數字農業特點范例6篇

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數字農業特點

數字農業特點范文1

當前,隨著我國工業化、信息化、城鎮化和農業現代化的迅猛的發展,工業化和和信息化已步入深入融合階段,信息化與農業現代化也進入蓬勃發展期,經濟全球化、貿易自由化和社會信息化倒逼我國農業現代化,現代農業機械只有通過信息化的手段進一步提高設計水平、降低生產成本,才能在激烈的市場競爭中取勝。如何有效的農機產品開發周期,如何達到最優農機產品質量,如何有效降低農業機械的成本與價格,如何完善農業機械的售后服務等,這一系列的問題不斷的拷問我國農業的現代化進程,信息化與數字化是解決上述的問題的有效手段。通過信息化與數字化的手段可以有效提高農業機械的設計水平,通過數字化設備能有效的調控農業機械的精密的制造與加工,通過企業信息化與數字化的管理手段能否實現嚴格的生產管理與用戶反饋。本文主要對農業機械產品研發的研究現狀及其發展趨勢,以及農業機械的數字化設計方法與技術,并結合從事農機產品多年的設計與制造經驗和數字化設計特點,以及 CAD/CAM/CAE、虛擬樣機、虛擬測試等新技術的應用加以深入的討論與研究。

一、數字化驅動下農業機械設計研發

農業機械是衡量一國農業現代化發展的水平的主要指標之一,因而提供數字化手段提高我國農業裝備的設計水平,對于在貿易全球化背景下提升農業裝備制造業企業在國際上的競爭力具有不言而喻的歷史意義。隨著信息技術與數字化技術的迅猛發展,數字化設計已經全方位多層次的滲透到農業機械設計、生產中的方方面面,也給農業設計帶來了巨大的變化。

1)信息技術與數字化的應用極大降低設計成本。

農業機械的產品創新設計涉及到數據開采、知識發現及其重用技術、知識的表達與組織、知識數據庫的開發、基于知識的決策技術等。農業機械的設計可以在線上進行互動設計,企業可以與用戶進行反饋論證與修改。設計者可以在線農業機械的設計效果,用戶可以在線反饋設計過程中存在的問題,相比于以前農業機械設計都在紙質上進行繪圖,在線農業機械設計的極大的促進農業機械設計與實踐; 以往產品創新主要集中于具體設計過程,如今從產品的概念設計到詳細設計的各個階段均強調創新設計。如基于藍牙技術的變量施肥機速度采集系統設計、溫室環境下黃瓜采摘機器人信息獲取設計、基于RFID 的農機安全監理現場巡檢系統設計、基于資源管理和Silverlight技術的農業裝備信息網絡平臺,以及Ajax 技術在農業裝備信息網中的應用。均是信息技術與數字化技術在農業設計領域中應用的典范

2)數字化技術強調產品協同設計。

農業現代化的發展催生了許多新需求,這些新需求也亟需新的設計的方法,就目前農業機械數字化設計水平來看主要三種主流的設計方法,一是德國設計理論的系統化設計方法,二是TRIZ(Theory of Inventive Problem Solving)三是公理設計(AxiomaticDesign,AD),對于目前我國而言,需要對先進的設計方法進行引進、消化、吸收再創新。更需要產品設計師跨區域的進行交流互動,跨部門甚至跨企業共同協作進行產品設計與制造等。數字化的設計平臺能夠為設計者之間提供實時的交流平臺?;诨ヂ摼W信息技術進行學習,可實現跨實現跨部門、跨行業、跨區域的設計者之間的溝通與交流。數字化虛擬設計實現了設計與需求的協同統一,鍛煉設計者虛擬想象空間,提升農業機械的設計水平,有效實現零污染的設計理念,促進綠色設計理念的形成與發展。如基于離散元法的數字化設計、精密播種機數字化設計、拖拉機隊列自動控制系統、秧盤育秧精準播種的穴孔同步對中裝置及其控制系統,以及基于力控組態軟件的溫室監控系統均是農業機械協同設計的樣例。

