数字农业规划范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇数字农业规划范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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1、引言

根据国家退耕还林有关政策，积极治理现有坡耕地，对25度以上的坡耕地实行有计划地退耕还林还草，不但有利于中西部的环境保护，而且对调整农业结构、提高农民收入有积极意义。因此能否为各地、市、县准确提供辖区内各种坡度的土地分布以及土地坡向情况，是能否客观制定该区域农业规划和退耕还林还草计划的关键；然而传统的手工圈绘和主观的'估计'水份太多，实地丈量不但劳民伤财而且精度低下。

我区广大的测绘工作者多年来为广西的国民经济建设做了大量前期性、基础性的工作，他们测制的1：25万、1：5万、1：1万的基本地形图为解决这一难题提供了物资基础；特别是近年来gis（地理信息系统）技术的发展，使得这些可贵的资料在数字化处理之后日见增值，为准确、快速、低成本地获取地表的各种统计数据提供可靠的依据。

广西基础地理信息中心在为区党委、区政府制作的《广西综合区情地理信息系统（9202工程）》之西部大开发专题中，使用美国esri公司生产的gis软件??arc/info软件为东兰、乐业县制作了数字地面模型，进行三维地形表面分析和坡度量算统计，取得了准确客观的成果。

2、 工作流程

在arc/info中，管理、组织、存储数据最基本的单位是图层（coverage），一个图层相当于一个专题图，包含了地物的空间位置信息和属性信息。利用arc/info进行土地坡度坡向高程的分布统计的工作流程如下：

1、 利用国土资源调查结果，提取耕地信息，在arc/info中生成耕地图层，给不同耕地分类赋予不同的属性；

2、获取该地区的dem数据（dem即数字高程模型，就是在一个地区范围内，用规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（z）描述地貌形态的数据集）；

3、分别生成坡度分布图层、坡向分布图层和高程带分布图层；

4、将耕地图层与坡度图层、坡向图层、高程带图层分别叠加分析，得到耕地的坡度、坡向、高程属性；

5、进行面积统计，叠加河流、行政区划、道路、居民点等基础地理信息生成专题图。

3、坡度、坡向和高层带分布图生成

坡度、坡向、高程带图层利用arc/info的tin模块，由dem（数字高程模型）数据生成。

3.1 dem数据获取：

目前常用的获取dem 数据的方法有两种：

用航天、航空遥感影像立体像对提取dem；

用现有地形图扫描数字化等高线，获取高程数据生成dem。

用航天、航空遥感图像立体像对生成dem，最大的优点是数据更新快，但购买影像费用高；用高程数据生成dem，精度高于立体像对生成的dem，但更新慢，周期长，仅对高程变化不大的地区适用。目前区测绘局具有的南宁市1：1000 dem数据由航空遥感影像立体像对生成；全区1：25万、1：5万dem和部分地区的1：1万dem数据则由高程数据生成。

用arc/info 生成dem的方法是：数字化地形图，获取高程数据，包括高程点、等高线、软断线（如边界线等）、硬断线（如河流、山脊、陡崖线等），生成tin（不规则空间三角网，一种描述地形表面的方法），再由tin内插成dem。arc/info软件生成的tin对点、软断线、硬断线有不同的插值处理方法。根据笔者对arc/info和国产软件geotin 的对比试验， arc/info软件生成的tin在更大程度上拟合实际的地型，不足之处是加特征点的过程较为繁杂，生产时间较长。

3.2 坡度图、坡向图、高层带图生成：

在arc/info中，坡度、坡向是这样计算的：dem上每个格网点的坡度由相邻8个格网点计算而成（图1）。高程的最大变化率即为该部分表面的坡度。坡向为用于计算坡度的那条线的方向。

图1 dem格网点坡度的计算

运用tin模块的分析功能可计算坡度、坡向和高程带，使用命令的关键是建立好坡度、坡向、高程带的分级定义查找表（lookup-table）。以坡度查找表为例，根据坡度分类的要求定义如下：

degree-slope slope-code 2 1 6 2 15 3 25 4 90 5 对应的坡度分类：(0°~2°)（2°~6°）（6°~15°）（15°~ 25°）（25°以上）

