土壤大数据(2015.04.05)要点详解.ppt

3 三类需求设计要点 ① 数据抽提、整合流程设计 ◆ 五层次设计：目标与边界→终始点→拆大码→节点数据结构→节点间流程。 ◆ 为各异源、异质数据库构建唯一分类码，进行先逻辑、后存储的空间数据分析，用空间集四元表达式给出节点设计。 ② 制图表达分析流程设计 ◆ 五层次设计：目标与边界→终点模版地图与始点数据清单→拆大码→节点数据结构→节点间流程。 ◆ 利用唯一分类码，带动空间集图例与注记表达。用空间集四元表达式给出节点设计。 六、大数据分析设计方法 3 三类需求设计要点 ③ 专用软件需求设计 ◆ 层次设计：软件包目标与边界→软件包体系架构与组件模块（拆大码） →各模块菜单、人机交互界面和组件模型设计。 六、大数据分析设计方法 ◆ 五层次设计：目标与边界→终始点→拆大码→节点数据结构→节点间流程。 ◆ 科学目标引导的数据抽提、整合与制图：科研人员确定信息抽提原则，制图员用MapGIS、ArcGIS、MapInfo主流软件，落实信息抽提原则，完成地图符号与注记表达等操作。 ◆ 往复进行：软件操作员操作——科研人员审阅原则落实需对以亿计数据条目调用、存贮、统计分析、分类码编辑等数据分析操作，主流GIS软件包无法在合理时间内完成。 专用软件需求设计：大数据分析中必用 示例：IMAT设计 六、大数据分析设计方法 功能差异 IMAT 主流GIS软件包 目标 海量信息抽提、整合 多幅面组成全图制图表达 对单一幅面空间 信息的加工表达 菜单界面 设定方式 为构建全图图库设定各异 源库要素整合规则 为全图设定分幅图差异化 要素抽提规则 为指定图幅设定 要素抽提规则 图层文件 操作方式 全图所有分幅图图层文件 指定图幅图层文 件 IMAT与主流制图软件包功能差异 IMAT目标：能对海量空间信息进行分类、抽提与差异化制图表达 第一层次：软件包目标与边界设计 示例：IMAT设计 六、大数据分析设计方法 第二层次：软件包体系架构与组件模块（拆大码） 示例：IMAT设计 IMAT体系架构 六、大数据分析设计方法 IMAT设计周期：3个月 IMAT开发周期：4个月，测试与交叉测试期：2个月 C#为编程语言，调用NET Framework 4 Extended、ArcGIS、Access与DotNet Bar控件 第三层次：按五层次设计解析实现各模块功能的数据分析流程，完成各模块菜单、人机交互界面和组件模型设计 示例：IMAT设计 六、大数据分析设计方法 农田百分价：100分为最高 综合表达土壤质量（土壤类型、土壤理化性状）、地力产量等 农田百分价意义与作用：为农民和非专业人员提供简单、易懂的土壤质量指标。 农田百分价大数据分析（推理模型） Y=f(x1,x2,x3,…) 农田百分价：Y 模型计算可用大数据：x1,x2,x3,… 产量：30年产量性状与稳产性 高精度数字土壤：质地、土体构造、有机质、障碍因子等 气象条件：60年来气象观测与灾害 农田连片性状：高精度土地利用与地貌（坡度） 农田基础设施：道路与排灌设施 用GPS定位实地调查对推理结果校验： 基础条件: 排灌条件、农田连片性状、道路等 地力：作物类型、产量、当地认知的质地、土体构型等 稳产性：主要灾害类型，减产率 六、大数据分析设计方法 农田百分价（大数据分析内容） 1、推理模型构建：确定采用的科学原理和算法 2、数据分析流程设计：根据推理模型进行五层次设计 3、农田质量价计算用特定软件工具设计 4、用实地调查结果对推理计算结果进行地统计检验 主要产出：土体构型图、土壤质地图、农田百分价图 六、大数据分析设计方法 谢 谢! * * * * * * * * * * * 土壤大数据方法 张 维 理 中国农业科学院农业资源与区划研究所 提 纲 一、引言 二、方法边界 三、应用范围 四、相关基本概念 五、方法基本思想 六、分析流程设计方法 大数据方法 数据体量巨大，达到TB级以至PB级， 难以通过主流软件工具管理与分析 。 从多渠道、多角度了解事物，对人类认识能力产生深刻影响 与传统土壤科学研究方法不同，需要特定方法学 1、方法发展趋势 一、前言 受现代研究主题变化与信息技术发展的驱动 ? 早期研究主要为对代表性点位或局部地区相关现象和过程的了解，现代对环境安全、粮食安全、环境变化主题关注度提升，研究覆盖区域变大。 从土壤质量管理、流域治理需求角度，对研究区域信息精度要求不断提高，高精度耕地质量与农田利用信息是促进农业与环境奖惩政策发挥效力的前提。 以往土壤科学研究中关于点过程、局部地区或某一