图 5中地块被渲染 为从浅色到深色渐变的就是该地块土 壤中所含锌元素的空间分布状况，颜色越浅的为锌含量越低 的 区域，越深 的则为含量越 高的区域。这样，通 过样点 到地块 的 面插值分析，决策者可以对整个 园区所有地块 的土壤、灌溉水 和大气评价因子的空间分布状况有直观的认识。5结束语 本文提出利用 We b G I S技 术去构 建农 产 品产地 管理决 策 系统。采用面向对象技术 建立 了统一 的、可扩展 的、多用 途 的 数据库。该数据库不仅能够满足农业安全生产产地数字化管 理的需要，而且将来也能够为绿色或无公害农产品生产 基地 申 报、安全生产 的档案管理(I c卡)、农产品质量安全 追踪等相关 业 务系统提供很好 的数据接 口。在此基础上，通过构建知识库 和模型库将决策知识和模型有效地管理起来。以 S u p e r Ma p I S N E T为 G I S开发平 台，不仅 实现 了基 本的地 图浏览查询等 功能，而且实现了远程实时在线数据更新，从 而保 证 了产地决 策是动态的、实时的。系统 中最核心的就是可对农产品产地进 行环境评价和适宜性分析等决策，因而能为农业园区的产前规 划 以及产中施肥提供科学的指导。参考文献：I 戴小枫，赵 秉强 我国农产品安全生产技 术发展的现状与优 先领 域 J 科技导报，2 0 0 2(3)：4 6 4 9 2 刘小军，朱艳，姚 霞，等 基于 We b G I S的农 业空间信 息管理及辅 助 决策 系统 j 农业工程 学报，2 0 0 6，2 2(5)：1 2 5 1 2 6 3 马金锋，潘瑜 春，沈 涛，等 动 物 疫情 应急指 挥 空 间决 策 系统 J 计算机应 用，2 0 0 7，2 7(5)：1 2 8 9 1 2 9 2 4 张明波，申排伟，陆锋，等 空间数据 引擎关键技 术与应 用分析 J 地球信息科学，2 0 0 4，3 6(4)：8 0 8 3 5 罗明云 四川省南充市 G I S土壤数据库 系统设计的理论研究 J 土壤通报，2 0 0 6，3 7(1)：6 1 6 3 6 I J l A n-y u n，P A N Y u c h u n，WA N G Y a n，e t a 1 F a r m ma n a g e m e n t a n d d e c i s i o n ma k i n g s u p p o r t t o k e e p f o o d s a f e t y u n d e r t h e s u p p o r t o f W e b b a s e d s p a t i a l i n f o r ma t i o n s e r v i c e：r e mo t e s e n s i n g a n d g e o gra p h i c i n f o r m a t i o n s y s t e m i n a g n c u l t u r e C P roe o f t h e 4 t h I n t e r n a t i o n a l S y mp o s i u m o n I n t e l l i g e n t I n f o r ma t i o n Te c h n o l o g y i n A c u l t u r e B e i-j i n g：C h i n a A c u l t u r a l S c ie n c e&T e c h n o lo gy P r e s s，2 0 0 7：7 8 8 7 9 3 7 李卫江，吴永兴，茅国芳 基 于 We b G I S的基本农 田土壤 环境质 量评价 系统 J 农业工程学报，2 0 0 6，2 2(8)：5 9 6 3 8 张圣微，雷玉平，郑力，等 用空 间数据库及 C O M枝 术 实现 G I S 空间插