數字農業的概念范例6篇

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數字農業的概念

數字農業的概念范文1

論文摘要闡述數字農業概念及其作用,指出數字農業建設中存在的問題,包括農業信息化水平低、信息化意識及利用信息能力不強、管理和標準化工作有待進一步加強等,并對數字農業的建設進行了展望和設想。

在我國2000年的《農業科技發展綱要》中,將數字農業放在農業信息技術的首要位置,引起了人們的普遍關注。本文試圖談談對數字農業的認識、存在的問題和建設數字農業的基本設想,以供參考。

1對數字農業的認識

數字農業(digitalagriculture)就是用數字化技術,按人類需要的目標,對農業所涉及的對象和全過程進行數字化和可視化的表達、設計、控制和管理。其本質是把信息技術作為農業生產力要素,將工業可控生產和計算機輔助設計的思想引入農業,通過計算機、地學空間、網絡通訊、電子工程技術與農業的融合,在數字水平上對農業生產、管理、經營、流通、服務以及農業資源環境等領域進行數字化設計、可視化表達和智能化控制,使農業按照人類的需求目標發展[1]。

有的學者認為[2],數字農業是“數字地球”在農業領域的延伸。正如“數字地球”的概念一樣,數字農業這一概念體現了數據和技術的綜合集成。數字農業可以有廣義和狹義之分。廣義的數字農業,即信息化農業,包括農業要素(生物要素、環境要素、技術要素、社會經濟要素等)、農業過程(生產、管理、儲運、流通等)的數字化、網絡化、自動化以及智能化,形成數字驅動的農業生產管理體系。狹義的數字農業,是以農業空間信息機理為基礎的、以“3S”技術為支撐的農業系統空間信息技術體系。

事實上數字農業是一個學術性很強的綜合概念。近年來,與數字農業技術體系有關的理論基礎和應用技術研究,已經成為主要發達國家發展高新技術農業的側重點,成為極其活躍的科技創新領域。數字農業是一項集農業科學、地球科學、信息科學、計算機科學、空間對地觀測、數字通訊、環境科學等眾多學科理論與技術于一體的現代科學體系,是由理論、技術和工程構成的三位一體的龐大系統工程。數字農業是對有關農業資源(植物、動物、土地等)、技術(品種、栽培、病蟲害防治、開發利用等)、環境、經濟等各類數據的獲取、存貯、處理、分析、查詢、預測與決策支持系統的總稱。數字農業是信息技術在農業中應用的高級階段,是農業信息化的必由之路;農業信息化、智能化、精確化與數字化將是信息技術在農業中應用的結果。實現農業農村現代化、保障我國的食物安全、全面建設小康社會的關鍵在于推動農業科技的發展,創造條件進行一次新的技術革命,促使傳統農業向現代農業轉變,促使粗放生產向集約化經營轉變。可以預言,數字農業及其相關技術的快速發展和推廣應用,必將成為新世紀農業科技革命不可缺少的重要內容,必將推動農業向高產、優質、高效及可持續方向發展,在帶動廣大農民致富和全面建設小康社會中發揮越來越重要的作用[3]。

2存在的問題

2.1農業信息化水平較低

收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬件設備與網絡體系不健全;已開發的大量農業經濟信息系統、農作物病蟲害數據庫、作物品種資源管理數據庫系統、農業土壤系統分類數據庫系統等大多不涉及空間維度,難以適應當前對空間數據信息的需求;對于來源多種多樣、格式也不盡相同的各種數據的實時性、地域性、綜合性處理還需作出很多努力。

2.2農業信息化意識和利用信息的能力不強

一方面,許多基層農技人員和廣大農業從業者,知識老化,整體素質有待進一步提高,對于利用現代技術,收集、處理、利用農業信息的意識和能力不強;另一方面,農業信息加工處理的技術人員缺乏,當前,就連最基本的能夠及時、準確地提供農產品供需信息,對網絡信息進行收集、整理,分析市場形勢,回復網絡用戶的電子郵件,解答疑問等方面的人才也不多,更談不上能夠滿足數字農業發展對于人才的需求。2.3農業信息化效益不明顯

數字農業還剛剛起步,在國內總體上尚處于探索階段,實用性、普遍性的技術應用還很少,直接帶來的經濟效益還沒有很好地顯現出來。

2.4農業信息數據的管理和標準化工作有待進一步加強

地理信息系統(GIS)以及其他農業信息管理系統為了完成某種分析工作所要求的各種農業數據往往格式與結構不同,而且往往掌握在不同的管理部門或研究機構中。因此,未來建立在網絡上的農業地理信息系統要具備獲取和分析分布式存儲數據的能力,也就是說我們要使所謂的WebGIS能夠協同處理來自不同組織和機構的農業數據[2]。