3)虛擬現實便捷了農業機械設計與展示。

虛擬現實技術獨特魅力之處在于能將農業機械的設計構思、實施及展現都表現為多媒體如三維圖形、語音和視頻,能然設計者和未來的潛在使用者身臨其境地體驗產品的設計整體過程。通過多媒體技術、互聯網技術來實現可以實現海量、實時、豐富的農業接卸虛擬設計素材。面向某些特色農業機械,其結構復雜、設計困難、設計周期長大大影響了農業現代化的進程。然而如果采用虛擬現實技術,可以有效的克服以上缺點,一方面可以利用虛擬現實技術模擬產品的某些性能,另外一方面也便于設計人員對產品的修改與調整。大大縮短了農機產品的設計、生產周期。滿足變化莫測的市場需求。如虛擬樣機技術在畜牧機械設計、基于ADAMS 的蓮藕切片虛擬樣機建模與仿真、基于Pro/E三軸臥式TMR 飼料車的建模及運動仿真、SPH 在土壤高速切削仿真系統開發中的應用、蓮藕切片機慣性力平衡仿真優化、大型中空軸式靜壓軸承流固耦合數值模擬,以及電渦流緩速器制動力矩影響因素的仿真均是虛擬現實技術在農業機械化設計中的應用。

結論

本文首先細致的分析了農業機械設計特點與需求,以及存在的問題,針對數字化與信息技術的發展趨勢與特點,如CAD/CAE/CAM虛擬現實設計等技術的飛速發展深刻的改變了農業機械化設計的格局與模式,本文首先詳細梳理虛擬設計技術與理論研究現狀及發展趨勢,結合分析了農機產品設計制造現狀,進而細致深入地分析基于數字化技術農業機械產品設計的未來的發展趨勢,針對信息技術如互聯網、虛擬現實等技術對農業機械的數字化發展提供的歷史機遇,研究面向農機產品開發過程的數字化設計平臺體系與設計模式,采用數字化對農業機械產品進行設計所帶來的優點即在產品開發的不同階段運用數字化模型描述產品,并對產品進行設計、開發、評價、修改,通過這方面的討論,以期為我國農業機械的數字化設計探索提供有益參考的新途徑與新思路。

參考文獻

[1] 夏紅霞;面向通用類機械產品虛擬裝配的工程數據庫管理系統研究[D];合肥工業大學;2010年.

[2] 閻楚良,楊方飛.農業機械數字化設計技術研究與展望[J],農業機械化與新農村建設――中國農業機械學會2006年學術年會論文集(下冊),2006.

數字農業特點范文2

關鍵詞:數字鴻溝 信息化 發展方式 公共服務均等化

托馬斯·弗里德曼在暢銷書《世界是平的》中認為,信息化和全球化的推進,使世界變得更加平坦。然而伴隨新經濟的迅猛發展和數字化進程的加速,國家與國家之間、區域與區域之間、群體與群體之間,信息技術的擁有和使用方面的差距非常明顯,且在不斷擴大,一條條數字鴻溝讓世界并沒有想象中的平坦。

根據經合組織(OECD)的定義,“數字鴻溝”(Digital Divide)是指不同社會經濟水平的個人、家庭、企業和地區在接觸信息通訊技術和利用因特網進行各種活動的機會的差距。數字鴻溝對社會發展及社會安全的影響主要體現在四個效應:“第一,離散效應,也就是讓‘信息貧困者’無法充分參與創造和分享社會文明成果,逐漸成為社會的邊緣群體;第二,分化效應,由于信息均享程度下降而導致的‘信息差別’將使信息富有者和信息貧困者日益分離;第三,雙刃效應,數字鴻溝既增加了弱勢群體的社會風險,同時也提供了跨越發展的數字機遇;第四,放大效應,數字鴻溝的出現將加劇貧富差距,放大社會脆弱性?!雹?/p>

城鄉數字鴻溝是指城市居民與農村居民在擁有和使用信息技術方面的差距②。就目前來看,城鄉數字鴻溝在中國不僅存在,并且正在不斷擴大。城鄉數字鴻溝制約著我國城鄉之間經濟、文化和社會的協調發展??缭匠青l數字鴻溝,可以加快農業發展方式的轉變,縮小城鄉差距,進一步提高農村公共服務水平。

一、城鄉數字鴻溝的存在現實

城鄉數字鴻溝是我國現階段一個無法忽視的現實,我國城鄉居民在擁有和使用信息技術方面存在明顯的差距。雖然網民規模保持增長,但從普及率、網民結構、網絡應用三方面來看,城鄉之間的差異顯著,城鄉數字鴻溝呈現一個不斷擴大的趨勢。

