第1章 概述 001 1.1 農產品產地環(huán)境現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) 002 1.2 農產品產地環(huán)境監(jiān)測評估的需求與重要性 002 1.2.1 農產品產地環(huán)境監(jiān)測評估的目的和意義 002 1.2.2 農產品產地環(huán)境監(jiān)測評估的內容和方法 003 1.3 農產品產地監(jiān)測評估與預警決策平臺 004 1.3.1 平臺構建的目標 004 1.3.2 平臺構建的功能 005 1.3.3 平臺構建的意義 006 1.3.4 平臺構建的思路 006 1.3.5 平臺優(yōu)化的空間 009 參考文獻 011 第2章 農產品產地環(huán)境數(shù)據(jù)字典與數(shù)據(jù)庫構建 014 2.1 數(shù)據(jù)字典與數(shù)據(jù)結構化 015 2.1.1 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)結構化的必要性 015 2.1.2 數(shù)據(jù)結構化的方式方法和依據(jù) 015 2.1.3 農田土壤環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)字典設計的意義 016 2.2 例行監(jiān)測采樣制樣系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 016 2.2.1 數(shù)據(jù)文件命名和字段命名規(guī)則 016 2.2.2 樣品采集功能模塊 018 2.2.3 樣品制備功能模塊 020 2.3 例行監(jiān)測檢測和數(shù)據(jù)上報系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 023 2.3.1 數(shù)據(jù)文件命名和字段命名規(guī)則 023 2.3.2 檢測方法初始化功能模塊 024 2.3.3 樣品接收功能模塊 025 2.3.4 檢測結果上報功能模塊 026 2.4 采樣、制樣階段質量控制數(shù)據(jù)庫 028 2.4.1 數(shù)據(jù)文件命名和字段命名規(guī)則 028 2.4.2 樣品采集質量控制功能模塊 029 2.4.3 樣品制備質量控制功能模塊 031 參考文獻 034 第3章 農產品產地環(huán)境監(jiān)測與評估系統(tǒng)設計 037 3.1 產地環(huán)境監(jiān)測與評估系統(tǒng)基本概念 038 3.1.1 產地環(huán)境監(jiān)測與評估背景和需求 038 3.1.2 產地環(huán)境監(jiān)測與評估現(xiàn)存問題 038 3.2 常見的產地環(huán)境污染評價/評估方法 039 3.2.1 數(shù)理統(tǒng)計法 039 3.2.2 一般指數(shù)法 043 3.2.3 模型指數(shù)法 048 3.2.4 生物有效性法 051 3.3 農田土壤重金屬生態(tài)風險評價方法研究 053 3.3.1 研究區(qū)概況 053 3.3.2 重金屬累積狀況評價 053 3.3.3 基于污染指數(shù)法的評價結果 054 3.3.4 基于潛在生態(tài)危害指數(shù)法的評價結果 055 3.4 產地環(huán)境監(jiān)測與評估系統(tǒng)設計 057 3.4.1 系統(tǒng)需求分析 057 3.4.2 系統(tǒng)總體結構 058 3.4.3 產地環(huán)境監(jiān)測與評估系統(tǒng)的組成 058 3.4.4 產地環(huán)境監(jiān)測與評估系統(tǒng)的應用 061 3.5 產地環(huán)境監(jiān)測與評估系統(tǒng)模塊設計 062 3.5.1 產地環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集模塊 062 3.5.2 產地環(huán)境檢測數(shù)據(jù)上報模塊 063 3.5.3 產地環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析模塊 064 3.5.4 產地環(huán)境安全評估模塊 064 3.6 系統(tǒng)界面及使用說明 067 3.6.1 系統(tǒng)主界面 068 3.6.2 系統(tǒng)管理功能實現(xiàn) 068 3.6.3 土壤環(huán)境采樣功能實現(xiàn) 069 