数字农业分析范例(12篇)
数字农业分析范文
关键词:数字化设计技术;农业机械设计;应用
近年来,信息技术发展十分迅速。伴随着信息技术研究的深入与推广应用,由此衍生出了数字化设计技术,同样在社会各行业中得到广泛应用,并发挥了巨大的作用,为社会进一步发展作出了突出贡献。就数字化设计技术在农业机械设计中的应用而言,一定程度上实现了农业机械设计的标准化与前沿化发展。然而技术的发展是必然的,就农业机械设计中应用数字化设计技术进行更深层次的剖析十分重要,这对推动农业机械设计的进步与发展具有十分重要的现实意义。本文主要以数字化设计技术与农业机械设计为主线,分3部分进行论述,主要目的在于促进农业机械设计中数字化设计技术应用价值提升。
1数字化设计技术相关内容概述
1.1数字化设计技术概念
所谓“数字化设计技术”,是指在计算机数字化技术发展到一定程度的背景下,用于辅助设计领域的部分工作[1]。就当前大家所了解的数字化设计技术而言,涉及众多技术,核心处理技术主要有数字压缩、数字编码以及数字调制等。伴随着信息技术与计算机技术的不断深入应用与发展,数字化设计技术也得到了长足发展,逐步建立了一个以计算机为基础框架的模型,现如今在社会众多领域当中得到了广泛应用[2]。
1.2数字化设计技术特点
数字化设计技术在实践应用中,彰显了众多特点,总结起来,主要包括以下几个方面:首先,一个统一化产品定义模型,在社会众多领域当中能够得到更加广泛的应用,并且有着巨大的、潜在的应用空间;其次,数字化设计技术可实现并行设计,能够实现多小组同时作业,在一定程度上,可以大大提高工作效率[3];再次,基于统一化模型,设计质量也有相应的保障;最后,设计可以实现虚拟仿真处理,主要是利用计算机技术来实现,避免了传统设计对实物模型依赖程度高的弊端,相比传统设计而言,具有明显的优势,具体表现在工作效率与成本2个方面。
2农业机械设计中数字化设计技术应用现状分析
在数字化设计技术推广应用之前,设计主要是满足设计对象的一些具体要求,在局部优化或者整体优化方面,并没有重点考虑,导致无法实现总体设计优化。数字化设计技术的应用,主要是在产品设计过程中,注重CAD、CAE等多类处理技术的应用,使得产品设计周期影响因素发生巨大改变,从而达到各项要求,例如设计质量、设计成本等。与此同时,为保障后期维护工作的便捷,设计会重视总体设计的优化。就农业机械而言,具有种类繁多、市场需求量大等特点,在具体设计中,主要是在传统设计理念的支撑下,采用一些传统的设计工艺,造成整体设计水平低下,然而数字化设计技术具有一定的先进性,基于农业机械设计现状,无形中为数字化设计技术的应用提供了巨大的空间。纵观当前数字化设计技术的应用,尤其是在农业机械设计中的应用,有效促进了农业机械设计效率与质量的提升,然而在实际应用中,相关设计人员还需要高度重视一些注意事项,包括农业机械设计特点,同时对数字化设计技术的特点引起高度重视,确保两者的兼容性,以此有效提升农业机械设计的总体水平。农业机械设计特点众多,概括起来,主要包括以下2个方面:首先,从结构方面而言,结构类型较多且较为复杂;其次,从功能角度而言,功能多样,操作较为方便、简单。就前者而言,以播种机为例,在具体的设计过程中,设计人员通常需要重视的仅有2项,一是农作物的品种,二是农艺特点。根据上述2项要求,播种机便可以大致分为条播种机、穴播种机以及精密播种机等,在此基础上,结合工作原理加以区分,播种机又可以分为2大类,分别是机械式与气力式。基于此,农业机械种类繁杂。就后者而言,为满足播种的各项需求,即使农业机械型号不同,在功能方面也没有本质差异。
3农业机械设计中数字化设计技术应用前景
数字化设计技术在农业机械设计中的应用,具有十分重要的现实意义。伴随着各项技术的进一步发展,有必要对数字化设计技术的应用前景进行更深层次的剖析。对其应用前景进行论述,具体内容如下:(1)农业机械设计中引入虚拟技术。虚拟技术在农业机械设计中的应用,最大优势在于有效解决复杂结构设计问题,具体操作:借助声音定位技术以及三维成像技术实现仿真处理,在计算机上完成结构设计,以此简化设计,有效降低设计难度。另外,虚拟技术的应用,可以真实再现机械运动过程,并且可以在虚拟的情况下,借助计算机进行机械运动的力学分析,以此有效提升农业机械设计的可行性与质量。(2)实现产品设计以及制造的协同性,主要是注重两者的协调,才能保障农业机械设计质量。然而传统设计在设计与制造2个方面,存在严重的脱节问题。因此,在今后的设计中,设计人员需要高度重视农业机械产品设计与制造的协同化,并且落实到具体的设计工作中,以此实现农业机械设计优化、降低成本以及周期缩减等目的。关键工作是落实数字化设计技术的集成式应用,恰当运用这一技术,能够实现设计效果的最优化。(3)重视技术的创新。21世纪是知识时代,也是一个创新时代。一项技术是否能可持续发展,关键在于技术是否能够与时俱进、不断创新。数字化设计技术也需要不断创新,才能满足农业机械设计的各项实时要求。随着时间推移,农业机械设计将会不断衍生出新问题,数字化设计技术的应用将会面临诸多挑战。基于这一认识,为满足农业机械设计的可行性与前沿性,实现数字化设计技术的创新显然具有十分重要的现实意义。与此同时,农业机械设计必然朝着高标准方向发展,这无形中对数字化设计技术提出了更高的要求。数字化设计技术的创新,注重理念与技术的同时创新,以新理念推动技术的深入研究与实践,以此推动技术的发展,切实使设计水平得到有效提升。
数字农业分析范文1篇2
关键词:农村小学;数字化校园;建设问题
在市场经济发展条件下,我国的社会经济发展水平有了大幅度的提高与增强,并且带动社会发展中各个领域的相关高科技知识技术也在持续地创新与发展,以及在各个行业发展中的普遍和广泛应用。其中,一个最明显的表现就是电脑技术、信息技术以及网络通讯技术在中小学校园建设中的广泛普遍应用,并且还逐渐走入了农村小学。这对于美化校园环境、提高学校的办学效率水平与基础教育条件以及增强学校的行业竞争能力具有极大的现实作用意义。因此,通过我们青岛平度市张舍小学在创建“青岛市数字化学校”过程中数字化校园建设的相关情况与问题做一个简单而系统的研究分析,希望通过这一研究分析活动,能够为我们农村小学创建“现代化学校”和“数字化学校”建设,对农村小学基础教育水平的改进与提升起到一定的积极性推动促进作用。
一、农村小学数字化校园建设的客观背景条件
一般来讲,在这个世界上,任何事物的产生与发展都是由一定的客观背景条件所决定和支撑的,农村小学数字化校园建设同样也是如此。概括起来,我国农村小学数字化校园建设所具有的客观背景条件主要包括有以下这样的几点:第一、社会经济发展水平的不断提高与增强以及各类高科技技术的持续创新与发展为农村小学数字化校园建设提供了坚实的经济物质条件和技术资源条件。第二、学校办学水平和教学质量水平不断提高与增强的发展目标为农村小学数字化校园建设提供了客观的现实可行性条件。第三、大量储备和培养各个领域的高科技人才为农村小学数字化校园建设提供了充足的人力资源条件等等。
二、农村小学数字化校园建设中存在的问题
尽管目前,我们青岛市数字化校园建设已经由城市小学逐渐走进农村小学,但是在农村小学数字化校园建设中还是存在着一定的问题与不足之处,现以我们青岛平度市张舍小学为例,看其他学校的现状,可以将问题分述如下。
(1)、对于数字化校园建设的观念意识还非常淡薄。这个主要是指尽管在我国目前的农村小学中,已经有部分小学开始进甚至已经完成数字化校园建设活动。但是,就全国范围来看,还是有很多的农村小学并没有意识到建设数字化校园的必要性和重要性。也就是说,在这方面的观念意识还是非常淡薄,有待进一步加强与提高。比如青岛平度张舍小学也是在如今才意识到建设数字化校园的紧迫性和重要性,这相对于已经建成数字化校园的农村小学而言,还是属于观念意识淡薄。
(2)、相关的资金物质条件还是非常不足。这个主要是指由于农村地区相对于城市地区来说,社会经济发展水平较为低下和落后,那么农村地区的政府财政收入也会低下一些,于是给予当地的教育资金也非常有限。这样一来,农村地区的小学在资金物质条件方面也是落后一些,可能就没有更多的资金来支撑数字化校园建设活动的设施与完成。像青岛平度张舍小学之所以会拖到如今在开始规划数字化校园建设这一发展项目,原因之一就是在过去资金物质条件还不够成熟,而在未来的实施过程中还是会面对资金条件薄弱的难题。
(3)、农村地区教育系统的政府单位的扶持力度不够强大。这个主要是指其实在很多农村地区,如果小学能够在当地相关政府管理部门的扶持帮助下,也是可以实现数字化校园建设的任务目标的。但是,在现实中,由于很多农村地区的政府管理部门本身就对于小学数字化校园建设的重视程度不够,于是也没想到对当地的小学进行宣传教育,并且积极地大力扶持小学数字化校园的建设活动。这样一来,就使得当地很多小学在数字化校园建设活动中遇到更多的困境,最终不得不放弃或者拖延相关计划。
三、农村小学数字化校园建设的改进对策
(1)、加强宣传数字化校园建设的重要性和必要性
这个主要是指在未来的农村小学数字化校园建设过程中,各个小学的相关管理人员一定要注重加强宣传教育建设数字化校园建设的重要性和必要性,并且还要加强对校内师生在这方面的培训与提升。
(2)、积极争取社会各界的投资与帮助
这个主要就是指在未来,像青岛平度张舍小学这样的农村小学要想顺利成功地实施数字化校园建设活动,就必须要准备充足的资金物质条件。而这除了需要学校自身进行筹资和发展积累、当地政府拨款以外,还需要积极地争取社会各界的投资与帮助。这样一来,就能够增强学校的资金实力,更加有助于学校的长远发展。
(3)、当地政府应该提高重视程度,加大扶持力度
这个主要就是指农村地区的相关政府管理部门应该在提高对小学数字化校园建设的重视程度的前提下,在各项资源条件方面加大对小学的扶持力度。这样的话,就有利于推动和促进农村小学数字化校园建设顺利地展开和获得最终的成功,也能够有助于提高农村小学的整体成长能力和竞争能力。
四、结束语。总而言之,在如今这个以知识经济和网络经济为主要经济发展特征的现代化高科技社会中,各个领域的知识人才已经成为社会经济发展与繁荣的重要核心推动力量。因此,有助于培养出高素质专业人才的基础教育也显得尤为关键和重要。比如中小学教育。而要想为我国小学基础教育创造出宽松、健康和良好的校园环境,更好地推动与促进我国小学基础教育水平的提高与增强,就必须要在顺应时代环境要求的前提下加强小学数字化校园的建设与管理才行,这也是推动农村地区发展与繁荣的重要必要举措。
参考文献:
[1]雷静.中小学数字化校园建设问题研究[J]中国教育技术装备.2009,(30).