图2为利用dem生成的图形

c="/newspic/200881/1127448440.jpg" width=566 border=0>

坡度查找表字段要严格定义如下：

4、 图层叠加：

gis强大的分析任务之一是将独立的特征类型合为一个新的特种类，代表了两个输入要素类的合并后的情况。图层叠加，是将土地利用图与坡度图、坡向图、高层分带图依次叠加，可研究它们之间的共同区域。运用overlayevents命令可进行叠加分析。

5、 面积统计：

图层叠加后，根据各种分类条件提取耕地，可得到耕地按坡度、坡向、高程带的分布图，利用arc/info的面积计算功能进行面积统计。

精度情况：据清华大学人居环境研究中心党安容等人研究，经国家测绘局验收的1：25万的数字地图（高程精度为25米），在用于分县土地坡度分级计算时，最小误差是0.9%，最大误差为4.9% [1] ，适合省级农业部门制定宏观规划。如果利用即将完成的全区1：5万dem和已经完成的1：1万dem（西江流域），将得到更高的精度，适合县一级及县以下农业部门制定本县、本乡的部门农业规划。

值得注意的是，在坡度较大的地区，平面面积与三维地形表面积相差较大，笔者利用1：25万高程数据生成的dem计算东兰县平面面积为2438 平方公里（国土部门公布的数据：2434平方公里[2]），曲面面积为 3437 平方公里，平面面积与曲面面积相差较大。东兰地处大石山区，山岭绵延，河谷深切，地形起伏较大，利用arc/info的表面积计算功能统计面积应该更为合理。

6、 输出专题图：

对生成的各种分布图按照需要叠加河流、行政区划、道路、居民点等基础地理信息生成专题图输出。笔者在《广西综合区情地理信息系统（9202工程）》之子系统建设中，利用web gis将退耕还林试点县东兰县、乐业县的坡度图制成网络电子地图（图3），可供局域网上浏览和查询。

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我区广大的测绘工作者多年来为广西的国民经济建设做了大量前期性、基础性的工作，他们测制的1：25万、1：5万、1：1万的基本地形图为解决这一难题提供了物资基础；特别是近年来GIS（地理信息系统）技术的发展，使得这些可贵的资料在数字化处理之后日见增值，为准确、快速、低成本地获取地表的各种统计数据提供可靠的依据。

广西基础地理信息中心在为区党委、区政府制作的《广西综合区情地理信息系统（9202工程）》之西部大开发专题中，使用美国ESRI公司生产的GIS软件――ARC/INFO软件为东兰、乐业县制作了数字地面模型，进行三维地形表面分析和坡度量算统计，取得了准确客观的成果。

2、工作流程

在ARC/INFO中，管理、组织、存储数据最基本的单位是图层（coverage），一个图层相当于一个专题图，包含了地物的空间位置信息和属性信息。利用ARC/INFO进行土地坡度坡向高程的分布统计的工作流程如下：

（1）、利用国土资源调查结果，提取耕地信息，在ARC/INFO中生成耕地图层，给不同耕地分类赋予不同的属性；

（2）、获取该地区的DEM数据（DEM即数字高程模型，就是在一个地区范围内，用规则格网点的平面坐标（x,y）及其高程（z）描述地貌形态的数据集）；

（3）、分别生成坡度分布图层、坡向分布图层和高程带分布图层；

（4）、将耕地图层与坡度图层、坡向图层、高程带图层分别叠加分析，得到耕地的坡度、坡向、高程属性；

（5）、进行面积统计，叠加河流、行政区划、道路、居民点等基础地理信息生成专题图。

3、坡度、坡向和高层带分布图生成

坡度、坡向、高程带图层利用ARC/INFO的TIN模块，由DEM（数字高程模型）数据生成。

3.1DEM数据获取：

目前常用的获取DEM数据的方法有两种：

用航天、航空遥感影像立体像对提取DEM；

用现有地形图扫描数字化等高线，获取高程数据生成DEM。

用航天、航空遥感图像立体像对生成DEM，最大的优点是数据更新快，但购买影像费用高；用高程数据生成DEM，精度高于立体像对生成的DEM，但更新慢，周期长，仅对高程变化不大的地区适用。目前区测绘局具有的南宁市1：1000DEM数据由航空遥感影像立体像对生成；全区1：25万、1：5万DEM和部分地区的1：1万DEM数据则由高程数据生成。