3.6.4 土壤樣品制樣功能實現(xiàn) 073 參考文獻 075 第4章 農產品產地環(huán)境監(jiān)測全程質量控制系統(tǒng)設計 077 4.1 產地環(huán)境監(jiān)測全程質量控制基本概念 078 4.1.1 產地環(huán)境監(jiān)測全程質量控制背景 078 4.1.2 產地環(huán)境監(jiān)測全程質量控制現(xiàn)狀 078 4.1.3 產地環(huán)境監(jiān)測全程質量控制現(xiàn)存問題 080 4.1.4 加強環(huán)境監(jiān)測全程質量控制的優(yōu)化措施 081 4.1.5 產地環(huán)境監(jiān)測全程質量控制流程及方法—以土壤為例 082 4.1.6 環(huán)境空氣監(jiān)測全程質量控制方法 085 4.2 產地環(huán)境監(jiān)測質控巡檢方法 087 4.2.1 前期準備質量控制 087 4.2.2 現(xiàn)場監(jiān)測及采樣過程的質量控制 088 4.2.3 樣品運輸和貯存中的質量控制 088 4.2.4 實驗室質量控制 089 4.2.5 樣品測定過程中的質量控制 090 4.2.6 報告數(shù)據(jù)處理的質量控制 090 4.3 質控月報 091 4.3.1 組織人員，分配任務 091 4.3.2 工作開展之前的培訓 091 4.3.3 工作進度及所遇困難的記錄 091 4.3.4 質控月報內容 091 4.4 產地環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡構建思路與重點內容 097 4.4.1 總體思路 097 4.4.2 重點內容 097 4.4.3 強化大數(shù)據(jù)的運用 099 4.4.4 實施條件建設工程 100 4.5 產地環(huán)境監(jiān)測全程質量控制系統(tǒng)設計方法 100 4.5.1 系統(tǒng)設計背景 100 4.5.2 系統(tǒng)功能設計 101 4.5.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計 102 4.6 系統(tǒng)界面及使用說明 102 4.6.1 系統(tǒng)主界面 102 4.6.2 內控人員信息展示功能實現(xiàn) 103 4.6.3 系統(tǒng)管理功能實現(xiàn) 103 4.6.4 樣品采集質量控制功能實現(xiàn) 104 4.6.5 樣品制備質量控制功能實現(xiàn) 106 參考文獻 111 第5章 農產品產地環(huán)境類別劃分系統(tǒng)設計 114 5.1 產地環(huán)境類別劃分 115 5.1.1 類別劃分背景 115 5.1.2 類別劃分基本概念 116 5.1.3 類別劃分作用和意義 116 5.1.4 類別劃分地理信息數(shù)據(jù)格式規(guī)范 117 5.2 具體需求分析 118 5.2.1 數(shù)據(jù)需求 118 5.2.2 分類需求 119 5.2.3 可視化需求 119 5.2.4 系統(tǒng)性能需求 120 5.3 總體設計 120 5.3.1 系統(tǒng)目標 120 5.3.2 系統(tǒng)功能模塊 121 5.3.3 系統(tǒng)架構 122 5.4 產地環(huán)境類別劃分系統(tǒng)功能介紹 122 5.4.1 數(shù)據(jù)處理 122 5.4.2 基于傳統(tǒng)方式的劃分流程 123 5.4.3 基于機器學習的劃分流程 126 5.4.4 校核和調整 134 5.4.5 決策支持功能 134 5.4.6 數(shù)據(jù)管理功能 135 5.5 基于XGBoost的耕地土壤環(huán)境類別預測模型 136 5.5.1 數(shù)據(jù)集 136 5.5.2 XGBoost算法原理 136 5.5.3 評價指標 137 5.5.4 相關性分析 137 5.5.5 模型精度分析 138 5.6 系統(tǒng)界面及使用說明 139 5.6.1 系統(tǒng)主界面 140 5.6.2 圖層切換功能實現(xiàn) 140 5.6.3 數(shù)據(jù)展示功能實現(xiàn) 140 5.6.4 數(shù)據(jù)篩查功能實現(xiàn) 143 5.6.5 報表導出功能實現(xiàn) 143 參考文獻 144 第6章 農產品產地環(huán)境預警與決策系統(tǒng)設計 147 6.1 產地環(huán)境預警的基本概念 148 6.1.1 產地環(huán)境背景和需求 148 6.1.2 