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关键词:精准农业;大数据;农药喷洒;定量分析;研究过程
1发展概况
从1993要1994年美国首先提出精准农业思想以来,精准农业在应用中逐步取得了巨大的发展,到如今精准农业已经成为农业可持续发展的重要途径。中国自古以来就是世界农业大国,但同时又是一个农业水平相对落后的国家。因而我国在多个会议上就此问题进了探讨,为农业发展提供技术、资金、政策支持。2017年野两会冶关于农业热点问题有很多讨论院发展高效农业促精准扶贫、建议建立全国范围农业大数据平台、农业大数据捍卫舌尖上的安全等,可以看出国家对于农业态度的转变,更加注重互联网与农业的结合以及食品安全健康。我国在精准农业方面的发展目前主要关注于效率的提高,本文主要关注质量提升问题。果树农药喷洒是农业生产中较为重要的一个环节。通过无人机进行数据捕捉采集,再进行数字图像处理,并依靠后台数据库进行分析可以获得更精确、更全面的数据,从而获得更准确的喷洒方式,从而解决我国农业发展面临的环境资源问题,走可持续的农业发展道路。同时,更精准的农药喷洒量可以减少农药对人体健康的危害,实现绿色农业、绿色中国[1-3]。
2研究方法
2.1数据挖掘
利用统计软件R在济南超算中心平台下,对数据进行高效准确的挖掘。主要基于关于果树疾病研究的权威书籍、文献,挖掘患病果树树叶图像,治疗各种果树疾病的农药种类及用量等的相关记载。
2.2数据库构建
利用已经拥有的果树疾病研究的权威书籍、文献以及其他合作院校所提供的数据资料等有效研究资料建立数据库,包括各种患病果树的树叶图像,各种果树疾病治疗所需的农药种类及用量。根据这些参数,利用统计软件R在济南超算中心平台下,根据已经挖掘出地准确数据进行数据分析、计算得到最佳结果,实现农业的经济、绿色发展。当获得一张患病树叶图像时,可以根据图像数据分析,搜索到该树的患病种类、患病程度、所需喷洒的农药种类、所需农药喷洒量以及所需农药喷洒浓度等。数据库的建立工作是长期的,需要及时更新最新的农药种类,最大程度上地保证搜索得到的农药最适宜、对环境污染最小、对水果的质量影响最小,保证水果是绿色健康的。因此,要及时将最新数据导入数据库,详细搜集患病果树的树叶图像,各种果树疾病治疗所需的农药种类及用量,不断完善数据库,使分析结果更加准确。
2.3数据捕捉
采集利用无人机对目标果树或目标范围内的果树进行图像的采集,并将采集的数据传送至系统后台。
2.4数字图像处理
将无人机采集的图像进行数字图像处理,提取有用信息,利用数据库已有数据分析该树的患病种类、患病程度。
2.5结果
得出将数字图像处理得出的信息利用大数据分析,得出该树的患病种类、患病程度、需喷洒的各种农药种类选择、所需农药喷洒量以及最适宜喷洒浓度。
3研究过程精准
农业是当今世界农业发展新潮流。本项目是基于大数据与数字图像处理的精准农药的定量分析研究,致力于建造一个野因树而异冶精确农药喷洒量的绿色经济农业大数据分析系统。该系统研究过程主要包括利用无人机对图像进行捕捉传递;对传递回的信息进行数字图像处理分析;以济南超算为后端对完成数据挖掘、分析;得出最适宜的农药喷洒浓度和喷洒量渊图1冤。
4成效
4.1经济
因树而异,根据1株果树或1片区域内果树的患病程度不同,确定最适宜的农药种类排名,相应给出最适宜的农药喷洒量和喷洒浓度。这样更有利于果树的生长,降低了农药的使用量,减少了农民的投入成本,降低了农民的经济负担,提高了农民的收益[4]。
4.2绿色
农药使用量的不断增加,不仅有技术层面和从农人员的原因,也有农药质量参差不齐的原因,通过提高农药质量、控制农药喷洒量可以缓解日益严峻的农药过度使用问题。农药的过度使用,会污染大气、水环境,造成土壤板结,同时还会增强病菌、害虫对农药的抗药性。适宜喷洒农药会减少环境污染,营造更绿色的环境,使农业生产可持续化。利用大数据及信息科学技术改造和装备实现绿色农业产业科技化,进而实现经济与绿色健康的相互促进[5]。
4.3健康
在食品健康日益受到关注的今天,精准喷洒农药可减少因过度喷洒造成的农产品质量下降,严格控制农药喷洒量及喷洒浓度更有益于人类健康。过度使用农药不仅会危害人类健康,还会破坏生态平衡,造成野生生物和畜禽中毒等。因此,适宜的农药喷洒量与喷洒浓度会大大减小对人类和动物健康的威胁。
4.4高效
提高农业生产效率以缓解我国人口不断增多所带来的粮食生产压力,同时无人机的使用节约了人力资源,进一步实现了农业机械化、信息化。在我国农田集中处,研究、应用并推广适合的精准农业,实施恰当的农药喷洒技术,对提高农产品产量和质量具有重要意义。
4.5发展
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跟班学习期间,听说临安有个中国农村电子商务第一村—白牛村。汪洋副总理、马云曾实地考察,累计已有96个国家和地区38万人次来白牛“朝圣”。几经周转,最终在闻远科技的精心安排下,我有幸“一睹庐山真面目”。我们一边参观白牛电商小镇村落景区一边倾听白牛村相关负责人介绍:“作为全国首批淘宝村,白牛村踏上特色农产品山核桃与电子商务结合的东风,目前共有电商企业68家,其中年销售额超千万企业6家,2022年网销额达更是达到4.7亿元。电商产业给白牛村提供就业岗位400余个,带动村民人均年收入提升1.6万余元。”在我对年销4.7亿元这个数字感到非常震惊的时候,闻远科技负责人补充到:“农村电商从一个新事物发展到今天,竞争加剧和同质化是必然现象。白牛村为了增强自身核心竞争力,正着力推动产业从电商化向数字化转型升级。特别是今年4月2日,全国首个农业全产业链数字应用平台临安山核桃特色产业云平台正式上线运营。”
这个平台到底有什么样的神奇作用呢?带着这个疑问,我们参观了白牛电商大楼数字化运营平台。通过平台的演示,我们看到:
(一)生态化治理:适宜性评价分析
利用卫星遥感技术对山核桃林地进行测绘,临安区57万亩山核桃种植区域和每个乡镇种植分布和面积清晰地展示在一张图上。那些不适合种植山核桃的区域也被清晰的标示出来,借助这个平台,目前已完成山核桃“退果还林”2.15万亩;
(二)病虫害智能预警:“三位一体”模型监测
当平台预测病虫害发生概率较高,系统自动触发预警机制,第一时间短信通知植检站工作人员,通过数字服务系统及时病虫害简报,通知到各个种植大户、基地、合作社等人员和临安无人机飞防队开展防治,从而形成一个“及早发现、数字预警、联动处理”的病虫害防治闭环。2022年,干腐病、花蕾蛆的预警准确率达到90%以上。
(三)无人机授粉:改良品质提高产量
平台监测到山核桃雌花的最佳授粉时间,结合气象预测数据,开展山核桃无人机辅助授粉作业,只用时半天,就完成200亩的山核桃林授粉作业,大大降低了人力、时间成本与操作安全隐患,提高了授粉效果。
(四)加工与销售:电商大数据指导经营
平台通过对热销区域、热销商品及消费者画像等进行数据分析,生产经营企业就可以用数据指导新品开发,开展精准营销,产业主管部门也可以进行精准的广告投放与品牌推广。利用平台数据我们清楚看到500g、手剥、椒盐/奶油味规格的山核桃在电商平台更畅销。
(五)林农服务:便捷操作双向互动
平台应用病虫害图片AI智能识别技术,林农只需拍照即可识别病虫害,找到防治方法。林农也可以线上与专家实时交流,实现双向良好互动,增强林农对平台的获得感。
(六)金融服务:资产认证获取授信
数字农业分析范文篇5
【关键词】农产品电子商务模式B2B
一、电子商务的概述
当今社会,电子商务成了人们生活的一部分。电子商务(ElectronicCommerce,简称EC)的通常定义是指在全球各地广泛的商业贸易活动中,在因特网开放的网络环境下,基于浏览器/服务器应用方式,买卖双方不谋面地进行商贸活动,实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付等相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式。不仅仅拘泥于经济合作组织,可以包括社会的方方面面,个人的,政府的,甚至整个社会。电子商务的主要业务有商务信息交换、售前售后服务、广告、销售、电子支付、运输、组建虚拟企业等。
电子商务源于早期的专用增值网和EDI得应用,是在因特网的推动下发展起来的。随着社会的发展,新型的交易模式这在逐步融入我们的生活之中,同时也在改变我们的生活。这都是基于电子商务的特点,是物流,信息流,资金流的结合。电子商务的特点如下。
1.商业全球化
基于Intnet的网络服务结构,解决了地域之间由于地理因素而造成的,实现了虚拟化过程,它将传统商务实体市场的地域性改为网上虚拟环境的全球性。
2.信息化
电子商务是以计算机技术为基础的商业活动,必须通过计算机网络系统实现信息的交流,用户将自己的商业信息数字化在交易的网站上面进行交换。计算机网络系统是融合数字化技术、网络技术和软件技术为一体的综合系统,推动电子商务的发展。
3.社会化
电子商务的实施不仅仅限於经济合作组织,也长在深入到社会的每一方面,它的发展应用是一种社会化的过程,涉及到企业、政府组织和消费者,后续的开展必须遵循的社会环境和规律。
4.交易形式和支付方式的方便快捷
电子商务的交易是以电子为载体的,在交易过程中避免了物流配送的环节,一切都在网络的环境中进行,具有方便快捷的特点,可以适合个性化的交易模式。随着金融发电子的发展,用户可以实现网上支付可以通过网上银行,不再需要实体货币,快捷方便。
二、我国电子商务的发展状况
