【正文】 與棉花生產(chǎn)專家知識相結(jié)合的棉花管理決策系統(tǒng)已成功地用于指導(dǎo)棉花生產(chǎn)管理 ， 獲得了國內(nèi)外農(nóng)業(yè)科學(xué)家的較高評價 。 如圖 ， 在產(chǎn)量和品質(zhì)目標(biāo)的驅(qū)動下 ，系統(tǒng)根據(jù)生長的氣象資料和當(dāng)?shù)爻Ｄ晖寥狼闆r ，通過匹配知識模型和生長模型制定一套播前的栽培方案 。 推理機 檢測規(guī)則確定做什么 準(zhǔn)備文件考慮施氮與灌溉假設(shè) ， 調(diào)用 gossym 運行結(jié)果存入知識庫 知識庫 使用規(guī)則 、 推理機假設(shè)施氮量和灌溉量 ， 或應(yīng)用適宜的技術(shù)分析以前結(jié)果 ，產(chǎn)生更多可能方案 。 GOSSYM棉花生長發(fā)育 氣象 數(shù)據(jù) 品種參數(shù) 土壤參數(shù) 假定天氣參數(shù) 歷年天氣數(shù)據(jù) 農(nóng)場管理參數(shù) 電話線 當(dāng)前天氣 圖 棉花生產(chǎn)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究所已經(jīng)初步提出了基于小麥生長模型 （ WheatGrow） 與小麥栽培知識模型 （ WheatMana） 的小麥生產(chǎn)智能決策支持系統(tǒng) ， 目前尚處于集成和測試階段 。 其原理是結(jié)合知識模型和生長模型 ， 主要實現(xiàn)栽培方案設(shè)計和實時調(diào)控兩大決策功能 。 Y Y 產(chǎn)量 、 品質(zhì)目標(biāo) 知識模型 合理 生成栽培方案 生長模擬模型 氣象預(yù)測 實際資料 達到產(chǎn)量目標(biāo)? N N 品種 產(chǎn)量結(jié)構(gòu) 播期 基本苗情 播種量 生育指標(biāo) 肥料運籌 水分管理 效益分析 圖 專家曲線 方案執(zhí)行 明顯偏離曲線 ? 偏離曲線？ 結(jié) 果 輸 出 模型預(yù)測 苗情資料修正 N N Y Y 圖 基于生長模型和知識模型的作物管理決策支持系統(tǒng)的實時調(diào)控原理圖 與 3S技術(shù)結(jié)合 前景 3S技術(shù)是目前對觀測系統(tǒng)中空間信息獲取、管理、分析和應(yīng)用的三大支撐技術(shù)，能夠獨立地或相互補充地為農(nóng)業(yè)信息化提供強大的技術(shù)支撐。 主要作用是：快速準(zhǔn)確地獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的多維信息，綜合性地管理和處理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和決策。特別是 90年代以來， RS和 GIS與作物模型及專家系統(tǒng)的結(jié)合取得了很大成功。國際上提出了基于模擬模型和GIS、 RS的農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)以及基于決策支持系統(tǒng)的精確農(nóng)業(yè)支持技術(shù)。 實例 與農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)報模型結(jié)合進行大面積遙感估產(chǎn) ， 此外 RS與 GIS結(jié)合對資源環(huán)境進行實時動態(tài)監(jiān)測并將監(jiān)測結(jié)果存于數(shù)據(jù)庫中 ， 利用 GIS的空間數(shù)據(jù)運算功能 、 拓?fù)浏B加功能和逐級放大等功能 ， 得到不同區(qū)域的資源環(huán)境歷史 、 現(xiàn)狀和將來的演變趨勢并直觀地以圖顯示結(jié)果 ， 為資源環(huán)境的利用 、 管理和保護提供決策支持 。 利用 GIS技術(shù)，農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用軟件需要處理大量的土壤、氣象和農(nóng)作物等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其中很大一部分?jǐn)?shù)據(jù)涉及到空間位置關(guān)系，有效管理這些與空間位置密切相關(guān)的大量數(shù)據(jù)，必須采用 GIS技術(shù)和空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)。 （ 1） CGIS CGIS系統(tǒng)主要部分的相互關(guān)系結(jié)構(gòu)圖如下： 坐標(biāo)變換存儲機制圖層管理地圖屬性編輯圖元顯示/拾取空間索引屬性管理空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖符編輯轉(zhuǎn)換程序空間查詢拓?fù)浞治隹臻g查詢語言模糊操作應(yīng)用接口（ 2） SESD 農(nóng)業(yè)測土空間數(shù)據(jù)庫 （ SESD） 是基于 CGIS開發(fā)的面向農(nóng)業(yè)信息化的地理信息應(yīng)用軟件 ， 可以作為基礎(chǔ)平臺的信息采集工具和輔助決策工具 。 該空間數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)測土數(shù)據(jù)的空間信息和屬性數(shù)據(jù)的管理 ， 通過采用定性空間推理方法結(jié)合模糊邏輯實現(xiàn)了對測土點和耕地位置的模糊定位和土壤數(shù)據(jù)的計算 。 測土數(shù)據(jù)空間 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 農(nóng)業(yè)科技人員 測土數(shù)據(jù) 農(nóng) 民 地塊位置信息 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) 測土數(shù)據(jù)事實 系統(tǒng)維護人員 系統(tǒng)維護需求 查詢用戶 推理結(jié)論 查詢需求 查詢結(jié)果 下面是一個實際應(yīng)用例子 ， 吉林省農(nóng)安縣永安鄉(xiāng)六合村的一位農(nóng)民對他耕種土地的位置作了如下 4個定性描述： 定位描述 1：大約在大平房東方 1里 定位描述 2：距離小西屯大約 2里 定位描述 3：大約在大平房南方 100公尺 定位描述 4：大約在興合當(dāng)西方 800公尺 表 5中列出了附近測土點的數(shù)據(jù)： 編號 硝態(tài)氮 氨態(tài)氮 礦質(zhì)氮 速效磷 速效鉀 1 130 2 124 3 131 4 123 5 133 經(jīng)過推理算法后得到的結(jié)論是：定位成功，定位到目標(biāo) 1。該處大地坐標(biāo)為（ 630060， 4930240），推理結(jié)論的可信度是 （目標(biāo) 2可信度 ，被刪除）。實際使用 GPS定位結(jié)果是，耕地中心點坐標(biāo)為（ 630146， 4930364）正負(fù) 10米，和推理結(jié)論目標(biāo)點相距 220米左右。 表中對耕地實際測土的結(jié)果與系統(tǒng)計算的結(jié)果進行了比較： 硝態(tài)氮 氨態(tài)氮 礦質(zhì)氮 速效磷 速效鉀 SESD 129 實測 130 我們對算法的處理結(jié)果進行了大量驗證，在用戶的表述比較清楚、準(zhǔn)確的前提下，推理的結(jié)果基本上和實際吻合，專家系統(tǒng)使用實測值和估算值的推理結(jié)果基本相同。對于沒有條件使用 GPS的地區(qū)，使用 SESD定位能獲得很好的效果。 (3) 系統(tǒng)實現(xiàn)過程 A、 測土空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 測土數(shù)據(jù) 元素含量， 施肥量等測土信息 品種區(qū) 地區(qū)種植品種信息 品種類型 不同品種的信息 品種 名稱 地理碼 測土點 測土點位置信息和基本信息 行政區(qū) 行政 區(qū)劃圖 相同區(qū)域疊加 GIS開發(fā)平臺 關(guān)系 數(shù)據(jù)庫 通過地理碼作為關(guān)鍵字把圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來 地理碼 B、空間推理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 事實表 Location事實表 Aim事實表 規(guī)則表 I類規(guī)則集 II類規(guī)則集 III類規(guī)則集 規(guī)則對事實表的作用 推理機輸入事實和輸出結(jié)論 ? 小明有三塊錢，去買杏，賣者說三角錢一個杏，不過三個杏核可以換一個杏，問小明最多能吃幾個杏？