3建設數字農業的基本設想

隨著經濟社會的快速發展和科技進步,臺州在數字網絡建設、原始數字化數據積累、數字化信息采集及其處理等

方面的工作已有一定的基礎,起動發展數字農業不僅是必要的,而且是可行的。借鑒許多學者的研究結果[4,5],提出建設臺州數字農業的基本設想,就是要在臺州已有農業信息化建設成果基礎上,建立可視化的臺州農業地理信息系統,構建直觀形象的農業信息管理與輔助決策視頻體系,實現農業信息的現代化綜合管理、分析、共享和,徹底改造臺州傳統的農業管理模式,全面提升臺州農業工作的信息化和現代化水平。

3.1整合已有的農業信息

在國家、省級信息基礎設施建設的基礎上,以各級農業部門為依托,建設中央一省一市縣信息骨干網絡系統,形成一個功能完善、性能優良的農業綜合信息網絡系統,并與其他網絡互聯,成為一個全方位的農業資源和經濟信息網絡系統。

3.2信息表達要直觀、形象,并要實現信息系統的聯網

把市內的地形、地貌、交通、村鎮、行政區劃等基礎地理信息以及耕地分布、土壤類型、種植結構、水肥狀況、農作物生長發育、氣象、病蟲害、農民知識、鄉鎮企業、農業法律法規等各種農業信息以圖形圖像等直觀形象的可視化電子地圖與相關信息的形式在投影視頻系統上進行顯示和表達,隨著數字農業的發展,逐步做到與省級、國家級類似的信息系統進行交互式查詢等。

3.3強化對科研、管理等的服務工作

通過對基礎地理信息和農業專題信息的空間分析、網絡分析和追蹤分析等,實現農業科研、管理和決策人員在全市三維農業電子模型上,對農業生產中的現象、過程進行模擬,高效、直觀、形象地為農業工作的規劃、設計、建設、經營、管理、服務、決策等提供科學依據。

4參考文獻

[1]蔣建科.“數字農業”帶動農業現代化[J].農資科技,2003(5):41.

[2]薛領,雪燕.數字農業與我國農業空間信息網格(Grid)技術的發展[J].農業網絡信息,2004(4):4-7.

[3]曹宏鑫,王家利,鄭宏偉.發展“數字農業”推動農村信息化[J].農業網絡信息,2004(1):17-20.

數字農業的概念范文2

關鍵詞:數字農業;時空推理;專家系統

0引言

數字農業應用涉及大量的氣象、環境、水文、地質、土壤等領域的時空數據。這些時空數據分散在異構系統中,有著不同的數據格式和規范,采用不同的概念和術語,基于不同的數學模型和分析推理方法。這些多領域時空信息對農業生產、決策均起著重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技術手段,即使付出很高的代價,也很難將這些時空信息完整無損地共享和融合集成到數字農業應用中,在很大程度上制約了數字農業的應用發展。同時GIS等商業軟件平臺成本較高也不利于大規模應用推廣。

為此,本文基于自主版權GIS、專家系統等系統軟件,應用時空推理、本體論、語義Web、關系數據挖掘和專家系統等技術,建立一個數字農業時空信息智能管理平臺,對多源、異構的數字農業時空數據和推理分析方法進行集中統一的規范化管理,便于在實際應用中進行融合、集成和共享?;谠撈脚_快速建立起了數字化測土施肥系統、大豆種植標準化管理系統、無公害水果蔬菜栽培指導系統等一批智能應用系統。這些應用系統精確控制農田每一地塊種子、化肥和農藥的施用量,在提高作物產量的同時,能夠實現精確控制農業生產過程,有效降低成本,充分保證農業資源科學地綜合開發利用,減少和防止對環境和生態的污染破壞,保持農業生態環境的良性循環,是實現“綠色農業”的重要途徑。

1主要關鍵技術研究現狀

1.1數字農業

數字農業是在“數字地球”的基礎上提出并發展的,是21世紀新型的農業模式和挑戰性的國家目標,包括精準農業、虛擬農業等內容,其核心是精準農業。以3S技術應用為核心的數字農業空間信息管理平臺開發研究是數字農業研究的突破口[1,2]。美國于20世紀80年代初提出數字農業的概念,它是針對農業生產穩定性差、技術措施差異程度大等情況,運用衛星全球定位系統控制位置,用計算機精確定量,把農業技術措施的差異從地塊水平精確到平方厘米水平,從而極大地提高種子、化肥、農藥等農業資源的利用率,提高農產量,減少環境污染。法國農業部植保總局建立了全國范圍內的病蟲測報計算機網絡系統。日本農林水產省建立了水稻、大豆、大麥等多種作物品種、品系的數據庫系統。新西蘭農牧研究院利用信息技術向農場主提供土地肥力測定、動物接種免疫、草場建設、飼料質量分析等各種信息服務。同時,我國緊跟國際研究的前沿,開展了系統工程、數據庫與信息管理系統、遙感、專家系統、決策支持系統、地理信息系統等技術在農業、資源、環境和災害方面的應用研究。