中国电子商务始于1997年,围绕出口贸易实行网上商品浏览,撮合、洽谈和订货活动。1998年,虽然有许多不同行业、层次和水平的电子商务应用实例,例如1998年10月,国家经贸委与信息产业部联合宣布启动以电子贸易为主要内容的“金贸工程”,它是一项推广网络化应用、开发电子商务在经贸流通领域的大型应用试点工程。但电子商务的优越性和经济效益还没有得到充分的体现,也没被广大企业和消费者所接受。
1999年外经贸部密切跟踪、研究国际贸易的发展动向,并把构架我国电子商务工程基本框架和应用环境的建设。作为确保我国21世纪对外贸易持续、稳定、健发展的重要战略课题。
三、我国农产品的发展情况
下面以近几年的数据对我国农业的发展做一个比较。
2002年前7个月我国农产品进出口贸易总额为158.6亿美元。其中,出口额为95.8亿美元,增长8.2%;进口额为62.8亿美元。农产品贸易顺差33亿美元,比2001年同期增加10.5亿美元增长46.7%。
2005年是我国加入WTO的第四年,我国农产品进出口贸易继续保持双增长,进出口贸易总额为562.9亿美元,农产品出口额和进口额均是连续第6年增长,也是近6年我国农产品出口额增幅最大的一年。1-7月我国农产品进出口双增长。出口增幅大于进口增幅,农产品贸易逆差同比大幅下降。我国农产品进出口贸易总额为420.8亿美元,同比增长18.1%。我国农产品出口贸易发展势头良好、外部环境相对平稳,出口增长具有较大的潜力。
2008年我国农产品出口增长放缓,进口高速增长,贸易逆差快速扩大。我国农产品进出口总额为991.6亿美元,同比增长27.0%。其中,出口额为405.0亿美元,同比增幅由上年的17.9%下滑到9.4%;进口额为586.6亿美元,同比增长42.8%。贸易逆差为181.6亿美元,同比增长3.4倍。
从上面的数据可以看出,自从加入WTO之后,我国的农产品的的发展朝着一个健康,稳定的方向,处于上升的趋势。我国对外贸易的局面在不断的扩大,出口的越来越多。随着这种交易的不断扩大,交易的模式也不断的发生变化,传统的交易模式已无法适应现代交易的某些方面。
四、我国农产品电子商务模式运用的可行性分析
1.我国农业发展的迫切需要
我国的农业发展迈入了一个新的阶段,对农产品的进行电子商务模式的运用,也就是将其信息化的一个过程。由于以前市场信息的落后性导致了供需的变化严重,而造成了经济学中供需曲线中的发散型的蜘蛛网。例如贵州的西红柿事件:信息的不全面,不及时,受雨雪冰冻天气影响,蔬菜上市期重叠,造成大量西红柿集中上市,是销售难度增加的主因,种植面积持续大幅增长,而市场体系的建设滞后、包装运输配套服务跟不上、无集中的场地交易市场等一系列问题也导致大部分客商放弃了收购。再加上种植户前期单价期望值过高,有坐等客商高价收购倾向,最终导致产品收购不及时,普遍发生果子过熟、硬度降低现象,进一步阻碍了客商前来洽谈收购。这都是由于信息滞后所造成的,从而限制农业生产。
这是我国农业生产的一个弊病,也要求我国农产品需要一个完整的及时的信息构建体系。
2.我国政府的政策加快农村信息化的建设
我们国家经济与社会发展已经进入了一个新的阶段,就是以工业支持农业,城市支持农村这么一个新阶段,以同志为总书记的党中央,提出了科学发展观,这个科学发展观强调,统筹兼顾,五大统筹,其中有城乡发展统筹即城乡协调发展。那么就是几十年来,我们国家二元经济结构,在城市与乡村之间存在着一个巨大的数字需求,城乡协调发展非常重要的一个方面,就是要缩小偏僻城乡发展的数字需求。
2005年10月,中央召开了十六届五中全会,提出了要建设社会主义新农村这一战略任务和历史任务。这一次提出新农村建设,这一次的新农村建设应该是市场经济体制下,再一个信息时代,还有一个城乡统筹发展,这个城乡统筹得到了发展。现在必须新农村建设,就是城乡一体化发展,城镇化发展来带动新农村建设,显然要借力于信息化。所以新农村建设,一定要借力于信息化。农村信息化,它的客观上产生之后,今年中共中央一号文件,专门有一段内容就叫积极推进农村信息化。中共中央一号文件提出要积极推进农村信息化,为农产品电子商务化提供了政策支持。
3.我国农村的基础建设为农产品的商务模式的运用提供了条件
在中共中央国务院关于切实加强农业基础建设进一步促进农业发展农民增收的若干意见中,我国加大对农村的基础设施建设,强调了信息化的建设。当前,工业化、信息化、城镇化、市场化、国际化深入发展,农业和农村正经历着深刻变化。农业资源环境和市场约束增强,保障农产品供求平衡难度加大,要求加速转变农业发展方式。农产品贸易竞争加剧,促进优势农产品出口和适时适度调控难度加大,要求加快提升农业竞争力。农业比较效益下降,保持粮食稳定发展、农民持续增收难度加大,要求健全农业支持保护体系。农村生产要素外流加剧,缩小城乡差距难度加大,要求加大统筹城乡发展力度。
4.电子商务本身所具有的特点。
五、农产品电子商务B2B模式运用分析
B2B模式是农产品电子商务在线交易的一种主要电子商务模式,对于农产品这种商品适宜网上大批量的交易和信息的公布。
农产品技术平台的建立。电子商务模式平台的构建主要依托于各个系统之间协调运作。首先要解决的是平台的建设问题:主要有首先建立农业农产品信息及时采集和农业动态的监测系统,实现信息业务动态实时更新,加大对农产品信息的监管力度;其次通过系统集成,建立符合本地区特点的数字农业产品技术平台,实现数字化精准安全标准化生产和农产品流通关键环节的数字化,以提高安全性;建立数字化精准控制农产品安全标准化生产示范基地(主要依据农产品的类别进行具体划分)、数字化农产品交易市场及电子竞卖市场。
在一个交易过程中对于农业市场信息采集、分析预测是至关重要的。这就需要建立一个专门的信息采集库对农产品的需求做出一个确切的分析,以确保农产品生产者及时的改变生产策略,可减少发散型蜘蛛网的恶性循环。同时也需要一个信息网页,每日信息的更新,确保用户可以及时地收集到资讯。在市场交易过程中是进行数字化的交流,所以需要的有数字化管理,对交易过程中实行实施监管。在交易的过程中,网络化和可视化的电子商务交易对于农产品的交易更加具有可行性,避免交易过程中的欺诈现象的发生。再者农产品贸易过程中,交易双方对信息的构建需要智能化联络等一些数据库的建立。
六、农产品电子商务B2B模式价值链的分析
农产品价值链要素(如采购物流、生产、人力资源管理等)及农产品电子商务交互模式(即1对1、1对多、多对1和多对多)的分析。
在农产品的电子商务中除了网上交易的事宜之外还涉及到农产品的价值链。单纯个体生产无法适应电子商务B2B模式,所以在这其中必然涉及各个方面的协调运作。所以在农产品产销售的价值链中,农产品基本活动有五种类型:第一是农业生产资料供应,这是与农业生产息息相关如农业生产资料调运、存储、分发等活动,如要求绿色食品要求使用有机肥以确保其安全等等;第二是农产品生产过程作业,在生产的过程中是按照客户的需求,已采集到的信息作为生产的目标,保证农产品的供应需求处在一个均衡的状态;第三是信息的公布,对于农产品的信息以改进型数字化处理,可以拿到竞卖平台上进行公布;第四,农产品收购,将农产品从生产地到销售地的集中、存储、运输的过程,需要建设一个相应的物流团队,也可以将此项目进行外包处理,以提高效益。
1.在供应链中的特点:
2.批量化生产。
3.信息收集程度。
4.用户对农产品的要求与需求。
5.网络销售的过程保证其及时性。
6.网络虚拟化的经营。
七、农产品电子商务运用中的信用评价制度的分析
在我国电子商务迅猛发展的同时,信用问题也就随之而来。近几年,利用电子商务进行欺诈的事件屡见不鲜,制约着我国电子商务发展。特别是对农村农产品电子商务模式运用的一个障碍,所以如何建立一个良好健康的网络交易环境成了必须解决的问题。鉴于其他一些门户网站的优秀特点,对农产品电子商务模式信用问题做了简析。
信用评价制度的建立有利于交易双方,降低在交易过程中的风险。而且信用问题必然会影响到电子商务的正常运作。电子商务的诚信模型主要有常见的电子商务网站中所采用的信用模型主要有累加信用模型和平均信用模型。
累加信用模型:
Rn=Rn-1+rn,rn∈{一1,0,l}
Rn表示用户的当前信用度,Rn-1表示用户近期信用度,rn表示用户得到第n次信用反馈评分,rn∈{一1,0,1}。
平均信用模型可表示为:
Rn=(Rn-1*(n一1)+rn)/n
Rn表示用户的当前信用度,Rn-1表示n一1次的用户信用度,Rn表示用户得到第n次信用反馈评分,rn∈{一1,0,1}。
这俩个评价模型过于单一,而且容易会出现刷信用的现象,进行虚假的交易。其中也忽略很多因素,对于评价参数的过于简单,笼统的三个指标,无法对其新用户进行系统准确的评价;其次对参与评价人的信用难以得到保证,不免有恶意的评价者,用过这个进行非法的交易和虚假的交易。对于不同类型的商业产品的交易他们都具有不同的评价标准,很难保证公平性,每种行业都具有各自特点。对于农产品的电子商务模式来说,种类繁多,以及不同的农产品的特点,这俩种模式已经无法适用。对于各自的特色的农产品应该依据具体需求建设相应的评价体系。依据的主要原则有:
公平性原则。
评价指标的针对性。
评估标准的合理性。
评价方法的可行性。
评价权重的合理性。
信用评价的标准基本上是以好为指标的,很少以评价不好为指标的标准,这样可以一定程度上避免虚假的情况,二者进行结合以达到更好的信用评价效果。
八、结束语
从不同的方面(如模式、信用的建立等)可以看出我国的农产品电子商务模式的应用这处在一个萌芽阶段,遇到的问题还有很多。我国的农业经济正在朝着一个健康蓬勃的方向发展,还需对农产品电子商务的探索,不断改善适合我国农业的电子商务模式。
参考文献:
[1]高鸿业.西方经济学(微观部分)[M].北京:中国人名大学出版社,2007:62-63.
