寧夏壓砂地生產(chǎn)力評價的信息化研究

王賓+田軍倉

摘要：借鑒基于GIS的管理信息系統(tǒng)軟件的開發(fā)過程，結(jié)合壓砂地生產(chǎn)力評價SI模型，設(shè)計開發(fā)了基于GIS的壓砂地生產(chǎn)力評價的管理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)在VB環(huán)境下開發(fā)，集成MapInfo，評價結(jié)果更加直觀在系統(tǒng)窗口中實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：壓砂地；生產(chǎn)力；評價模型；信息系統(tǒng)

中圖分類號：F323 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）20-5362-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.049

Abstract：This paper based on GIS relevant management information systems software development process， combined with the gravel-mulched field productivity evaluation SI model， design and development of management information system of gravel-mulched field productivity evaluation of Ningxia based on GIS， the system in VB environment development， integrating MapInfo， evaluation results more intuitive system realizes in the window.

Key words： gravel-mulched field； productivity； evaluation model； the information system

1 壓砂地生產(chǎn)力評價模型的建立

寧夏中部干旱地區(qū)壓砂地生產(chǎn)力評價模型從自然條件（PI）評價和社會經(jīng)濟條件（TI）兩方面展開，壓砂地自然條件評價采用生產(chǎn)力評價指數(shù)PI模型，選取10個影響因素作為評價指標。壓砂地生產(chǎn)力社會經(jīng)濟條件評價采用評價指數(shù)TI模型，選取5個影響因素作為評價指標，自然條件和社會經(jīng)濟條件兩方面評價所占的權(quán)重可以咨詢當?shù)赜蟹N植經(jīng)驗的種瓜大戶和壓砂地專家，通過專家評分法得到壓砂地生產(chǎn)力綜合評價指數(shù)SI模型[1]。

1.1 壓砂地生產(chǎn)力自然條件評價PI模型

根據(jù)PI模型的特點，結(jié)合壓砂地生產(chǎn)力評價的實際，選取有機質(zhì)含量、速效磷含量、速效鉀含量、全氮含量、土壤機械構(gòu)成、土壤有效厚度、地面坡度、土壤酸堿度、光熱條件和水分供應(yīng)能力等10個影響因素作為評價指標。

采用FAO的生產(chǎn)力指數(shù)模型來進行壓砂地生產(chǎn)力自然條件評價的指標模型。對選取的10個因素進行幾何平均[2]，得到：

式中，F(xiàn)1為土壤有機質(zhì)含量；F2為土壤速效磷含量；F3為土壤速效鉀含量；F4為土壤全氮含量；Q為土壤機械構(gòu)成；T為土壤有效厚度；G為地面坡度；pH為土壤酸堿度；P為光熱條件（≥0 ℃積溫）；E為水分供應(yīng)能力和地形的高程。

1.2 壓砂地生產(chǎn)力社會經(jīng)濟條件評價TI模型

壓砂地生產(chǎn)力評價的社會經(jīng)濟條件評價指標的選取，結(jié)合評價區(qū)具體的社會經(jīng)濟狀況，確定壓砂地生產(chǎn)力社會經(jīng)濟技術(shù)評價指標如下：壓砂地年限（有壓砂年，5～10年，10～15年和15年以上4個層次）、水利化程度（可用有效補灌面積所占的比例確定）；化學(xué)化水平[可用單位壓砂地面積的施肥量（kg/hm2）來確定]、農(nóng)業(yè)機械化水平[可用單位壓砂地面積農(nóng)業(yè)機械總動力（kW/hm2）來確定]、耕地現(xiàn)有人口承載量（是土地社會屬性的直接反映，目前一般用人口密度來表示）。

評價模型采用TI模型：

式中，n為評價要素個數(shù)，Wi為各要素權(quán)重，Ai為各要素的貢獻參數(shù)。

Wi的確定采用層次分析法，構(gòu)造判斷矩陣，得到各指標權(quán)重值：壓砂地年限（N）為0.263、水利化水平（I）為0.475、化學(xué)化水平（C）為0.110、農(nóng)業(yè)機械化水平（M）為0.090、耕地現(xiàn)有人口承載量（P）為0.055。

1.3 壓砂地生產(chǎn)力綜合評價SI模型

通過專家評分法對得到壓砂地生產(chǎn)力自然條件評價與社會經(jīng)濟技術(shù)條件綜合評價進行分析，得到自然條件評價PI指數(shù)模型和TI指數(shù)模型所占的權(quán)重，得到壓砂地生產(chǎn)力綜合評價SI模型：

SI=0.8PI+0.2TI

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與內(nèi)容

壓砂地生產(chǎn)力評價的數(shù)據(jù)信息分布較為分散，同時信息處理主要依靠人工方式。工作繁重、效率比較低，不利于整個評價過程信息的展示與比較分析。將GIS技術(shù)引入壓砂地生產(chǎn)力評價的各個過程，可以使數(shù)據(jù)的現(xiàn)實更加直觀。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計考慮數(shù)據(jù)庫的網(wǎng)絡(luò)化、智能化和實用化的發(fā)展趨勢[3]，壓砂地生產(chǎn)力評價管理信息系統(tǒng)可以系統(tǒng)分析壓砂地的種植分布情況，以及對比分析各個評價因子之間的差異，使評價結(jié)果更加直觀，促進壓砂地生產(chǎn)力評價水平的現(xiàn)代化。

壓砂地生產(chǎn)力評價的管理信息系統(tǒng)包含評價因子查詢知識庫的一系列TAB文件和評價模型結(jié)果數(shù)據(jù)庫兩大部分。具體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 系統(tǒng)功能