(一)城鄉網絡普及率差距擴大

從城鄉互聯網的普及率來看,互聯網在城鎮的普及率是44.6%,在農村僅為15%(見圖1)。CNNIC《報告》對比了2007年以來中國城鄉互聯網的發展差距:2007年,城鄉互聯網普及率的差距僅為20.2%;2008年,差距擴大為23.5%;2009年,差距拉大為29.6%。農村互聯網發展速度慢于城鎮發展速度,互聯網普及程度在城鄉的差距在拉大,城鄉之間的“數字鴻溝”有擴大趨勢。在導致農村互聯網增速放緩的因素中,“農村地區網絡基礎知識匱乏,對互聯網的認知存在偏差”、“農村互聯網相關基礎設施薄弱,公共上網資源匱乏”、“農村上網成本相對于農民收入水平仍較高”是最重要的三大原因。

(二)農村網民結構還需要優化

CNNIC《報告》顯示,與網民總體的年齡結構相比,農村網民更加趨于年輕化。農村網民中30歲以下群體所占比例高達69.2%;全國網民中30歲以下的年輕群體占61.5%。城鎮與農村網民之間的學歷分布差異比較明顯,農村網民平均文化水平相對較低。農村網民中,初中及以下學歷的網民占52.1%,遠高于城鎮中29.2%的占比。互聯網在中國農村地區正在向低學歷人口滲透。此外,農村網民學生群體所占的比例高達32.3%,比城鎮網民學生群體所占比例高4.9%??傮w來看,“年輕化、低學歷、學生群體”是農村網民的主要特征,這種結構特點導致農村網民對于信息技術工具的利用程度以及效率遠低于城鎮,農村網民結構有待優化。

(三)農村網民應用水平較落后

CNNIC《報告》對城鄉網民網絡應用進行了對比:對于商務交易類和交流溝通類的網絡應用,城鎮網民使用率遠高于農村網民,城鄉之間使用差距明顯。尤其在網上購物、網上支付這兩種典型的商務應用中,城鎮使用率分別為31.7%、27.7%,而農村使用率僅為17.6%、15.1%。而在網絡娛樂的應用中,農村地區網民的使用率與城鎮較為接近。在網絡游戲的使用率上,農村地區甚至高出城鎮1.3個百分點(見表1)。這一特點可能與農村網民的年齡結構、學歷層次有關,同時也表明農村網民對信息化工具的應用存在著誤區,互聯網以及電腦在農村更多地被當成一種娛樂工具,而忽略了其背后巨大的信息量以及商業機會。

二、跨越城鄉數字鴻溝的重要意義

我國城鄉居民在信息技術占有和使用上存在巨大差距,城鄉數字鴻溝問題十分突出。跨越城鄉數字鴻溝不僅是充分發揮信息化效用的前提和基礎,也是建設和諧社會的客觀需要,同時,也為成功實現經濟結構調整和增長方式轉變提供重要支撐。

(一)跨越城鄉數字鴻溝有利于農業發展方式轉變

黨的十七屆三中全會明確提出“發展現代農業,必須按照高產、優質、生態、高效、安全的要求,加快轉變農業發展方式”。高產、優質、生態、高效、安全的現代農業離不開農村和農業的信息化,城鄉數字鴻溝成為了阻礙農業發展方式轉變的一大難題。

跨越城鄉數字鴻溝,推動信息技術和信息化工具在農村的普及,對于發展現代農業、加快轉變農業發展方式有著重要意義。信息化的工具可以便捷地儲存和迅速地傳播農業生產經營過程中的信息,促進農業科技的創新、推廣和應用,推動農業產業鏈的發展,加快農業新技術、新成果的轉化步伐。同時,互聯網中所蘊含的巨大商機,也需要通過信息化工具來轉變為經濟收益,電子商務在我國農業現代化發展過程中也大有可為??缭匠青l數字鴻溝無疑是發展現代農業、加快轉變農業發展方式的有效途徑。