[2]冯健刚.山东省农产品电子商务技术平台的研究与开发应用[J].农业网络信息,2006,(06).
数字农业分析范文篇6
关键词:以太网;移动平台;农业机械;数字化管理
一、基于以太网和移动平台开展农业机械云制造数字化管理的特征
将以太网与移动平台相互结合,这样在所开展的机械云制造技术中能够实现自动化管理,数字管理技术得到了更高效的使用,无论是农业机械的生产加工,还是后续使用,都能够达到一个理想的形式,分析其特点可以发现首先在设计平台上更具有先进性,能够达到理想的使用效果,使用过程中所存在的问题,通过数据库建立可以提升管理效率,这样的管理技术与实际情况之间的配合才能更加顺利[1]。移动平台结合网络环境在使用范围上更加的广阔,不会受到系统平台隐患影响,可以不受时间与距离的影响,通过网络传输功能来实现系统的管理控制,在农业机械制造业发展中起到了推动作用。其次是这种管理理念具有虚拟性,管理信息传输是在网络环境下进行的,在云制造的数据库中会体现出这一特征,制造过程的管理需要配合平台所提供数据来进行,只有数据信息得到有效利用,后续的农机生产制造质量才能得到保障,否则造成材料浪费,或者影响农业机械使用功能。
二、当前基于以太网与移动平台开展农机制造数字化管理的技术
1.计算机辅助设计。对管理数据库进行完善时会运用到计算机辅助设计技术,在此技术的保障下所开展的各项配合都能够达到一个更理想的建设使用效果,对于一些比较常见的功能实现需求,数据库建立期间会根据具体的需求来进行进一步完善,并在信息使用安全上得到更明显的进步提升。计算机辅助设计需要程序软件的参与,只有不断的完善内部信息,在数据库的信息存储范围上不断进步,最终的使用效果才能更加理想[1]。首先确定一个数字化管理框架范围,在框架范围的基础上再进行后续完善,对数据信息进行整合研究,实现数字化的农业机械制造管理,并与以太网、移动平台充分结合。
2.虚拟原型技术应用。掌握了完善的信息技术后,后续进行的管理数字化设计可以在信息引导下完成。对于过程中比较常见的功能隐患问题,需要加强调解控制,移动网络环境具有极强的数据传输能力,这一功能在发展农业机械制造数字化管理中起到了功能完善的作用,同时在管理过程中也能够根据实际生产需求不断的做出调整,达到一个更理想的安全生产效果,针对未来的功能进步提升也有很大的促进作用。虚拟原型充分利用了以太网环境特征,在所开展的工作任务上能够将虚拟与现实管理相互结合,高效利用数据库资源的同时根据现实管理需求不断的调整管理系统,达到一个信息共享的作用。
3.强调农机产品的协同设计。在对农机产品进行数字化管理设计时,虽然在设计理念上做出了区分,但设计过程中仍然可能会遇到功能差异带来的问题。以太网发展目前已经十分成熟,但应用在农机产品生产设计中仍然存在经验方面的欠缺,通过这种方法来帮助提升管理工作完成效果,可以有效的促进管理计划落实发展。协同设计会从多个层面共同开展,其中也存在很大程度上的差异性,尤其是在管理计划与现场创新上,充分掌握这一技术性方法,并通过数字化管理技术研发设计来提升技术的落实程度,对于现场工作任务的开展也有很大帮助。移动平台下信息传输速度得到了提升,同时更能够根据农业机械生产需求来做出调整,这一点是传统方法中所不具备的,也是未来数字化管理与云制造发展相互结合的有效技术性方法,充分完善设计理念,在最终的设计效果上才能有更好的进步。
结语
农业机械在农业经济和农业的发展中始终处于十分重要的地位, 将数字化设计技术引入农业机械行业是改变传统农业机械生产方式, 用新技术改造传统农业, 支持新兴农业技术, 提高农业竞争力的重要手段。
参考文献
数字农业分析范文篇7
关键词:农业园;农业气象;传感器技术;物联网;智慧农业
引言
农业是我国国民经济发展的基础,为推动农业的发展,我国也在大力发展农业信息化技术。农业作物的生长环境、各类要素均与气象有关。科技的进步发展为人们创造了良好的条件,目前可以通过各类传感器进行环境要素的采集,并且人工干预作物的生长环境,在北方也可以种出南方作物。现可设计农业园精细化气象服务系统,将农田小气候站资料同气象预报预警等各类服务综合到一个平台,实现实时监控,及时获取精准的气象预报预警和相关的灾害预防措施,专家可以通过系统进行远程指导等,为农业园区作物的生长创造最优的气象条件。
1系统硬件设计
本系统硬件主要使用农田气象站进行环境要素的测量,通过无线网络进行数据传输,将数据传输至服务器终端,再通过移动端APP进行各类资料的调用。
1.1农田气象站概述
气象站是用于实时监测环境变化且做出相应预警提示的监测仪器。进行地面气象监测、储存和发送监测数据,能够根据需要将监测数据转换成气象信息或编制成表格、曲线等表现形式的地面观测装置。农田环境对于农作物的生长有着重要的影响,适宜的气候、充足的水分能够促进农作物的生长,并提高产量,相反则会抑制农作物的生长。随着科学技术的发展,农业科技领域也有了重要的发展,通过田间小气候气象站等科学监测手段控制田间的气候,提升农作物的产量。
1.2农田气象站的组成
农田气象站由数据采集器、温湿风测量单元、铂电阻地温传感器、土壤水分传感器、总辐射传感器、光和有效传感器、净辐射传感器、冠层温度(红外)传感器、二氧化碳传感器、电源(太阳能)部件、通信模块(无线传输模块)、机箱、GPS校时模块、存储设备、观测杆体(或观测塔)等组成。主要用于完成所在站点多层温、湿、风的梯度观测,多层土壤温湿度的测量,辐射测量,降水观测,叶面温度、二氧化碳的测量,及其计算、存储和数据上传。所有要素最后都由主采集器获取,进行标度变换,计算出瞬时气象值、导出量,统计出最值、极值、最值出现的时间、极值出现的时间。
1.3农田气象站通讯模块
1.3.1采集数据的传输方式
自动气象站可通过RS485/RS232、以太网、GPRS/4G3种上传方式传输数据;多数农田气象站使用无线传输通信方式,即使用GPRS。同时计算机可以通过有线和近距离无线的方式同时连接多个气象站,组成一定规模的监测网络。
1.3.2采集数据接入网络
通信模块与采集器相连,采集器将采集到的数据通过通讯模块进行上传,传输到终端服务器。实现将传感器数据接入到网络的功能,让农业园中的数据可以“说话”,之后再通过相应的软件系统对数据进行分析,让农业园变得智能化,管理便捷高效化。
2系统软件设计
2.1软件整体框架设计
系统将农业园中的环境要素通过气象传感器进行采集,数据上传至服务器。根据服务器获得的数据进行分析处理,为农户提供精准的操作提示服务。平台可以及时获取当地的天气预报、气象预警、农业专报等农业气象服务。用户通过不同身份登录系统,获得相应的权限,可在系统中进行不同的操作。本系统属于物联网农业领域应用的范畴,系统架构与物联网的3层架构体系相同,分为感知层、网络层、应用层。数据网关接收到现场传感器的数据通过TCP/IP协议与系统的云平台服务器进行通信,通过利用设计Scoket端口,完成数据的接收与发送。
