˘ˇˆ˙˝ ˆˇˆ˛˚˜ !ˆ# $ %&'()* sugar.s data warehouse for...
TRANSCRIPT
Keyword: ออย, data warehouse, computer simulation, APSIM 2 Email: [email protected] 3 Email: [email protected] 4 Email: [email protected]
_______________________________________
1 ภาควชาวทยาการคอมพวเตอร คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร กรงเทพฯ 10900
1 Department of Computer Science, Factory of Science, Kasetsart University Bangkok 10900
ระบบคลงขอมลออยเพ!อการตดสนใจ Sugar’s Data warehouse for Decision Marking
ชลรตน จรสกลชย1, 2 วชรญาณ เหลองออน1, 3 และศรพนธ รอดขวญ1, 4
Chuleerat Jaruskulchai1, 2, Wachiraya Luangon1, 3 and Siriphun Rodkwan1, 4
บทคดยอ
ออยเปนพชเศรษฐกจท]สาคญของประเทศไทยเน]องจากนาไปใชเปนวตถดบพ cนฐานในการแปรรปเปนน cาตาลและยงเปนวตถดบท]สาคญอยางหน]งในอตสาหกรรมผลตเอทานอลซ]งเปนสวนผสมท]สาคญของน cามนแกสโซฮอล แตในปจจบนการเพาะปลกออยเพ]อเกบเก]ยวผลผลตน cนเกดปญหาขาดทนเน]องจากเกษตรกรไมสามารถท]จะคานวณปรมาณผลผลตตอตนทนท]ลงทนไป รวมถงไมสามารถวางแผนแนวทางการเพาะปลกท]เหมาะสม ระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจจงถกพฒนาข cนมา ระบบดงกลาวจดเกบขอมลท]เก]ยวของปจจยตางๆ ท]เก]ยวของกบการทานายผลผลตไมวาจะเปนสภาพภมอากาศ สภาพดนท]ใชเพาะปลก รวมไปถงพนธออยท]ใชเพาะปลก ในการทานายผลผลตกระทาผานแบบจาลอง Agricultural Production Systems Simulator (APSIM) (The University of Queensland, 2011) สามารถท]จะปรบเปล]ยนปจจยสภาพแวดลอมตางๆเพ]อทดสอบวาปจจยใดสงผลกระทบตอปรมาณผลผลตของออย ผลลพธขอการทานายจดเกบในระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจ นอกจากน cยงพฒนาสวนตอประสานในการนาขอมลเขาสาหรบ APSIM และยงสามารถท]จะนาขอมลท]ทานายมาแสดงผลในรปแบบของแผนท] รวมท cงยงสามารถท]เกบขอมลของการทานายกอนหนาเพ]อนามาเปรยบเทยบหาวาปจจยไหนท]ใหผลผลตดท]สด ทาใหเกษตรกรสามารถท]จะคาดคะเนปรมาณผลผลตและวางแผนในการเพาะปลกเพ]อท]จะใหไดผลผลตตามท]ตองการได
ABSTRACT
Sugarcane is the most important economic plants of Thailand. It is used as a raw material for sugar and it is a major substance of ethanol which applied for gasohol production. Nowadays, farmers are facing the problems of sugarcane cultivation and they cannot control their profits. Due to the lack of related information of crop, it is difficult to make the suitable planning. Therefore, Sugar’s data warehouse for Decision Marking system is developed and provides module to collect many factors related to crop production. The prediction module is deployed by using an Agricultural Production Systems Simulator (APSIM). APSIM is a computer simulation program in farming. Various factors, climate, soil condition and type of sugar are used to predict the yields and can be modified due to the environmental changes. All prediction results are stored in the data warehouse. This project is also simplify the input module which make it easier for data entry. Additionally, results are also showed in Google map and allow users to inquiry to compare the difference planning.