用ARC/INFO生成DEM的方法是：数字化地形图，获取高程数据，包括高程点、等高线、软断线（如边界线等）、硬断线（如河流、山脊、陡崖线等），生成TIN（不规则空间三角网，一种描述地形表面的方法），再由TIN内插成DEM。ARC/INFO软件生成的TIN对点、软断线、硬断线有不同的插值处理方法。根据笔者对ARC/INFO和国产软件GEOTIN的对比试验，ARC/INFO软件生成的TIN在更大程度上拟合实际的地型，不足之处是加特征点的过程较为繁杂，生产时间较长。

3.2坡度图、坡向图、高层带图生成：

在ARC/INFO中，坡度、坡向是这样计算的：DEM上每个格网点的坡度由相邻8个格网点计算而成。高程的最大变化率即为该部分表面的坡度。坡向为用于计算坡度的那条线的方向。

运用TIN模块的分析功能可计算坡度、坡向和高程带，使用命令的关键是建立好坡度、坡向、高程带的分级定义查找表（LOOKUP-TABLE）。以坡度查找表为例，根据坡度分类的要求定义如下：

DEGREE-SLOPESLOPE-CODE2162153254905对应的坡度分类：(0°~2°)（2°~6°）（6°~15°）（15°~25°）（25°以上）

坡度查找表字段要严格定义如下：

4、图层叠加：

GIS强大的分析任务之一是将独立的特征类型合为一个新的特种类，代表了两个输入要素类的合并后的情况。图层叠加，是将土地利用图与坡度图、坡向图、高层分带图依次叠加，可研究它们之间的共同区域。运用OVERLAYEVENTS命令可进行叠加分析。

5、面积统计：

图层叠加后，根据各种分类条件提取耕地，可得到耕地按坡度、坡向、高程带的分布图，利用ARC/INFO的面积计算功能进行面积统计。

精度情况：据清华大学人居环境研究中心党安容等人研究，经国家测绘局验收的1：25万的数字地图（高程精度为25米），在用于分县土地坡度分级计算时，最小误差是0.9%，最大误差为4.9%，适合省级农业部门制定宏观规划。如果利用即将完成的全区1：5万DEM和已经完成的1：1万DEM（西江流域），将得到更高的精度，适合县一级及县以下农业部门制定本县、本乡的部门农业规划。

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[中图分类号] F316.23 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2014）01-0124-01

森林是陆地上功能最完善的生态系统，在生态环境的保护忠告发挥着重要的作用。随着林业调查规划和调查指标的不断变化。林业调查规划趋向多元化，林业生产理念逐步成熟，其中生态公益林和生态环境综合建设，已经成为现代林业生产的重要组成部分。林业调查规划的界线不在是传统意义上的总体范围，而是以森林生态系统作为对象。林业调查规划应有机结合农业规划、环境保护规划等有机地结合，杜绝盲目规划现象，充分发挥生态环境规划的协调功能。林业行业社会化进程的加速，是多行业结合的综合性规划，利用新的方法，不断适应林业调查规划设计出现的问题。

一、建立适合林业调查规划的质量管理体系

掌握质量管理体系的必要性，建立完善质量体系是林业调查管理的核心，贯彻质量管理标准。技术创新和管理创新往往能给一个企业带来意想不到的收获，作为林业调查规划设计单位，建立符合标准要求的质量管理体系，是林业调查规划设计单位工作性质所具有的客观要求。林业调查规划设计建立的质量管理体系，既要满足内部管理的需要，在落实林业调查规划设计成果质量上，落实管理职责，将采用有效的做法，确保质量管理体系持续有效地运行。其次是重视质量策划。强调整体优化，认识调查规划研究对象，全新定位适合流域生态环境建设与保护的调查规划体系，以“管理”方式为手段而建立的体系，使质量管理程序化和规范化，林业调查规划设计要达到良好的质量管理效果，加强生态系统研究，做好流域综合性调查规划设计的试点工作，总结建设规划的特点和经验，为制定切实可行的调查规划细则提供科学依据。必须将质量管理的重点从管理结果向管理因素转移，分析并将不合格消灭在形成过程之中，做到防范于未然。对林业调查规划设计成果既要符合适应的标准和规范，又要保证成果实现的经济性。强调质量与效益的统一，林业调查规划设计与调查对效益的追求总是客观存在的，需要不断改进自身的工作质量，应以质量为中心，在过程控制等活动中以全员参与为基础。

