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基于ASP.NET的无公害橙子专家系统软件的开发

李义山和洪丽芳

北京邮电大学网络技术研究所，北京100876，中国

云南省农业科学院农业环境与资源研究所，昆明650205，中国

摘要

在ASP.NET的基础上，开发了橙子树肥专家系统软件。如果施肥不合适，则不能达到高效种植的目标。橙子是一种典型的热带和亚热带多年生常绿果树，在适宜的条件下全年生长，没有明显的深度休眠。该系统可以模拟和决定年轻和成熟树木在地理位置和气候方面的年度施肥计划。本文介绍了系统的设计条件，框架，生产和部署。它展示了橙色特色，是典型的在线农业专家系统。 该系统用于橙果管理可以降低生产成本，保证橙色品质，同时提高经济效益。使用该系统的农民节省N输入41-238g /植物，P2O5输入3-24g /植物，K2O输入1-36g /植物，并且以6-17kg /植物获得更高的产量。

关键词：合理施肥，专家系统，橙果树，ASP.NET

引言

虽然栽培区域的种类，病害和害虫控制的环境条件满足植物生长的要求，但如果施肥不合适，则不能达到高效种植的目标。橙子是一种典型的热带和亚热带多年生常绿果树，在适宜的条件下全年生长，没有明显的深度休眠。其肥料需求量已超过大多数落叶果树，且种类和品种多样。开发一个达到无污染种植目标的系统项目很复杂。许多研究工作表明它很难推广基于土壤测试的肥料推荐因为相对较弱的年果实产量橙子，果树的生长趋势和桔园土壤的养分含量（张和胡1985; 周1988,1989,1994,2003）。 在本研究中，发现实现橙色果树无公害施肥的最佳方法是通过应用农业专家系统指导施肥，就果园的大部分条件，技术群体的能力而言， 和生产无污染的橙色果园的肥料经验。

系统的基本知识

无公害橙色品种和种植土壤质量标准

根据国家标准规范GB18406.2-2001年，非污染水果有两个方面：一个允许的重金属浓度限值和有害物质，另一个是农药残留的最大限制。 主要因素相关施肥是前者，指标限制重金属和农药含量见表1。

化肥是橘子和果园环境污染的重要来源。 不适当或疏忽使用有机或无机肥料会污染橘子，果园和周边地区。在满足无公害种植区的前提下，As，Hg，Pb，Cr，Cd，F等重金属不应超过国家相对标准，此外重金属几乎与施肥无关。然而，亚硝酸盐和硝酸盐接近

与受精的关系（Nakhalla和Hake 1998; Lenz 2000; Mattos等人2003; Menino等人2003）。许多研究表明，过量的化学氮肥会导致橙子和果园土壤中过量的硝酸盐积累（Obreza and Rouse 1993; Alva等人，1999; Boarctto等，1999）。过量使用化学肥料或不合适比例的有机肥和化学肥料导致土壤有机质和多余养分通过径流，淋溶，脱氮和侵蚀进入环境水，土壤和大气污染（LeaCox等，2001; Paramasivam等，2001）。

无公害施肥的关键技术

无公害施肥的目标不仅是提高水果产品的质量和数量，而且还保护和改善生产区的生物环境，并通过不适当的施肥来抑制农业面源污染。保护和改善生物环境。 产区使无公害橙子生产可持续发展。为了实现这一目标，必须首先使用专家的经验，并在化学，物理和生物测试方面对系统进行检查。基于上述分析，许多无污染的施肥方法和不同的橙色专家的想法。分析了各个层面。由此，根据Embleton（1998）的决定，实施无公害施肥的关键技术目标如下：1）关于N，P，K肥料年施用量的决定，专家的想法是土壤条件决定了生产，生产决定了所需的氮量，从而决定了P和K的要求; 2）根据专家经验，确定果实营养状况，推荐施用二次和微量元素肥料; 3）根据当地的地理和气候条件，根据专家的想法，制定不同生长期（花卉，稳定果实，果实和采摘果实）的肥料比例和施肥时间。在施用期间，配制肥料组合; 4）制定了A，B，C结果的年度施肥计划，必须注意确保每项措施与施肥和橙子生长密切相关。