คานา
ออยเปนพชเศรษฐกจท]สาคญของประเทศไทยเน]องจากเปนวตถดบพ cนฐานในการทาน cาตาลและยงเปนวตถดบท]สาคญในอตสาหกรรมผลตเอทานอลซ]งเปนสวนผสมท]สาคญของน cามนแกสโซฮอล เกษตรกรจงนยมปลกกนมาก เน]องจากสภาพดนฟาอากาศและปจจยตางๆท]ไมแนนอนทาใหเกษตรกรไมสามารถท]จะคาดคะเนปรมาณผลผลตได ทาใหเกดภาวะขาดทนและไมไดผลผลตตามท]กาหนด ระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจพฒนาข cนเพ]อนาขอมลท]มอยแลวไมวาจะเปนขอมลสภาพอากาศ ขอมลสภาพดน และขอมลพนธ ออย มาวเคราะหหาปรมาณผลผลตท]ใกลเคยงกบความจรงมากท]สด และแสดงผลลพธในรปแบบแผนท] ซ]งสามารถเขาใจไดงาย ซ]งระบบน cจะวเคราะหขอมลผานทางโมเดล APSIM ซ]งเปนแบบจาลองท]รองรบการปรบเปล]ยนปจจยสภาพแวดลอมตางๆได สามารถท]ทานายผลผลตในปจจยสภาพแวดลอมท]แตกตางกนแลวบนทกเกบขอมลในคลงขอมลเพ]อนามาเปรยบเทยบหาปจจยสภาพแวดลอมท]ดท]สดสาหรบการเพาะปลก กอนหนาน cในประเทศไทยมระบบท]จดการเก]ยวกบการนาขอมลมาทานายปรมาณผลผลตของออย โดยมช]อระบบวา “ออยไทย 1.0” (พนมศกดz พรหมบรมย � และคณะ, 2544) ซ]งถกพฒนาโดยศนยวจยเพ]อเพ]มผลผลตทางการเกษตร มหาวทยาลยเชยงใหม ระบบน cนาแบบจาลองท]ใชในการทานายผลผลตมาทางานรวมกบโปรแกรม ArcView ซ]งเปนโปรแกรมแสดงผลในรปแบบเชงภมศาสตร ซ]งระบบน cใชขอมลสภาพดน สภาพอากาศ และการจดการของเกษตรกรมาวเคราะหเพ]อหาปรมาณผลผลต แตเน]องดวยระบบน cจาเปนตองทางานคกบโปรแกรม ArcView ซ]งไมไดถกออกแบบมาสาหรบการแสดงผลบนเวบไซดเพราะจาเปนตองใชคอมพวเตอรท]มประสทธภาพสงในการทางาน อกท cงระบบออยไทยน cยงจากดขอมลไวเพยง 5 จงหวดทาใหไมสามารถทานายผลผลตของพ cนท]ๆตองการบรเวณอ]นได คลงขอมลออยเพ�อการตดสนใจพฒนาข cนเพ]อแกปญหาดงกลาว แตยงคงยงขอมลสภาพดน สภาพอากาศ และการจดการของเกษตรกรมารวมวเคราะหเพ]อเพ]มความแมนย]าในการทานายผลผลตเชนเดยวกบระบบออยไทย ระบบแสดงผลเชงภมศาสตรบนเวบไซดโดยใช Google Map เพ]อใหเกษตรกรหรอนกวจยสามารถเขาถงขอมลไดสะดวกและงาย มการจดเกบขอมลพยากรณท]ข cนอยกบปจจยตางๆ และแสดงผลเปรยบเทยบ นอกจากน cยงมสวนของโปรแกรมชวยในการคนหาขอมล
อปกรณ
สถาปตยกรรมของระบบ
Figure 1 Architecture of Sugar’s Data warehouse for Decision Marking
ระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจมสถาปตยกรรมของการพฒนาระบบดงรปท] 1 ประกอบดวยโมดลท]ใชเช]อมตอประสานกบ APSIM ซ]งเปนโปรแกรมในการจาลองการพยากรณผลผลต โมดลในการนาผลลพธของการประมาณจานวนผลผลตมาแสดงผลในรปแบบเชงภมศาสตรดวยเทคโนโลยของ Google Map โมดลท]เปนโปรแกรมท]ใชในการจดการขอมลและฐานขอมลท]พฒนาดวยภาษาจาวา และฐานขอมลท]ใชในการพฒนาเปนฐานขอมล PostgreSQL รายละเอยดของเคร]องมอท]มาจากภายนอก เชน APSIM Google Map จะกลาวถงในยอหนาถดไป
Agricultural Production Systems Simulator (APSIM)