數字農業特點范文3

為了充分發揮農業科技信息資源數字化平臺的服務效果,對可用資源的梳理和內容的建設是平臺建設的關鍵。這些資源主要包括:(1)館藏文獻資源數字化加工。館藏資源數字化是信息資源建設的重要組成部分[11],為盤活自治區農牧科學院等各級農業科技機構所擁有的各類館藏文獻資源,實現館藏資源共知、共享,將研究制定元數據標準規范、數字化加工流程、管理模式和共建共享機制,基于信息資源數字化開發與應用管理平臺,以分布式協同的方式開展圖書、期刊、會議錄等各類館藏文獻的目次、文摘和全文的數字化掃描、識別、校對和入庫保存。(2)特色專題數據庫建設。數字信息資源建設的第二階段是自建特色數字資源[12]。開發特色文獻數據庫也是地方信息資源數字化平臺賴以生存的發展道路。的特色農業資源豐富,有自身發展的特點和優勢,對特色文獻數據庫具有廣泛的開發空間和利用價值。依據自治區優勢產業、重點學科或其他特定專題,如青稞、牦牛等農牧業重點研究領域,從文獻資源庫中進行知識抽取、重組,同時對相關的網絡信息進行篩選、采集、智能處理、加工,形成青稞、牦牛特色專題數據庫,并構建特色專題信息門戶,面向決策部門或社會公眾提供專題信息服務。(3)專家庫構建。依據農科院下設的畜牧獸醫、植物保護及農業科技等多個專業協會的結構及人才信息資源,完善專家組織管理,建設專家庫。為人才信息交流、跨專業、行業科技信息共享提供便利服務。(4)多媒體資源建設。依托農科院多年來財政專項“農村現代遠程教育與信息服務建設”項目[13],累積開發及翻譯的農村實用技術與生活知識視頻課件資源,建設多媒體資源數據庫?,F已經收集多媒體資源近千余部,為農村遠程教育任務及服務于基層農牧民提供信息資源支撐。(5)外部資源集成。在中國農業科學院農業信息研究所的支持下,實現了國家農業科學數據中心元數據、中國農業科技文摘數據庫以及農搜信息分類導航與搜索的集成。

2平臺設計與開發

2.1平臺功能設計

為支撐平臺門戶提供農業科技期刊、科技人才、青稞專題庫、牦牛專題庫、農業圖片庫、多媒體資源庫、農業科技文獻、農業科學數據、農業網絡資源等數據資源服務,平臺功能包括數字化加工和內容管理與網絡兩大子系統。平臺功能結構如圖2所示。(1)數字化加工管理子系統數字化加工管理子系統的服務功能包括6項,分別是:流水線管理、數字化加工、數據庫管理、查詢統計、數據交互、系統管理,其主要的功能如下。①任務管理:對文獻數字化加工過程進行流程化管理。根據加工需要可任意建立并管理多條加工流水線,可對加工任務進行分配管理與動態人員配置。②數字化加工:包括全文文獻加工和元數據加工功能。提供掃描識別、校對、輔助著錄、和自動歸檔等多道工序,將紙質文獻加工成數字化的PDF文檔;可直接從全文文獻中識別提取元數據,也支持人工錄入對應的元數據。提供各種電子文檔的入庫管理,可將全文文獻與元數據建立有效連接。③數據庫管理:支持數據庫的動態管理與維護,可添加、修改和刪除數據庫,可修改數據庫表結構等;可對流水線、元數據等與數據庫的對應關系進行配置;支持數據庫的備份與恢復;支持與數據倉庫系統的數據收割。④查詢統計:可從多個角度對流水線、加工任務完成情況、加工元數據和全文等進行便捷的查詢;提供對加工人員工作量、元數據加工量、全文文獻種類等各方面的以圖表等形式進行統計分析;可動態設定查詢、統計的維度和限定條件,可將查詢統計結果導出。⑤數據交互:支持數據以標準的格式進行導入和導出,導出格式和內容可以動態設置;提供數據外部訪問標準接口,滿足第三方系統訪問相關數據資源。⑥系統管理:可對系統中的用戶、用戶組、操作權限進行管理。(2)內容管理與網絡子系統內容管理與網絡子系統用于內容的管理和網絡的管理,主要功能如下。①內容管理:系統提供對所有的數據庫資源進行統一的管理和分配,按資源信息類型的不同可以建立多級的資源級別分類,主要包括維護資源分類、數據庫路徑、選擇模塊等功能,提供添加、修改、刪除和調整資源的顯示順序等管理操作。②檢索瀏覽:為用戶提供統一的瀏覽檢索平臺,用戶可瀏覽、檢索各種資源的元數據和全文信息,提供在線查看全文功能。③模板管理:可提供多套內容模板,針對不同的信息類型如新聞、圖書、期刊、圖片、視頻等提供不同風格的界面。也可靈活自定義模板,操作流程簡單、方便。④數字版權保護:可對訪問網絡系統的用戶進行管理和權限分配,能為全文提供數字簽名(水?。㈦娮佑≌碌劝鏅啾Wo功能。⑤網絡管理:支持站點管理、欄目管理;針對站點、欄目和文檔分別提供多種方式;支持跨媒體;實現對內容的可控。

