環境科學定義范例6篇

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環境科學定義

環境科學定義范文1

【關鍵詞】濕地公園;規劃設計;園林綠化

1.城市濕地公園定義及分類

1.1濕地的定義

“濕地(wetland)”最早的定義是:被間歇的或永久的淺水層所覆蓋的低地。它是由美國魚和野生動物管理局于1956年在一本題為《39號通告》的出版物中提出的。之后,由于研究的目的、觀察的角度以及應用對象的不同,世界各國的學者對濕地的定義多達50多種。依據這些定義的不同性質,大致可以將其分為狹義的和廣義的兩個類別。狹義的定義認為濕地是:“陸地和水域之間的過渡區域或生態交錯帶,由于土壤浸泡在水中,所以濕地特征植物得以生長?!痹摱x特指生長有挺水植物的區域。這一定義是由聯合國教科文組織在20世紀60年代初發起的全球性研究行動計劃《國際生物學計劃》中明確的。

1.2濕地公園的定義

2005年8月,《國家林業局關于做好濕地公園發展建設工作的通知》中規定:“濕地公園是以具有顯著或特殊生態、文化、美學和生物多樣性價值的濕地景觀為主題,具有一定規模和范圍,以保護濕地生態系統完整性、維護濕地生態過程和生態服務功能并在此基礎上以充分發揮濕地的多種功能效益、開展濕地合理利用為宗旨,可供公眾瀏覽、休閑或進行科學、文化和教育活動的特定濕地區域?!?/p>

1.3城市濕地公園的定義

2005年2月2日,建設部出臺了《國家城市濕地公園管理辦法》(試行),管理辦法對城市濕地公園下了定義:“城市濕地公園,是指利用納入城市綠地系統規劃的適宜作為公園的天然濕地類型,通過合理的保護利用,形成保護、科普、休閑等功能于一體的公園?!薄掇k法》的第三條規定了申請設立國家城市濕地公園必須具備的四個條件:(一)能供人們觀賞、游覽,開展科普教育和進行科學文化活動,并具有較高保護、觀賞、文化和科學價值的;(二)納入城市綠地系統規劃范圍的;(三)占地500畝以上能夠作為公園的;(四)具有天然濕地類型的,或具有一定的影響及代表性的。

2005年6月,建設部出臺城建司又頒布了《城市濕地公園規劃設計導則(試行)》,該導則對城市濕地公園進行了進一步的界定:城市濕地公園是一種獨特的公園類型,是指納入城市綠地系統規劃的、具有濕地的生態功能和典型特征的、以生態保護、科普教育、自然野趣和休閑游覽為主要內容的公園。

從上述建設部兩次對城市濕地公園概念的界定來看,城市濕地公園和濕地公園最重要的區別在于:城市濕地公園是以“納入城市綠地系統規劃范圍”為前提的。而“納入城市綠地系統規劃范圍”是一個很寬泛的前提條件,因為根據國家標準《城市綠地系統規劃編制綱要(試行)》及其編制說明,城市綠地系統規劃的范圍除包括城市用地內的綠地系統規劃外,還包括市域綠地系統規劃。

國家標準《城市規劃基本術語標準》(GB/T50280-98)規定:市域為“城市行政管轄的全部地域”(建設部,1999)。從這個市域的定義來看,由于中國所有地域都有其行政管轄的,因此,市域實際上可以被認為是指所有的國土范圍。綜上所述,“納入城市綠地系統規劃范圍”從用地范圍來說,等于包括了所有的國土范圍。從這個角度理解,建設部定義的城市濕地公園并不是僅指位于城市用地內的濕地公園,還包括了位于市域這個更大范圍內的濕地公園。

所以,建設部提出“城市濕地公園”和一般所述的“濕地公園”從用地范圍來說沒有本質的區別。事實上,從建設部所列城市濕地公園大多都處于市域范圍內的。但城市濕地公園更加強調了濕地系統對城市生態的培育功能及在城市綠地系統中所占的重要地位。

2.城市濕地公園規劃與設計

《城市濕地公園規劃設計導則(試行)》(2005年)對于城市濕地公園規劃的總目標有如下定位:“全面加強城市濕地保護,維護城市濕地生態系統的生態特性和基本功能,最大限度的發揮城市濕地在改善城市生態環境、美化城市、科學研究、科普教育和休閑游樂等方面所具有的生態、環境和社會效益,有效地遏制城市建設中對濕地的不合理利用現象,保證濕地資源的可持續利用,實現人與自然的和諧發展?!?/p>