การพฒนาแบบจาผลผลตเร]มตนข cนประมาณปลายปทศวรรษ 1960 ถง 1970 (Jones et al., 1998) โดยแบงออกเปน 3 ระยะหลกๆไดแกระยะการพฒนาแบบจาลอง ระยะการทดลองใชในงานวจยดานการเกษตร และระยะการนาไปใชงานจรงของเกษตรกร ซ]งผ ท]พฒนาแบบจาลองและนาไปใชรายแรกๆคอ Consortium for Integrated Pest management Project USA เพ]อนาไปใชในการกาจดศตรพช และตอมา The International Benchmark Sites network for Agrotechnology Transfer (IBSNAT) ไดพฒนาแบบจาลองเพ]อศกษาการตอบสนองของพชท]มตอการจดการ ดน และอากาศ ซ]งนาไปสการพฒนา crop model ท]มช]อเสยงและการนาไปใชท]วโลกคอ DSSAT (Decision Support System for Agrotechnology Transfer) (Jones et al., 1998) ซ]งการพฒนาแบบจาลองทางการเกษตรน cนนกพฒนาแบบจาลองตองพฒนาแบบจาลองเพ]อใหสามารถตอบประเดนดานการเกษตรกรรม เชน การคาดการปรมาณผลผลต การคาดการปจจยสภาพแวดลอมท]เหมาะสมกบการผลต เชน คณภาพดน คณภาพน cา สภาพอณหภม นอกจากน cแบบจาลองควรมคณสมบตยดหยน สามารถปรบเปล]ยนสภาพแวดลอมของปจจยเม]อมการเปล]ยนแปลง และยงตองการความแมนย]าอกดวย
APSIM เปน simulation model ท]ถกพฒนาโดย Agricultural Production System Research (APSRU) (The University of Queensland, 2011) ประเทศออสเตรเลย โดยมวตถประสงคเพ]อทานายผลผลตท]สอดคลองกบปจจยสภาพแวดลอมท]เปล]ยนแปลงอยตลอดเวลา APSIM พฒนาโดยใชแบบจาลอง CERES และ GRO (Uehara and Tsuji,1991) ท]พฒนาโดย IBSNAT และผนวกกบ DSSAT (Jones et al., 1998) หรอระบบสนบสนนการตดสนใจสาหรบการเปล]ยนแปลงของพช โดยมองคประกอบแยกเปนสวนๆคอ ระบบจดการขอมล ระบบการวเคราะหประมวลผล ระบบการโตตอบกบผใช และสวนของการแสดงผล นอกจากน cแบบจาลอง APSIM น cนยงไดรบอทธพลจากแบบจาลองพชแรกเร]มของ Sinclair (Sinclair, 1986) ซ]งแบบจาลองดงกลาวเปนแบบ stand-alone ไมเหมาะสมสาหรบการพฒนาแบบจาลองสาหรบการเพาะปลก อน]งแบบจาลองท]พฒนาน cนตองรองรบการหมนเวยนของพช การตายของพช การจดการในดานตางๆ ซ]งไดรบผลกระทบมาจากสภาพดนฟาอากาศและปจจยแวดลอมท]เปล]ยนแปลงอยตลอดเวลา APSIM ยงดงจดเดนของแบบจาลอง NTRM (Shaffer et al., 1983) (Radke et al., 1991) ท]ใชขอมลสภาพแวดลอมในการเพาะปลก และแรธาตท]สาคญตอการเจรญเตบโตของพชในดน และ APSIM ยงผนวกแบบจาลอง CENTURY (Parton et al., 1987) ซ]งใชในการจาลองการหมนเวยนของคารบอน สารอาหารในดนรวมถงสารอนนทรยในระบบนเวศ และแบบจาลอง EPIC (Williams, 1983) ซ]งมจดเดนในการจาลองผลผลตโดยคานงถงการพงทลายและเส]อมสภาพของดน และโมเดลการบรหารจดการน cาในการเกษตร การไหลของน cาในดนและอ]นๆท]มผลกระทบตอการเจรญเตบโตของพชของแบบจาลอง PERFECT (Littleboy et al., 1989) (Chamberlain et al., 2009)
APSIM นาจดเดนของแบบจาลองเหลาน cนมาใชและพฒนาจดดอยของแบบจาลองเหลาน cท]ไมสามารถปรบเปล]ยนปจจยสภาพแวดลอมตางๆได อกท cงขอมลพนธพชของ APSIM ยงประกอบดวย 2 สวน คอขอมลคงท]สาหรบพชพนธน cนๆและขอมลเฉพาะท]เปนพารามเตอรนาเขา โดยพชแตละชนดจะมระดบการเพาะปลกซ]งในแตระดบการเพาะปลกจะใชคาขอมลไมเหมอนกน เชน ในกรณของออย จะมระดบการเพาะปลกเปน ออยปลก และ ออยตอ เปนตน ทาให APSIM มความ sensitivity ท]ดมากสาหรบการนาไปใชในการวจยดานออย
ระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจจะใช APSIM เปนตวทานายปรมาณผลผลต โดยการสงขอมลเขาไปในรปแบบของไฟลผานโปรแกรมเช]อมตอท]สรางข cนมา และโปรแกรมเช]อมตอน cจะทาการเรยกใชงานโปรแกรม APSIM โดยไมผาน User Interface ของโมเดล APSIM โดยตรง แตจะเรยกใชใหทางานแบบเบ cองหลง ผลลพธของการจาลองเพ]อพยากรณผลผลตบนทกเกบในคลงขอมล ทาใหสามารถจาลองการผลตไดทกชวงเวลาเม]อปจจยท]สงผลตอการผลตมการเปล]ยนแปลงและสามารถนาผลการจาลองมาเทยบไดในแตละชวงเวลา หรอเทยบกบผลผลตจรง