1.2時空推理

近年來,時空推理(Spatio-temporalReasoning)已成為十分活躍的研究方向,在軍事、航天、能源、交通、農業、環境等領域有著廣泛的應用。近十年來我國國家基礎地理信息中心、清華大學、信息大學、中國科學院、武漢測繪科技大學、武漢大學、吉林大學等單位在時態GIS、時空數據模型、時空拓撲、時空數據庫等時空推理相關領域開展了大量研究工作。

1.3時空數據標準與共享

不同領域和應用環境對時空數據的理解存在很大差異,這造成了異構時空系統集成的困難,因此時空數據共享、互操作和標準化的研究具有重要意義。這方面研究最初從空間數據入手,近期開始向時間數據和時空結合數據發展。時空數據的共享有以下方式:

(1)空間數據交換

空間數據交換的基本思想是各系統使用自身的數據格式,通過標準格式進行數據交換。目前空間數據交換標準有:SDTS、DIGEST、RINEX等國際標準;以色列的IEF、英國的MOEPSTD、加拿大的SAIF、我國的CNSDTF等國家標準;AutoDesk的DXF、ESRI的E00、MapInfo的MIF等廠商標準。盡管各GIS軟件廠商提供了公開的交換文件格式來進行空間數據的轉換,但由于底層數據模型的不同,最終導致不同的GIS的空間數據不能無損的共享。雖然空間數據交換仍然在使用,但效果并不理想??臻g數據互操作標準是當前國際公認的,比空間數據交換標準更有前途的數據標準。

(2)基于GML的空間數據互操作

開放式地理信息系統協會(OpenGISConsortium,OGC)提出了簡單要素實現規范和地理標記語言(GeographyMarkupLanguage,GML)。OGC相繼推出了一整套GIS互操作的抽象規范,包括地理幾何要素、要素集、OGIS要素、要素之間的關系、空間參考系統、定位幾何結構、存儲函數和插值、覆蓋類型及地球影像等17個抽象規范,2003年1月推出GML3.10版[3]。近年來,國內外眾多學者基于GML在空間數據共享等方面開展了大量研究。2001年Rancourt等人[4]將GML與先前所定義的空間標準進行比較,認為GML能有效地滿足空間數據交換標準。2002年,ZhangJianting等人[5]提出了一種基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,ZhangChuanrong等人[6]在網絡環境下以GML作為異構空間數據庫交換共享空間數據的格式,成功實現數據的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS數據集成和互操作的系統架構,在數據層次上實現GIS數據的集成和互操作。2003年,張霞等人[8]提出一種基于GML構造WebGIS的框架結構,給出實現框架技術。其中采用GML作為空間數據集成格式。2004年,朱前飛等人[9]提出了一種新的基于GML的數據共享解決方案。2005年,陳傳彬等人[10]提出了基于GML的多源異構空間數據集成框架。GML數據類型較完整,支持廠家較多,相關研究豐富,是目前最有前景的時空數據標準。本文選擇GML作為農業時空數據標準。

1.4時空本體

1.4.1本體、語義Web和OWL

本體方法目前已經成為計算機科學中的一種重要方法,在語義Web、搜索引擎、知識處理平臺、異構系統集成、電子商務、自然語言理解、知識工程等領域有著重要應用。尤其是目前隨著對語義Web研究的深入,本體論方法受到了越來越多的關注,人們普遍認為它是建立語義Web的核心技術。OWL是當前最有發展前景的本體表示語言。2002年7月29日,W3C組織公布了本體描述語言(WebOntologyLanguage,OWL)的工作草案1.0版。目前工作草案的最新更新為2004年2月10日的版本[11]。

1.4.2時空本體

基于本體方法對時空建模的相關研究工作如下:

1998年,Roberto考慮了作為地理表示基礎的某些本體問題,給出了關于一般空間表示理論的某些建議[12]。2000年ZhouQ.和FikesR.定義了一種考慮時間點和時段的時間本體[13]。2000年,Córcoles基于XML定義了一個類似SQL的時空查詢語言,該語言包含八種空間算子和三種時態算子用于表達時空關系[14]。2003年,Grenon基于一階謂詞邏輯定義了時空本體,使用斯坦福大學的Protégé環境實現[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述復雜時空過程和其中的持續實體的形式化本體。以上工作中Grenon的時空本體研究相對完整,相關研究成果已經在網上共享,本文在此基礎上開展研究,建立農業時空本體。