在城市濕地公園規劃設計過程中如何利用城市中的濕地資源結合城市公園的相關功能,完成濕地與城市公園功能的協調,最終實現城市濕地公園規劃的總體目標,需遵循以下原則。

2.1城市濕地公園規劃的基本原則

《城市濕地公園規劃設計導則(試行)》中提出了城市濕地公園規劃的基本原則:“城市濕地公園規劃設計應遵循系統保護、合理利用與協調建設相結合的原則。在系統保護城市濕地生態系統的完整性和發揮環境效益的同時,合理利用城市濕地具有的各種資源,充分發揮其經濟效益、社會效益,以及在美化城市環境中的作用?!?/p>

2.2生態關系協調原則

生態關系協調原則是指人與環境、生物與環境、生物與生物、社會經濟發展與資源環境以及生態系統與生態系統之間的協調。這一原則的實現主要是通過保護濕地的生物多樣性,保護濕地生態系統的連貫性,保護濕地環境的完整性這三個方面進行控制。保護濕地的生物多樣性強調在濕地景觀營建中,有計劃的引用外來物種,保護和發展鄉土物種。保護濕地生態系統的連貫性指增強整個濕地系統內各個部分的連通性并加強城市濕地公園規劃與周邊環境的融合。保護濕地環境的完整性是指保持濕地水域環境和陸域環境的完整性,避免因濕地環境的過度分割而造成的功能退化;保護濕地生態的循環體系和緩沖保護地帶,避免城市發展對濕地環境的過度干擾。因此,在進行濕地規劃之前要調查原有場地的自然環境和周邊居民情況,充分理解原有場址的特點,利用原有的水源、植物、地形地勢等基本城市濕地公園規劃營造個性景觀特色探索狀況進行規劃,才可以保持濕地系統的完整性。

2.3生態可持續發展原則

充分利用和保護城市濕地原有的水文、生物、氣候等各方面的資源,保持濕地資源的穩定性,確保城市濕地公園的可持續發展。城市濕地公園規劃的可持續性意味著滿足當代人的需求,而不損害后代人對城市濕地資源需求的發展,主要是通過保護、回收資源利用方式,以及在建設中使用高能效、生態型的資料和工藝手段,盡可能的使濕地資源保持在彈性范圍以內,實現人類活動對環境所產生的近、長期負面影響最小化的目標。

3.結論

城市濕地公園是城市重要的基礎設施,具有十分重要的社會效益和生態作用。它能改善人類生存環境,保持城市良好的生態條件,創造舒適優美的園林環境,豐富人民群眾的文化生活。因此在城市濕地公園規劃設計中,除考慮滿足教育功能以及生態保護方面的需求,還要特別關注對于景觀美學的追求。景觀美學主要通過自然景觀資源整合以及人工設施如建筑、園林小品設施形態與構造與周圍自然景觀相結合所形成的景觀藝術效果來體現。堅持園林綠化量質并舉的方針,以喬、灌、藤、花、草相結合,構成多品種、多層次植物的綠地,最大程度地發揮城市園林綠化的作用。

【參考文獻】

環境科學定義范文2

關鍵詞:生態位理論;濕地植物;種群

中圖分類號:Q948 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-03-0243-2

生態位(niche)這一概念是現代生態學領域中一個極為重要的概念,是現代生態學最重要的基礎理論之一,受到前所未有的關注,生態位的研究已經滲透到動物生態學、森林生態學、城市生態學、生態農業等方面。目前,生態位理論已廣泛地應用于物種間關系、生物多樣性、群落結構及演替、種群進化和生物與環境關系等研究方面,并取得了豐碩的成果。生態位理論在鳥類生態的研究中應用的實例較多,在植物生態學研究中的應用則較少,主要集中在森林生態學、草原生態學,在濕地生態學研究中偏少。近年用生態位理論來研究濕地植物種群生態位已成為濕地生態科學的熱點內容之一。