PostgreSQL PostgreSQL (PostgreSQL Global Development Group, 2011) หรอเรยกอกอยางหน]งวา “โพสตเกรส”
(Postgres) เปนซอฟตแวรฐานขอมลแบบ Object-relational database management system(ORDBMS) ซ]งมลกษณะในการเกบขอมลในรปแบบของตาราง โดยท] PostgreSQL สามารถรองรบซอฟตแวรฐานขอมลแบบ โพสตจไอเอส (PostGIS) ซ]งจะเกบขอมลท]เปนแบบ Geographic object หรอขอมลท]อยในรปแบบเชงวตถ อกท cง PostgreSQL ยงม DataType ในสวนท]จดการเก]ยวกบลกษณะเฉพาะทางภมศาสตรเพ]มเขามาซ]งชวยใหสะดวกในการจดเกบขอมลในรปแบบภมศาสตร
Google Map
Google map (Google, 2011) คอบรการของ Google ท]ใหบรการเทคโนโลยดานแผนท]ท]มประสทธภาพสง ใชงานงาย และยงมขอมลพ cนฐานของทองถ]นน cนๆดวย เชน ท]ต cงของธรกจ เสนทางการขบข] เปนตน Google map จะม API ท]ชวยใหผ ใชพฒนาโปรแกรมเพ]อแทรก Google Map เขาไปเปนองคประกอบสวนหน]งในเวบเพจท]ตองการไดโดยเขยนเปนรหส html และ java script ในรปแบบท]ไมสลบซบซอน สาหรบงานแผนท]งายๆ Google map API จะเนนดานการนาเสนอขอมลแผนท]ในลกษณะปกหมด (Push pin / Place marker) ซ]งสามารถแสดงขอมลประกอบเม]อคลกท]ตวหมดน cนได หรอขอมลแผนท]แบบเสน (Polyline) พ cนท] (Polygon) และภาพ (Ground overlay) ในการแสดงขอมลอกดวย นอกจากน cยงสามารถใชเทคนค Google Map mash up ซ]งกคอการนาทรพยากรของฝ]งผ ใหบรการ(Google) กบทรพยากรของผพฒนาโปรแกรมน cนมาผสานรวมกน ตวอยางเชน เวบเพจท]นกพฒนาเวบไซดสรางข cนใหมสวนประกอบท]เปนแผนท]ท]สามารถทางานแบบโตตอบกบผ ใชได โดยมแผนท]ฐานเปนสวนท] Google จดไวใหแลว และมขอมลแผนท]ของตนเองซอนทบในลกษณะหมดปก (ท]สามารถแสดงขอความซ]งแฝงอยเม]อผใชคลกท]หมดเหลาน cน) หรอลกษณะอ]นท]สลบซบซอนกวาน cน
ในระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจนาขอมลท]ไดจากทานายปรมาณผลผลตในฐานขอมลมาผนวกกบขอมลเชงแผนท]ของ Google Map โดยใชเทคนค mash up หรอผสานขอมลจาก Google Map (แผนท]) กบขอมลของผ ใช (ขอมลการทานายผลผลต พกดตาแหนง) ซ]งในระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจจะใชฟงกชนของ Google Map อยสองรปแบบคอ การปกหมด (Mark up) และการสรางพ cนท]หลายเหล]ยม (Polygon) โดยระบบน cจะ
เรยกใช Google Map ผานทางเวบไซดท]ใชในการแสดงผลและทาการเรยกใชฟงกชนของ Google Map โดยการระบพกดตาแหนงและขอมลลงไป
วธการ ภาพรวมของระบบ
Figure 2 Use Case Diagram
ภาพรวมของระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจดงรปท] 2 จะแยกออกเปน 3 โมดลหลกๆไดแก การจดการขอมลเพ]อเตรยมสงขอมลไปทานายปรมาณผลผลต การเช]อมตอกบโปรแกรม APSIM และการแสดงผลลพธจากการทานายซ]งในแตละสวนจะอธบายในยอหนาถดไป