2.2系統開發實現與應用部署

在平臺技術實現上,框架設計采用MVC[14](Model-View-Controller)框架結構,基于.Net技術架構。采用C/S方式實現數據的分布式加工,B/S模式實現數據瀏覽、檢索等前臺服務。在功能上實現了圖書、期刊、專家、科技新聞、圖片、課件和其他專題數據的錄入、管理以及服務,實現了國家農業科學數據中心數據檢索功能、中國農業科技文摘數據庫的檢索、農搜信息分類導航與搜索等外部資源與服務的嵌入,并進行了功能的個性化改造和界面調整。對平臺進行應用部署后,利用其數據管理功能開展了農牧科學院相關圖書、期刊和特色資源的數據整理工作,以支撐數據服務應用。具體包括:(1)完成2369本圖書的數字化整理,包括圖書封面的掃描、上傳,元數據的規范化處理、入庫;(2)完成對農牧科學院的《農業科技》、《畜牧獸醫》兩本院刊從2001年到2012年的數字化工作,實現數據檢索以及全文下載功能;(3)從中國農業科學院國家農業圖書館文摘數據中抽取相關文獻,配合農牧科學院數據,進行數據導入、合并、索引、,建成牦牛、青稞、經濟、農業和農業政策等特色專題欄目。圖3給出了平臺首頁運行截圖,圖4為后臺數據維護界面,圖5為前臺數據瀏覽界面。

3結束語

數字農業特點范文4

BJCA充分認識到信息安全保障在當今各行各業中的重要地位,認識到網絡信任體系建設已經成為建設和諧社會的重要組成部分。所以,我們一直努力以最先進的技術、最完善的產品和最優質的服務來幫助客戶,不斷提高服務能力,努力一年比一年做得更好。

北京數字證書認證中心(簡稱BJCA)成立于2001年2月,是首批獲得信息產業部電子認證服務許可資質的電子認證服務商,是具有國家集成資質和北京市信息安全服務能力一級資質的信息安全服務商。

北京數字證書認證中心為農業部行政審批提供的解決方案包括兩部分內容:證書服務系統和證書應用系統。

證書服務系統

農業部證書服務系統是基于第三方認證服務的證書系統,采用擁有電子認證服務資質的北京數字證書認證中心的證書服務。農業部將僅關注業務管理,不需要建設CA認證系統,而將CA系統建設、維護、運營都交給北京數字證書認證中心,由后者為用戶頒發證書。

證書受理點建設在農業部行政審批綜合辦公大廳。作為全國企業單位辦理行政審批業務的服務窗口,大廳工作人員通過簡單的瀏覽器方式進行遠程訪問證書服務系統,并通過管理員USB key證書實現安全操作。大廳工作人員根據這些用戶所提交的身份證明材料,進行數字證書的受理及發放,實現數字證書的申請、制作、更新與作廢等工作。

用戶從北京數字證書認證中心獲得的認證服務,不僅僅是CA系統的證書申請、更新等證書服務,還包括業務管理等運營服務,呼叫中心等客戶服務,也包括證書的應用支撐服務等。

證書應用系統

數字農業特點范文5

關鍵詞:南疆三地州 農業信息 技術層 服務模式

一、引言

隨著計算機、通信和網絡技術日新月異的飛速發展,農業信息服務也越來越具有網絡化、數字化、虛擬化、智能化和立體化等特征?,F代農業信息服務具有開放性、實時性、交互性、多元性以及廣泛的參與性,體現了當前農業信息傳播渠道從傳統封閉到開放交互、信息載體從單一到復雜、信息流動從單向到多向等信息服務新模式。南疆三地州地域遼闊,多為山地或荒漠邊緣地區、農村地廣人稀,農牧民居住和農業生產、游牧業生產都比較分散,利用手持移動終端設備(智能手機或平板電腦等等)無線上網信息服務方式比較適合當地的地域生產情況,更符合三地州少數民族信息服務更注重二級人際交流方式的特點。

