CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CHUNG GIÁM SÁT SỰ PHÁT TRIỂN CÂY LÚA BẰNG CÔNG NGHỆ WEBGIS 1. Đặc điểm sinh thái, quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa nước 1. Đặc điển sinh thái cây lúa nước Cây lúa là cây lương thực quan trọng nhất của nước ta. Trồng lúa là một nghề truyền thống của nhân dân Việt Nam từ rất xa xưa, kể từ khi người Việt cổ xưa bắt đầu công việc trồng trọt thì cây lúa đã được quan tâm đầu tiên.
Kinh nghiệm sản xuất lúa đã hình thành, tích lũy và phát triển cùng với sự hình thành và phát triển của dân tộc ta. Những tiến bộ của khoa học kỹ thuật trong nước và thế giới trên lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất lúa đã thúc đẩy mạnh mẽ ngành trồng lúa ở nước ta vươn lên bắt kịp trình độ tiên tiến của thế giới. Cây lúa thuộc loài cây thân thảo, có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới khu vực đông nam châu Á và châu Phi (Oryza sativa và Oryza glaberrima). Một cây lúa bao gồm các thành phần: rễ, thân, lá, hoa và hạt lúa (bông lúa).
Mô tả cấu trúc cây lúa (Oryza sativa) [30] 1. Rễ: rễ lúa là loại rễ chùm, rễ lúa có hai loại: rễ mầm mọc từ phôi hạt, có tác dụng hút nước và chất dinh dưỡng đến lúc cây có 3 lá và rễ đốt: mọc ra từ các 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đốt thân nằm dưới mặt đất, có tác dụng hút chất dinh dưỡng nuôi cây, trao đổi không khí, giữ cho cây lúa đứng vững. Thân: là loại thân thảo. Thời kỳ mạ và lúa non: thân lúa do các bẹ lá tạo thành.
Sau khi làm đốt, thân lúa do các lóng và đốt tạo thành, bên ngoài có bẹ lá bao bọc. Số lóng trên mỗi thân phụ thuộc vào giống: giống dài ngày 7-8 lóng, giống trung ngày 6-7 lóng và giống ngắn ngày có 4-5 lóng. Lá: có lá mầm và lá thật. Lá mầm mọc trong quá trình ngâm ủ và thời gian đầu sau khi gieo.
Lá thật là lá mọc trong quá trình sinh trưởng sinh dưỡng của cây lúa và tồn tại trong suốt quá trình sinh trưởng của cây lúa. Số lá trên cây phụ thuộc vào giống: giống dài ngày ≥ 20 lá, giống trung ngày 16-18 lá, giống ngắn ngày 12-15 lá. Hoa lúa: Do có nhiều hoa trên một bông lúa, quá trình trỗ lại không đồng thời nên hoa lúa nở theo quy luật từ trên xuống dưới, từ ngoài vào trong. Thời gian nở hoa phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết: nếu thuận lợi, nhiệt độ thích hợp, đủ nắng, trời quang mây, gió nhẹ hoa nở rộ vào 8-9 giờ sáng; nếu trời nắng nóng hoa lúa sẽ nở sớm vào lúc 7-8 giờ sáng; nếu trời âm u, thiếu ánh sáng hoặc gặp rét hoa lúa sẽ trỗ muộn từ 12-14 giờ trưa.
Thời gian phơi màu, thụ tinh của hoa lúa từ khi nở vỏ trấu đến lúc khép lại khoảng 50-60 phút 5. Hạt lúa: mỗi một hạt lúa được hình thành từ một hoa lúa. Các hạt lúa xếp xít và gối lên nhau tạo thành bông lúa. Tùy vào các giống lúa khác nhau mà độ dài bông, số lượng hạt cũng như mật độ xếp hạt của bông lúa khác nhau.
Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa nước v Nếu tính theo giai đoạn sinh trưởng thì cây lúa có 10 giai đoạn: 1. Giai đoạn trương hạt: Sau khi ngâm 72 giờ; 2. Giai đoạn hạt nảy mầm: Sau khi ủ hạt 24 - 30 giờ; 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Giai đoạn đẻ nhánh: Sau khi cấy 5- 7 ngày nếu điều kiện thích hợp, 15 -20 ngày nều điều kiện thiếu ánh sáng, nhiệt độ thấp; 4.