系统设计

系统功能

作为一个集成系统，所谓集成系统就是通过结构化的综合布线系统和计算机网络技术，采用技术整合、功能整合、数据整合、模式整合、业务整合等技术手段，将各个分离的设备、软件和信息数据等要素集成到相互关联的、统一和协调的系统之中，使系统整体的功能、性能符合使用要求，使资源达到充分共享，实现集中、高效、便利的管理。系统集成实现的关键在于解决系统之间的互连和互操作性问题，它是一个多厂商、多协议和面向各种应用的体系结构。这需要解决各类设备、子系统间的接口、协议、系统平台、应用软件等与子系统、建筑环境、施工配合、组织管理和人员配备相关的一切面向集成的问题。该系统不仅具有专家系统的功能，还具有数据查询，相关理论和用户的登记和管理，相关网站的连接，多媒体功能的作用等。

模块集和系统框架

建立了六个模块：1）专家系统有三个模块，包括幼树和成熟树木施肥项目的模拟和制定，以及诊断养分扰动（Kato 1980; Calot et al.1994）; 2）数据查询功能包括橙色品种特征查询，有机肥含量查询，无机肥理化特性查询三个模块; 3）技术操作模块，包括橙果树的施肥方法和特殊果树的施肥技术（Obreza 1993）; 4）相关知识模块，由橙色的必需营养元素和橙色营养吸收的影响因素组成（Alva和Tucker 1997）; 5）分别具有六个模块的多媒体，摄影和视频角色; 6）Web应用程序模块具有8个模块，包括主页，登录系统，用户注册，信息修改，密码查询，注销，相对于网站的连接，系统参考模块等。系统框架如图1所示。

模块关系分析

树苗和成熟树木施肥项目的模拟和制定是该系统的两个核心模块。所有其他模块都与它们相互作用。橙色营养元素和所需的肥料特征模块为模拟提供了理论支持。在提高对用户施肥项目的认识的同时，制定施肥项目，影响营养吸收模块传播相关知识的因素（Kato，1996）。营养干扰模块的经验诊断为二次和微量营养素的应用奠定了基础。橙树施肥方法和特殊树木模块为用户施肥项目提供了技术引进。常见的有机和无机肥料模块提供了支持肥料最佳组合的数据。通过播放视频和照片，摄影和视频模块的作用是提高系统的视觉能力和应用效果，最终提高用户对施肥项目的信心。

专家系统功能实施项目

专家系统功能模块的实施是关键点。 所有其他模块都与它们相互作用。橙色营养元素和所需的肥料特征模块为模拟提供了理论支持。在提高对用户施肥项目的认识的同时，制定施肥项目，影响营养吸收模块传播相关知识的因素。显然，其他功能模块已经有了成熟的技术和方法。 这里没有讨论其他功能模块。 重点介绍了成熟树模拟配方施肥项目的实施和营养干扰模块的体验诊断。

成熟树施肥项目的模拟与制定

施肥项目是每年施肥工作的方案和各项技术措施的操作指南，包括每种肥料的用量，施肥量和分配比例，施肥时间和方法，肥料来源和组合等。在不同的营养特性方面。 品种，橙树品种，无公害施肥思想和橙色种植专家经验，采用以下表现形式。

知识表达：产生知识调控 模型

结果扣除：正扣除

氮，磷，钾植物养分的年施用量是模拟和制定施肥项目的基础。影响氮，磷，钾年用量的因素较为复杂，这些影响因素受橙色遗传特征和特殊环境条件的控制（Alva等，1999）。该模块利用Zhou等人开发的橙果树无公害施肥操作模型。 （2009年）决定氮，磷和钾的年施用率。该模型的自变量是一组变量，包括橙色类型（X1），树木年龄跨度（X2），一株植物产量（X3），土壤有机质丰富或缺乏水平（X4），功能为每年在橙树上施用氮肥，创造出多变量二次多项式和S形曲线函数（表2）。该函数还具有明显的，策略性的和相互作用的特征（图2）。