2012年我國網民規模達到5.64億,互聯網普及率為42.1%,而手機網民數量達到4.2億,超過整體網民的增長情況,年增長率高達18.1%,手機即時通訊以3.52億用戶數量、83.9%的使用率成為手機中最熱的應用。通過2012年8月作者在南疆三地州的問卷調查,38%的農牧民利用網絡獲得信息,僅次于傳統的電視傳播渠道。

資料來源:2012年8月本研究問卷。

二、從信息技術層面構建南疆三地州農業信息服務模式

南疆三地州農業信息服務模式技術層構建,是指充分利用手持移動(智能手機或平板電腦等)無線上網終端設備,采取當前先進的計算機網絡信息技術(如QQ、微信、微博、blog、bbs、移動數字圖書館)手段來構建農業信息服務模式,使農牧民能更快、更準、更全、更深和更有效地獲取所需農業信息。技術層面建立農業信息服務模式,對于解決三地州農業信息服務中的“最后一公里”、跨越“數字鴻溝”等問題具有重大意義。

(一)特色農業QQ群+農業技術推廣站信息+地理信息模式GIS

特色農業QQ群(Characteristic agriculture QQ group)。建立南疆三地州特色農產品、特色旅游、特色文化等農業信息主題QQ群。QQ群使人的溝通從一對一到一對多或多對多的實時交流模式,推動人們跨越時間和空間限制進入一個“溝通的新時代”。在群空間中,用戶可以使用群BBS、相冊、共享文件等多種方式進行交流。特色農業主題QQ跨越三地州地域遼闊、多為山地、荒漠地區、居住生產游牧分散等地理問題,為農牧民提供農蓄牧業產、供、銷、農技、政策等即時性、互動性信息。

農業技術推廣站(agro-technical station)主要負責本地區農作物栽培、土壤改良、科學施肥、旱作節水農業、有害生物防治、農藥安全使用等重大技術以及優良品種的引進、試驗、示范與推廣;預報農作物有害生物發生動態、指導病蟲防治工作和農田墑情與旱情監測;負責組織農業科技信息服務、信息咨詢、技術講座培訓,發展科技隊伍;承擔種植業有關重大研究課題項目實施、信息工,等等??傊?,農業技術推廣站是立足于農業科技推廣與農業技術服務的綜合性信息管理與服務的平臺。

地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)又稱為“地學信息系統”或“資源與環境信息系統”。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。是在計算機硬、軟件系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。

“特色農業QQ群+農業技術推廣站信息+地理信息GIS模式”。以當地農業技術推廣站和氣象地理站牽頭建立本地特色農產品產、供、銷、農資信息等多主題農業信息QQ群。農牧民利用智能手機、平板電腦等手持移動終端設備隨時在QQ群中發送、接收農技信息或詢問農業技術、政策、天氣、地理等所需農業信息。多年來,南疆三地州遭受了歷史罕見的早春低溫雨雪冰凍災害侵襲,造成農畜牧業、林果業損失嚴重,這些氣候變化帶來的自然災害新問題,可以通過QQ群及時獲得各種地理氣象信息,積極應對,做好預防自然災害的準備。解決對氣候變化給農牧業、林果業、農畜牧業發展帶來的損失,通過農業產供銷QQ群信息服務打開特色農牧、林果產品的銷路,避免因滯銷所帶來的損失等。

(二)智能手機WiFi+微信+微博(Blog)+BBS+農業信息服務模式

智能手機(Smartphone)是指“像個人電腦一樣,具有獨立的操作系統,可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務商提供的程序,通過此類程序來不斷對手機的功能進行擴充,并可以通過移動通訊網絡來實現無線網絡接入的這樣一類手機的總稱”。通常具備無線接入互聯網的能力,即需要支持GSM網絡下的GPRS或者CDMA網絡的CDMA 1X或3G(wcdma、cdma-evdo、TD-scdma)網絡。