2主要研究內容

(1)農業時空數據規范

現階段我國還沒有公認的農業時空數據標準出臺。本文基于時空推理技術,研究通用性更強的時空數據表示模型,能表示氣象、土壤、環境、水文、地質等各領域的農業時空數據。GML是目前公認的時空數據標準,利用上述模型擴充GML,兼容中國農業科學院的“農業資源空間信息元數據的分類及編碼體系草案”等國內現有的地方性標準,構建針對數字農業中時空數據的DA-GML標準,作為數字農業基礎時空數據的規范?,F有的土壤、環境等基礎空間數據庫均支持到GML格式的轉換。

(2)農業基礎時空數據庫

基于筆者自主開發的GIS平臺建立農業基礎時空數據庫,該平臺具有運行穩定、資源占用少、結構靈活、功能可裁減、成本較低、便于移植等特點。采用了時空推理技術,支持對空間和時空信息的表示和推理。通過DA-GML能夠直接從現有系統中獲取領域農業基礎時空數據,主要包括土壤數據庫、環境數據庫、氣象資料數據庫、農業生產條件數據庫、林業信息數據庫、影像數據庫等。

(3)農業時空分析方法庫與農業時空知識庫

時空推理是研究時間、空間及時空結合信息本質的技術,通過時空推理技術將現有面向農業領域的時空分析技術進行整合和規范化表示,形成農業時空分析方法庫。對領域農業時空知識進行歸納、整理,同時通過數據挖掘方法從基礎數據中提煉知識,建立農業時空知識庫。

(4)農業時空本體庫

在(2)、(3)中存儲的數據、方法和知識需要一個有效的機制進行組織和管理。就目前技術而言,本體是表達一個領域內完整的體系(概念層次、概念之間的關聯等)的最有效工具,所以本文選擇建立農業時空本體庫。具體包括本體獲取、本體管理、本體服務與展示三個模塊。使用Protégé做本體開發環境編輯。Protégé是斯坦福大學開發的基于Java的本體編輯與知識獲取工具,帶有OWL插件的Protégé可以支持OWL格式的本體編輯與輸出。

以上三個庫通過WebService方式提供基于Internet的服務,可以在線對庫中信息進行維護和檢索,并能無縫集成到應用系統中。

(5)系統體系結構

系統工作原理如圖1所示。首先,外部系統的時空數據轉換成GML格式(現在絕大多數系統支持該數據標準),進入農業基礎時空數據庫。通過本體獲取與編輯模塊將時空數據和時空知識整理,形成本體庫。外部系統的請求通過WebSer-vices發給仲裁者,仲裁者區分各類情況調用三個庫調用服務、提取數據和執行操作,結果返回給用戶。

(6)基于平臺開發農業生產智能應用系統

基于數字農業時空信息管理平臺建立數字化測土施肥系統、作物種植標準化管理系統、無公害水果蔬菜栽培指導系統等一批農業生產智能應用系統,解決實際問題。

3相關系統對比分析

3.1數字農業空間信息管理平臺

平臺基于信息和知識支持的現代農業管理的集成技術,對農田信息進行動態采集、分析、處理和輸出,從而根據農田區域差異、農事安排進行模擬分析、決策支持管理和指揮控制,并對農業生產過程的區域差異進行精確定位、動態控制等定量操作[17]。

3.2全國農業資源空間信息管理系統

全國農業資源空間信息管理系統(NASIS)實現對全國農業資源空間信息的查詢分發,具有系統管理、動態數據字典、數據檢索、查詢、數據分發、制圖、報表統計、數據分發等功能。該系統已經用于全國農作物遙感監測、農業資源調查、農業科研和農業政策信息支持服務等方面[18]。

3.3中國西部農業空間信息服務系統

計算機技術、互聯網技術的迅速發展為建立基于Web的中國西部農業空間信息服務系統提供技術支撐。本文從西部農業空間信息服務系統的數據庫構建開始,全面地介紹了系統的運行模式和數據庫訪問技術,詳細論述了系統的總體結構、平臺環境和開發實現等。

(1)基于平臺提供的開發框架,能方便、高效地建立大量的數字農業智能應用系統,基層農業科技人員也能快速開發出技術含量高的應用系統,各應用系統能互通、共享,便于升級維護。

(2)由于大量的底層服務、數據、知識和方法由平臺集中統一提供,簡化了開發數字農業應用軟件的工作,節約了成本。

4結束語

數字農業時空信息管理平臺從系統目標、適用范圍、采用技術、系統接口等方面不同于任何現有的基礎農業空間數據管理平臺,是一個概念全新的系統,定位于基礎農業空間數據管理平臺的上層,更便于開發數字農業應用。其中的本體庫等機制為將來建立農業時空數據網格奠定了良好的基礎。

參考文獻:

[1]于淑惠.數字農業及其實現技術[J].農業圖書情報學刊,2004,15(7):5-8.