โมดลแรกเก]ยวกบการจดการขอมลกอนจะสงไปประมวลผลท]แบบจาลอง APSIM ซ]งจะประกอบดวยการนาขอมลเขา และการจดการฐานขอมล และการแปลงขอมลเพ]อใหตรงกบรปแบบของ APSIM แนวคดในการเกบขอมลจะแบงออกเปน 4 ประเภท คอ ขอมลสภาพอากาศ(.met) ขอมลดน(.soil) ขอมลพนธพช(.xml) และขอมลควบคมการทานายปรมาณผลผลต(.APSIM) ซ]งขอมลเหลาน cจะถกนาเขาสฐานขอมลในรปแบบของ CSV ไฟล ซ]งไดกาหนดรปแบบไวกอนหนาแลว ซ]งในการเกบขอมลตางๆเพ]อนามาทานายปรมาณผลผลตออยน cนจาเปนท]จะตองเกบขอมลใหสอดคลองกบรปแบบของโปรแกรม APSIM ทาใหตองใชเวลาและกาลงคนในการจดเกบขอมล ซ]งถาหากในอนาคตสามารถใชอปกรณ Hand Help Computer หรออปกรณพกพาท]สามารถเช]อมตอกบฐานขอมลไดโดยตรงแลว จะชวยลดท cงระยะเวลา กาลงคนและกาลงทรพยในการเกบขอมลลงไดอยางมาก อกท cงยงชวยเพ]มประสทธภาพในการเกบขอมลอกดวย
สวนของการจดการฐานขอมลซ]งจะเปนการจดการเก]ยวกบการเช]อมตอตวโปรแกรมท]สรางข cนกบตวฐานขอมลเพ]อท]จะทาการบนทกหรอคนคนขอมลเพ]อสงตอไปใหแบบจาลอง APSIM ได และสวนสดทายจะเปนสวนของการเตรยมไฟลขอมลของแบบจาลอง APSIM ซ]งจะทาการนาขอมลท]มอยในฐานขอมลมาจดรปแบบใหตรงกบแบบจาลอง APSIM
โมดลท]สองจดการเก]ยวกบการเรยกใชแบบจาลอง APSIM และการเกบขอมลผลการทานายปรมาณผลผลตท]ไดจากการทานายกลบมาบนทกลงฐานขอมล ซ]งในการเรยกใชแบบจาลอง APSIM น cนจะเปนการสงไฟลควบคมการทานาย (.APSIM) ท]สรางข cนไปประมวลผล แบบจาลอง APSIM จะไปทาการดงขอมลสภาพอากาศ ขอมลสภาพดน ขอมลพนธพช ตามช]อท]ระบไวในไฟลควบคมการทานาย และหลงจากท]ทานายไดผลลพธแลวจะถกนากลบมาบนทกลงฐานขอมลโดยผานทางโปรแกรมท]พฒนาข cนมา โมดลท]สามจะเปนการนาผลลพธท]ไดจากการทานายท]อยในฐานขอมลมาแสดงผล โดยการแสดงผลจะแบงออกเปน 4 รปแบบดวยกน คอ ตารางขอมลจะแสดงขอมลท cงหมดท]มอยในฐานขอมลโดยสามารถเลอกท]จะระบเง]อนไขใหเฉพาะเจาะจงได การแสดงขอมลในรปแบบของกราฟจะเปนการแสดงขอมลเปรยบเทยบระหวางขอมล 2 ขอมล ขอมลกราฟระหวางปรมาณน cาฝนกบอณหภมหรอขอมลเปรยบเทยบผลการทานายปจจบนและกอนหนา สวนขอมลแบบรายงานซ]งจะมรปแบบใหเลอก 3 รปแบบคอ รายงานปรมาณผลผลตจรง รายงานปรมาณผลผลตทานาย และรายงานเปรยบเทยบผลผลตจรงกบผลผลตทานาย 3 ปยอนหลง และสดทายการแสดงผลขอมลเชงภมศาสตรจะใช Google Map เขามาชวยในการแสดงผลซ]งจะแสดงขอบเขตและตาแหนงของพ cนท]ท]ทาการทานายรวมถงปรมาณท]ทานายได
Figure 3 Example of Result
ฐานขอมลระบบคลงขอมลออยเพ!อการตดสนใจ
Figure 4 ER-Diagram of Sugar’s Data warehouse for Decision Marking ฐานขอมลของระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจจะถกแบงออกเปน 4 สวนยอยๆ ซ]งจะแบงออกเปน
APSIM Module ท]ไวใชเกบขอมลควบคมการทานายผลผลต ขอมลเชงภมศาสตรของพ cนท]ท]ใชในแสดงผลทานาย และเกบขอมลของการทานายผลผลตท]ทานายออกมาทกคร cง รวมถงยงรองรบใหผ ใชนาขอมลปรมาณผลผลตจรงมาใสเพ]มเตม สวนท]สองจะเปนสวนของ Met Module ซ]งจะใชสาหรบเกบขอมลเก]ยวกบสภาพอากาศ โดยท]ขอมลประเภทสภาพอากาศน cนสามารถท]จะไปนาขอมลจากกรมอตนยมวทยา มาวเคราะหแลวพยากรณคาสภาพอากาศออกมาลวงหนา หลงจากน cนจงปรบรปแบบใหตรงกบรปแบบของโปรแกรม APSIM ซ]งการพยากรณคาสภาพอากาศลวงหนาน cนอาจจะทาใหการทานายผลผลตเกดคาท]ผดพลาดหรอคลาดเคล]อนได แตเม]อเวลาผานไปกสามารถท]จะนาขอมลจรงเขามาแทนท]ขอมลพยากรณแลวทานายผลผลตใหมอกคร cง ทาใหคาคาดเคล]อนนอยลงกวาเดมได สวนท]สามจะเปนสวนของ Agricultural Module ซ]งจะทาการเกบขอมลในสวนของขอมลพนธพชในแตละพนธซ]งจะไดมากจากการสารวจของนกวจยและเกษตรกร และสวนสดทายเปนสวนของ Soil Module ซ]งจะเกบขอมลของสภาพของดนซ]งจะแยกออกเปนหลายๆสวน เชน ขอมลทางวทยาศาสตรของชดดน ขอมลพวกธาตตางๆในดน ขอมลของน cาในดน เปนตน การไดมาซ]งขอมลเหลาน cจะมาจากหลายๆหนวยงานของภาครฐและมาจากการสารวจโดยนกวจยซ]งตองใชเวลาในการจดทามาก แตเน]องจากสภาพชดดนไมคอยมการเปล]ยนแปลงดงน cนใน
