【正文】 ................................................................................ 35 1 緒論 1 1 緒論 題目 基于 WEB 的加工番 茄氮素優(yōu)化管理精準(zhǔn)控制系統(tǒng)研究 開發(fā)背景 隨著我國種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新疆番茄生產(chǎn)面積 也 迅速增加，不少地方已將蔬菜產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。s cropping structure adjustment, the Xinjiang tomato production area also increases rapidly, despite our vegetable industry have bigger problems existing in the development, but also very outstanding. Judging from crop characteristics, tomato crop itself to moisture and nutrients, but now many need high planting tomatoes grow in low temperature area, and the weak light, secondary salinization, and soil spread diseases, severe adversity environment with high quality production goals and great distance. This system mainly includes tomato remend fertilization expert system39。是將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)促進(jìn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的有益嘗試，同時本系統(tǒng)有很強(qiáng)的可擴(kuò)充性和良好的跨平臺性，有良好的應(yīng)用前景。 石河子大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 課題名稱： 基于 WEB 的加工番茄氮素優(yōu)化管理精準(zhǔn)控制系統(tǒng)研究 學(xué)生姓名： 學(xué) 院： 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 專業(yè)年級： 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 20xx級 指導(dǎo)教師： 完成日期： 二 〇 一一 年六月 五 日 摘要 摘 要 【摘 要】 隨著我國種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新疆番茄生產(chǎn)面積也迅速增加，盡管我國蔬菜產(chǎn)業(yè)有較大發(fā)展，但存在的問題也很突出。本系統(tǒng)主要講述番茄施肥配方系統(tǒng)的主要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能模塊。s design idea and realizing technology, this system will Delphi technology, database technology and artificial intelligence theory together efficiently. Computer technology is applied to promote agricultural expert system of precision agriculture, while the beneficial attempt this system has strong scalability and good crossplatformability, have good application prospect. This system mainly about tomatoes fertilization system39。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計，到 20xx 年，我國蔬菜、瓜果類播種面積和總產(chǎn)量分別達(dá) 19． 7 億噸和 6． 2 億噸 (中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料， 20xx)。這些問題嚴(yán)重地影響著我國蔬菜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前加工番茄成為新疆種植業(yè)主要的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一， 在準(zhǔn)噶爾盆地南緣和塔里木盆地北緣的大片內(nèi)陸地區(qū)，生產(chǎn)著世界上最優(yōu)質(zhì)的 加工 番茄 ，種植面積和加工基地生產(chǎn)能力均占全國 90%以上。此軟件主要服務(wù)于新疆番茄種植中施肥的各個環(huán)節(jié)，由該系統(tǒng)對番茄的不同生長期進(jìn)行施肥 決策與推薦，實現(xiàn)科學(xué)種田，以達(dá)到省水省肥減少用戶的投資增加收入的 主要目的。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡介，操作便利，適合廣大農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的使用。 設(shè)計時間 該設(shè)計題目開始于 20xx 年 1 月 10 日，系統(tǒng)完結(jié)時間為 20xx 年 6 月 5 日。 課題分工 組長： XXX，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，代碼編寫，數(shù)據(jù)庫設(shè)計等。 