數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)支撐下的玉米智能施肥系統(tǒng)探討

齊文進(jìn)（河北正弘農(nóng)業(yè)科技有限公司，河北 滄州 062350）

現(xiàn)如今，要想取得更為理想的農(nóng)業(yè)種植效果，需要注重農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)。伴隨物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與農(nóng)業(yè)種植的不斷碰撞結(jié)合，注重采集與挖掘空間數(shù)據(jù)，對于農(nóng)作物的成長環(huán)境、養(yǎng)分等信息采集、數(shù)據(jù)監(jiān)測等有著積極意義[1]。為了保證取得更理想的肥料應(yīng)用效果，則應(yīng)遵循安全性、易操作性、實用性等原則，依托數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等智能技術(shù)，聯(lián)系玉米栽培生產(chǎn)作業(yè)活動，設(shè)計及應(yīng)用玉米智能施肥系統(tǒng)。

1 玉米智能施肥系統(tǒng)的設(shè)計原則

（1）易操作原則。該系統(tǒng)主要面向?qū)＜液娃r(nóng)戶，因此，要想提升系統(tǒng)推廣效率，系統(tǒng)界面操作不能復(fù)雜。（2）實用性原則。著手玉米智能施肥系統(tǒng)構(gòu)建時，系統(tǒng)的實際功能能通過人際交互界面體現(xiàn)出來，同時系統(tǒng)要具有決策支持、數(shù)據(jù)管理、日常更新等能力，滿足多用戶并發(fā)需求[2]。（3）安全性原則。建立玉米智能施肥系統(tǒng)后，為保證系統(tǒng)更為可靠、安全，需要不斷優(yōu)化軟件設(shè)計和硬件設(shè)備，并針對不同用戶進(jìn)行不同權(quán)限設(shè)定，以使相關(guān)數(shù)據(jù)信息足夠安全。

2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)支撐下的玉米智能施肥系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 空間查詢模塊

調(diào)查分析用戶的玉米智能需求數(shù)據(jù)，完成智能施肥各空間內(nèi)屬性信息的統(tǒng)計，幫助用戶依托系統(tǒng)完成相關(guān)數(shù)據(jù)信息的查詢，能對玉米智能施肥空間的異常數(shù)據(jù)信息做及時把握，從而使玉米智能施肥空間數(shù)據(jù)決策與處理效果更佳。例如設(shè)計產(chǎn)量預(yù)測子功能模塊，能結(jié)合某地塊近三年的玉米產(chǎn)量數(shù)值展開計算，獲得預(yù)測產(chǎn)量結(jié)果。

2.2 知識導(dǎo)航模塊

依托大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對玉米智能施肥相關(guān)土壤參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，如PH值、水分、溫度、全氮等，進(jìn)行玉米種植地塊的合理選擇，明確不同土壤條件下相應(yīng)品種的施肥用量與種類等信息。例如品種推薦功能模塊，針對水肥條件較好的生長環(huán)境而言，能利用系統(tǒng)推薦，選取水果玉米或是高質(zhì)量玉米等等對水肥條件要求更苛刻的品種[3]。針對生長環(huán)境水肥條件較差的情況，為減少土壤基礎(chǔ)水肥條件給玉米生產(chǎn)帶來的不利影響，則可借助系統(tǒng)智能推薦，選取肥料要求敏感度較低的玉米品種。

2.3 精準(zhǔn)管理模塊

設(shè)計該模塊時，要落實施肥方案、栽培管理方案、玉米種子、具體地塊等功能，展開施肥決策，推薦施肥量與鉀、磷、氮肥料優(yōu)化組合。操作步驟如下：一是，信息數(shù)據(jù)采樣，監(jiān)測有機質(zhì)和磷氮鉀等方面。二是，分析空間數(shù)據(jù)，在地塊分析明確的基礎(chǔ)上，統(tǒng)計和分析磷氮鉀的空間分布數(shù)據(jù)。三是，借助施肥決策算法分析施肥控制、施肥選擇等方面，在預(yù)處理數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，獲取空間數(shù)據(jù)。四是，向用戶界面反饋信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而提供給玉米施肥有效決策[4]。

圖1 精準(zhǔn)施肥操作流程

2.4 系統(tǒng)管理模塊

基于用戶操作、用戶權(quán)限等角度構(gòu)建玉米智能施肥系統(tǒng)的管理模式，做好數(shù)據(jù)信息的分析，有效落實系統(tǒng)各項功能。具體功能框架如下：

第一，管理功能模塊。此模塊是提供給用戶操作解說和基本信息，反映玉米周期和種植工作情況。第二，用戶管理功能模塊。用戶身份不同，所設(shè)置的操作權(quán)限也應(yīng)不同，具體可分為農(nóng)戶、管理員及農(nóng)戶等級別[5]。第三，數(shù)據(jù)管理功能模塊。重點實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、更新、分類與還原。第四，實時監(jiān)控功能模塊。若有異常情況，系統(tǒng)會自動報警，重點是監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新情況。

3 結(jié)語

總之，在農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展背景下，應(yīng)依托數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用玉米智能施肥系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置智能施肥空間數(shù)據(jù)查詢、智能施肥知識導(dǎo)航、系統(tǒng)管理及精準(zhǔn)智能施肥管理等模塊，實時監(jiān)測與分析玉米生育期內(nèi)的濕度、溫度及土壤成分等數(shù)據(jù)，從而智能化、精準(zhǔn)化控制玉米施肥，提高玉米種植的產(chǎn)量及質(zhì)量。