[2]唐世浩,朱啟疆,閆廣建,等.關于數字農業的基本構想[J].農業現代化研究,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.

數字農業的概念范文3

【關鍵詞】動態優化方法;農業機械設計;應用

1前言

農業是我國的支柱性產業。結合我國實際情況可知,雖然相關政策及城市改造等措施提升了農民的就業率,但仍然存在許多以農業為主要經濟來源的農民。為了促進我國農業的良性發展,幫助農民獲得更多的經濟利潤,可以應用動態優化方法提升農業機械設計的質量。

2動態優化方法

2.1動態優化方法的概念

動態優化方法建立在優化遺傳算法、計算機輔助技術等相關技術或技能的基礎上[1]。這種方法是指,根據設計要求確定相應的參數或模型之后,通過動力學建模的方式,對所得參數或模型進行動態分析,將參數或模型中存在的不合理問題識別出來,進而提升參數或模型的設計質量。

2.2動態優化方法的應用優勢

就農業機械設計而言,動態優化方法的應用優勢主要包含以下幾種:第一,可修正優勢。在基于動態優化方法的農業機械設計工作中,設計人員可以通過遺傳算法、動態控制等技術,將農業機械模型中存在的問題找出來,并通過修正措施的利用,提升農業機械的設計質量。第二,使用優勢。動態優化方法以農業生產對農業機械產品的實際使用要求為參考依據。相對于其他設計方法而言,基于動態優化法的農業機械產品性能更加完美。

2.3動態優化方法的應用流程

就農業機械設計工作而言,動態優化方法的應用流程主要包含以下幾個步驟:第一,項目確立步驟。根據農民的實際要求或相關部門的指示等依據,將農業機械設計項目確定下來。第二,建模步驟。當項目確立之后,設計人員需要結合自身的設計經驗和相關數據信息,構建出符合實際農業生產要求的農業機械設計模型。第三,優化步驟。在該步驟中,設計師需要根據實際的農業機械模型特點或性能,利用適宜的動態優化方法(如優化遺傳算法或計算機輔助技術等),對第二步驟中所得模型進行優化設計。第四,農業機械數字虛擬樣機建模步驟。在解決原始數字模型中存在的不合理問題之后,需要以優化后的農業機械模型為參考依據,建立農業機械的數字虛擬樣機模型[2]。第五,動態控制步驟。在該步驟中,設計師需要利用模糊控制和動態控制對所得農業機械數字虛擬樣機模型進行檢驗。第六,實物模型。農業數字虛擬樣機模型經過動態控制、模糊控制檢驗合格(或已對不合格部分進行調整)后,應該利用其得出農業機械的實物模型。

3動態優化方法在農業機械設計中的應用

這里主要從以下幾方面入手,對動態優化方法在農業機械設計中的應用進行分析和研究:

3.1數字變量方面

就數字變量方面而言,利用動態優化方法進行設計的過程將會受到相關標準的要求、農業機械產品的規格參數、強度系數等因素的影響。通過對農業機械的實際農業生產應用過程可知,在所有的農業機械中,處于連續振動狀態的農業機械占比約為83%左右[3]。這種特點為農業機械的設計工作帶來了一定的困難:設計人員既要分析有害振動對農業機械設備性能產生的損害作用,同時還應該利用有利振動,提升農業機械的設計質量。在數字變量確定環節中,動態優化方法的應用流程主要包含以下幾個步驟:第一,根據相關要求設計數字變量參數;第二,以上述參數為參考依據,進行動力學建模;第三,利用農業機械的動力學模型進行動態分析,將模型中存在的不合理數字變量識別出來[4];第四,通過修改問題數字變量的方式,提升農業機械動力學模型數字變量設計的合理性。