2）系統(tǒng)源程序一份 。在自動控制模式下，施肥機(jī)上的 GPS 接收機(jī)接收來自衛(wèi)星的定位信息，這個位置信息經(jīng)串口輸入計算機(jī)中，此時計算機(jī)根據(jù) GPS 定位信息，判斷施肥機(jī)所在的當(dāng)前位置，通過計算機(jī)結(jié)合地理信息系統(tǒng)中所存儲的信息獲得當(dāng)前位置的施肥量，然后再經(jīng) USB 接口輸入到自動控制電路中，計算出目前施肥量及流量數(shù)據(jù) ， 以達(dá)到根據(jù)位置及其相應(yīng)土壤條件進(jìn)行自動變量施肥的目的。膜下滴灌隨水施肥是根據(jù)作物生長各階段對養(yǎng)分的需求和土壤養(yǎng)分的供給狀況，準(zhǔn)確將肥料補(bǔ)加和均勻施在作物根系附近，并被作物根系直接吸收利用的一種施肥方法。（數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和連接服務(wù)器可由一臺服務(wù)器代替）服務(wù)器和客戶端必須建立網(wǎng)絡(luò)連接。因此 ，可以說 Delphi同時兼?zhèn)淞?Visual C++的功能強(qiáng)大和 Visual Basic 的簡單易學(xué)。 Delphi的主 要特點(diǎn)： （ 1）可視化集成開發(fā)環(huán)境 可視化開發(fā)環(huán)境通常分為三個組成部分 :編輯器、調(diào)試器和窗體設(shè)計器。 （ 2）編譯器的速度和已編譯 代碼 的效率 Pascal 編譯器最著名的特點(diǎn)就是速度快，而 Delphi 正是建立在這種編譯器石河子大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計論文 6 的基礎(chǔ)之上的。 Delphi和 C++Builder 共享同一種編譯器后端，是一個公司的產(chǎn)品，因此生成的 代碼 等效于由一個優(yōu)秀的 C++編譯器生成的 代碼 。例如，兩者都避免了完全面向?qū)ο蟮珔s容易被濫用的多重繼承的觀念，而是實現(xiàn)了一個執(zhí)行多重接口功能的類。同時， Delphi 使用 編程 語言是 Object Pascal，是面對對象、強(qiáng)類型語言。如果你對此不滿意，可以避開使用 BDE 以支持新的本地 ADO 組件。 （ 5）框架對設(shè)計和使用模式的擴(kuò)充 這是一項經(jīng)常被其他軟件設(shè)計工具忽略了的重要功能。相比之下，其它基于組件的框架經(jīng)常過于死板或過于復(fù)雜。對程序員而言，無約定就是指可以在 事件 處理程序中什么都不干。 不過， Delphi 仍然允許在 事件 處理程序中直接處理 Windows 消息。 （ 7） Delphi的 VCL 消息系統(tǒng) 所有的 Delphi 類有一個處理消息的內(nèi)置機(jī)理，稱之為消息處理方法或者M(jìn)essage handlers。 VCL 對象用于接收消息的方法叫做 MainWndProc()。分發(fā)機(jī)構(gòu)使用 Dispatch()方法把消息分發(fā)給一個 消息句柄。設(shè)計用戶界面 (UI)是許多 windows 程序員頭疼的問題，而這恰好是 Delphi的長處。 Delphi 能夠用它的自定義 控件 或自己開發(fā)的 控件 來快速建立您需要的用戶界面。 2） SQL Sever20xx 介紹 SQL Server 是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它是 Microsoft 公司推出的 SQL Server 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一個版本。它還具有構(gòu)成最大的Web 站點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲組件所需的可伸縮性、可用性和安全功能。reg。 SQL Server 20xx 關(guān)系數(shù)據(jù)庫引擎支持當(dāng)今苛刻的數(shù)據(jù)處理環(huán)境所需的功能。 （ 4）易于安裝、部署和使用。 3 需求分析 9 3 需求 分析 引言 近年來，基于作物生長模擬模型的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)研究與應(yīng)用，逐漸受到人們的重視?；谧魑锷L模擬模型的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)可充分發(fā)揮模擬模型的預(yù)測功能和專家系統(tǒng)的決策作用，使栽培管理知識化、定量化和科學(xué)化。 經(jīng)濟(jì)可行性 分析 番茄是一類在中國廣泛種植的經(jīng)濟(jì)作物，具有營養(yǎng)豐富、果菜兼用、適應(yīng)性強(qiáng)以及外觀美麗等特點(diǎn)，深受人們的喜愛。結(jié)合目前國內(nèi)外農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究現(xiàn)況，本 研究 嘗試了虛擬植物生長模型與農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)知識模型的綜合集成，設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于虛擬植物生長模型的番茄生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)原型 。 技術(shù)可行性 分析 開發(fā)任何一個基于計算機(jī)的系統(tǒng)，都會受到時間和資源上的限制。 該系統(tǒng)具有很高的開發(fā)可行性，無論是從技術(shù)上或者經(jīng)濟(jì)上還是操作上。而整個加工番茄氮素優(yōu)化管理精準(zhǔn)控制系統(tǒng)采用的都是友好的交互界面，簡潔明了，不需要造作人員對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行深 入的了解。 