模拟和制定成熟树施肥项目的过程如下：

1. 系统利用该模型确定氮，磷，钾肥施用量的年总和，从橙果树种类，树龄，一株植物产量，土壤丰富程度等方面来看。有机质，基于地理位置和气候。次要和微量营养素肥料的决定是基于营养的经验诊断结果; 2）系统根据不同类型的橙树所需的营养特征决定不同生长期（花期，稳定果实和强果）的N，P和K比例; 3）该系统根据有机肥和缓效肥是主要和普通的原则，快速高效肥料次要的原则，优化不同生长期（花期，稳定果实和强果）的肥料和来源的组合。不同生长阶段需要不同类型的橙树的营养特征; 4）根据不同生长阶段所需的不同类型橙树的营养特性，系统确定了最合适的施肥期和措施，对花期的N，P和K，稳定果实和强果肥施用。

氮，磷，钾植物养分的年施用量是模拟和制定施肥项目的基础。影响氮，磷，钾年用量的因素较为复杂，这些影响因素受橙色遗传特征和特殊环境条件的控制（Alva等，1999）。系统编译知识，编织出库（纯文本文件）和延伸扣除轨道，并根据上述过程为程序的执行和存储库的创建提供支持。

经验诊断营养障碍

有一些植物营养检测方法，包括化学，生物化学，物理，形态学诊断等。对于专家系统的定义，橙树营养障碍的诊断必须利用计算机技术来模拟植物营养和 根据实验进行检查表现和异常表现。 形态学诊断是经验诊断的基础，因为内树的缺乏和丰富的营养抵消了自然的身体活动，并在树的外部引起了特殊的症状（例如，叶子，果实，树枝，根等）。

在总结了多种植物营养症状和经验的专家经验的基础上，建立了经验诊断的推导模型。图2橙色果树无公害施肥操作模型的结构图。对于专家系统的定义，橙树营养障碍的诊断必须利用计算机技术来模拟植物营养和 根据实验进行检查表现和异常表现。 成功。 类似地，收集知识并编译相关的外部存储库（纯文本文件），以提供编程和执行程序的基础，并根据存储库创建程序的要求创建存储库。 根据经验诊断的特点，采用如下表达形式。

知识表达：产生知识调节。

结果扣除：正扣除。

背景数据库设计

根据系统的功能要求，后台数据库相对简单，只需要创建一个包含8个数据表的数据库（表3）。

系统的生产，执行和部署

系统采用基于ASP.NET的B / S模式。开发平台和工具.开发平台：Windows XP SP2，IIS V5.0和.net框架1.0。开发工具：Visual Studio 2003，SQL Server

2000和Flash 8。

程序设计

使用C＃语言编写存储库创建和数据库维护程序。使用Visual Basic语言编写基于ASP.NET的系统运行程序：1）程序系统在Visual Studio 2003 IDE中的模块方面，并在本地计算机上修改，调试程序;2）整体模块和调试的集成，作者在同一编程环境中对它们进行了修改。

使用和构成swf文件

系统采用嵌入swf文件的方式进入网页，实现文字，摄影，视频的播放。 通过这种方法，一方面可以提高网页的视觉能力，另一方面，证明了更新和维护网页内容的方便性。 swf文件由Maromedia Flash 8创建。

创建存储库和输入数据

存储库创建程序用于将外部存储库（纯文本文件）置于伪代码存储库中。数据源于通过维护程序收集和修整的参考文献和文献。

系统的整体测试

根据系统的功能要求，成功测试了局域网和互联网中的程序。

视频的文件名称

系统采用B / S模式，作者简要介绍了硬件和软件的要求。

开发平台和工具对于服务器端Web系统是公益网站，没有特殊要求的服务器硬件可以稳定运行Windows 2003，IIS 5.0，.net framework 1.0和SQL Server软件。对于客户端几乎任何有互联网的计算机 Explorer 5.0和互联网连接可以访问http://yaobiao.com/gjfs

资料编号：[4184]