1 生態位研究進展

1894年,密執安大學的Streere觀察了在菲律賓各島的鳥類分離而生活的“生態位”現象,沒有做更加詳細的解釋;1910年,Johnson最早用了niche術語:“同一地區的不同物種可以占據環境中的不同生態位”,Johnson沒有給出生態位定義且未形成一個完整的概念;1917、1924、1928年J.Grinnell在研究加利福尼亞長尾鳴禽的生態位關系時,使用生態位術語并首先給以定義,他將生態位定義為“某一物種在群落種所處的位置和所發揮的功能作用,實質是一個物種所占有的環境地位,即微環境(microenvironment)”,后來研究者稱它為空間生態位(space niche);1927年,C.S. Elton,給生態位下的定義是“一個動物的生態位表明它在生物環境中的地位及其與食物和天敵的關系”,后來研究者稱它為營養生態位(trophic niche)或功能生態位(functional niche);1957年,G.E.Hutchinson提出生態位的n維超體積(n-dimensional hyper-volume)模式,他認為生態位是每種生物對環境變量(溫度、營養、濕度等)的選擇范圍,因為環境變量是多維的,稱為超體積,后來研究者稱為超體積生態位(hyper-volume niche)。Odum(1959)、Whittaker(1973)、Colinvaux(1986)、張光明、王剛(1984)等從不同的角度分別給出生態位的定義。目前,對生態位下定義研究者很多,但最具代表性的當推C.S.Elton、J.Grinnell和G.E.Hutchinson三人,后來研究者分別稱他們所下定義為“空間生態位”、“功能生態位”和“多維超體積生態位”。

2 生態位理論在濕地植物種群研究中的應用

2.1 在濕地植物種群的生態適宜性研究中的應用

物種生態位寬度的寬窄決定于物種對環境資源的適應能力和利用,環境資源的變化與生態位寬度的變化密切相關,環境改變引起物種對資源的利用和對環境適應性的變化。對濕地植物生態位寬度和生態位重疊值進行測定值較好地反映了濕地植物的生態適應性。水、氮、磷等礦質元素對濕地植物的分布生長造成影響,當這些元素發生改變時,濕地植物的分布生長也會發生改變。土壤水分能夠分配和調節水資源、營養元素以及氧氣的濃度的有效性,兩典型樣地土壤水分的差異影響濕地植物對營養元素和水分的有效利用,引起濕地植物對水、氮、磷等礦質元素環境的生長適應性產生差異。濕地土壤的營養及水分因素是影響濕地植物生長的重要生態因子,影響著濕地植物的生長和分布,以及濕地植物物種對環境生態位適應的程度。如果濕地植物受到這些生態因子的長期影響,那么這些濕地植物就會表現出不同的生態適應特征。水、氮、磷等環境條件的改變降低了物種的生存適合度,可使物種對資源利用分化或生態位發生移動,從而使物種間的生態位重疊程度降低,在環境資源范圍變窄時,廣布種往往擴展其生態位,而特化種一般收縮其生態位寬度。

2.2 在濕地植物種群種內或種間競爭研究中的應用

種群競爭與生態位重疊的關系是一個及其復雜的問題。生態位寬度較窄的濕地植物種群與其它濕地植物種群的生態位重疊較小,生態位寬度較寬的濕地植物種群利用資源能力較強,分布較廣,與其它濕地植物種群間的生態位重疊較大,但具有較窄生態位寬度的濕地植物種群之間的生態位重疊并不一定低,具有較寬生態位寬度的濕地植物種群之間的生態位重疊并不一定高。當不同濕地植物使用同一環境資源資源維度時,濕地植物種間發生生態位重疊,一般在環境容量飽和的情況會出現生態位重疊的現象,從而會導致種間競爭排斥,最終造成生態位相似的濕地植物生態位位移或置換特征而生存或導致部分死亡。生態位重疊值大小能夠說明濕地植物種群間在環境資源維度上分布的重疊程度,也能說明濕地植物種群在環境資源維度上的使用情況。具有近相似環境資源維度要求的濕地植物種群或生態學特征相似濕地植物種群,在濕地植物群落中生態位重疊較寬。

2.3 在濕地植被恢復研究中的應用

在濕地植被恢復時應該要考慮各個種群之間的濕地植物種群的生態位寬度、濕地植物種群的生態位重疊和生態位相似性比例,以及濕地植物種群之間是否有利用性競爭的生態關系,如果是競爭性的生態關系,那么至少要求將如土壤鹽分的某一資源維度的不要重疊。在濕地植物種群修復時,應充分研究濕地植物種群的生態特征,避免原有濕地植物與引入濕地植物之間產生較大的生態位重疊,防止濕地植物種群間出現激烈競爭?;A生態位窄的濕地植物種群適宜于生長在濕地植物群落結構復雜的生境、資源豐富中,基礎生態位寬的濕地植物種群能在嚴酷的生境中生存。為加快濕地植被的演替,則應合理地選擇,引入基礎生態位較窄的種群,因此,在灘涂地上恢復濕地植被,一般應選擇基礎生態位較寬的濕地植物種群。

