以小麦、水稻栽培管理知识模型、生长模拟模型、种植制度设计模型、生态区化模型为基础，利用面向Web服务的软件开发方法与农业模型集成技术、分布式并行计算技术构建了以经济效益为驱动的稻麦生产的产前方案设计，开发和应用了基于SOA、WebGIS和农作模型的智慧农作系统。研究成果如下：1、基于主题图技术设计了农作模型信息描述与共享方法，构建了农业模型组件描述模型，开发了农业模型组件库。通过抽取农业模型组件刻面及关联描述信息，构建了农业模型组件描述模型（DM-AMC）；将DM-AMC 映射为主题类型、关联类型、事件类型以及关联角色；通过实例化并采用匹配融合算法生成了面向农业模型组件的主题图（TM-AMC）。2、分别在田块和区域尺度上识别与划分“模型驱动数据-区划模型-作物模型-效益预测模型-空间信息分析”过程中的Web服务粒度，建立了基于SOA、作物模型与WebGIS集成的数字农作Web服务组合框架；在分布式集群环境下设计了农作模型Web服务和空间Web服务的元数据。设计与实现了农作模型Web服务并发处理方法。3、提出了“大区域+农庄区域”编码方式，构建了包括农业系统基础数据库、农业模型Web服务库，研制了基于SOA的智慧农作系统、农业模型组件库管理子系统和基于SOA/WebGIS集成的小麦生产管理子系统，分布式网络环境下开发和部署了相关的农作模型Web服务以及空间数据处理Web服务共12个，农作应用系统3套。