大数据精准施肥微应用开发研究

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自从我国开展测土配方施肥工作以来,精准施肥技术的发展也逐渐成熟,不断融入全球定位系统,地理信息系统,互联网技术,传感器技术等前沿技术。当前正处于决胜小康关键时期,一系列人地矛盾凸显,如农业务农人口老龄化、耕地数量有限、人均耕地面积不足,耕地破碎化等,通过农业精准施肥技术应用,可以增加作物产量,并减轻环境污染,切实保障我国粮食安全,促进农业可持续发展。然而精准施肥在实际研究中存在重研究、轻应用,重理论、轻技术,可实用的产品应用较少的问题。本文在总结国内外精准施肥应用发展过程和现状基础上,开发研究一款大数据精准施肥微应用进行精准施肥技术的迅速推广,通过本研究成果解决精准施肥应用推广难的问题。用户可以跨平台扫码即用,无需下载安装,操作简便,在大范围推广能最大程度地降低推广成本,提高精准施肥技术的采纳率。本研究以广东省作为研究区域,结合地理信息系统、大数据技术、Springboot微服务框架进行微应用开发,研究内容如下:(1)基于E-R数据模型利用mdb型地理数据库对广东省千万级土地土壤数据、土地利用数据及采样点数据等进行存储,经过空间插值等空间分析标准化处理后生成县级至省级的精准施肥专题地图,继而发布为WMS地图切片服务。利用Arc GIS API For Java Script进行Web GIS二次开发形成GIS服务模块。(2)明确目标用户及业务需求,使用SQl Server完成业务数据库构建。利用Spring Boot微服务框架设计开发“高内聚,低耦合”服务模块开发,并提供Restful风格访问接口。同时将地理数据库与施肥模型进行耦合,实现GIS模块的WEB转发功能。此外利用Hadoop平台对全省养分数据进行大数据可视化分析,为精准施肥决策提供支撑。(3)引入第三方百度地图API以及和风天气API,通过微信小程序开发平台完成微应用开发,实现农户基于地块位置的GPS实时实地精准施肥、农业资讯、施肥问答、农业知识库以及个性化服务等功能模块。本应用得到农业领域多位专家认可,经过“3414”测土配方施肥数据抽样验证基本能够满足广东省精准施肥实际需求。通过前期准备和积累获得2019全国微信小程序应用开发赛全国三等奖,将其在广东省进行推广,预计节约化肥施用量超过20%,增产超过10%,产生巨大的经济效益以及社会效益,目前本研究成果将通过“粤省事”官方小程序民生服务板块进行上线推广。
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