2.2用户管理模块
2.2.1公众用户模块
普通用户模块向公众展示本农业园区的要素情况,无需登录,可任意浏览APP上的各类信息,权限仅限于浏览。保留注册入口,通过注册进行身份的验证,通过后可以成为其他身份,进行相应的操作。
2.2.2专业用户模块
农业园区的种植人员、管理人员及其他付费人员可以浏览系统中的所有资料,并且可以对数据进行下载。当预报、预警等信息时,也可以实时推送给用户。并且用户有权限查看园区的实时监控。
2.2.3管理用户模块
气象部门专家或者专项服务对农业部门专家等用户负责提供农业园区所在地区的精准气象服务,具有预报、预警、农业气象服务等的权限。可以对的资讯和服务产品进行审核、修改、删除等操作。
2.2.4决策用户模块
政府减灾办、环保、农业农村专项服务部门等用户可以在系统上当地的农业决策、为农服务政策,提供最新的政策信息,为农业园的发展提供政策的支持保障,使农业园可以适时根据政策进行相应的整改。
2.3数据库设计
数据库分为以下方面进行数据保存,采用MySQL数据库进行存储。
2.3.1用户数据表
用户数据表根据用户的身份不同进行管理,需要录入ID、用户名、密码、手机号、身份权限信息。每次登录时通过验证身份权限信息对用户分配操作相应的操作权限。设置字段包括ID、用户名、密码、身份权限、手机号码。
2.3.2环境要素表
环境要素数据表中保存农田气象站采集到的各项环境要素数据,也是最基本的农业园种植区中的要素数据,这些数据需要按照时间进行每分钟各传感器采集信息的存储,在存储时需要将时间作为主键进行保存,不允许有重复的分钟。设置字段包括ID、时间、各传感器要素。
2.3.3气象预警信息表
气象预警信息表内存储每次的预警信息,记录存储时自动设置ID,ID自动递增,并设置日期字段,后自动将的时间进行截取,存入数据库中。设置字段包括ID、信息时间、者用户名、内容。
2.3.4气象预报信息表
气象预报信息表的存储与预警的相同,即每天的预报信息,记录存储时自动设置ID,ID自动递增,并设置日期字段,后自动将的时间进行截取,存入数据库中。设置字段包括ID、信息时间、者用户名、内容。
2.3.5为农服务专报表
为农服务专报存储表存储的为农服务天气预报或者其它农业相关的服务专项。设置字段包括ID、信息时间、者用户名、内容。
2.3.6专家建议信息表
专家建议表存储农业、气象等专家根据本农业园的数据、气象预报预警、各项政策等信息提出的建设性意见和指导。设置字段包括ID、信息时间、者用户名、内容、相关领域。
2.3.7农业园区警报信息表
农业园警报表中存储监测到的异常数据记录,设置字段包括ID、警报名称、警报时间、警报详细内容。
2.3.8政策信息表
政策信息表中存储政府、农业部门等颁布的政策性措施。设置字段包括ID、政策名称、颁布时间、有效期、政策详细内容、录入者用户名。
2.4系统前端功能模块
系统主要功能是为农业园的农作提供服务,首要功能就是满足农作劳动者、管理者、农业园经营者的需求。从农业园对气象服务的要求进行功能模块的设计和划分。系统所提供的服务皆是围绕农业,并且旨在提高农作物产量,降低人力物力消耗,在满足生产率的基础上,尽可能地为劳动者减轻负担。
2.4.1实时气象预警服务功能
平台与气象服务紧密结合的一个重要环节就是获取实时的气象预警。农业生产对天气具有极强的依赖性,最近几年经常出现极端天气,气象预警服务通过短时临近预报的分析结果预测灾害,及时地气象灾害预警服务,避免农业灾害的出现或者是将可能存在的自然灾害降到最低值。
2.4.2远程监控功能
系统的另一大重要功能就是可以对农田进行实时监控,实现农田的实时监测。实现24h实时监测,可以及时了解农田状态,对气候信息进行及时处理分析。
2.4.3气象预报服务功能
气象预报服务可以在页面最上方以文字形式滚动播放,点击可以在新界面上显示全文。如有天气过程,预报栏会通过变更背景颜色进行显示,以提醒用户注意天气变化。
2.4.4环境要素信息查询功能
提供环境要素查询功能,与实时监控模式不同,实时监控仅显示当前的各项要素值。本功能可以对历史数据进行查询,提供条件查询、模糊搜索等功能,方便用户对历史资料进行整理,并可以实现数据导出功能。
2.4.5环境警报功能
对环境数据实时监测,当要素值发生突变、超过各传感器探测的极值、数据缺失、存储失败这类异常时,立即向相关用户进行信息推送。
2.4.6专家指导与时事政策
专家通过本功能进行农业方面的技术指导,向农民朋友提供技术支持,解答农民的疑问。提供最新的农业新闻和与本农业园相关的最新政策,为农民朋友提供了实时资讯的学习平台。
2.4.7数据分析功能
提供数据分析功能,用于数据的图形化,可以制作各要素的变化图和要素之间的关系计算图。通过图像可以看出数据之间的关系和单项要素的变化规律等,并且图像可以导出,上传给专家,使其有针对性地做出进一步分析,并提供有效的方案。
2.5系统后台管理
系统后台由管理员进行维护管理操作。需要对系统以下几个部分进行管理,包括用户信息管理、前端各模块信息管理、系统日志管理。
2.5.1用户信息管理
这是后台最重要的一个功能,可以进行用户身份的核实、审批,对用户的权限、密码、信息进行删除、修改等操作。只有系统管理员级别的身份才可以开放用户信息管理功能。
2.5.2前端各模块信息管理
对前端模块所记录的信息进行增加、修改、删除的功能。对实况气象预警、气象预报服务、环境要素信息查询、环境警报、专家指导、时事政策等模块所涉及的信息进行管理,可以对其中内容进行修改,是最高级别的权限。
2.5.3系统日志管理
系统运行后会有相关的日志文件,普通用户无权限进入后台查看系统日志,仅系统管理员可以进行查看。日志记录的内容有各用户的登录信息、登录IP、访问的模块、进行的操作等。管理员可以通过日志查询确保系统的安全。
3结语
在农业现代化技术和物联网技术的发展下,各类智慧农业的系统相继问世,为农业生产提供了巨大的技术支持。在农业信息化的各个领域,均有很大提升空间,继续加大技术的研发,向农村地区普及信息化技术,培养农业信息化人才,让信息技术更好地推动农业经济发展。
参考文献
[1]宋艳.基于物联网技术的智能农业种植系统设计[J].现代电子技术,2013,36(24):38-39,42.
[2]徐晓雨,张旭,朱勇.基于物联网技术的智慧农业监控系统设计[J].信息记录材料,2018,19(05):100-102.
[3]王柏林,朱成欣,阳艳红.农田小气候自动气象观测系统[J].气象水文海洋仪器,2013,30(04):1-3,7.
[4]宋中玲,张静.新型自动气象站传感器工作原理及测试方法研究[J].自动化仪表,2018,39(07):78-81.
[5]靳鹏,王本革.自动气象观测系统智能传感器接口板的原理及实现[J].气象水文海洋仪器,2010,27(02):35-40.