3.2約束條件方面

就約束條件方面而言,基于動態優化方法的優化方式主要包含以下幾種:第一,能量平衡及模態柔度優化方式。這種優化方式的約束條件為農業機械本身的剛度參數和質量參數。由于大多數農業機械都需要在連續振動狀態下完成農業生產任務,因此,這里以農業機械的抗振化設計為例,對能量平衡與模態柔度優化方式進行分析:從本質角度來講,農業機械的抗震性能是基于各類組成零件產生的。為了防止連續振動損害農業機械的零件,應該通過增加模態阻尼參數、降低各階模態柔度的方式,避免2個或2個以上零件在使用過程中出現共振現象。第二,變分方式。這種優化方式以泛函數作為農業機械約束條件優化的目標函數。約束條件的優化原理為:在符合約束條件的范圍內,將農業機械所對應泛函數的極值參數計算出來。第三,極小值方式。這種約束方式是指,根據以往的農業機械使用經驗或設計經驗,從眾多能夠影響農業機械結構動態性能的因素,將該因素的形狀函數確定出來。然后以形狀函數為依據,將滿足約束條件要求的,農業機械的最佳形狀計算出來。

3.3農業機械模型確定方面

當數字變量及約束條件等基礎工作完成之后,設計人員可以利用幾何定位點法將農業機械模型的相關參數確定出來。結合以往的農業機械建模經驗可知,建模的難點問題在于農業機械的轉動慣量和運動質心。為了保證農業機械模型的可靠性,設計人員可以將UG軟件作為該過程的輔助工具,在保證農業機械充分契合農業生產要求的基礎上,利用UG軟件將農業機械轉動慣量、運動質心的相關參數準確確定下來。

3.4農業機械模型檢驗方面

農業機械模型的檢驗可以利用View或者ADAMS等工具完成。在試驗臺的檢驗過程中,上述工具可以利用性能檢測模塊及數據采集卡發揮檢測功能,判斷基于動態優化法的農業機械模型是否存在不合理問題。當發現存在問題之后,設計人員需要根據具體的問題,再次利用動態優化法對農業機械模型進行優化處理,最終獲得性能符合實際農業生產要求的農業機械模型產品。

4結論

為了提升農業生產效率,促進農民增收,可以將動態優化方法應用在農業機械設計中,利用數字變量計算、約束條件確定、模型確定、模型檢驗等步驟,設計出符合實際農業生產要求的農業機械設計產品。

參考文獻:

[1]佟童,趙宇,王麗娟,孫鵬,陳武東.動態優化方法在農業機械設計中的應用[J].農機使用與維修,2014(12):70~73.

[2]孫岐,楊文斌.以液壓缸為執行元件機構優化設計在農業機械中的應用與分析[J].農村牧區機械化,2016(02):20~22.

[3]王瑋,張衛波,韓云芳.混合離散變量優化方法在機械設計中的應用[J].吉林工學院學報(自然科學版),2015(02):22~24.

數字農業的概念范文4

關鍵詞:農業信息化

一、農業信息化的重要性

農業是國民經濟的基礎,解決“三農” 問題尤為重要。黨在xx屆五中全會提出要建設社會主義新農村,并在xx屆三中全會對此進行全面闡述:要建設社會主義新農村,就要優化和調整農村經濟結構,要走機械化、產業化、信息化之路。

二十一世紀是信息的時代,世界在信息化,農業也在信息化。因此,加強農業信息化建設對于構建和諧社會和建設社會主義新農村意義重大。黨的xx大明確指出“信息化是我國加快實現工業化和現代化的必然選擇”,并把大力推進信息化作為本世紀頭20年經濟建設和改革的主要任務之一。農業信息化是國民經濟和社會信息化的重要組成部分,以農業信息化帶動農業現代化,對于促進國民經濟和社會持續協調發展具有重大意義。

二、農業信息化的概念

目前,學術界關于農業信息化雖然還沒有一個公認的定義,農業信息化的量化指標尚未確定,對于農業信息化的涵義的認識還處在一個不斷發展的時期。但普遍認為,農業信息化是指信息科學在農業上得到廣泛應用,通過信息網絡把農業生產、管理、農資及農產品市場等領域、環節緊密地連接起來,成為一個有機的系統。

中國電子信息、產業發展研究院(XX)將農業信息化定義為:利用現代信息技術和信息系統為農業產供銷及相關的管理和服務提供有效的信息支持,并提高農業的綜合生產能力和經營管理效率的相關產業的總稱。

雖然目前還不能就農業信息化的概念達成共識,但是筆者通過閱讀大量的文獻發現,農業信息化的內涵主要包含以下幾點:(1)信息和知識成為農業生產的基本資源和發展動力,信息和技術咨詢服務業成為整個農業結構的基礎產業;(2)農業信息化不僅包括計算機技術,還應包括微電子技術、通信技術、光電技術、遙感技術等多項信息技術在農業上普遍而系統應用的過程;(3)農業信息化的內涵至少應包括以下五個領域:農民生活消費信息化,農業基礎設施信息化,農業科學技術信息化,農業經營管理信息化,農業資源環境信息化?!?/p>