WiFi(Wireless Fidelity)是一種可以將個人電腦、手持設備(如智能手機、平板電腦等)等終端以無線方式互相連接的技術,又叫802.11b標準。WiFi在掌上設備上應用越來越廣泛,而智能WiFi手機、平板電腦就是其中一份子。用戶可以在WiFi覆蓋區域內快速瀏覽網頁,隨時隨地接聽撥打電話、瀏覽網頁、收發電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞、流媒體、網絡游戲等。電信、聯通和移動三大運營商不遺余力地對WiFi熱點覆蓋,幾乎任何地方都能搜索到三大運營商的WiFi信號。

微信(Kik)是騰訊公司于2011年1月21日推出的一款通過網絡快速發送語音短信、視頻、圖片和文字,支持多人群聊的手機聊天軟件。2013年注冊用戶過3億,完全免費,適用于手機網絡GPRS/EDGE/3G/WiFi。微信附身于手機,打通了傳統電信通信和移動互聯網的界線,以輕盈的新媒體技術重新構建了人際關系和溝通方式。

微信特點:1.支持發送語音短信、視頻、圖片(包括表情)和文字;2.支持多人群聊;3.支持查看所在位置附近使用微信的人(LBS功能);4.支持騰訊微博、QQ郵箱、漂流瓶、語音記事本、QQ同步助手等插件功能;5.支持視頻聊天;6.微行情:支持及時查詢股票行情。利用微信來發展即時的農業信息服務,可及時滿足農牧民急需的各種信息需求。

微博(Microblog)即微博客的簡稱,是一個基于用戶關系信息分享、傳播以及獲取平臺,用戶可以通過WEB、WAP等各種客戶端組建個人社區,以140字左右的文字更新信息,并實現即時分享。主要特點:信息快速,信息傳播的速度快。例如你有100萬聽眾,你的信息也會在瞬間傳播給100萬人。2013年新浪微博目前擁有4.5億的注冊用戶。微博的屬性是最適合在移動端發展,比較適合南疆三地州少數民族農蓄牧業地域遼闊、分散聚居的地理特點。

農牧民通過微博平臺,既可以在微博上瀏覽所需要的農業信息,也可在微博上各種農業信息內容供別人瀏覽,并適時發起“今年種植什么作物收益最好”、“特色農作物銷售利益最大化的途徑”、“今天天氣預報”等主題討論,與人們即時交流各種農業信息,全面盤活農業信息文化資源。

BBS(Bulletin Board System,英文縮寫BBS)即電子公告牌系統。通過在計算機上運行服務軟件,允許用戶使用終端程序通過電話調制解調器撥號或者Internet來進行連接,執行下載數據或程序、上傳數據、閱讀新聞、與其它用戶交換消息等功能。BBS是最經典的聊天室論壇交流方式,是一種非實時交流的電子信息系統。BBS也泛指網絡論壇或網絡社群,一般情況下每個BBS論壇都有其相應的討論主題。南疆三地州可以建立多種主題的BBS農業信息服務平臺。

“智能手機WiFi+微信+微博(Blog)+BBS+農業信息服務模式”。針對南疆三地州農村地廣人稀,農牧民居住和生產都比較分散,相互之間聯系不緊密,很大程度上制約了農業信息傳播的廣度與深度而提出的。用智能手機WIFI短信+微信+微博+Blog+BBS等無線上網手段獲得各類特色農業信息,創新農業信息服務無線上網運行機制,把農業信息通過無線網絡實時送到千家萬戶、專業組織和龍頭企業上來,形成各類專業組織帶農戶,以產業鏈、生產鏈、銷售鏈、旅游鏈、少數民族特色文化鏈構筑農業科技信息無線傳播的主干線,從而建立起三地州別具民族典型特色的新型多元化農村信息服務模式。

(三)手機農技短信+地理信息GIS+氣象信息模式

手機農技短信(Mobile phone Agricultural technology message)是指農業技術推廣部門或相關部門及時將有關農業的氣象、技術、突發自然災害等信息及時發送給農牧戶。這種方式的主要優勢是:一是針對性強。手機短信有實用、準確、可讀和時效性。二是到位率高。信息技術本身就可以監測到手機漏發并及時補發。三是覆蓋范圍廣。信息服務內容覆蓋了水稻、蔬菜、瓜果等主導產業,包括了農業政策、市場信息、突發氣候、病蟲情報和主導品種、主推技術等實用性強的資訊。四是服務對象反饋效果好。如北疆的手機報服務就很不錯。