จดทาขอมลสามารถนาขอมลบางสวนท]ไมมการเปล]ยนแปลงมาใชไดโดยท]ไมตองทาการจดเกบขอมลใหม ทาใหลดเวลาในการจดทาขอมลสภาพชดดนไปไดมาก
ฐานขอมลในระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจจะถกออกแบบสาหรบใหใชงานรวมกบโปรแกรม APSIM โดยท]ฐานขอมลจะถกออกแบบใหสามารถเกบขอมลสภาพอากาศ สภาพดนและพนธพชแยกจากกนทาใหสามารถสบเปล]ยนปจจยสภาพแวดลอมเหลาน cเพ]อใหไดผลลพธท]ดท]สดสาหรบการวางแผนในการเพาะปลกหรออาจจะปรบเปล]ยนปจจยสภาพแวดลอมใหตรงกบความเปนจรงย]งข cนเพ]อใหสามารถทานายใหใกลเคยงกบผลผลตจรงย]งกวาเดม ซ]งในระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจน cเลอกใชฐานขอมลแบบ PostgreSQL ซ]งสาเหตท]เลอกใชฐานขอมลชนดน cเน]องมาจากฐานขอมลแบบ PostgreSQL ถกออกแบบมาใหรองรบการทางานท]เก]ยวของกบระบบภมศาสตร ทาใหสามารถใชงานในการนาเสนอขอมลควบคกบ Google Map ไดอยางด
การประมวลผลเพ!อพยากรณผลผลต
ดงไดกลาวในยอหนากอนหนาแลวาแบบจาลอง APSIM เปนแบบจาลองท]ไดรบการยอมรบของนกวจย และแบบจาลองดงกลาวยงรองรบการปรบเปล]ยนปจจยตามสภาพแวดลอมตางๆ ไดงาย ดงน cนเม]อปจจยท]สงผลตอการพยากรณผลผลตท]เปล]ยนไป สามารถประมวลผลเพ]อพยากรณผลผลตใหมได ทาใหไดขอมลท]ถกตองกวาเดมทาใหผลการทานายผลผลตแมนย]าย]งข cนกวาเดม อกเหตผลหน]งท]เลอกแบบจาลอง APSIM คอสามารถท]จะปรบเปล]ยน Model ในการทานายไดหากผานการศกษาวเคราะหขอมลจากทมนกวจย
การดงขอมลจากฐานขอมลเพ]อท]จะสงไปทานายปรมาณผลผลต จะทาผานโปรแกรมท]ถกพฒนาข cนเพ]อปรบขอมลท]มอยใหตรงตามรปแบบไฟลขอมลของแบบจาลอง APSIM โดยท]โปรแกรมจะทาหนาท]สรางโครงรางของรปแบบไฟลน cนๆไวแลวจงนามาผนวกกบขอมลท]ทาการดงมาจากฐานขอมลจนไดเปนไฟลขอมลท]ตรงตามรปแบบของแบบจาลอง APSIM และหลงจากทาการประมวลผลท]โปรแกรมแบบจาลอง APSIM จนไดปรมาณผลผลตทานายแลวโปรแกรมท]ถกพฒนาข cนน cยงตองสามารถท]จะคดกรองขอมลท]ตองการมาจดเกบลงในฐานขอมลเพ]อนาไปแสดงผลตอไปไดอกดวย การคนคนขอมล
Figure 5 Example of information retrieval
การคนคนขอมลของระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจจะใชวธการคนหาโดยใชคยหลกของขอมลในแตละสวน เชน ขอมลการทานายปรมาณผลผลตกจะใชรหสการทานาย (Simulation_Name) ในการดงขอมลเพ]อมาแสดงผล เปนตน นอกจากน cยงมเง]อนไขเพ]มเตมใหเลอกเพ]อใหสามารถคนคนขอมลท]เฉพาะเจาะจงย]งข cน โดยการแสดงผลน cนสามารถท]จะแสดงผลในรปแบบของตารางขอมลซ]งจะนาขอมลท cงหมดท]มในตารางของฐานขอมลมาแสดงผล การแสดงผลในรปแบบของกราฟซ]งจะเปนกราฟเง]อนไขระหวางขอมลสองขอมล เชน กราฟเปรยบเทยบปรมาณผลผลตจรงกบผลผลตท]ทานาย กราฟแสดงปรมาณน cาฝนและอณหภม และยงมการแสดงผลในรปแบบ
ของรายงานไมวาจะเปนรายงานผลผลตจรง รายงานผลผลตทานาย และรายงานขอมลสามปยอนหลงซ]งจะบนทกขอมลออกมาในรปแบบไฟล PDF ท]สามารถเปดไดโดยคอมพวเตอรโดยท]วไป