從系統(tǒng)機構(gòu)的設(shè)計上講，壓砂地生產(chǎn)力評價的管理信息系統(tǒng)主要具有評價因子數(shù)據(jù)查詢和生產(chǎn)力評價兩大功能。

3.1 壓砂地生產(chǎn)力指標信息查詢

壓砂地生產(chǎn)力評價管理信息系統(tǒng)的查詢功能主要是查詢位于知識庫里面的各種TAB文件，其中知識庫包含壓砂地自然條件評價各評價指標圖層的TAB文件、壓砂地社會經(jīng)濟條件評價各評價指標圖層的TAB文件以及其他文件，通過知識庫里面的這些文件，可以方便查詢或打開各種評價指標因子圖層，使評價結(jié)果更直觀地呈現(xiàn)。

3.2 壓砂地生產(chǎn)力評價

壓砂地生產(chǎn)力的評價分別從自然條件評價和社會經(jīng)濟條件評價展開，最后對這兩方面進行綜合評價，系統(tǒng)的設(shè)計考慮評價模型的錄入更新，通過錄入更新功能，可以方便地管理評價區(qū)的空間地理位置和評價模型的計算數(shù)據(jù)。

評價模型數(shù)據(jù)完成錄入更新可以通過系統(tǒng)中自然條件評價、社會經(jīng)濟條件評價、綜合評價3個功能鍵來實現(xiàn)，然后在地圖功能窗口生產(chǎn)生產(chǎn)力評價等級分布圖。

3.3 其他

系統(tǒng)是在VB窗口下調(diào)用了MapInfo的相關(guān)功能模塊，所以在系統(tǒng)的窗口下可以實現(xiàn)有關(guān)MapInfo的相關(guān)功能。如“對象”功能可以對圖層進行相關(guān)點線的操作；“表”功能可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)表格結(jié)構(gòu)的維護；“地圖”功能可以實現(xiàn)對相關(guān)專題圖的制作；“窗口”功能可以實現(xiàn)多窗口的展示，方便地管理各種圖層。

4 系統(tǒng)設(shè)計環(huán)境與開發(fā)工具

壓砂地生產(chǎn)力評價的管理信息系統(tǒng)，主要包含信息查詢、壓砂地自然條件評價、社會經(jīng)濟條件評價和綜合評價4個部分，系統(tǒng)采用Microsoft Visual Basic 6.0 中文版開發(fā)，集成MapInfo模塊，最后編譯生成EXE文件，供系統(tǒng)調(diào)用。系統(tǒng)在中文Windows XP操作平臺上開發(fā)和運行。

5 系統(tǒng)開發(fā)、運行與維護

5.1 系統(tǒng)主要功能開發(fā)

1）系統(tǒng)主界面開發(fā)。系統(tǒng)主界面主要是利用VB的菜單編輯器功能來編輯實現(xiàn)系統(tǒng)的各個功能，并調(diào)用相應(yīng)的模塊，可以用以下代碼實現(xiàn)工作空間的窗體的調(diào)用，系統(tǒng)主界面如圖2所示。

2）可視化查詢功能開發(fā)。可視化查詢主要是利用知識庫中的各種TAB文件來實現(xiàn)，用戶進入系統(tǒng)界面選中要查詢的圖或表，單擊“確定”按鈕，即可進入可視化查詢窗口，對各評價指標數(shù)據(jù)進行空間展示。

3）生產(chǎn)力評價功能開發(fā)。數(shù)據(jù)的錄入更新主要包括對數(shù)據(jù)庫表的更新、添加和刪除功能，可以方便地管理評價模型數(shù)據(jù)的表數(shù)據(jù)，具體設(shè)計如圖3所示。

5.2 系統(tǒng)運行與維護

在VB開發(fā)環(huán)境下，程序調(diào)試成功以后，可以生成.EXE文件，獨立的在Windows XP操作系統(tǒng)下運行，進行評價指標的查詢與數(shù)據(jù)庫信息的錄入更新等。系統(tǒng)運行中的維護主要是定期、定時對知識庫中的文件進行更新、修改，并發(fā)布給系統(tǒng)用戶，以保證系統(tǒng)知識的正確性和實用性。系統(tǒng)的運行界面如圖4所示。

6 小結(jié)

在總結(jié)目前有關(guān)基于GIS管理信息系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合壓砂地生產(chǎn)力評價的實際，開發(fā)設(shè)計壓砂地生產(chǎn)力評價管理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)的設(shè)計主要考慮可視化信息的查詢和生產(chǎn)力評價兩大功能，壓砂地生產(chǎn)力評價的管理信息系統(tǒng)包含評價因子查詢知識庫的一系列TAB文件和評價模型結(jié)果數(shù)據(jù)庫兩大部分，系統(tǒng)在Microsoft Visual Basic 6.0 中文版語言環(huán)境下開發(fā)、調(diào)試、運行，最后生成獨立的可運行的EXE文件，方便用戶操作。

參考文獻：

[1] 王 賓，田軍倉.基于GIS的寧夏壓砂地生產(chǎn)力評價研究[J].節(jié)水灌溉，2012（8）：69-73.

[2] 聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織.土地評定與分類法[R].羅馬：聯(lián)合國糧食和農(nóng)業(yè)組織，1976.

[3] 田軍倉.干旱地區(qū)節(jié)水灌溉及揚水灌區(qū)灌溉調(diào)配智能決策支持系統(tǒng)研究[D].武漢：武漢水利電力大學(xué)，1998.