產地環(huán)境質量的評價指標與標準 148 6.1.3 產地環(huán)境質量評價方法 150 6.1.4 產地環(huán)境質量現(xiàn)狀 150 6.1.5 產地建設與管理 151 6.1.6 產地環(huán)境預警現(xiàn)存問題 152 6.2 常見的農產品產地環(huán)境預警方法 153 6.2.1 基于層次分析的預警方法 153 6.2.2 基于模糊數(shù)學的預警方法 156 6.2.3 基于神經網(wǎng)絡的預警方法 157 6.2.4 基于時間序列的農產品產地安全趨勢預測 158 6.2.5 基于回歸的農產品產地安全趨勢預測 159 6.2.6 改進層次分析法和時間序列預測法的選擇依據(jù) 159 6.3 基于改進SVM的農產品重金屬超標預測研究 160 6.3.1 研究區(qū)域 160 6.3.2 農產品重金屬超標數(shù)據(jù)集 160 6.3.3 算法理論基礎 161 6.3.4 TLEO-SVM農產品重金屬超標預測模型 162 6.3.5 實驗結果與分析 164 6.4 產地環(huán)境預警系統(tǒng)設計 168 6.4.1 產地環(huán)境分級預警系統(tǒng)的組成 168 6.4.2 產地環(huán)境分級預警系統(tǒng)的功能 170 6.4.3 產地環(huán)境分級預警系統(tǒng)的應用 170 6.5 案例庫與智能決策模塊 171 6.5.1 案例庫與智能決策模塊的設計背景 171 6.5.2 案例庫與智能決策模塊的設計組成 172 6.5.3 案例庫與智能決策模塊的具體功能 173 6.5.4 實現(xiàn)案例庫與智能決策模塊的關鍵技術和實現(xiàn)步驟 174 6.6 產地安全利用率核算 178 6.6.1 產地安全利用率的基本概念 178 6.6.2 產地安全利用率核算方法 179 6.6.3 產地安全利用率核算示例 180 6.7 系統(tǒng)界面及使用說明 180 6.7.1 點位評價專題展示功能實現(xiàn) 181 6.7.2 土壤背景值預警功能實現(xiàn) 181 6.7.3 協(xié)同監(jiān)測功能實現(xiàn) 182 6.7.4 數(shù)據(jù)分析功能實現(xiàn) 183 參考文獻 183 第7章 農產品產地環(huán)境樣品保藏與管理系統(tǒng) 187 7.1 開發(fā)背景 188 7.2 系統(tǒng)需求分析 189 7.2.1 產地環(huán)境樣品信息管理功能 190 7.2.2 倉庫存儲信息管理功能 191 7.2.3 樣本借出信息管理功能 192 7.2.4 貨箱/貨架信息管理功能 194 7.2.5 3D產地環(huán)境樣品管理功能 194 7.2.6 數(shù)據(jù)庫連接及權限設置功能 196 7.3 系統(tǒng)設計 197 7.3.1 設計目標與原則 197 7.3.2 技術架構圖 198 7.3.3 系統(tǒng)功能模塊設計 199 7.3.4 數(shù)據(jù)庫設計 208 7.4 系統(tǒng)部署及運行環(huán)境說明 210 7.5 系統(tǒng)界面及使用說明 211 7.5.1 產地環(huán)境樣品庫管理系統(tǒng) 211 7.5.2 土壤樣本信息管理模塊 212 7.5.3 倉庫存儲信息管理模塊 214 7.5.4 樣本借出信息管理模塊 215 7.5.5 貨箱/貨架信息管理模塊 216 7.5.6 3D土壤倉庫管理模塊 217 7.5.7 土壤倉庫維護信息管理模塊 219 7.5.8 日志文件模塊 221 參考文獻 222 附表 226 表A.1 地類圖斑屬性結構描述表 （屬性表名：DLTB） 227 表A.2 省級行政區(qū)劃屬性結構描述表（屬性表名：PXZQ） 228 表A.3 市級行政區(qū)劃屬性結構描述表（屬性表名：CXZQ） 228 表A.4 縣級行政區(qū)劃屬性結構描述表（屬性表名：FXZQ） 228 表A.5 鄉(xiāng)鎮(zhèn)級行政區(qū)劃屬性結構描述表（屬性表名：TXZQ） 229 表A.6 行政村級行政區(qū)劃屬性結構描述表（屬性表名：XZQ） 229 表A.7 詳查土壤點位屬性結構描述表（屬性表名：XCT） 230 表A.8 詳查農產品點位屬性結構描述表（屬性表名：XCN） 231 表A.9 詳查評價單元屬性結構描述表（屬性表名：XCPJDY） 232 表A.10 其他土壤點位屬性結構描述表（屬性表名①） 233 表A.11 其他農產品點位屬性結構描述表（屬性表名①） 234 表A.12 類別劃分成果屬性結構描述表 （屬性表名：LBHF） 235 索引 237