近年來,隨著農業信息技術的發展,有關農業信息化的新術語相繼出現,為農業信息化增添了新的內容。主要包括:數字農業、信息農業、精準農業、電腦農業、數字鴻溝等概念。

三、浛洸農業信息化開展現狀調查及分析

1、調研背景和目的

數字農業的概念范文5

2009年9月,省委、省政府在下發的《搶抓機遇 重點突破 推進經濟社會發展歷史性跨越》中指出,信息化已經成為制約我省經濟發展的“瓶頸”。

貴州在全國率先提出

“數字省”的概念

1998年,我國提出了“數字中國”的概念。在“數字中國”的框架下,2001年年底,我省提出了“數字貴州”的理念。

通俗地講,“數字貴州”就是“貴州信息化建設”?!皵底仲F州”勾勒出一個信息時代的全新貴州:生產、生活都將通過計算機和網絡來實現;信息的智能化處理變得輕松、簡單、高效;信息的共享與溝通變為“任何人、任何時間、任何地點”……

當時,全國除福建省外,沒有其他省(市、區)提出“數字省”的概念。而今,9年時間過去,福建省的“數字福建”建設在風風火火地推進中,物聯網發展已被福建省列入2010年政府重點工作任務。

反觀“數字貴州”,雖然不是原地踏步,比如,作為“數字貴州”建設基礎的3S(GIS地理信息系統、GPS全球衛星定位系統、RS遙感)技術已廣泛應用于環境、生態、地質等方面;基本實現省、地(市)、縣三級領導機關和工作部門主要業務工作數字化、網絡化、信息交換規范化和政務信息公開化……但時至今日,“數字貴州”總體上還是處在 “概念”的層面,我省網民普及率僅為15.1%,在全國排名末位――這個用來衡量信息化最重要的指標,很輕易地暴露了“數字貴州”的實施狀態。

機會就這樣被錯過了。

然而,這并不是貴州第一次錯過機會,無論是信息技術方面還是人才培養方面,貴州省都曾經走在前面:上世紀60年代,我省083基地所屬南豐機械廠成功研制的DJS-121型晶體管數字計算機,為“東方紅Ⅰ號”衛星成功發射做出了貢獻;1974年貴州大學開設了計算機軟件專業,成為我國開設此類專業最早的四所高校之一……

“可以說貴州是‘醒得早、起得晚’,不落后才怪呢?!笔〗洕托畔⒒偨洕鷰熤烊A接受記者采訪時說,客觀因素縱然可以列舉出許多,但主觀上,最重要的一條就是觀念落后!

觀念的落后就像在貴州率先生長出的信息化雙翼下面綴上兩塊巨石,阻礙了我們飛到本該擁有的高度。

信息化對于貴州

意味著什么?

一直有這樣一種悲觀的論斷:貴州“兩欠”的基本省情決定了貴州對信息化采取一種仰望、敬而遠之的態度。貴州必須首先解決“兩欠”的問題,以工業化加速經濟發展,然后再來談信息化。

實際上,信息化與工業化之間并不存在誰先誰后的問題,十六大報告說得很清楚:信息化是我國加快實現工業化和現代化的必然選擇。堅持以信息化帶動工業化,以工業化促進信息化,走出一條科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化路子。

副省長孫國強曾經指出,搞融合(信息化與工業化融合)說到底就是為了打破常規,實現歷史性跨越,搞農業現代化、工業化、城鎮化、市場化、國際化,如果沒有信息化的推動,步伐是相當慢的……

朱華則用一個簡潔的比喻回擊“信息化悲觀論”:信息化是貴州實現歷史性跨越的“撐桿”。

信息化的“精神”正如其產物網絡一樣:信息化面前人人平等!

差別僅在于:綜合實力相對落后的地區,信息化的發展是其戰術;實力強的地區,信息化發展是其戰略。而實力落后的地區信息化的發展由戰術向戰略轉變的過程正是該地區實現由實力落后向實力強大跨越的過程。對于欠發達地區來說,實現轉變、跨越,消除發展的差別最重要的一點是:邁出信息化的步子!反之,數字鴻溝以及由數字鴻溝導致的發展鴻溝只會越拉越大。

數字農業的概念范文6

關鍵字:數字化;機械設計技術;農耕機械

在企業的競爭風潮中,往往決定了企業命脈的就是其產品的功能、性能、質量以及價格等方面,同時在針對客戶對新機械的運用上,也有著一定的售后問題,需要解決?;谶@些原則,企業在進行發展的過程中,就有很多的考慮因素需要進行研究。而在當下的信息爆炸時代,這些因素都可以通過信息技術進行一系列的改善。而其中最為突出的就是在機械農耕設計上的改革性探索。

