云计算在农业种植管理系统开发中的应用初探

王鑫　佟海亮　杨征

摘 要 从计算原理、计算流程、预警及结果显示等方面就云计算在农业种植管理系统中的应用进行了探讨，提出了一套农业数据应用云计算进行分析的方法，为农业大数据处理提供实践依据。

关键词 云计算；云分析；农业信息；农业种植管理系统；服务平台

中图分类号：P49 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2015）09-159-02

在农业产业信息化进程中，建立一种市场信息畅通、规范、高效的农业种植管理信息新模式已刻不容缓，云计算能够提供给用户可靠的、资源利用最大化的、自定义的服务，是一种全新的分布式计算模式[1-2]。目前，云计算的发展规模越来越大，速度也越来越快。同时，将云计算和农业信息技术有机地结合，是解决理论研究和实际应用的重要途径。云计算技术的出现和普及将改变现有的农业信息系统的工作效率，为农业信息化发展提供源动力。建立集信息收集、处理、传播、应用为一体的现代农业信息服务体系，为农业生产者、经营者、管理者和决策者提供信息服务，并指导农业的产前、产中和产后各环节，为农业信息化提供技术和组织保障尤为重要[3]。

1 云计算系统

1.1 计算原理与方法

农业种植管理系统云计算基本原理是指按照农作物生长周期指标要求，基于当下种植大棚环境以及相应所在生育期，自动计算出环境及生长发育指标是否在参考指标范围之内，为科学种植提供农艺操作依据。应用物联网技术，通过传感器读取的数据，通过农业科学专业知识，对数据进行二次加工，计算出相应的指标值，如不在标准范围内，提示种植作业工作人员采用相应的作业手段，对指标进行调整[4-6]。例如，当水分达到不要求时，采取自动灌溉；当光合作用达不到标准时，修改光合作用计算指标值，改善环境达到目标。

1.2 计算流程

见图1。

1.3 品种计算

作物的生长发育，取决于内在的遗传特性与外界的环境条件。影响作物生长发育的主要环境因子有光照、水分、养分和空气等。此外，信息技术支撑也成为指导作物优化种植的重要手段。在栽培上既要了解各个环境因子的单独作用，又要了解它们的相互作用。栽培技术是为了调控环境因子，使之达到综合的总体，以满足蔬菜发育和器官形成的需要，实现高产、优质、高效的综合目标。

品种计算就是对种子供应商成长周期官方数据、业行专家发表论文数据、各种植基地成长周期过程所产生历史数据及当前种植大棚实况数据运用云分析的方法进行综合计算，提出最优措施及适宜种植的品种[7]。

1.4 种植指导

大数据平台技术支撑科学种植的呈现层，应用农业专业知识计挖掘以往产品种植季节云数据，经过单元计算、产品计算、综合计算，按当前系统最优种植方案生成种植向导。

1.5 种植预警

单元计算推送出某单个指标与最优指标差距，并做出相应的处理方案；品种计算协助对供应商提供种子，在各种条件下的种植结果。超出边界值时，以短信报警方式推送给农场主与农业专家，通过远程技术进行指导调整改善环境。

1.6 结果显示

以光照为例，在下图中加类似图标（红），显示当前光照没有达到最佳值，请您打开日光灯系统（图2）。

2 数据分析子系统

以某产品为单位，挖掘种植成长周期数据（大数据），单元（元素）指标分析报表，产品综合分析报表，成长流的全过程生成报表。种植作业（工种）操作方案分析，升级作业辅助工具，操作方法升级[8]。提出产量分析，在采用溯源管理信息系统后，产品种植每季都有所提高，生成产量提升趋势图（图3）。

分析原因与方法：因农业种植目前没有比较成熟的模型，采取假设模型方法，电子模拟计算，当调整种植元素指标时，最终产品产量、质量的变化；以运筹学为科学以据，假设数据模型在对种植基地历史种植大数据分析，邀请运筹学专家，分析与设计初级数据函数公式，支撑假设模型算法（图4）。

参考文献

[1]W.Itani， A.Kayssi， A.Chehab.Privacy as a Service： Privacy-Aware Data Storage and Processing in Cloud Computing Architectures[C].Dependable，Autonomic and Secure Computing[A].2009：711-716.

[2]Sanjay Ghemawat，Howard Gobioff，Shun-Tak Leung.The Google File System[C].Procceedings of 19th ACM Symposium on Operating Systems Principles[A].2003：20-43.

[3]金海.漫谈云计算[J].中国计算机学会通讯，2009，5（6）.

[4]陈康，郑纬民.云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报，2009，20（5）：1337-1348.

[5]陈国良.并行计算的一体化研究现状与发展趋势[J].科学通报，2009，54（8）：1043-1049.

[6]徐超.云计算技术在中国农村信息化建设中的应用[D].济南：山东大学，2010.

[7]姚素青，彭立.云计算及其对我国基础教育的启示[J].软件导刊，2010（6）：77-79.

[8]伍丹华，黄智刚，刘永贤.云计算在农业信息化中的应用前景分析[J].南方农业2011，5（9）：61-63.

（责任编辑：赵中正）