2.4 在濕地群落演替動態中的應用

濕地植物群落是對資源環境梯度的集合現象,隨資源環境梯度變化而濕地植物群落自身的生態特性也變化,隨資源環境梯度變化在群落演替中表現的更為突出。濕地植物群落演替過程中,可依據濕地植物種群生態位寬度寬窄、重疊程度高低及其動態變化,確定濕地植物泛化種和特化種,以及濕地植物在不同演替階段內的變化。濕地植物群落包括建群種和優勢種的數量功能變化、濕地植物群落的種類以及資源環境梯度演化等。

3 結語

在濕地植物種群研究中生態位理論有重要而廣泛的應用,依據對濕地植物種群之間生態位寬度及生態位重疊的計算,能夠更深入地認識濕地植物種間或種群內的競爭,更深入理解植物種群在群落中的地位和作用也提供了科學依據。在解釋濕地群落演替動態機理生態位理論提供了一個重要方法。

參考文獻

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[2] 袁志忠,何丙輝.生態位理論及其在植物種群研究中的應用[J].福建林業科技,2004(02).

[3] 李自珍,趙松嶺,張鵬云.生態位適宜度理論及其在作物生長系統中的應用[J].蘭州大學學報(自然科學版),1993(04).

[4] 王子迎,吳芳芳,檀根甲.生態位理論及其在植物病害研究中的應用前景(綜述)[J].安徽農業大學學報(自然科學版),

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[8] 王子迎,吳芳芳,檀根甲.生態位理論及其在植物病害研究中的應用前景(綜述)[J].安徽農業大學學報(自然科學版),

2000(03).

環境科學定義范文3

   首先需要準確的理解營銷的含義。

   美國的Philip Kotler曾經在他的《市場營銷管理》一書中給營銷下過一個定義,基本都被各國所接受。該書有中文版,但我覺得還是把英文列出來,更能原汁原味的理解營銷。

   The following definition of marketing was found in Philip Kotlers:Marketing Management, 7th edition, USA, 1991 :

    Marketing is a social and managerial process by which individuals and groups obtain what they need and want through creating, offering and exchanging products of value with others.

    據此,我可以對營銷做如下理解:

   1、營銷是一個社會化和管理的活動過程。

   2、該過程的目的是滿足個人和團體的need和want。(需求need、欲望want和需要demand的定義可參考Kotler的《市場營銷管理》)

   3、而實現該目的,是要通過為他人生產、提供或交換有價值(value)的產品。

   4、在這里,產品的概念包括有形的和無形的。而營銷的適用范圍也包括贏利機構和非贏利組織。

   網絡營銷來自英語:Internet Marketing,Web Marketing,E-Marketing等。馮英健先生在他的《網絡營銷基礎與實踐》一書中是這些論述的:

??為了理解網絡營銷的全貌,有必要為網絡營銷下一個比較合理的定義:“網絡營銷是企業整體營銷戰略的一個組成部分,是為實現企業總體經營目標所進行的,以互聯網為基本手段營造網上經營環境的各種活動。”

??據此定義,網絡營銷的核心思想就是“營造網上經營環境”。所謂網上經營環境,是指企業內部和外部與開展網上經營活動相關的環境,包括網站本身、顧客、網絡服務商、合作伙伴、供應商、銷售商、相關行業的網絡環境等,網絡營銷的開展就是與這些環境建立關系的過程,這些關系處理好了,網絡營銷也就卓有成效了。

    對此定義簡單做個分析,可以得出:

    1、網絡營銷也是各種活動。

    2、這些活動的目的是為實現企業總體經營目標。

    3、而實現這個目標,是要通過“以互聯網為基本手段營造網上經營環境”。當然,要實現這個目標還要做很多工作,網絡營銷只“是企業整體營銷戰略的一個組成部分”。

    兩者定義做下對比,問題就發現了:

    首先,根據馮的“網絡營銷的核心思想就是‘營造網上經營環境’”一說,可以推論“營銷就是企業營造經營環境”。但在營銷學科出現以前,一樣也有企業,企業一樣也需要營造經營環境。而營銷概念的提出,是要企業應以消費者為中心,通過滿足消費者的需求的方式來經營企業并實現企業的目標。可見,營銷是一種企業經營的新哲學、新理念,但并不等同于經營本身。那些不能站在消費者和消費者需求的角度,比如站在自己的角度來經營的企業行為,就不能算是市場營銷。

    其次,馮認為網絡營銷是為了實現企業總體經營目標。而企業的總體經營目標又是什么?如何才算是實現?非贏利組織是不是無法進行網絡營銷?