Gian đoạn phát triển lóng thân: Giống lúa ngắn ngày có thời gian làm đốt khoảng 25 - 30 ngày, giống lúa trung ngày 30 - 40 ngày và dài ngày khoảng 50 - 60 ngày; 5. Giai đoạn phân hoá hoa: Giai đoạn làm đòng kết thúc khi cây lúa có đòng già chuẩn bị trỗ bông; 6. Giai đoạn trổ bông: Khi đòng đã hoàn chỉnh cây lúa bắt đầu trỗ với thời gian 4-6 ngày; 7. Giai đoạn nở hoa thụ phấn, thụ tinh: Sau khi trỗ 10 ngày thì tất cả các hoa trên bông lúa đều được thụ tinh xong, bắt đầu phát triển thành hạt.
Những hoa lúa không được thụ tinh, hạt sẽ bị lép. Giai đoạn này kéo dài khoảng 35 ngày; 8. Giai đoạn hạt chín sữa: Sau phơi màu 5 - 7 ngày; 9. Giai đoạn hạt chín sáp: Giai đoạn này chất dịch trong hạt dần dần đặc lại, hạt cứng.
Màu xanh ở lưng hạt dần dần chuyển sang màu vàng. Khối lượng hạt tiếp tục tăng lên; 10. Giai đoạn hạt chín hoàn toàn: Giai đoạn này hạt chắc cứng. Vỏ trấu màu vàng - vàng nhạt.
Khối lượng hạt đạt tối đa. Sơ đồ quá trình sinh trưởng và phát triển cây lúa [2] v Nếu tính theo thời kỳ sinh trưởng thì cây lúa có 3 thời kỳ: 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng: tính từ lúc hạt thóc nảy mầm đến khi bắt đầu vào giai đoạn phân hoá hoa lúa (trên thực tế người ta tính từ khi gieo mạ, cấy lúa, cây lúa đẻ nhánh tới số nhánh tối đa). Thời kỳ sinh trưởng sinh thực: tính từ lúc bắt đầu phân hoá hoa lúa đến khi lúa trỗ bông và thụ tinh (bao gồm từ: làm đòng – phân hoá đòng, đến trỗ bông – bông lúa thoát khỏi lá đòng, nở hoa, tung phấn, thụ tinh).
Thời kỳ chín: sau khi thụ tinh, bông lúa bước vào kỳ chín, kết thúc thời kỳ này là bông lúa chín hoàn toàn, sau đó tiến hành thu hoạch hạt thóc. Những vấn đề cơ bản về WebGIS giám sát sự phát triển cây lúa 1. Tổng quan về WebGIS 1. Khái niệm về WebGIS WebGIS là hệ thống thông tin địa lý phân tán trên một mạng các máy tính để tích hợp, trao đổi các thông tin địa lý trên World Wilde Web.
Trong cách thực hiện nhiệm vụ phân tích GIS, dịch vụ này gần giống như là kiến trúc Client-Server của Web. Xử lý thông tin địa lý được chia ra thành các nhiệm vụ ở phía server và phía client. Điều này cho phép người dùng có thể truy xuất, thao tác và nhận kết quả từ việc khai thác dữ liệu GIS từ trình duyệt web mà không phải trả tiền cho phần mềm GIS [16]. Một client tiêu biểu là trình duyệt web và server-side bao gồm một Web server có cung cấp một chương trình phần mềm WebGIS.
Client thường yêu cầu một ảnh bản đồ hay vài xử lý thông tin địa lý qua Web đến server ở xa. Server chuyển đổi yêu cầu thành mã nội bộ và gọi những chức năng về GIS bằng cách chuyển tiếp yêu cầu tới phần mềm WebGIS. Phần mềm này trả về kết quả, sau đó kết quả này được định dạng lại cho việc trình bày bởi trình duyệt hay những hàm từ các plug-in hoặc Java applet. Server sau đó trả về kết quả cho client để hiển thị, hoặc gởi dữ liệu và các công cụ phân tích đến client để dùng ở phía client.