二、“数字林业”的重要组成部分就是用3S技术，向着更加集约经营方向发展

森林资源统计材料和图面材料。取决于规划设计调查过程中提供成果的数字化程度。采用结构化系统开发的方法，支持用扫描图象及数字化仪输入方法获取空间数据的采集。合理安排各种境界线及管理，自动完成面积的求算及平差。支持多用户网络上操作。子系统与处理模块之间采用方便灵活的菜单设计，建立林场区划航片图，在认真分析系统各功能模块的基础上，用于存储系统自备的各类图形及参数，为系统实施阶段的编程和调试打好基础， 以数字化地理信息系统应用软件MAPINFO为平台，实现森林资源数据与图面数据融为一体，，将扫描好的地形图栅格图像文件调入系统，利用调绘线与林相底图线在视觉中叠加描绘而成。对于近期不能进行规划设计调查的单位，用现有的资源档案转换成数字化信息就可以。需要林业调查规划设计系统从实际出发，对现场进行 G S 是G S I操作能力，采用 G S P式的面积求算 ， 手工进行各项分类数据处理，调查人员业需要提高认识度， 借助测绘系统，保证调查后差分处理 。能快速 、实时的获取数据，并且及时分析，利用小班线的转折点， 规大的数据处理功能，精确定位功能确定坐标， 标注在地形图上，为林业调查与规划提供准确的信息。

三、规范有序开展林业调查规划设计活动，完成调查规划设计需要重点考虑成果的实用性

林业调查规划控制应重点了解顾客的要求以及与林业调查规划设计相关的法律法规要求，针对具体的林业调查规划设计活动的实施计划，充分收集输入信息，识别存在问题并提出改进建议。如果发现问题或不足，需要对供方进行评价和选择。对供方提供的产品进行验证。

四、现代科技手段的利用

把林业地理信息系统、森林资源数字模型等先进技术手段，使用如卫星定位系统、罗盘仪等仪器，引入林业调查规划；建立数理统计与计算机数据结合模式，减轻了野外劳动，加快并提高调查效率和质量。 创新机制，增强森林资源流转速度进一步加快，充分调动林业调查规划设计人员的主观能动性。通过采取有偿服务形成良性的发展模式。在质量管理体系的过程控制中形成程序作业文件，关注评定林业调查规划是否得到有效控制，确保林业调查与规划设计的管理手段必须有效运行，编制内部审核实施计划和检查表。对调查规划设计成果进行外业验收，保持林业产品的监视和测量。

参考文献

[1]常家传，马金生，鲁长虎.鸟类学[M].哈尔滨：东北林业大学出版社， 1992.

[2]邵文杰.河南省志-动物志[M].郑州：河南人民出版社，1992.

[3]杭馥兰，常家传.中国鸟类名称手册[M].北京：中国林业出版社， 1997.

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[中图分类号] P334+.92 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-179-1

随着电脑和水资源管理需求的发展，水资源管理已经步入一个数字时代。

为研究流域系统的，人们研发出了各式各样的水文模型。这些模型大致可以分为：集中式模型和分布式模型。

由于分布式水文模型的参数是由遥感数据解译而来，其可以节省大量的野外调查花费，因此可以推广，广泛运用于土地利用，覆盖，水文对土壤侵蚀的响应，非点源污染，气候变化影响以及地表过程。近些年对该模型的研究也逐步深入。

然而，这种模型系统一般需要详细的数据，电脑分析过程也很复杂，另外，许多参数在适用前也都需要验证。所以分布式水文模型研究进展不快，仍然处在研究阶段，距离广泛使用还有很长的路要走。