1 數字化機械設計技術的定義

我們可以簡單的來理解一下數字化機械設計技術,在應用機械輔助設計軟件CAD的前提下,完成一系列的機械設計創新,就是現代化的機械設計技術。對于開發人員,需要對機械設計的體系有一定的認知,同時也需要進行對CAD的熟練掌握,這些都是現代化數字機械設計技術的最基本前提。而這僅僅是在設計上的基礎,如果僅僅局限于CAD的設計方面,那么對于現代的數字化創意平臺而言,僅僅是冰山一角而已。

數字化機械設計的定義,其實還是通過現代化的數字技術,進行機械磨具的設計加工,拋去了在進行磨具加工中,人力物力的大量消耗,從而解放了勞動力,強化了機械生產的效率。

2 數字化機械設計技術的特點

我們針對傳統的機械設計而言,數字化設計技術,在通過已有的數字設計軟件下,進行相應的周期管理,從而將設計信息進行匯總,然后得出相應的安全信息,然后根據設計的理論數據,進行模擬演練,從而減少了我們傳統設計中的不必要模型建立,從而降低了對資源的消耗。

因為數字化機械設計中,可以通過理想數據,進行建模分析,針對不同的環境因素,以及設計好的模型,是否能夠正常運行,來進行虛擬的運行。這樣就減少了我們過去的不必要步奏,從而縮短了設計的時間和試驗次數。而在針對其制造成本、功能預測等方面,都可以進行一定的節約材料,從而真正的做到了綠色設計的根本理念。

而我們在進行數字建模的過程中,也可以通過微調管理,進行相應的優化,從而在針對不同機型上,可以進行相應的調整,對于不同環境下,所需要的機械進行相應的改善。其最具代表的就是在我們農耕中所涉及到的機械設備的運用中。

針對東北、華北、華南等地區不同的田地結構,我們可以用不同的農耕機械進行日常農作。與此同時,在針對同一地區,不同地段,有時候也需要不同的兩種農耕機械進行相應的收割和播種。這在進行相應的研發中,就對其有了一定的影響和要求。而針對這些問題,我們就可以通過進行實驗室虛擬模擬進行對不同范圍和不同環境,進行相應的模擬,最后得出是否合理,這樣就保證了我們設計的機械在符合要求上能夠達到我們所需要的標準。

3 現下數字設計技術的研究趨向

我們根據現下的設計軟件,以及對機械產品的邏輯思維,進行相應的程序設計開發。而在國內外所有的開發設計理論中,都有大量的論述,其中最具影響力的就是Pahl與Beitz一同指出的針對設計任務、設計概念、設計技術以及設計作業的四階段。同時我國周慧君教授對機械設計進行的四個階段劃分:規劃、方案設計、具體設計以及設備改進。

而這里我們通過簡單的敘述來進行一些結構性的分析。根據上段所說的,國外針對的是概念性的設計,而我國所針對的構型上的設計。具體點的說,國外追求的更多的是構造方面的設計,而我過更注重的是使用過程中所要面臨的問題等所做出的設計。而這兩者雖然在本質上有一點不同,但是在開發上,都是依據我們在基于計算機輔助軟件的情況下進行的相應設計以及改造。

自上世紀八十年代后期開始出現的CACD技術,這一研究領域就炙手可熱。從而將很多過去的弊端都統一的進行的修正,在可持續發展上而言,也迎來了新的變革,同時也加速了我們在機械設計技術上的進步。

4 數字化設計理論對農業機械發展的促進

農耕機械屬于機械制造業一個旁支,其門類較廣,市場需求也大,這就導致其潛力巨大。據不完全統計,我國目前的農耕機械以后三千多種,其分類達到了95種之多,但是即便這些驕人的數據,也不能彌補我們和國外之間的差距。由于我國起步晚,很多數字設計軟件都是用的國外技術,這就導致在核心系統上,比不上國外的先進技術。但是即便這樣,我國的產品也已經走出國門,受到了世界上一些國家,廣泛關注。而在針對農副產品加工方面,也有著不俗的表現。

現在我們的主要任務就是:在產品的設計上進行創新、在開發技術上逐步走上自理、在技術應用上完成自我的發展。而在應對這一系列的發展任務上,也應該注意我們的自我發展,應該擺脫對國外的軟件上的依賴,從而發展自己的技術領先世界。

5 結語

機械生產對于我們人類的現代生活活動生產而言,已經無法被代替了。從工業革命起始之日起,這一表現就已很明顯了。而對于機械設計方面,再過去僅僅處于最尖端科技,而現在通過數字化的發展,已經能夠通過此類軟件進行相應的批量生產和修整。

參考文獻:

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