การแสดงผลบน Google Map
การนาขอมลจากการทานายผลมาแสดงบนแผนท] Google Map ทาไดโดยการดงขอมลจากฐานขอมลท]สรางไวและไดบนทกขอมลลงไป และยงสามารถท]จะดงขอมลอ]นๆนอกเหนอจากขอมลการทานายผลผลตมาแสดงผลไดอกดวย โดยการแสดงผลบน Google Map น cนสามารถแสดงผลแบบเปรยบเทยบระหวางผลผลตจรงและผลผลตทานาย ในการออกแบบวธการแสดงผลใชวธการแสดงปรมาณผลผลตจรงในลกษณะวงกลมช cนในและแสดงปรมาณผลผลตท]ทานายจากวงกลมช cนนอก ใชสเปนตวบอกปรมาณผลผลตทาใหงายตอการเปรยบเทยบ ซ]งในการแสดงปรมาณผลผลตจรงและผลผลตจากการทานายบน Google Map น cน จะใชขอมลลองจจดและละตจดของพ cนท]จรงโดยอาศยขอมลในฐานขอมลเพ]อกาหนดจดท]จะทาการแสดงผล นอกจากน cยงสามารถท]จะวาดขอบเขตของพ cนท]เพราะปลกในรปแบบพ cนท]หลายเหล]ยม Polygon เพ]อใหเขาใจขอบเขตของพ cนท]เพาะปลกไดชดเจนย]งข cนอกดวย
Figure 6 Display result on Google Map
ผลและวจารณ
ระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจ กลาวไดวาเปนการนาเสนอกรอบแนวคดในการพฒนาระบบงาน โดยใชประโยชนจากแบบจาลองท]มการพฒนามาอยางยาวนาน เชน แบบจาลอง APSIM ทาใหผ ใชงานไมจาเปนตองมความรในการใชงานแบบจาลอง APSIM การบนทกขอมลสามารถทาไดงายผานโปรแกรมเอกเซลล และจดเกบในรปของ CSV ไฟล และบนทกขอมลลงฐานขอมลผานโปรแกรมท]พฒนาข cน ระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจอานวยความสะดวกในการนาขอมลกลบมาใชใหม และเปนแหลงเกบขอมลผลการพยากรณเพ]อแสดงผลผาน Google Map ทาใหสามารถใชงานไดทกท]ท]สามารถเขาถงระบบอนเทอรเนต ซ]งจะเปนประโยชนกบเกษตรกร ในการวางแผนการเพาะปลก
สรป
ระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจ ไดออกแบบการจดเกบขอมลท]จาเปนใชในการพยากรณผลผลต และจดเตรยมขอมลเพ]อสงตอใหแบบจาลอง APSIM ในการทานายผลผลต จดเกบพยากรณผลผลตในคลงขอมลเพ]อนาเสนอผลลพธผาน Google Map มระบบสบคนขอมลตามท]นกวจยตองการ แมในปจจบนการจดเกบขอมลยงไมสมบรณ และยงไมไดทดลองประสทธผลของการพยากรณของ APSIM โครงงานน cจะเปนจดเร]มตนใหนกวจยเกษตรกรนาแบบจาลอง APSIM ไปใชงาน ท cงน cโครงงานน cไดพฒนาสวนของการจดเกบขอมลดบท]อานวยความสะดวกในการเกบขอมล โดยผใชไมตองมความรในการจดเตรยมขอมลของแบบจาลอง APSIM ในอนาคตน cระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจน cยงสามารถพฒนาการนาเขาขอมลซ]งมจานวนมาก โดยผานทาง Mobile Device ซ]งจะทาใหลดเวลาและแรงงานในการจดเกบขอมล รวมท cงยงทาใหขอมลท]ไดมามความแมนยา ลดความสบสนจากการสารวจ และถาหากในอนาคตน cนสามารถท]จะใชขอมลท]ตรงกบความเปนจรงมาวเคราะหอาจจะสามารถพฒนาแบบจาลองปรมาณผลผลตใหดย]งข cนจากเดมหรออาจจะสามารถพฒนาแบบจาลองท]เปนของประเทศไทยเองข cนมาใหมได
กตตกรรมประกาศ
ขอขอบคณศนยพนธวศวกรรมแหงชาต (Biotec) ท]ไดมอบขอมลและสนบสนนการพฒนาระบบคลงขอมลออยเพ]อการตดสนใจในคร cงน c และขอขอบคณคณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตรท]ไดมอบทนสนบสนนการวจยระดบปรญญาตรในการทาโครงการน cดวย
เอกสารอางอง
พนมศกดz พรหมบรมย� ปราการ ศรงาม และ อรรถชย จนตะเวช. 2544. ระบบประมาณการผลผลตออยใน