1 MIKE SHE 概述

MIKE SHE 模型最早在1982年由丹麦液压研究所开发，基于物理的确定性的分布式模型系统。几乎可以模拟所有的水文过程。

1998，美国农业工程学会会议上提交了几分评估材料，MIKE SHE 模型也凭借其广泛的适用性和可编辑性也在此引起了整个学会的注意。

2典型运用

MIKE SHE 最初是为欧洲的水资源管理和环境保护的用户设计的。直至目前，MIKE SHE 已经比较广泛的运用于高校，研究机构，咨询公司。

作为一个强大的，地下水、地表水、排水和蒸发的，可综合运用于模型和环境的模型，MIKE SHE几乎能模拟所有水文过程，主要运用于：流域综合水文；地表水和地下水的综合利用；灌溉管理和和干旱治理；湿地治理和修复；河流径流；泛滥平原管理；地下水引起的洪水；土地利用和气候变化；养分过程和管理；地下水治理。

用户可对其中一个过程进行独立研究，还可根据各自具体的需求调整模型。

3 MIKE SHE 研究进展

（1）网格尺度。

Vázquez研究发现，就河流的流量，既有的数据和模型的结构来看，600m的格网间距对于一个586km2的流域来说是最佳尺度。

（2）自动校准。

Henrik研究发现，与手动的专家校准相比，平衡的Pareto最佳方案能更好的模拟径流，甚至地下水位。Christin，Roverta等也研究表明模型的自动校准具有相当重要性。

4 MIKE SHE模型未来大势所趋

在我国国内MIKE SHE模型的研究和运用还相当少，主要由于模型一般要求输入数据要求比较高，校准和验证比较困难，模型价格比较高，缺少汉化显示等。

而近些年国际国内状况的变化，让MIKE SHE等综合性分布式水文模型在中国国内将迎来大的发展契机：

（1）99年以来我国资源卫星已经发展到第三代，中国资源卫星的发展和全球地理信息系统的发展可为分布式水文模型研究和运用提供更详实准确的基础信息和数据，促进模型模拟的准确性。

（2）突出的环境问题已经成为关注焦点。随着中国环境状况的恶化发展，尤其是水污染、大气污染问题已让中国城市人，尤其是一二线城市人口无一幸免。环境问题，尤其是大气污染、水污染问题已经成为政府到社会层面的首肯需要解决的问题。中国环境治理也应该能从口号解决逐步进入实践操作阶段了。

（3）由于政府的关注逐步提升到政策和实施层面，水污染的环境投资必定将有卓效提升，继而为相关研究带来经费支撑，有效吸引相关的国际国内人才，可有效提升研究基础软件、硬件保障。

（4）既有的模型研究成果为MIKE SHE模型研究和运用提供了很多方法。而近些年提出的自动校验方法为解决模型运用校验难的问题提供了曙光。另外多模型多方式的校验方法也逐步被提出并测试。

综上，MIKE SHE作为一个最强大的分布式水文模型，在不久的将来必定会有较大的发展甚至飞跃。其运用和推广也是大势所趋，值得期待的，其必将成为未来流域治理，水资源管理，农业规划，生态恢复等领域的重要参考甚至支撑。

支撑项目：贵州省125科技支撑项目 喀斯特高原峡谷石漠化综合治理技术与示范（2011BAC09B01）

参考文献

[1] 徐宗学.水文模型[M].北京：科学出版社，2009.

[2] Vázquez . Effect of grid size on effective parameters and model performance of the MIKE-SHE code [J]. Hydrological Processes， 2002， 16 （2）：355-372.

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中图分类号 S147.2；P209 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）13-0263-02

测土配方施肥是国内外公认的比较成熟的现代施肥技术，利用信息技术开发计算机推荐施肥系统被证明是推广测土配方施肥的有效技术措施[1-2]。将“3S”技术应用于农业，解决实际的农业规划决策、技术推广、产量预测、施肥推荐等问题是现代化农业发展的需要[3-4]。

天台县自2008年实施测土配方施肥项目以来，对全县耕地土壤进行采样分析，积累了大量的土壤资源数据，包括土壤养分检测数据（4 522个土样，检测项目：pH值、有机质、全氮、有效率、速效钾等）、土样调查数据、田间施肥试验数据、耕地地力分等定级数据等。为科学有效应用这些成果资料，天台县农业技术推广总站与浙江省农业科学院合作开发《天台县耕地地力与配方施肥信息系统》，包括PC版和触摸屏版。

