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作物生产潜力的研究对评价一个地区的人口承载力,合理开发利用自然资源,进而指导该地区农业生产具有重要意义;而了解国家的作物生产潜力分布状况可为国家制定农业发展规划、各项农业政策及确定投资方向提供科学依据。目前的作物生产潜力的研究主要可分为两个方向:一种是研究作物所能达到的最高产量,如气候-土壤生产潜力研究,主要强调“潜力”这个概念;另一种是研究现时生产条件下,作物所能达到的产量,主要强调“产量估算”这个概念。这两种方法都没有将科技发展的动态因素考虑进去,所以无法随年限的增长对作物生产潜力做出动态预测。
对此,课题组对“作物生产潜力”的概念重新进行了定义,并提出了作物生产潜力的科技进步驱动力理论,根据这个理论确定了多年移动平均和趋势模拟的建模方法及逐年回归的模型验证方法。对任何空间单元进行生产潜力预测只需要该单元的历史产量数据,而且经我们已经输入Excel工作簿的数据验证,模型的预测误差不超过2%,证明课题组提出的作物生产潜力预测理论是非常科学、准确和有效的。
若要对多种尺度的空间单元进行多种作物生产潜力分析,鉴于数据量极大,因此必须有一个自动化软件作为辅助研究的工具。本研究创新之处是使用.NETExcel编程模型,利用.NET Framework可以通过Office PIA来访问封装之后的Office编程模型的特性,使用C#编程语言来操纵Excel,用Excel本身具有的函数来实现作物生产潜力预测软件的三个主要功能:单省作物生产潜力预测;区域作物生产潜力预测;单省/区域作物综合生产潜力预测。作物生产潜力预测软件没有提供与系统配套的数据库,而是用存储原始产量数据的excel工作簿来保存预测结果,这就解决了数据导入导出带来的不便,而且数据存储的默认格式也是以用户习惯的格式来设定的,查找结果时极为方便。该软件将成为多种尺度作物生产潜力预测、分析的有利工具,并为之后的网络版软件和粮食估产系统的研制提供借鉴。