“手機農技短信+地理信息GIS+氣象信息模式”。征對南疆三地州少數民族地處偏遠、居信分散和生產方式以游牧放養為主,固定上網不太現實,利用手機短信可以達到非常好的農業信息服務效果。在游牧過程中,結合本地的GPS地理信息和氣象信息服務,可以為少數民族在游牧中隨時了解氣象信息、地理信息和所需的農蓄牧技術短信,從而提高畜牧生產力,減少自然災害、天氣、迷路對游牧畜牧及農產品的影響,使農牧民通過農技短信解決急需的生產技術問題,提高游牧民的生產能力,加快了當地經濟的穩定發展,從而提高當地游牧農民的經濟效益。

(四)高校數字化圖書館+移動圖書館+文獻傳遞+農牧戶模式

移動圖書館(Mobile Library)是依托目前比較成熟的無線移動網絡、國際互聯網以及多媒體技術,使人們不受時間、地點和空間的限制,通過使用各種移動設備(如iphone、ipad、Kindle、PSP)等手持移動終端,實現自由定制咨詢問答、新聞、公告、新書推薦、定題信息推送、熱門書推薦、預約取書通知等信息交流功能。有四大功能:與OPAC系統的集成,實現紙質館藏文獻的移動檢索與自助服務;實現電子資源的一站式檢索與閱讀;與全國共享云服務體系集成,實現館外資源聯合檢索與文獻傳遞服務;構建信息交流互動平臺,任何人、任何時間、任何地點都可以獲取所需要的任何知識,是當今高校數字圖書館的基本功能和深層次服務之一。

文獻傳遞(Document Delivery)是將用戶所需的文獻復制品以有效的方式和合理的費用,直接或間接傳遞給用戶的一種非返還式的文獻提供服務,它具有快速、高效、簡便的特點。文獻傳遞是在信息技術的支撐下從館際互借發展而來,但又優于館際互借的一種服務,也是當前各大高校數字圖書館的核心業務之一。

“高校數字化圖書館+移動圖書館+文獻傳遞+農牧戶模式”。模式促進農業信息服務跟上當前信息服務節拍、向深層次信息服務發展?,F在,國內外的信息服務不僅僅是文獻查找,更向信息主題服務、知識內容服務等方面轉型。南疆三地州也必須充分利用高校數字圖書館核心業務方式來開展農業信息服務,將當前信息文獻檢索的創新檢索技術切入到南疆三地州的農業信息服務模式中來,對本地的農牧戶進行信息服務技能培訓,可以使農牧民獲得更多、更新、更快、更深和更全面的農業技術信息,促進三地州的農業技術服務向深層次發展,與內地看齊,從而達到加速三地州農業經濟的快速發展。

三、結語

構建以上四種農業信息服務模式,順應了少數民族信息服務“二級人際傳播作用大”的特征,滿足了少數民族農牧民信息服務的人際傳播偏好和風俗習慣。將當前計算機、通信和網絡信息技術應用于農業信息服務領域是推進三地州農業信息進村入戶的一個最直接有效的途徑和方式,也是破解農業信息服務“最后一公里”、“數字鴻溝”等難題的有效手段。以上農業信息服務模式使農牧民在游牧生產中隨時隨地獲得所需的各種農業信息,從而大大提高農牧民生產力,為實現南疆三地州農業經濟跨越式發展提供條件。

參考文獻:

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[3]趙君哲,綦群高.新疆南疆三地州新農村建設的思路創新[A].中國老教授協會.《“三農”問題與中部崛起》專家論壇論文集[C].中國老教授協會,2009(8).

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[6]胡艷麗.新疆扶貧開發中的農業科技創新問題研究[D].新疆大學,2012.

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[9]賀占軍.5年內國家將補助投資534億元支持新疆南疆三地州加快發展[N].中國民族報,2009-01-06001.

數字農業特點范文6

摘要:數字農業中大量時空數據分散在異構系統中,有著不同格式規范、概念術語、數學模型和分析推理方法。采用時空推理、本體論、語義Web和專家系統等技術建立一個數字農業時空信息管理平臺,對多源、異構的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?;谠撈脚_構建數字農業應用系統更加方便快捷。

關鍵詞:數字農業;時空推理;專家系統

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。基于該平臺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??偩纸⒘巳珖秶鷥鹊牟∠x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。空間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。

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