    再次,關于“網上經營環境”,馮認為是“是指企業內部和外部與開展網上經營活動相關的環境”。如何界定企業的內部與外部?而什么算是“網上經營活動”?“環境”又如何定義?

環境科學定義范文4

關鍵詞:經濟學;解讀;財務會計定義

一、會計定義的概述

縱觀傳統認知中對會計和財務會計的定義中幾個獨具代表性的定義,這幾種定義廣泛的為國際認可并熟知,具有權威性和實用性。第一,“藝術論”是被學術界廣泛使用的一種定義,主要是基于會計通過特定的方法將抽象的數字轉換成實體的貨幣,并由這些貨幣將具有特定含義的數據轉換成有用并且負載價值的信息,正是由于這些數據所承載的信息能夠更好地解釋其結果的內在含義,同時可以變成日后運用的基本依據,解釋整個商業結果的數據文件也就這樣應運而生了;第二,最為廣泛的定義是會計“信息系統論”,會計工作的最終目的是為會計信息使用者提供與其決策有關的信息,那么會計工作的載體會計信息就是一個程序系統;第三,會計本身不可脫離企業而獨立存在,其本質就是為企業服務,也能被定位于服務類。通過會計信息可以為企業決策提供有價值的數據信息,會計工作能將企業經營的具體狀況如實呈現,為相關部門提供財務狀況分析報告。通過會計提供的報告為企業決策提供依據,在這里就能將會計看成是開展量化計算的一項工作,進而為企業提供經濟資源。

二、從經濟學角度分析財務定義

(一)信息與財務信息層面解讀財務會計定義

會計工作的主要活動是完成企業內的經濟活動向數字信息的轉換,科學系統的信息處理和條例化歸檔可以更好的為會計信息使用者服務。目前關于信息定義的說法還比較多,無法提出統一的定義,但信息在闡述、說明和反映事物方面的作用是顯而易見的,其通過反應事物之間的差別,將其特征和不同事物的變化情況呈現出來。財務會計通過運用貨幣的形式記錄信息,對信息進行必要的計算后,將承載著經濟數據的信息反饋給企業內部部門。企業決策者通過會計提供的系統信息進行投資、理財以及經營決策,開展企業戰略部署規劃。結合會計資料可以將企業的經營狀況、綜合效益以及利潤比例都詳實的表現出來。財務信息的真實客觀性使得企業能夠真實、客觀、透明的反映出其在過去和現在的變化發展狀況,為經濟市場的全體參與者形成巨大的資源庫,便于信息使用者決策。

(二)面向市場層面分析財務會計定義

市場通過對市場參與者提供交易環境而作為一種機制,對供求雙方的需要做好相關建設,成熟的交易市場能夠保證交易活動順利完成,可以通過市場調整經濟活動。對經濟活動市場層面的影響可以有不同角度的理解,通常情況下,市場為交易活動提供平臺,買方和賣方能夠在市場提供的橋梁上完成溝通,順利完成交易活動。市場特有的風險和不確定性使得信息的高效使用存在障礙,財務信息的披露無法脫離市場監管而存在。在市場經濟中,企業選擇公開財務數據意味著私有財產轉化為公共信息,這樣信息的公開對于企業在競爭環境中的處境有待商榷。市場參與者根據公開的財務信息資料完成后續投資決策,可以為市場價格公允以及市場穩定奠定基礎。財務信息的高效使用需要在規范的市場環境中進行,違背市場交易原則或提供虛假財務信息都會影響市場經濟秩序,對市場經濟環境產生不利影響。

(三)從經濟系統層面分析財務會計定義

系統是將存在的具有依存聯系關系的特殊獨立結構通過彼此之間的相互作用整合起來,這些特殊獨立的機構在運作過程中發揮著特殊的作用。財務會計信息系統是將企業經營活動的經濟數據記錄、歸納、整合加工成經濟決策有用的數據,并將這些財務信息輸出給信息決策使用者的一個信息整體。系統能夠將其內部所產生的信息公開透明的呈現出來,財務會計信息系統也存在這樣的屬性?;谑袌鍪瞧髽I賴以生存的環境,企業在市場運作中不免要從自身利益考慮,其所提供的信息也是從自身利益角度出發的,企業外部的信息決策使用者需要根據企業公開的數據和信息,結合自己主觀的行業判斷,做出科學合理的預測,制定出更有說服力的決策依據。隨著市場經濟環境的不斷優化,財務會計制度也更加趨于完善,財務信息的真實可靠使財務信息系統更好的發揮預測決策的作用。