พนท!ขนาดใหญ ออยไทย 1.0[ออนไลน] แหลงท]มา:http://www.mcc.cmu.ac.th/mccwwwthai/research/DSSARM/ThaiCane/FinalReport/032OyThaiProgram.PDF. [สบคนเม]อ 4 October 2011.]
Chamberlain, T. , D.M. Silburn and J.S. Owens,2009. Some measures of uncertainty in a cropping system model for predicting hydrology and erosion, 18th World IMACS / MODSIM Congress, Australia
Google. 2011. เก!ยวกบ Google Map. Google Map Help. [ออนไลน] แหลงท]มา: http://maps.google.com/support/bin/answer.py?hl=th&answer=7060. [สบคนเม]อ 8 June 2011.]
Jones, J. W. and Marcelis, L. F.M. (1998). Model integration and simulation tools. Acta Horticulturae, 56: 411-417.
Littleboy, M., Silburn, D.M., Freebairn, D.M., Woodruff, D.R., Hammer, G.L., 1989. PERFECT-A computer simulation model of Productivity Erosion Runoff Functions to Evaluate Conservation Techniques. Queensland Department of Primary Industries Bulletin, QB89005.
Parton, W.J., Schimel, D.S., Cole, C.V., Ojima, D.S., 1987. Analysis of factors controlling soil organic matter levels in great plains grasslands. Soil Sci. Soc. Am.J. 51, 1173_1179.
PostgreSQL Global Development Group. 2011. ProgreSQL. ProgreSQL [ออนไลน] แหลงท]มา: http://www.postgresql.org/docs/8.3/static/index.html. [สบคนเม]อ 8 June 2011.]
Radke, J.K., Shaffer, M.J., Kroll, K.S. and Saponara, J., 1991. Application of the nitrogen-tillage-residue- Management(NTRM) model for corn grown in low-input and conventional agricultural systems. Ecological Modelling. 55, 241-255.
Shaffer, M.J., Gupta, S.C., Linden, D.R., Molina, J.A.E., Clapp, L.E., Larson, W.E., 1983. Simulation of nitrogen,tillage, and residue management effects on soil fertility. In: Lauenroth, W.K., Skogerboe, G.V., Flug, M. (Eds.), Analysis of Ecological Systems: State-of-the-Art in Ecological Modelling. Elsevier, New York.
Sinclair, T.R., 1986. Water and nitrogen limitations in soybean grain production. I. Model development. Field Crops Res. 15, 125-141.
The University of Queensland,Department of Employment. Economic Development and InnovationCommonwealth Scientific and Industrial Research Organisation. 2011. APSIM Model. APSIM Model.[ออนไลน] แหลงท]มา: http://www.apsim.info/Wiki/APSIM-Model.ashx. [สบคนเม]อ 7 March 2011.]
Uehara, G., Tsuji, G.Y., 1991. Progress in crop modelling in the IBSNAT Project. In: Muchow, R.C., Bellamy, J.A (Eds.), Climatic Risk in Crop Production: models and Management in the Semi-AridTropics and Subtropics. CAB International, Wallingford, pp. 143_156.
Williams, J.R. 1983. EPIC, The Erosion-Productivity Impact Calculator, Volume 1. Model Documentation, Agric. Res.Service, United States Department of Agriculture.