基于地理信息服务的肥力评价工作流模型实现

【摘要】土壤肥力作为植物生长的物质基础在很大程度上反映了作物生长状况,土壤的综合肥力也一定程度影响植物的生长。因土壤本体上具备时空特征,目前的肥力评价模型多是采用GIS来辅助评价。GIS辅助评价过程是在传统统计方法基础上同时综合空间插值方法和地图代数方法来建立评价模型。然而建立的该类模型具有较强的地域性,不能很好推广,在应用模型过程中需要逐步调整其中的参数。本文分析和比较传统肥力评价与基于地统计方法和GIS技术的肥力评价方法,详细论述了GIS辅助肥力评价流程。基于评价过程,提取其中的主要流程,并抽取其中的易变量,在此基础上建立肥力评价的概念模型。对于通用流程的实现方法目前在业界主要是采用工作流模式,在GIS发展过程中借鉴了该种方式,比较著名的是ArcGIS提供的Geoprocessing实现,或者使用工作流平台构建模型。本研究采用上述两种方式来对概念模型进行实例化。本文将地理信息服务与工作流技术融入土壤肥力评价中。以宜都市红花套数据为例,提出了肥力评价Geoprocessing实现方法以及网络服务通用工作流实现方法,并得出了一些理论成果。本论文主要研究了以下几方面内容：1、通用工作流概念模型研究根据工作流思想将肥力评价流程中的数据和功能进行分离。为实现数据和功能的网络共享,将模型的输入输出和参数都封装成网络数据模型,将处理功能封装成网络处理模型。数据模型和处理模型都符合OWS标准,因此,可通过Petri-Net按一定顺序将各处理模型和数据模型组织成处理链Process的方式。Process中嵌套了多个功能算法,并通过HTTP-POST方式调用Process来实现特定功能模型。2、Geoprocessing实例化工作流模型借用ESRI提供的Geoprocessing模型详细分析每个功能的输入输出和参数设置来分离肥力评价的数据和功能,构建了具有稳定肥力处理过程和灵活参数输入的工作流模型。完成了肥力评价工作流模型实例化,降低了肥力评价人为工作量。为证明基于Geoprocessing的模型构建方法的实用性和可扩展性,对原模型添加栅格计算器功能进行重构。但该方法构建的模型缺点是只能应用于本地,非专业人员无法使用,不利于特定模型推广。3、WebService实例化工作流模型为构建基于网络的肥力评价工作流模型流程,实现在线肥力评价,在参考概念模型的基础上提出了针对地理处理功能和数据共享及服务组合的具体实现方法。该方法中所有的数据和处理功能都封装成符合OGC标准的服务。以宜都市红花套镇数据为例,使用GeoSever和52°North将用到的数据和功能部署为符合OGC标准的服务来实现数据和功能共享。通过将地理信息服务接口包装成各活动,在工作流设计器中按一定顺序连接各活动以HTTP-GET/POST的方式调用部署的服务来实现通用网络肥力工作流模型。本文将OGC和工作流技术融入土壤肥力评价中,提高了土壤肥力评价方法的技术层面,并得出了一些结论。1、提出了以数据和功能为基础的通用网络工作流概念模型实现方法。将肥力评价的数据和功能封装成符合OWS的数据和功能模型,并借用Petri-Net来将各模型组织成处理链。实现了数据和功能的网络共享,以及基于工作流各数据和功能服务的组合和调用。为通过工作流模型的构建提供了模型参考和理论基础。2、该种网络工作流模型构建具有一定的可行性。研究表明,通过OGC标准能够将地理处理功能及数据进行共享,使用工作流技术能构建网络环境的工作流模型。为证明该工作流模型的灵活性,还对该肥力评价工作流模型进行了重构。本文的研究也证明该种工作流模型构建方法确实能实现网络环境下的肥力评价,并提高肥力评价的效率。3、为土壤肥力评价及网络共享提出新的研究方向。通过将肥力评价模型共享于网络中,为土壤肥力评价工作提出了新的研究方向。此外,该种模型构建及网络数据功能部署方法,不但为土壤工作者减轻了工作量,还为研究网络模型共享提供一种新的方法作参考。
【作者】任艳；
【导师】张海涛；陈家赢；
【作者基本信息】华中农业大学，资源环境信息工程，2014，硕士
【关键词】Geoprocessing；OpenGeospatialConsortium；地理信息服务；肥力评价；工作流模型；

【参考文献】
[1]盖威.论票据法律冲突及其解决[D].吉林大学,民商法学,2004,硕士.
[2]刘森.左手材料中圆偏振光束的反常旋转特性研究[D].湖南大学,信息与通信工程,2011,硕士.
[3]郭昊.基于ASP.NET MVC3和jQuery的网站应用开发[D].华中师范大学,物理电子学,2013,硕士.
[4]李成男.民国初期中国教会大学和国立大学的比较研究[D].山东财经大学,教育经济与管理,2013,硕士.
[5]朱消静.论亲子关系否认制度[D].郑州大学,民商法,2013,硕士.
[6]徐金柱.罗兰·巴尔特中性思想探究[D].复旦大学,文艺学,2012,硕士.
[7]张瑜,何俊民,黄润才.小儿出疹性疾病诊断智能超媒体系统中知识约简算法的实现[J].微型电脑应用,2004,05:47-49.
[8]苏晨.地基合成孔径雷达变形监测技术研究[D].重庆大学,电路与系统,2014,硕士.
[9]杨紫华.网络银行信息安全问题研究[D].浙江大学,2013.