数字农业分析范文篇8
关键词:数字农业;时空推理;专家系统
0引言
数字农业应用涉及大量的气象、环境、水文、地质、土壤等领域的时空数据。这些时空数据分散在异构系统中,有着不同的数据格式和规范,采用不同的概念和术语,基于不同的数学模型和分析推理方法。这些多领域时空信息对农业生产、决策均起着重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技术手段,即使付出很高的代价,也很难将这些时空信息完整无损地共享和融合集成到数字农业应用中,在很大程度上制约了数字农业的应用发展。同时GIS等商业软件平台成本较高也不利于大规模应用推广。
为此,本文基于自主版权GIS、专家系统等系统软件,应用时空推理、本体论、语义Web、关系数据挖掘和专家系统等技术,建立一个数字农业时空信息智能管理平台,对多源、异构的数字农业时空数据和推理分析方法进行集中统一的规范化管理,便于在实际应用中进行融合、集成和共享。基于该平台快速建立起了数字化测土施肥系统、大豆种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批智能应用系统。这些应用系统精确控制农田每一地块种子、化肥和农药的施用量,在提高作物产量的同时,能够实现精确控制农业生产过程,有效降低成本,充分保证农业资源科学地综合开发利用,减少和防止对环境和生态的污染破坏,保持农业生态环境的良性循环,是实现“绿色农业”的重要途径。
1主要关键技术研究现状
1.1数字农业
数字农业是在“数字地球”的基础上提出并发展的,是21世纪新型的农业模式和挑战性的国家目标,包括精准农业、虚拟农业等内容,其核心是精准农业。以3S技术应用为核心的数字农业空间信息管理平台开发研究是数字农业研究的突破口[1,2]。美国于20世纪80年代初提出数字农业的概念,它是针对农业生产稳定性差、技术措施差异程度大等情况,运用卫星全球定位系统控制位置,用计算机精确定量,把农业技术措施的差异从地块水平精确到平方厘米水平,从而极大地提高种子、化肥、农药等农业资源的利用率,提高农产量,减少环境污染。法国农业部植保总局建立了全国范围内的病虫测报计算机网络系统。日本农林水产省建立了水稻、大豆、大麦等多种作物品种、品系的数据库系统。新西兰农牧研究院利用信息技术向农场主提供土地肥力测定、动物接种免疫、草场建设、饲料质量分析等各种信息服务。同时,我国紧跟国际研究的前沿,开展了系统工程、数据库与信息管理系统、遥感、专家系统、决策支持系统、地理信息系统等技术在农业、资源、环境和灾害方面的应用研究。
1.2时空推理
近年来,时空推理(Spatio-temporalReasoning)已成为十分活跃的研究方向,在军事、航天、能源、交通、农业、环境等领域有着广泛的应用。近十年来我国国家基础地理信息中心、清华大学、信息大学、中国科学院、武汉测绘科技大学、武汉大学、吉林大学等单位在时态GIS、时空数据模型、时空拓扑、时空数据库等时空推理相关领域开展了大量研究工作。
1.3时空数据标准与共享
不同领域和应用环境对时空数据的理解存在很大差异,这造成了异构时空系统集成的困难,因此时空数据共享、互操作和标准化的研究具有重要意义。这方面研究最初从空间数据入手,近期开始向时间数据和时空结合数据发展。时空数据的共享有以下方式:
(1)空间数据交换
空间数据交换的基本思想是各系统使用自身的数据格式,通过标准格式进行数据交换。目前空间数据交换标准有:SDTS、DIGEST、RINEX等国际标准;以色列的IEF、英国的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我国的CNSDTF等国家标准;AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等厂商标准。尽管各GIS软件厂商提供了公开的交换文件格式来进行空间数据的转换,但由于底层数据模型的不同,最终导致不同的GIS的空间数据不能无损的共享。虽然空间数据交换仍然在使用,但效果并不理想。空间数据互操作标准是当前国际公认的,比空间数据交换标准更有前途的数据标准。
(2)基于GML的空间数据互操作
开放式地理信息系统协会(OpenGISConsortium,OGC)提出了简单要素实现规范和地理标记语言(GeographyMarkupLanguage,GML)。OGC相继推出了一整套GIS互操作的抽象规范,包括地理几何要素、要素集、OGIS要素、要素之间的关系、空间参考系统、定位几何结构、存储函数和插值、覆盖类型及地球影像等17个抽象规范,2003年1月推出GML3.10版[3]。近年来,国内外众多学者基于GML在空间数据共享等方面开展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]将GML与先前所定义的空间标准进行比较,认为GML能有效地满足空间数据交换标准。2002年,ZhangJianting等人[5]提出了一种基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,ZhangChuanrong等人[6]在网络环境下以GML作为异构空间数据库交换共享空间数据的格式,成功实现数据的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS数据集成和互操作的系统架构,在数据层次上实现GIS数据的集成和互操作。2003年,张霞等人[8]提出一种基于GML构造WebGIS的框架结构,给出实现框架技术。其中采用GML作为空间数据集成格式。2004年,朱前飞等人[9]提出了一种新的基于GML的数据共享解决方案。2005年,陈传彬等人[10]提出了基于GML的多源异构空间数据集成框架。GML数据类型较完整,支持厂家较多,相关研究丰富,是目前最有前景的时空数据标准。本文选择GML作为农业时空数据标准。
1.4时空本体
1.4.1本体、语义Web和OWL
本体方法目前已经成为计算机科学中的一种重要方法,在语义Web、搜索引擎、知识处理平台、异构系统集成、电子商务、自然语言理解、知识工程等领域有着重要应用。尤其是目前随着对语义Web研究的深入,本体论方法受到了越来越多的关注,人们普遍认为它是建立语义Web的核心技术。OWL是当前最有发展前景的本体表示语言。2002年7月29日,W3C组织公布了本体描述语言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新为2004年2月10日的版本[11]。
1.4.2时空本体
基于本体方法对时空建模的相关研究工作如下:
1998年,Roberto考虑了作为地理表示基础的某些本体问题,给出了关于一般空间表示理论的某些建议[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定义了一种考虑时间点和时段的时间本体[13]。2000年,Córcoles基于XML定义了一个类似SQL的时空查询语言,该语言包含八种空间算子和三种时态算子用于表达时空关系[14]。2003年,Grenon基于一阶谓词逻辑定义了时空本体,使用斯坦福大学的Protégé环境实现[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述复杂时空过程和其中的持续实体的形式化本体。以上工作中Grenon的时空本体研究相对完整,相关研究成果已经在网上共享,本文在此基础上开展研究,建立农业时空本体。
2主要研究内容(1)农业时空数据规范
现阶段我国还没有公认的农业时空数据标准出台。本文基于时空推理技术,研究通用性更强的时空数据表示模型,能表示气象、土壤、环境、水文、地质等各领域的农业时空数据。GML是目前公认的时空数据标准,利用上述模型扩充GML,兼容中国农业科学院的“农业资源空间信息元数据的分类及编码体系草案”等国内现有的地方性标准,构建针对数字农业中时空数据的DA-GML标准,作为数字农业基础时空数据的规范。现有的土壤、环境等基础空间数据库均支持到GML格式的转换。
(2)农业基础时空数据库
基于笔者自主开发的GIS平台建立农业基础时空数据库,该平台具有运行稳定、资源占用少、结构灵活、功能可裁减、成本较低、便于移植等特点。采用了时空推理技术,支持对空间和时空信息的表示和推理。通过DA-GML能够直接从现有系统中获取领域农业基础时空数据,主要包括土壤数据库、环境数据库、气象资料数据库、农业生产条件数据库、林业信息数据库、影像数据库等。
(3)农业时空分析方法库与农业时空知识库
时空推理是研究时间、空间及时空结合信息本质的技术,通过时空推理技术将现有面向农业领域的时空分析技术进行整合和规范化表示,形成农业时空分析方法库。对领域农业时空知识进行归纳、整理,同时通过数据挖掘方法从基础数据中提炼知识,建立农业时空知识库。
(4)农业时空本体库
在(2)、(3)中存储的数据、方法和知识需要一个有效的机制进行组织和管理。就目前技术而言,本体是表达一个领域内完整的体系(概念层次、概念之间的关联等)的最有效工具,所以本文选择建立农业时空本体库。具体包括本体获取、本体管理、本体服务与展示三个模块。使用Protégé做本体开发环境编辑。Protégé是斯坦福大学开发的基于Java的本体编辑与知识获取工具,带有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本体编辑与输出。
以上三个库通过WebService方式提供基于Internet的服务,可以在线对库中信息进行维护和检索,并能无缝集成到应用系统中。
(5)系统体系结构
系统工作原理如图1所示。首先,外部系统的时空数据转换成GML格式(现在绝大多数系统支持该数据标准),进入农业基础时空数据库。通过本体获取与编辑模块将时空数据和时空知识整理,形成本体库。外部系统的请求通过WebSer-vices发给仲裁者,仲裁者区分各类情况调用三个库调用服务、提取数据和执行操作,结果返回给用户。
(6)基于平台开发农业生产智能应用系统
基于数字农业时空信息管理平台建立数字化测土施肥系统、作物种植标准化管理系统、无公害水果蔬菜栽培指导系统等一批农业生产智能应用系统,解决实际问题。
3相关系统对比分析
3.1数字农业空间信息管理平台
平台基于信息和知识支持的现代农业管理的集成技术,对农田信息进行动态采集、分析、处理和输出,从而根据农田区域差异、农事安排进行模拟分析、决策支持管理和指挥控制,并对农业生产过程的区域差异进行精确定位、动态控制等定量操作[17]。
3.2全国农业资源空间信息管理系统
全国农业资源空间信息管理系统(NASIS)实现对全国农业资源空间信息的查询分发,具有系统管理、动态数据字典、数据检索、查询、数据分发、制图、报表统计、数据分发等功能。该系统已经用于全国农作物遥感监测、农业资源调查、农业科研和农业政策信息支持服务等方面[18]。
3.3中国西部农业空间信息服务系统
计算机技术、互联网技术的迅速发展为建立基于Web的中国西部农业空间信息服务系统提供技术支撑。本文从西部农业空间信息服务系统的数据库构建开始,全面地介绍了系统的运行模式和数据库访问技术,详细论述了系统的总体结构、平台环境和开发实现等。
(1)基于平台提供的开发框架,能方便、高效地建立大量的数字农业智能应用系统,基层农业科技人员也能快速开发出技术含量高的应用系统,各应用系统能互通、共享,便于升级维护。
(2)由于大量的底层服务、数据、知识和方法由平台集中统一提供,简化了开发数字农业应用软件的工作,节约了成本。
4结束语
数字农业时空信息管理平台从系统目标、适用范围、采用技术、系统接口等方面不同于任何现有的基础农业空间数据管理平台,是一个概念全新的系统,定位于基础农业空间数据管理平台的上层,更便于开发数字农业应用。其中的本体库等机制为将来建立农业时空数据网格奠定了良好的基础。
参考文献:
[1]于淑惠.数字农业及其实现技术[J].农业图书情报学刊,2004,15(7):5-8.
[2]唐世浩,朱启疆,闫广建,等.关于数字农业的基本构想[J].农业现代化研究,2002,23(3):183-187.
[3]Geographymarkuplanguage(GML)[EB/OL].(2003)./techno/specs/002029PGML.html.
[4]RANCOURTM.GML:spatialdataexchangefortheinternetage[D].NewBrunswick:DepartmentofGeodesyandGeomaticsEngineering,UniversityofNewBrunswick,2001.
[5]ZHANGJianting,GRUENWALDL.AGML2basedopenarchitectureforbuildingageographicalinformationsearchengineovertheinternet[DB/OL].(2002).cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.