Phần lớn sự chú ý gần đây là tập trung vào việc phát triển các chức năng GIS trên Internet. WebGIS có tiềm năng lớn trong việc làm cho thông tin địa lý trở nên hữu dụng và sẵn sàng tới số lượng lớn người dùng trên toàn thế giới. Thách thức 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lớn của WebGIS là việc tạo ra một hệ thống phần mềm không phụ thuộc vào platform và chạy trên chuẩn giao thức mạng TCP/IP, có nghĩa là khả năng WebGIS được chạy trên bất kì trình duyệt web của bất kì máy tính nào nối mạng Internet. Đối với vấn đề này, các phần mềm GIS phải được thiết kế lại để trở thành ứng dụng WebGIS theo các kỹ thuật mạng Internet.
Kiến trúc và mô hình hoạt động WebGIS 1. Kiến trúc WebGIS Kiến trúc xuất bản web của hệ thống tin dữ liệu không gian cũng gần giống như kiến trúc dành cho một hệ thông tin web cơ bản khác, ngoại trừ có ứng dụng GIS sử dụng các kỹ thuật khác. Có nhiều dạng của việc xuất bản web cho thông tin không gian, phần phức tạp nhất sẽ được trình bày ở đây để có cái nhìn tổng quát hơn về kiến trúc của chúng. Cơ sở dữ liệu không gian sẽ được dùng để quản lý và truy xuất dữ liệu không gian, được đặt trên data server.
Nhà kho hay nơi lưu trữ (clearing house) được dùng để lưu trữ và duy trì những siêu dữ liệu (dữ liệu về dữ liệu - metadata) về dữ liệu không gian tại những data server khác nhau. Dựa trên những thành phần quản lý dữ liệu, ứng dụng server và mô hình server được dùng cho ứng dụng hệ thống để tính toán thông tin không gian thông qua các hàm cụ thể. Tất cả kết quả tính toán của ứng dụng server sẽ được gởi đến web server để thêm vào các gói HTML, gởi cho phía client và hiển thị nơi trình duyệt web. Xem hình minh họa 1.
Lưu ý là tất cả các thành phần đều được kết nối nhau thông qua mạng Internet. Các bước xử lý Quá trình làm việc với hệ thống web xử lý thông tin không gian được minh họa như trên hình vẽ trên. Người dùng sử dụng trình duyệt web ở phía client (thường là giao diện đồ họa). a) Bước 1: Client gởi yêu cầu của người sử dụng thông qua giao thức HTTP đến webserver.
b) Bước 2: Web server nhận yêu cầu của người dùng gởi đến từ phía client, xử lý 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com và chuyển tiếp yêu cầu đến ứng dụng trên server có liên quan. c) Bước 3: Application server (chính là các ứng dụng GIS) nhận các yêu cầu cụ thể đối với ứng dụng và gọi các hàm có liên quan để tính toán xử lý. Nếu có yêu cầu dữ liệu nó sẽ gởi yêu cầu dữ liệu đến data exchange server(server trao đổi dữ liệu). d) Bước 4: Data exchange server nhận yêu cầu dữ liệu và tìm kiếm vị trí của những dữ liệu này sau đó gởi yêu cầu dữ liệu đến server chứa dữ liệu (data server ) tương ứng cần tìm.
e) Bước 5: Data server dữ liệu tiến hành truy vấn lấy ra dữ liệu cần thiết và trả dữ liệu này về cho data exchange server. f) Bước 6: Data exchange server nhận dữ liệu từ nhiều nguồn data server khác nhau nằm rải rác trên mạng. Sắp xếp dữ liệu lại theo logic của yêu cầu dữ liệu, sau đó gởi trả dữ liệu về cho application server. g) Bước 7: Application server nhận dữ liệu trả về từ các data exchange server và đưa chúng đến các hàm cần sử dụng, xử lý chúng tại đây và kết quả được trả về cho web server.