系統(tǒng) 功能需求 分析 本軟件是基于 WEB 的加工番茄氮素優(yōu)化管理精準(zhǔn)控制系統(tǒng)，根據(jù)獲取的地塊信息、計劃產(chǎn)量、肥料參數(shù)、生長階段、前茬作物、滴水期和肥料價格等來確定番茄的施肥量，而且計算出施肥成本和利潤的方式向種植人員提供合理的施肥方案。 系統(tǒng) 性能需求 分析 由于該軟件主要服務(wù)于新疆番茄種植中施肥的各個環(huán)節(jié)， 根據(jù) 番茄的不同生長期進(jìn)行施肥決策與推薦， 從而 實現(xiàn) 科學(xué)種田，以達(dá)到省水省肥減少用戶的投資增加經(jīng)濟(jì)效益的主要目的。 （ 2）內(nèi)部接口 使用三層結(jié)構(gòu)體系：服務(wù)器端使用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)事務(wù)的處理，客戶端內(nèi)部使用數(shù)據(jù) 模塊，并且調(diào)用服務(wù)器的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)模塊的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)事務(wù)的計算和應(yīng)用。 推薦時一定要填入自己 的方案代號否則不予推薦，如果保存出現(xiàn)錯誤必須手工刪除 。系統(tǒng)綜合運(yùn)用推理、預(yù)測、可視化與解釋等機(jī)制幫助用戶設(shè)計氮素管理方案，可視化模擬和預(yù)測溫室番茄的生長發(fā)育進(jìn)程，更適合溫室番茄栽培管理的實際需要。 4 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計 15 圖 41 推薦施肥 系統(tǒng)原理圖 知識庫的建立 知識規(guī)則庫，主要由當(dāng) 地的農(nóng)業(yè)專家根據(jù)多年的經(jīng)驗和實驗的結(jié)果，整理成一條條的知識。田塊信息數(shù)據(jù)庫，主要包括田塊編號、面積、所屬地、前兩年平均產(chǎn)量等。在此基礎(chǔ)上，由用戶選擇肥料類型，根據(jù)各種肥料的化學(xué)成分含量，計算相應(yīng)的需肥量。 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 43 所示 。地塊信息管理 中打印功能如圖 4311 所示。 5)方案資料信息管理：在該信息管理中可以看到每一個承包戶所使用決策推薦后的方案信息，單擊其中一條可以查看詳細(xì)信息，包括方案的編號、建立時間、建立人以及相應(yīng)的滴水期所需要的微肥含量，在詳細(xì)信息表單下面可以進(jìn)行查詢操作并且記錄之間的移動，管理員用戶可使用 。 2)專家模式的決策推薦：在工具欄中選擇滴灌施肥推薦或在菜單中選擇，然后顯示決策推薦，單擊專家模式可以彈出窗口，輸入地塊名或單擊按鈕選擇地塊，在添入相應(yīng)的產(chǎn)量、方案編號以及選擇所需要的肥料，單擊推薦按鈕即可推薦，該推薦結(jié)果包含每一個滴水期并且可進(jìn) 行打印 。 圖 4323 打印窗 口 3)自定義模式 的決策推薦：在工具欄中選擇滴灌施肥推薦或在菜單中選擇，然后顯示 自定義 推薦，輸入地塊名或單擊按鈕選擇地塊，在添入相應(yīng)的產(chǎn)量、方案編號以及選擇所需要的肥料 并要輸入地塊的養(yǎng)分信息 ，單擊推薦按鈕即可推薦，該推薦結(jié)果包含每一個滴水期并且可進(jìn)行打印 。 綜合查詢模塊 如圖 433 所示。 結(jié)束 圖 433 綜合查詢 Y 開始 選擇查詢的項目 綜合查詢管理 導(dǎo)出至 Excel 表 操作完成，退出查詢管理 承包戶信息 地塊管理 承包關(guān)系 是否保存查詢結(jié)果 N 石河子大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計論文 24 用戶接口模塊 用戶接口模塊如圖 44 所示： 圖 44 用戶接口模塊圖 1)向?qū)Ｊ降臎Q策推薦：在工具欄中選擇滴灌施肥推薦或在菜單中選擇 ,然后顯示決策 推薦，單擊向?qū)Ｊ娇梢詮棾龃翱?，輸入地塊名或單擊按鈕選擇地塊， 添入相應(yīng)的產(chǎn)量和方案編號，進(jìn)入下一步選擇滴水期單擊推薦按鈕即可推薦 。 2)承包戶映射信息管理：該信息管理主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)同，使數(shù)據(jù)庫中兩個相關(guān)連的表保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性，即用戶信息表和地塊信息表，在兩個表的上方可以進(jìn)行查詢和寫入操作，管理員用戶可 使用 。 6) 系統(tǒng)管理模塊：該模塊主要是系統(tǒng)管理員使用，它包括連接設(shè)置、權(quán)限設(shè)置、密碼設(shè)置，權(quán)限設(shè)置包括分組設(shè)置和用戶設(shè)置，它主要實現(xiàn)系統(tǒng)的安全保護(hù)，既管理員可以進(jìn)行權(quán)限控制；在該模塊還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù) 。在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器都提供的連接 。 (2) 管理員用戶登錄可以進(jìn)行普通用戶的操作以外還可以進(jìn)行戶管理、權(quán)限管理、肥料結(jié)構(gòu)管理、參數(shù)管理。 數(shù)據(jù)庫 的信息要求 主要包括，地塊信息數(shù)據(jù)，養(yǎng)分信息數(shù)據(jù)，單位信息，承包戶信息等等 ；數(shù)據(jù)庫的處理要求主要包括，對數(shù)據(jù)能進(jìn)行導(dǎo)入導(dǎo)出，增刪改查，及時響應(yīng)處理時間，實現(xiàn)批處理。 單位 主要字段：單位 ID 號、單位名。 映射內(nèi)容 主要字段： ID、地號 ID、承包戶 ID。 表 51 養(yǎng)分信息表 列名 數(shù)據(jù)類型 長度 允許空 備注 ID Int 4 NOT NULL 地塊 ID Int 4 NOT NULL 地塊名稱 年度 Char 4 Null 前茬作物 Varchar 10 Null 全氮 Float 8 Null 速磷 Float 8 Nul