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智能地理信息系统研究及其在农业宏观决策支持系统中的应用

杨长保  
【摘要】:决策支持系统是综合利用各种数据、信息、知识、人工智能和模型技术,辅助高级决策解决半结构化或非结构化决策问题。它是以计算机处理为基础的人机交互信息系统。在这种系统中,充分应用了管理学、数学、数据库和计算机等学科的最新成果。 空间决策支持系统是由空间决策支持、空间数据库等相互依存、相互作用的若干元素构成,并完成对空间数据进行处理、分析和决策的有机整体。它是在常规决策支持系统和地理信息系统相结合的基础上,发展起来的新型信息系统。 吉林省是国家级农业信息化四个示范区之一,参与了智能化农业信息技术应用示范工程,农业信息化取得很大成就。农业信息化不仅要抓局部上、微观上的信息化,更要抓全局、宏观上的信息化,这样才能立体、全方位的实现农业信息化。本次研究以一个省为背景研究区域性自然条件(气象、土壤、水分等)对农业发展的影响,各种作物区域性布局决策分析。提供这种全局性、宏观、深层次的信息,有利于各级领导、各级农业技术人员和农民,把握全局,进行决策。 根据目前农业专家系统研制、发展现状,作者参加了吉林省农委农村信息经济中心主持的省科委所立的星火计划《吉林省农业宏观决策支持系统》项目,本论文就是以该项目为背景完成的。 农业宏观决策支持系统涉及多方面领域知识以及空间数据的存储、处理和分析等任务,因此本文对人工智能技术和地理信息系统技术集成在一个统一的复杂系统之中进行了深入研究。本文取得了以下 WP=144 几个方面的成果: (1)提出一种基于面向对象技术的专家系统的建造方法,并给出了优化的推理机制以及面向对象的知识处理模型。应用面向对象的思想,建立知识库、数据库、辞典库和推理机模型,使专家系统知识库结构模块化,降低了软件的复杂度,提高了推理效率,增强了程序的可读性,可扩充性和透明性。 (2)详细探讨了基于MapInfo、Arc/Info两个地理信息系统平台的二次开发方法以及与专家系统集成的原理和方法。通过用OLE技术对ARC/INFO的ActiveX控件ARCEDIT的对应类Carcedit进行重新封装,使得其功能得到了加强,更加易于基于VC++的集成二次开发,并充分发挥和应用了ARC/INFO的强大功能。 (3)为智能空间分析建模提出一种改进的模糊神经网络模型,该模糊神经网络具有学习周期短、准确率高等优点,而且克服了BP网络不易收敛的问题,整体性能优于常规方法。 (4) 基于面向对象技术的专家系统和地理信息系统(MapInfo)相集成建造了吉林省农业宏观决策支持系统。 (5)把隶属度的概念引入农业科学领域。这一概念、技术、方法、思路,不仅适合农业,而对社会各行业的评估管理,都是有用的,关键是合理设计专业模型,尤其是设计好评估指标因子体系。 本文还详细介绍了人工智能技术和地理信息系统集成中所用到的COM/OLE技术,并以MapInfo和Arc/Info为例,介绍了系统集成当中的 几个关键技术。


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