[10]彭萍.机构投资者异质性对上市公司融资约束的影响[D].西南交通大学,金融学,2014,硕士.
[11]陈琳.论语文教师精神自由及其建构[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[12]张坤华.正面人脸图像合成方法研究[D].重庆大学,信号与信息处理,2014,硕士.
[13]徐旭川.乡镇财政制度分析——以江西为例[D].江西财经大学,财政学,2004,硕士.
[14]黄湖.基于环境行为学理论的现代高校图书馆空间构成研究[D].湖南大学,建筑学,2011,硕士.
[15]马常松1,2,陈旭1,罗振宇2,李天2.随机需求下考虑低碳政策规制的企业生产策略[J].控制与决策.
[16]赵瑞蕊.曲靖烟区生态因素对烤烟成熟度的影响及成熟度与品质的关系[D].河南农业大学,烟草学,2012,硕士.
[17]唐翊珊.四川省中国青年旅行社服务营销策略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[18]宋晓伟.歧口凹陷东营组二段泥岩盖层封闭性综合评价[D].东北石油大学,地质工程（专业学位）,2013,硕士.
[19]刘斌.波浪荷载作用下深水桥梁的振动控制[D].西南交通大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[20]姬朝峰.健全河南省农业社会化服务体系的对策研究[D].河南农业大学,农业科技组织与服务,2012,硕士.
[21]闫国兴.基于“三益”思想的政府管理职业效益评价研究[D].燕山大学,行政管理,2014,硕士.
[22]车乐.“3·1·5”自主探究模式高中历史教学实践研究[D].曲阜师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[23]文义平.波纹铝箔成形和超声波焊接装置研制与实验研究[D].广东工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[24]胡指南.沉管隧道节段接头剪力键结构形式与力学特性研究[D].长安大学,桥梁与隧道工程,2013,硕士.
[25]王昭,毛峰,黄祥平.碳纳米管/石墨烯复合结构的第一性原理计算[J].电子器件,2011,06:637-640.
[26]孙易洪.民法典中人格权法独立成编问题研究[D].湖南师范大学,民商法学,2013,硕士.
[27]金恒.健康传播视野下大众媒体自闭症报道的议题呈现[D].复旦大学,应用新闻学,2011,硕士.
[28]闫禹百.地铁客流监测实验平台的设计与实现[D].北京建筑大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[29]孙维毅.基于双目立体视觉的自主资源勘探车辆环境识别技术研究[D].吉林大学,车辆工程,2014,硕士.
[30]黄红蓝.反复熔铸对非镍基烤瓷合金金瓷结合性能的影响[D].福建医科大学,口腔临床医学,2014,硕士.
[31]姜艳艳.热水吞吐开采稠油数值模拟研究[D].东北石油大学,油气田开发工程,2013,硕士.
[32]李广.我国西南地区降水稳定同位素变化特征及水汽来源追踪的研究[D].湖南师范大学,自然地理学,2014,硕士.
[33]王德娟.明清塘栖卓氏家族诗歌研究[D].苏州大学,中国古代文学,2014,硕士.
[34]王玉非.会计师事务所合并的经济后果研究[D].浙江大学,会计学,2014,硕士.
[35]满越.论江南地区女性传统服饰样式及色彩研究的艺术价值[D].西安建筑科技大学,设计艺术学,2013,硕士.
[36]董妍,胡文忠,姜爱丽,冯可,吕晓萌,纪懿芳.食源性大肠杆菌快速检测技术研究进展[J].食品工业科技.
[37]王爱玲.成都场镇建筑热环境营造的可持续策略研究[D].西南交通大学,建筑技术科学,2013,硕士.
[38]赖维敏,罗义昌.一种在选矿冶金过程中通用的模型[J].有色金属.1983(03)
[39]张沈生,张晓明,刘宁.物业管理“早期介入”的利弊分析[J].工业技术经济.2003(01)
[40]聂玲燕.克雷伯氏菌高产1，3-丙二醇菌株选育及关键酶基因转录调控研究[D].江南大学,发酵工程,2012,硕士.
[41]侯琼,王英舜,杨泽龙,师桂花.内蒙古典型草原作物系数的动态模拟与确定[J].植物生态学报,2010,12:1414-1423.
[42]牛丽娜.基于肾络瘀痹理论与糖尿病肾病数据库探讨糖尿病肾病中医证治规律[D].北京中医药大学,中西医结合临床,2014,硕士.
[43]于江波.视觉感知计算模型若干问题的研究及其应用[D].北京交通大学,2007.
[44]段溥.中国共产党制度反腐问题及其解决进路研究[D].湖南师范大学,中外政治制度,2014,硕士.
[45]李国超.基于协同学的模块化物流系统演化过程与协同度测定研究[D].大连海事大学,物流工程与管理,2013,硕士.
[46]赵琼.华兹华斯与托尔斯泰“情感论”比较研究[D].湖南师范大学,文艺学,2013,硕士.
[47]孙德宣.生活方式干预气虚质糖尿病前期患者的疗效评价[D].广州中医药大学,中医内科学（专业学位）,2013,硕士.
[48]王海燕.液压驱动双足机器人运动系统设计与控制[D].山东大学,模式识别与智能系统,2014,博士.
[49]吴瑶.不同类型红松林的空间分布格局及异质性研究[D].东北林业大学,森林经理学,2014,博士.
[50]宋承.教育公平视角下进城农民工子女义务教育问题研究[D].吉林大学,公共管理,2012,硕士.