数字农业分析范文篇9
数字化设计制造技术中包含三维建模、优化设计、知识设计、虚拟设计与制造、装备分析多媒体技术等多项先进科学信息技术,主要内容有7种。
1.1CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM
其中,CAD/CAE/CAPP/CAM是数字化设计与制造技术的核心,是开发产品重要工具。PDM技术集成是产品数据共享,提供集成应用平台,进一步去实现CAD/CAPP/CAM/CAE系统过程。
1.2异地和协同设计
在特定的网络环境中进行产品建模与定义、产品设计与分析等,提供异地多人进行协同设计研发产品的工具。
1.3基于知识的设计
它是产品创新开发的重要工具,也就是把产品开发所用到的工具、知识和资源融入到CAD系统中。
1.4概念设计和工业设计
它的概念是设计目标为了获得产品的基本形状。从广义来讲,是产品的设计从需求到详细的设计过程,如布局设计、形状设计或功能设计等。概念设计和工业设计需要计算机的辅助,以知识为中心,完美地实现形态和人性方面的设计,将设计人员的创新能力和审美能力与计算机分析能力相结合,从而创新产品。
1.5虚拟设计、制造
在计算机的支持下,通过虚拟现实技术来建模产品,调节群组的工作,来模拟产品的性能、功能等方面存在的不足,来进一步改进产品的全过程。
1.6绿色设计
它体现了环保设计,包括资源优化利用、资源回收和再利用,以及防止、降低污染和处理污染等很多环节的设计,是实现制造绿色产品,促进社会可持续发展的重要手段。
1.7并行设计
它能提高新产品的开发成功率,用并行设计模式替代传统研发产品的模式,使产品开发的早期就能发现以后产品的需求和问题。所以,数字化设计与制造技术应该得到广泛的应用,数字化设计与制造技术已在农机企业开发产品、降低成本、提高产品的利用率和设计效率等方面起了很大作用,是进而保持企业的竞争优势、提高企业间的协作能力和增强创新产品研发能力等方面的重要技术。
2农机设计中运用智能CAD技术
2.1智能CAD(ICAD)技术的应用
传统的CAD技术在工作中很难处理符号推理,又因为工作符号推理在农业机械设计中有着非常重要的地位,所以要发展ICAD技术。ICAD是CAD与智能体的有机集成,从而支持设计的系统。它研究ICAD结构与知识利用、ICAD结构与建模方法、ICAD结构与设计知识的表示。农业机械设计运用ICAD技术,能很好地解决3个问题:①信息利用率低;②企业重复性设计;③产品研发周期长。从而可提高企业经济效益,使新型的农机成本下降,给农民更多的实惠。
2.2农业机械设计的特点
现在我国大部分农机企业还是采用传统设计,现代设计利用率远落后于其他行业。运用传统的设计有很多缺点,如信息利用率低,导致的机械型号杂、质量差,直接使企业效益降低。农机设计的特点:①结构复杂程度小,功能结构稳定;②结构类型多、型号多;③农机试验受季节性影响大,研发时间长。采用ICAD技术能有效解决这些问题。
2.3基于装配模型和参数设计的智能设计框架
应用智能设计框架技术能增强农业机械设计水平,提高农机产品设计效率,是有效解决ICAD技术存在某些缺陷的一种方法。智能设计框架的内容:①实例推理技术的基石是装配模型。②变型设计与概念建模有密切联系。③智能设计系统的核心是实例推理技术。
3运用数字化制造技术开发高科技农业机械
数字计算机与控制加工机床相结合,就是数字控制机床,它的水平成为制造能力的标志。在国外,数字化制造技术成为提高产品竞争力的有效工具,国外大企业已经全部应用数字化设计。我国发展数字化制造技术还处于起步阶段,但是卓有成效,如采用数控技术、虚拟技术来制造虚拟样机的农业机械产品。我国农业机械支柱企业采用了CAD/CAM技术,使得农业机械自动化水平有了很大的提高。
3.1虚拟样机的农业机械装备
用三维CAD技术设计农业机械产品虚拟样机的步骤是:①应用三维CAD技术建立模型。参数设计和变型设计等技术建立三维CAD模型,机械的所有部件都需要它来模式化;②创立二维工程图;③运用各种分析原理与三维装配体相结合;④用三维CAD模型去构成PDM结构体系;⑤遵循虚拟样机的规律去制作三维CAD产品,并建立开发体系;⑥三维虚拟样机的监测,并在特定环境试验。当这6个步骤完成以后,新的农业机械产品的虚拟样机就设计完成了。
3.2农业机械产品的设计需要数字化样机
农机产品的设计过程主要分3期:①初期。用三维CAD技术来作为平台,建立它以二维工程图相互转化的、全参数化的、为PDM管理提供数据的三维实体模型,用于碰撞检查和物理数据等信息;②中期。构建三维模型产品分析,了解机械运动协调关系及力学性能等,实现虚拟模拟加工,来检验产品的可靠性,指正它们的缺点,并用PDM系统实现开发管理,实现产品虚拟开发和自动化管理;③远期。通过虚拟样机实现各个制造产品的全过程,来了解制作过程、产品性能、内部结构和外观等情况。利用计算机的数字化技术,发挥好三维CAD模型,显示产品的配置功能的效果,确定用户的需求及供货商的各个零件的电子数据,在现实中组装农业机械产品,并验证产品的合格性。
4结束语
数字农业分析范文篇10
十八大报告提出:坚持走中国特色新型工业化、信息化、农业现代化道路,推动信息化和工业化深度融合、工业化和城镇化良性互动、城镇化和农业现代化相互协调,促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。信息化既包括城市信息化也包括农村信息化的一项十分艰巨的任务,特别是在我国农村经济社会发展比较落后的城乡之间数字鸿沟”仍在扩大的情况下,加快农村信息化建设,发挥信息化对农村经济发展社会发展的巨大作用显得尤为重要。
农业信息化建设要基本满足现代农业发展所需要的充分信息与完善市场的客观要求,必须建立起以应用系统为核心,以信息资源开发、整合为基础,以从中央到基层的信息传输服务网络为载体,以农业和农村经济监测预警、市场监管和公共信息服务为主要功能的科学、完备、高效、权威的农业信息体系。3S技术”[1](GIS、RS、GPS)作为新兴的地球空间技术,将在社会主义新农村信息化建设中起到至关重要的作用。地理空间信息是农村信息化建设最重要的载体,遥感(RS)是农业、农村信息化建设最主要的数据采集技术,全球定位系统(GPS)是精细农业的保障,GIS为农业空间分析、辅助决策最有效的手段。因此推进农业信息化建设必须进一步深入挖掘3S技术在新农村建设中的应用。
为此本文研究利用WebGIS技术结合电子政务网研制一种新型农村信息管理平台,以实现农业、农村信息资源共享,同时实现图形化管理方便快捷的数据查询统计、报表输出;提供丰富的辅助决策功能,为农村相关领导干部制定科学的政策方针提供有力的手段。
一、数字新农村建设框架
(一)平台总体技术框架
图1数字新农村”信息集成平台总体框架设计图
平台包括软件系统、硬件系统、信息安全及服务系统三大部分内容,分为接入层、应用层、服务层、数据层和硬件层五个层次[2]。
系统的接入层主要提供网络、电脑、打印机、网络、手机等多种接入方式,是系统数据采集、信息的重要途径,也是未来系统业务扩展的基础。
系统应用层主要是系统的业务应用系统,主要包括新农业专题地图数据系统、农业辅助决策系统、数据库维护系统。新农村地图系统是基于B/S架构设计模式,实现在Web终端对农业、农村数据的多种方式浏览、分图层叠加显示分析,按多种条件查询、报表打印输出。农业辅助决策系统主要实现地图空间分析、缓冲区分析、土壤施肥专家系统等。数据库维护系统基于C/S模式设计,主要实现管理员在后台对新农村涉及矢量数据、属性数据、文本数据入库、编辑修改等。
系统服务层主要是系统业务应用系统的支撑平台,由各种中间件、服务组件和接口组成,主要包括GIS服务组件、数据交换服务中间件、Web服务和安全中间件等组成。服务层是整个系统业务实现的支撑,并是将来系统功能和数据扩展的基础,保障了系统的可扩展性。
系统数据层主要是系统的数据支撑层,包括了系统的数据资源及数据资源管理功能。系统的数据包括:矢量数据包括基础地形数据、新农村规划数据、土地利用数据、土地肥力数据、重大基础数据、遥感影像数据等具有精确地理坐标的设计数据;新农村各种经济、社会、文化等非矢量数据。通过扩展,还可以提供数据的分层、分级安全共享。数据层为系统提供真实的基础数据支持。
系统硬件层是系统的运行保障层,包括公众英特网、电子政务网、无线网络等网络基础设施和相应的硬件设施。硬件层为系统提供通信、安全等基础设施。
(二)数据库内容框架
图2数字新农村”信息平台数据库逻辑框架图
数字新农村”信息平台数据库由基础地理空间数据库、农村社会经济数据库、新农村规划数据库、农村基础设施数据库、自然资源数据库等内容构成(如图2所示)。
(三)数据建库技术路线
图3数字新农村”信息管理平台数据处理流程图
新农村建设涉及文件非常繁多,包括矢量图形数据、文本数据、各种统计图表等。本研究拟采用Oracle统一管理空间数据和属性数据。具体数据平台建设方案如下:
(1)利用专业数据处理软件FME制作数据转换流程,将规划CAD数据进行分类提取为基础地形数据和规划专题数据两大类。
(2)对基础地形数据按照国家相关地形图数据规范进行分层、编码以后通过ArcCatalog导入到Oracle数据库中。
(3)对规划专题数据,首先利用FME提取转换为Shp格式数据,并完整保留CAD中相关的属性信息。在ArcGIS软件中,利用规划文本数据补充相关属性数据,最后通过ArcCatalog导入到Oracle数据库中。
(4)对光栅格式矿产分布、森林分布、基础设施等专题数据等,在ArcMap中进行地图配准后数字化、添加属性信息,进行要素统一编码,然后经过拓扑检查并通过ArcSDE导入到Oracle数据库;对于矢量形式的新农村建设各专题数据如通过ArcSDE导入到Oracle数据库。
(5)对社会经济运行状况的统计数据,首先从统计年鉴中提取相关统计指标数据,输入到Oracle数据中,为反映统计数据在地理空间上分布规律,将与行政区划单元相关的数据赋予行政区划代码,然后与地理空间数据库行政区划数据进行挂接即可实现空间化表达。
(6)对于非空间数据、如新农村风貌图、风景区照片、风土人情等影像资料,为了便于进行网络,将所用影像资料统一转换为FLT格式,将所有照片数据分辨率降低到一定范围。在Oracle数据中保存其网络路径,数据以文件目录形式进行存储管理,并将其与空间位置进行关联,以便在地图上点击相关位置进行多媒体浏览。
(四)软件系统技术路线
本研究在设计中基础底图和遥感影像资源考虑直接利用Google地图,新农村专题数据采用ArcGIS进行建库管理。新农村专题数据采用ArcServer进行,利用ArcGISServer提供的扩展地图API调用Google地图资源与专题地图服务进行集成应用。
图4数字新农村”信息管理平台技术路线图
(1)WebGIS是指基于Internet平台、客户端应用软件采用WWW的应用层的服务方式、运行在万维网上的地理信息系统,它是地理信息系统技术和互联网技术相结合的产物[3]。由于HTTP协议采用基于B/S的请求/应答机制,具有较强的用户交互能力,可以传输并在浏览器上显示多媒体数据,而GIS中的信息主要是需要以图形、图像方式表现的空间数据,用户通过交互操作,对空间数据进行查询分析。这些特点,使得人们完全可以利用Web来寻找他们所需要的空间数据,并且进行各种操作。这使得用户从互联网的任意节点都可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图、进行各种空间信息检索和空间分析。本项目中采用目前最流行的ESRI公司的ArcGISServer中间件实现Web地图服务。