財務會計本身的屬性決定了人為財務信息系統的創造主體,進一步說明了人們對財務會計的解讀已經上升到了新的高度。財務會計系統建設要以財務會計目標為導向,通過研究系統內各個部分的作用,觀察系統內數據信息的內在聯系,制定企業戰略目標。財務報告是財務會計信息系統的核心結構,財務報告附注對財務信息決策起到輔助作用,真實可靠的財務報告數據結合表外披露的合理估計預測才能最大程度完成財務會計目標。

三、結束語

財務會計定義的解讀是財務會計理論重要的研究內容,研究定義可以深化知識結構,強化認知學科。財務會計是經濟市場中的重要內容,現代財務會計更加注重信息的真實公正。從經濟學視角研究其對會計概念的影響,探索會計發展現狀,進而將其深入的運用到經濟系統和財務信息系統中,以企業為平臺,真實客觀的理解財務會計定義。

參考文獻:

[1]葛家澍,葉凡,馮星,高軍.財務會計定義的經濟學解讀[J].會計研究,2013 (03):11-12.

環境科學定義范文5

關鍵詞:果園;環境數據;數據表示;XML

中圖分類號:TP274+2 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2015.12.018

Data Acquisition and Data Format of Orchard Environment based on XML

ZHOU Guo-min,FAN Jing-chao,WU Ding-feng,XIA Xue,QIU Yun

(Agricultural Information Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)

Abstract:According to the lack of exchanging and sharing data format in the orchard environment,based on analyzing the characteristics of the orchard environment data, an orchard environment data format which was expressed by Schema XML was presented by method of variable data acquisition indicator. It consisted of 43 elements. The root element was <OrchardEnvironmentData>, and consisted of 7 elements: <Version>, <BeginDate>, <EndDate>, <Orchard>, <FruitVariety>, <RecordingDefinition>, <RecordSet>. Its feasibility was verified by the actual application of data representation which acquired by the Orchard Data Acquisition System, and by the data share application in Internet.

key words:orchard;environment data;data format;XML

突破傳統果業的限制,發展現代果業是我國水果產業發展的必然趨勢?,F代果業的重要特征是果園生產和管理的數字化、信息化、機械化,數字果園的概念也應運而生[1]。果園環境涉及的數字化對象包括空氣溫濕度、光照強度、光有效輻射、紫外線強度、降雨量、風速、風向、露點、土壤水分含量、土壤溫度、土壤NPK含量、土壤微量元素含量、土壤重金屬含量等。近年來,果園環境數據采集系統的研制與應用已得到重視,相關研究也比較多。在圍繞某一個指標進行數據采集和監測的研究方面,Changying Li[2]報道了一種氣體傳感器陣列監測藍莓果實病害的方法,樊志平等[3]設計實現了柑橘園土壤墑情遠程監控系統,李光林等[4]研制了一種基于太陽能的柑桔園自動灌溉與土壤含水率監測系統, 張會霞等[5]利用“3S”技術設計實現了一種柑橘園GPS數據采集系統。在對整個果園環境多個指標進行數據采集和綜合管理的研究方面,葉娜等[6]報道了一種蘋果園環境監控系統的研究與設計,王新忠等[7]研究了基于無線傳感的丘陵葡萄園環境監測系統,楊愛潔等[8]提出了一種基于無線傳感器網絡的果園數字信息采集與管理系統,王文山等[9]采用物聯網技術設計了一種果園環境信息監測系統。另外,還有一些學者的研究則側重在果園環境數據采集所涉及的信息通訊技術,如Raul Morais等[10]報道了用于葡萄精準管理的多點環境數據采集裝置,岳學軍等[11]采用GPRS和ZigBee技術實現了果園環境監測系統,潘鶴立等[12]采用ZigBee和3G/4G技術研究分布式果園遠程環境監控系統的設計,徐興等[13]報道了山地橘園無線環境監測系統優化設計方法及如何提高監測的有效性。綜上,這些研究工作基本上都是在利用多種信息技術來實現果園環境數據的獲取和監測,不同的是使用的監測指標和監測手段有所差異,但他們都對所獲取的數據多采用私有的數據格式進行存貯和管理,對如何把所監測的數據與其他信息系統進行交換和共享則幾乎沒有涉及。