1 系统简介

该专家系统是一个综合性的耕地地力管理与作物配方施肥决策系统，集成利用测土配方施肥与耕地地力评价项目的野外调查和分析化验数据、第二次土壤普查与土地利用现状调查等成果资料，实现耕地资源的数字化、可视化、动态化管理，满足耕地质量调查、评价与分析要求，对区域作物施肥知识进行形式化表达，建立作物配方施肥模型，为发展高效生态农业、精准农业提供全面、系统的信息资源，为耕地保护、培肥、改良、利用规划等决策提供依据，为农民种植生产提供指导。

1.1 系统运行环境

该系统既可以把工程数据以文件的方式存储于本地机器，在单机上独立运行，也可以把工程数据集中在服务器上统一管理，通过网络（内部网）实现数据共享、保证数据的一致性，根据需要灵活调用不同的数据连接方式。

一是客户端系统软件配置。操作系统：Windows 2000以上；GIS组件：ESRI公司的MapObjects 2.4。二是客户端系统硬件配置。CPU 1.6GHz以上、256M以上内存、10G以上硬盘空间。三是服务器端配置。操作系统：Windows Server 2003；数据库软件：SQL Server 2003；空间数据库引擎：ArcSDE 9.0。

1.2 系统特点

一是统一友好的界面风格。多提示、形象生动的界面大大提高了系统的友好性。二是便捷的查询统计功能。用户可以根据实际需要进行多种图形、属性查询和表格统计。三是强大的专业分析功能。对土壤取样化验数据、耕地地力评价数据，进行专门的统计分析功能设计，提供多种模式的统计，满足专业分析需要。四是多种形式的信息表达。多种形式专题图及属性数据表达，丰富了系统的表现形式。五是方便的数据变更功能。提供多种编辑操作手段对图形数据和属性数据进行编辑，提供与Office软件兼容的数据管理工具。六是便于移植和扩充 数据组织和结构采用模板形式定制，便于应用到其他地方。

2 系统框架组成

系统总体上划分为基础信息、地力状况、配方施肥、作物诊断与管理维护5个部分，前4个部分为普通模块，主要是各类耕地资源信息的展示、查询、统计，以及作物施肥建议卡制作等，管理维护模块负责信息内容的更新维护，包括数据、评价指标体系、作物施肥知识等。

2.1 系统普通应用模块

一是基础信息模块。展示区域区位、行政区划、路网、水网、地形模型等基本特征。二是地力状况模块。区域土壤取样调查点位信息、土壤养分状况、土壤质量状况的查询展示。三是配方施肥模块。根据地块肥力状况，给出作物施肥建议，配方施肥在操作中以乡镇为单位。四是作物病害诊断图谱。主要农作物病害图集。

2.2 系统管理维护模块

负责对系统普通应用模块中相关模型框架、知识等的建立与维护，包括地图与图层操作、查询统计、取样点管理、耕地地力评价、作物配方施肥推荐、耕地质量动态监测、数据更新和其他辅助功能等，该模块相对独立，可以作为一个单独的系统使用。

3 测土配方施肥专家系统的应用

全县15个乡镇（街道）农技站都已安装应用PC版专家系统，并在平桥镇、街头镇、白鹤镇、三合镇和石梁镇等重点乡镇各配置该专家系统触摸屏1台（带内置打印机）。

4 结语

《天台县耕地地力与配方施肥信息系统》界面简洁，操作简单，使用方便，体现了先进性、科学性和实用性，实现了精准到该县任一田块的施肥方案推荐，缩短了农技人员填写施肥建议卡的时间，降低了工作强度，提高了工作效率。该系统的应用还提高了广大农户对测土配方施肥工作的认可度，扩大了测土配方施肥应用范围。随着天台县测土配方施肥工作的不断深入，系统的不断完善，更科学、适宜性更强的专家系统在天台县的农业生产中将发挥越来越重要的作用。

5 参考文献

[1] 夏波，武伟，刘洪斌.基于ArcGIS Engine构建测土配方施肥信息系统[J].西南师范大学学报：自然科学版，2007，32（2）：59-64.