(2)ArcGISServer主要有WebService开发方式、瘦客户端开发方式(Javascript)、富客户端开发方式(FLEX、ServerLight)、ADF方式四种开发方式,其中JavascriptAPI是最瘦客户端,系统运行时不需要从服务器下载任何插件和Flash或者ServerLight插件,复杂的空间数据运算和业务逻辑都部署在服务器端[4]。
(3)在客户端对地图的浏览、空间查询、和专题地图等几乎所有GIS功能都是在客户端通过Javascript调用ArcGIS封装的服务接口,ArcGISJavascriptAPI将用户请求翻译为Rest请求,通过IIS转发给ArcGISSOM,SOM通过选择一个已经存在的SOC或者新建SOC实例来处理SOM转发的请求。SOC处理完成后,在服务器端生成一张地图图片,然后把相关的属性信息和地图图片地址通过IIS发送到客户端,客户端通过Javascript解析应答流提取结果信息,并从服务器下载地图图片,这样就实现了对空间数据的访问。为了提高开发速度、达到理想的界面效果,本项目采用了EXT客户端框架。
(4)在客户端的某些地图操作,如距离量算、空间图形选择的鼠标绘图过程,采用VML标签直接在客户端IE中绘图,而不是通过ArcXML让ArcIMS服务器执行,以减小服务器和网路通信的压力。
(5)本系统与其它业务系统得数据交换采用WebService接口,以标准XML格进行数据交换,使系统具有良好的可扩展性。
(6)系统中农村基础地形数据、各农业专题数据、影像数据、DEM数据都用Oracle数据库统一管理。通过ArcSDE空间数据引擎对数据库进行访问。客户端对空间数据库修改的请求可以通过ArcSDE提供的API函数操作空间数据库。
二、静观镇新农村信息平台建设案例
本研究以重庆市北碚区静观镇为例,利用WebGIS技术建成了静观镇数字新农村”信息平台原型系统,系统主要包括空间数据查询、地名定位、集成数据服务、专题地图、统计报表、多媒体集成等功能模块。
(一)空间数据浏览
系统提供对新农村自然资源、社会经济、新农村规划等数据浏览功能,包括图层打开、关闭、放大、缩小、漫游等地图基本操作。
图5地图浏览基本功能
(二)地名定位
输入任意地名,系统自动匹配相关的地名点,并在地图上进行快速定位。如输入静观”,系统自动搜索出中国重庆市北碚区静观镇”。
(三)集成数据服务
平台可动态集成第三数据服务,是平台具有良好的可扩充性。比如在平台以后的运行维护中可将其他部门的相关数据服务叠加进行来进行集成,如将来北碚区城乡建设委员会新农村农房改造数据服务就可以动态集成进来。本平台能动态集成的服务类型包括:卫星地图、ArcGISServer地图服务、ArcGIS缓存服务、WMS服务、KML/GeoRSS数据服务。
(四)专题地图
平台将传统二维关系表管理的社会经济统计数据与地理空间行政区划进行匹配,从而实现统计数据基于地图的可视化表达,为领导决策提供辅助性手段,能发现传统不能发现空间地域分布相关规律。如下图所示,用户只要点击静观镇,整个静观镇就高亮显示,在地图上能很直观地叠加显示静观2005年到2012年非农业人口变化专题地图。
图6专题地图
(五)统计报表
新农村建设和管理中积累了大量的经济社会统计资料,政府决策的时候一方面关心数量的情况,另外一方面更关心各乡镇间某个统计指标的对比关系。为此系统提供了统计报表功能模块,可以对同一年份各乡镇对比关系以饼状图、柱状图、趋势图的形式形象直观表现出来,也可以对某一个乡镇各年份间的指标已进行统计报表。统计结果可以输出为图片、也可进行打印输出。
图7统计报表
(六)多媒体数据空间集成
系统基于地图实现了与多媒体数据的集成整合,多媒体资料能很直观的进行事务表达,比如在地图上集成该地域的宣传资料、风土人情介绍的图像、视屏等。
三、结束语
本文探索了基于GIS技术实现纷繁复杂的数字新农村综合信息基于地理空间有效整合的技术框架。并以重庆市北碚区静观镇为例,基于WebGIS技术开发数字新农村综合信息集成管理平台原型系统,实现了文本、统计报表、多媒体等异构数据在基于地图的整合与与。探索了一条利用整合Google地图资源和本地专题数据开发GIS系统的技术路线,为今后农业部门GIS系统建设提供一种新的思路。基于地图表达的数字新农村综合信息,有利于发现社会经济统计数据空间差异规律,为领导科学决策提供了一种新的技术手段。
参考文献:
[1]孙开梦.信息技术与新农村建设.农业网络信息,2006,12:9~12
[2]邓仕虎.网格化数字城市管理信息平台设计与开发.西北大学硕士学位论文,2007:14
数字农业分析范文篇11
【关键词】测绘技术;GPS;RS;GIS
随着现代测绘技术的出现,无论在学科理论,或在技术体系,以及应用范围上都取得了重大的发展,甚至可以说是重大的变革,从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征,现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境,解释某些自然现象,解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。
1.现代测绘技术的发展概况
1.1GPS的发展
全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月,美国总统令宣布GPS为军民两用系统,标准定位服务对民用开放,2000年5月,美国总统令SA关闭,价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15~20m,民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,GPS的应用领域正在不断地开拓,目前,各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术,已经成为大地测量的主要技术手段,也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比,除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。
1.2遥感技术的发展
遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用,从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭,并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等:传感器有框幅式光学相机,缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。
1.3GIS的发展
地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物,至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演,在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是现代测绘技术的重大技术支撑。
2.现代测绘技术的应用
现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。
2.1矿山测量方面
遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,并积累了丰富的经验。应用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台,以各种测量技术为数据获取的途径,可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统,作为矿山可持续发展的决策支持系统。
2.2湿地方面
利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据,通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术,获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据,借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能,可将其划分为两大类:查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。
2.3水利工程方面
遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测,可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围,为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型,应用GIS的分析决策功能,可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作,为开发利用水资源提供科学依据。目前,大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图,给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。
2.4精准农业方面
精确农业中,利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位;利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库;对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息,将信息技术与农艺、农机有机地结合起来,最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配,获取高产量和最大经济效益,同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源,有利于农业的可持续发展。
数字农业分析范文篇12
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[2]教育信息化十年发展规划(2011-2022年)[EB/OL]..
[3]辽宁省教育厅.辽宁省教育信息化三年行动计划(2013-2015年)[J].中国教育信息化,2013(13):22-27.
[4]伍海燕.中小学校长教育技术领导力与学校信息化发展的互动关系研究[J].现代教育技术,2010(10):16-20.
[5]辽宁省教育厅办公室关于印发《2015年辽宁省教育信息化工作要点》的通知[EB/OL].http:///zwgk/zwtz/280773.shtml.
[6]马娜.英语专业师范生信息化教学能力培养的内容体系研究[D].西北师范大学,2013.
[7]张屹,黄欣,周平红,范福兰,蔡园园.中小学数字化校园管理水平影响因素分析――基于X省16个市区的问卷调查[J].中国电化教育,2013(10):36-41.
[8]赵岩.浅谈农村中小学信息技术教学[J].中国教师,2015(S1):38.
[9]郭小娇.高等学校促进农村信息化建设的几点建议[J].科教文汇(中旬刊),2009(5):7.
[10]唐松林,廖锐.搭建城乡交往平台促进农村教师专业发展[J].教师教育研究,2015(2):32-37.
[11]杨志和.云计算:教育信息化转型的助推器[J].中国教育信息化,2010(5):9-12.
[12]赵志勇,肖俊洪.浅谈超越技术层面的社交软件在学习中的运用[J].东北农业大学学报(社会科学版),2012(2):84-88.