近年來如何從技術角度來消除“信息孤島”,解決信息系統之間的數據交換問題受到很多研究者的關注,常志國等[14]提出了一種交通信息基礎數據元XML Schema表示模型來解決交通信息系統之間的數據交換和共享,潘峰等[15]構建了國家衛生數據字典XML Schem來實現衛生數據的交換與共享,農業領域也有學者開展數據交換和共享方面的研究,如戴建國等[16]針對國營農場管理報道了基于 REST 架構和XML的農情數據共享技術研究,陳宏等[17]提出了蔬菜種植元數據模型信息描述方法。但針對果園環境數據表示以及數據共享技術方面的研究幾乎沒有涉及。

本研究在分析果園環境數據內涵的基礎上,研究基于XML技術的果園環境采集數據表示技術,重點解決果園環境采集數據的表示格式,為不同系統之間果園環境采集數據的交換和共享應用提供支撐。

1 材料和方法

1.1 果園環境數據分析

果園環境是果園中果樹群體以外的空間,以及直接或間接影響該果樹群體生存與活動的外部條件的總和。果園環境包括非生物因素和生物因素兩方面,非生物因素是指溫度、光、水分、空氣、土壤、地形、污染等環境因素;生物因素是指果樹以外的動物、植物、微生物等環境因素。果園環境采集數據就是利用技術手段獲取的各種環境因子的狀態數據或者特征數據,從數據形態上來看,有數值、字符、圖像、視頻、聲音、矢量等。

果園氣候環境因子方面,大氣、溫度、光照、水分等氣候因子與果樹生產有密切的關系,目前利用物聯網技術可直接采集的數據包括空氣溫濕度、光照強度、光有效輻射、紫外線強度、降雨量、風速、風向、露點等。

果園土壤環境因子方面,利用物聯網技術或者實驗室檢測手段可以采集的數據有土壤含水率、土壤pH值、土壤有機質含量、土壤電導率、土壤溫濕度、土壤重金屬含量、地下水位、土壤鹽分等。其中,土壤有機質含量是評價果園土壤肥力的重要指標,也是影響果樹生長的重要因素。土壤水分是果樹吸收水分的主要來源,土壤濕度過低時,果樹吸水困難,甚至凋萎,但如果土壤濕度過高,又會發生漬害,土壤水分含量影響著果樹的產量和品質。土壤中重金屬含量影響著果品安全,也越來越受到人們的關注。

果園地形環境因子方面,一般利用遙感技術和GIS技術獲取和管理果園的地形起伏、海拔、山脈、坡度、坡向、高度等地貌特征數據。

果園生物環境因子方面,果園病蟲害和雜草方面的數據更受關注。近來利用現代信息技術手段自動測報果園病蟲害數據得到研究和應用部門重視。伍梅霞等[18]報道了自動蟲情測報燈在果園有害生物測報上的初步應用情況。邢東興等[19]利用光譜數據定量化測評紅蜘蛛蟲害對紅富士蘋果樹的危害程度。

1.2 果園環境采集數據表示格式設計方法

果園環境采集數據不但為果園生產管理系統提供支撐,同時也是果品質量追溯、果品電子商務等果園經營管理系統的數據源之一,果園環境采集數據需要在不同管理系統之間實現自動交換和共享?,F有的果園數據采集與管理系統一般采用私有的數據格式進行數據存貯和管理,因此需要設計一個果園環境采集數據表示格式,基于這樣的標準格式,才能在不同系統之間實現數據的自動交換和共享。

XML(Extensible markup language)是國際互聯網聯盟(W3C)開發的用于網絡環境下進行數據交換和管理的技術[20],它以一種開放的、自我描述的方式定義數據結構,通過Schema使XML文檔結構化,并能創建不依賴于平臺、語言或者格式的共享數據。近年來,農業領域一些學者也開始采用XML技術來研究農業數據元數據標準以及數據表示。日本學者吉田智一[21]提出了農業生產工程管理中的數據表示格式FIX-pms,歐洲學者Martini[22]提出了用于農業信息交換的agriXchange格式規范,Kunisch M[22-23]提出了針對農場的信息表示格式規范agroXML。本研究也采用XML技術來描述果園環境采集數據。

果園環境因子眾多,不同果園因管理目的不同,所選擇的采集指標也不同,不同采集指標的采樣頻率也不盡相同。為了提高果園環境采集數據表示格式的通用性,本研究采用可變采集指標項的數據表示方法。該方法把果園環境采集數據文件分為兩個部分。第一部分用來定義所選擇的采集指標項情況,包括指標名稱、數據單位、數據采集點的GPS坐標、數據采用方法說明。第二部分用來順序存放所采集的數據,每條數據中采集指標項的次序與第一部分定義的數據采集指標項相對應。

