[發明專利]東北黑土土壤肥力監控系統

無效

• 申請號: 200810064366.X
• 申請日: 2008-04-23
• 公開（公告）號: CN101566616A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 趙軍;劉洪家;葛翠萍;尹升;李宏雷
• 申請（專利權）人: 中國科學院東北地理與農業生態研究所
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G06F19/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明屬于農業信息監控領域，具體涉及東北黑土區域土壤養分變化的監控系統。

背景技術

東北黑土主要分布在吉林省和黑龍江省，根據土壤普查資料統計，黑土總土地面積為595.6萬公頃，其中耕地面積為443.8萬公頃。許多土壤工作者曾對黑土進行過大量的調查研究，尤其是全國第2次土壤普查成果，對黑土的分布和理化性狀進行了較詳細的描述，對后來的配方施肥提供了強有力的理論基礎，為糧食生產做出了巨大貢獻。在距全國第2次土壤普查的20余年后，我所在中國科學院重大項目的支持下又一次對東北農田黑土區域進行了廣泛的采樣，采集土壤樣本2000余個。用于分析土壤養分變化的規律和目前的狀況。

20多年來兩次土壤調查數據，涉及到東北黑土區域土壤樣本數量大、面積廣，同時附帶有大量的矢量圖和柵格圖數據。這些數據目前還沒有一個空間的數字化的信息平臺來管理，而且以往對黑土區域土壤肥力變化的分析多是從經典統計的方法來分析的，這樣的分析即片面又不科學，不能夠反映出區域土壤肥力空間變化特征。針對此問題，我們建立了東北黑土區域土壤肥力管理GIS作為信息化工作平臺，在這個平臺上可以管理區域的土壤調查數據，為分析區域土壤肥力變化提供數據和方法雙重支持，也為精準農業研究提供數據基礎。

眾所周知，3S技術在國外的農業生態研究中得到了廣泛的應用。國內的3S技術和精準農業的研究歷史不長，但是效益顯著，因此也越來越為科技界和社會廣為接受，并在實踐上有一些應用。如1997年遼寧省用GIS進行下遼河平原農業生態管理的應用研究，吉林省結合其省農業信息網開發萬維網地理信息系統(GIS)，北京密云縣完成以GIS技術建立的縣級農業資源管理信息系統。在智能技術方面，國家863計劃在全國20個省市開展了“智能化農業信息技術應用示范工程”。但是我國該項技術的發展很不平衡。以均衡施肥為例，目前農民在施肥上存在很大盲目性；氮、磷、鉀肥施用比例不合理；中、微量元素缺乏的情況沒有得到及時糾正；肥料利用率低，氮肥當季利用率平均僅為30％左右，肥料的增產效益沒能充分發揮。而是形成了有些區域土壤肥力過盛，對環境造成污染，而有些區域肥力不足，土壤質量下降。所以，在東北黑土區域土壤大規模采樣的基礎上，建立基于3S技術的土壤肥力管理信息系統，是為區域農業生態研究和精準農業提供基礎平臺。

目前存在的問題是：黑土區域土壤養分數據管理分散，數據和地點不能統一，沒有精確的地理坐標，不能合理地、科學地數據處理和分析。

發明內容

本發明提供一種東北黑土土壤肥力監控系統，以解決黑土區域土壤養分數據管理分散，數據和地點不能統一，沒有精確的地理坐標，不能合理地、科學地數據處理和分析的問題。

東北黑土土壤肥力監控系統，它包括：

土壤肥力數據采集、輸入單元，以輸入各區域的土壤肥力數據；

土壤肥力數據和對應區域顯示單元，將土壤肥力數據與對應區域的地理坐標相鏈接，以方便調取顯示；

土壤肥力預警單元，以提示某區域土壤養分值正位于規定的上限值或下限值；

施肥量計算單元，以給出某區域應施肥量的多少。

本發明是基于國產的地理信息系統處理平臺而開發的，是唯一的一個東北黑土區域擁有多年連續數據和空間處理平臺的系統。目的是①將多年多次采集的數據集中于一個平臺上，便于查找和分析；②將土壤養分數據和各種矢量圖結合在一起，使之能夠非常直觀地將整個黑土區土壤養分狀況在區域圖上顯示出來；③便于進行空間分析，找出土壤肥力空間變化的規律性；④可以直觀地按照土壤養分值進行區域分類和預警；⑤根據數據和專家的思想做出的專家施肥指導系統，可以指導區域科學施肥；為精準農業提供數據支持和技術平臺；⑥為政府決策和制定施肥標準提供信息化平臺。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖，圖2為黑土肥力GIS工作技術流程圖；圖3系統功能圖。

具體實施方式

下面結合圖1至圖3對本發明進行詳細說明。東北黑土土壤肥力監控系統，它由下述四個部分組成：

土壤肥力數據采集、輸入單元1，以輸入各區域的土壤肥力數據；

土壤肥力數據和對應區域顯示單元2，將土壤肥力數據與對應區域的地理坐標相鏈接，以方便調取顯示；

土壤肥力預警單元3，以提示某區域土壤養分值正位于規定的上限值或下限值；

施肥量計算單元4，以給出某區域應施肥量的多少。