2 結果與分析

2.1 果園環境采集數據格式的Schema

果園環境采集數據采用XML文件來存貯,按照可變采集指標項的數據表示方法,其XML文件的語法規則采用Schema文件來定義。在Schema文件中,按照基本數據類型、基礎子元素類型、子元素類型、根等4個層次,一共定義了43個元素。Schema文件中各元素之間邏輯關系如圖1所示。

從圖1可以看出,果園環境采集數據表示格式的根元素是<OrchardEnvironmentData>,它由<Version>、<BeginDate>、<EndDate>、<Orchard>、<FruitVariety>、<RecordingDefinition>、 <RecordSet>這7個元素組成。版本元素<Version>描述了果園環境數據表示格式所采用的XML Schemas版本號。時間元素< BeginDate > EndDate >描述果園環境數據采集的開始時間和結束時間。<Orchard>元素描述果園名稱和果園ID號, < FruitVariety>元素描述水果品種名稱、學名和ID號。通過這兩個元素的ID號可以把果園的環境數據與其他生產經營管理數據進行關聯。<RecordingDefinition>元素描述數據存貯的結構,是對具體數據記錄存放形式的解釋,由若干個數字型、矢量型、圖像型、視頻數據型、聲音型、備注型的數據采集指標項的結構定義組成,支持可變指標項的定義,可根據實際情況來決定數據采集指標項的數量。<RecordSet>元素是實際采集數據的記錄實體,由順序存放的<Record>元素組成,<Record>元素中的數據項和<RecordingDefinition>元素中定義的數據采集指標項是一一對應的,并通過數據采集指標項中的<index>元素值來關聯。

2.2 果園環境采集數據表示格式實例

以位于陜西洛川某果園的數據采集系統為例,其數據采集點現場以及采集數據的快照如圖2。各種傳感器采集的果園環境數據由專門系統來進行管理,并存貯在SQL Server數據庫中。

根據Schema文件中所規定的語法形式,就可以把SQL Server數據庫中存貯的果園環境數據表示成XML格式的數據。圖3是所形成的果園采集環境數據XML文件的片段。如圖3所示,在<RecordingDefinition>元素部分,定義了所采集的指標項分別是大氣溫度、大氣濕度、降雨量、監測點1的土壤溫濕度和監測點2的土壤溫濕度以及光合輻射,這些數據都是DataItem型,如果涉及到監測點的GPS坐標,則在<Coord>元素中定義。在< RecordSet >元素部分,則通過<Record>元素來順序存放所采集的數據。

2.3 果園環境采集數據表示格式的應用

對于現有的果園數據采集與管理系統來說,利用本文所述的果園環境數據表示格式,不需要改變其數據存貯形式和相應的管理程序,只需在此基礎上,通過一個數據轉換程序,把果園的環境數據轉換成符合果園環境數據表示格式的XML文件,然后通過webservices技術實現一個數據共享接口,需要使用這個果園的環境數據時,只需要調用這個數據共享接口,就能獲得相關的數據。其應用方案的邏輯結構如圖4,其特點在于不改造原有的果園數據采集系統,僅需通過新增加一個數據共享接口就能實現果園環境數據的共享應用。

果園環境數據共享服務包括3個接口。GetDataStruct接口返回數據結構定義信息,實際上就是<RecordingDefinition>元素中的內容。GetDataBeginEndDate接口返回已有數據的起始和結束日期,以圖2所示的實例為例,其返回開始日期是2015-01-01T08:00:00,結束日期是2015-01-01T15:00:00。GetData接口返回指定起止日期的果園環境數據,實際輸出形如圖3的XML文件。

3 結 論

本研究設計了一種果園環境采集數據表示格式,并通過對某果園數據采集系統所采集數據的實際表示,以及在Internet環境中的共享應用,來驗證果園環境采集數據表示格式的設計。結果表明,該格式的設計是可行的,并且具有潛在的良好性能:(1)數據格式簡明易用;(2)系統集成簡單,用戶可以很方便地建立起一個網絡化的果園環境數據集成共享系統;(3)透明,用戶關心的事情少,并不需要知道原有果園數據采集系統的實現細節,只需要了解能提供的服務。

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環境科學定義范文6

微生物負荷的定義是“單位重量的微生物在單位時間內所承受的有機物的數量”。

在環境科學領域通常用F比M有機負荷率來表征。與之相對的是容積負荷,定義是“單位容積在單位時間內所承受的有機物的數量。

環境科學領域:有機負荷率F比M,也叫污泥負荷,F指的是有機物,M指的是微生物。

(來源:文章屋網 )

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