數字農業的發展趨勢范文
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摘要……………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
1“數字農業”的內涵…………………………………………………………1
2國外“數字農業”關鍵技術發展與應用……………………………………………1
2.1美國………………………………………………………………………………………1
2.2英國………………………………………………………………………………………2
2.3德國………………………………………………………………………………………2
3我國發展“數字農業”的緊迫性…………………………………………………2
4“數字農業”的發展趨勢………………………………………………………………3
4.1農業生產全流程智能化將逐步成為現…………………………………………………3
4.2農產品流通電商化發展將更加迅猛……………………………………………………3
4.3農業多元化公共服務將更加完善………………………………………………………4
5 “數字農業”的實踐策略……………………………………………………………4
5.1實現農業農村業務數字化和可視化……………………………………………………4
5.2推動數字農業技術創新…………………………………………………………………5
5.3提高農業農村經營管理數字化水平…………………………………………………5
結語…………………………………………………………………………………………6
致謝………………………………………………………………………………………7
參考文獻……………………………………………………………………………………8
摘 要
數字農業是將信息作為農業生產要素,用現代信息技術對農業對象、環境和全過程進行可視化表達、數字化設計、信息化管理的現代農業。數字農業使信息技術與農業各個環節實現有效融合,對改造傳統農業、轉變農業生產方式具有重要意義。本文總結了國外“數字農業”關鍵技術發展與應用,結合我國發展數字農業的緊迫性與當前數字農業的發展趨勢,對我國“數字農業”的發展提出了幾條實踐策略。
關鍵詞:數字農業;農業信息化;發展策略
Abstract
Content:Digital agriculture is a kind of modern agriculture that takes information as agricultural production elements, uses modern information technology to express agricultural objects, environment and the whole process visually, digital design and information management. Digital agriculture makes the information technology and all aspects of agriculture achieve effective integration, which is of great significance to the transformation of traditional agriculture and the transformation of agricultural production mode. This paper summarizes the development and application of the key technologies of "digital agriculture" in foreign countries. Combined with the urgency of developing digital agriculture in China and the current development trend of digital agriculture, several practical strategies are put forward for the development of "digital agriculture" in China.
Key words:Digital agriculture; agricultural informatization; development strategy
淺析“數字農業”發展趨勢與策略
1“數字農業”的內涵
“數字農業”是農業數字經濟的重要實踐。當前,學術界和工業界尚未能夠對數字農業形成統一的定義。通用名稱包括信息農業,精確農業,“ Internet + 農業”等等。本文中提到的數字農業基于農業信息化,在農業鏈的所有環節中都強調了下一代信息技術的重要作用,代表了農業產業的新視野。現代農業與信息化的緊密結合使可以充分利用數字技術。數字技術在促進農業發展方面發揮著重要作用,并且不斷的提高現代農業產業的數字化水平,支持農村戰略的實施。
2國外“數字農業”關鍵技術發展與應用
2.1美國
美國完善的農業產業基礎和數字技術體系促進農業發展。美國數字農業發展建立在農業生產高度專業化、規模化、企業化的基礎上,已經建成了完善的現代農業技術應用與管理系統。自20世紀90年代起,美國已開始應用數字農業技術,包括應用遙感技術對作物生長過程進行檢測和預報、在大型農機上安裝GPS設備、應用GIS處理和分析農業數據等,對大田作物進行生產前、中、后期的全面監測與管理。在21世紀初已經實現“3S”技術、智能機械系統和計算機網絡系統在大農場中的綜合應用,智能機械已經進入商品化階段。如JohnDeere公司的“綠色之星”精準農業系統,基于物聯網技術與“3S”技術搭建的新型精準農業管理系統,用以進行精細農作、農機管理、農藝管理和計劃管理,可繪制農場產量的“數字地圖”,在機械化生產大農場中的市場占有率達到了65%以上。在大數據、物聯網等數字技術飛速發展的助推下,美國數字農業技術已與農業生產的產前、產中、產后形成緊密銜接,應用范疇覆蓋從作物生長的微觀監測到宏觀農業經濟分析。此外,美國也已形成完善的技術服務組織網絡,美國服務類企業與公益機構可為經營主體提供較為完善的技術服務,例如美國農業技術服務組織(FSA)為農民提供豐富的信息。
2.2英國
英國信息化技術應用助推精準農業。信息化技術推動英國農業向數字化、智能化、精準化的方向發展。英國農村地區信息化基礎設施完備,互聯網、4G信號已實現基本覆蓋。在此基礎上,精準農業技術得以實現在農業的全方位應用,如借助遙感技術進行作物生產監測與產量預報、農業資源調查、農業生態環境評價和災害監測等;英國Massey Ferguson公司研發的“農田之星”信息管理系統,借助傳感識別技術和GPS技術能夠更為精準地進行種植和養殖作業、數據記錄分析和制定解決方案;智能機械已基本裝備衛星定位系統、電腦控制和軟件應用系統,能夠根據不同位置、不同質量的地塊情形實現自動化、精準化、變量化作業,同時可以采集作物信息用以制作電子地圖和調整生產策略。2013年英國啟動《農業技術戰略》,提出了應用大數據、物聯網技術和智能技術進一步發展精準農業,從而提升農業生產效率,如借助GateKeeper專家系統提供輔助決策和農場管理、LELY擠奶機器人等智能化設備在養殖場中的應用、自動感知技術在施肥施藥機械上的應用、二維碼技術在農產品產銷環節的廣泛應用等。
2.3德國
德國關鍵技術與設備的積極研發與推廣。在歐盟農業共同政策對數字農業的支持下,德國積極發展高水平數字農業,在農業生產高度機械化的基礎上,建立完善的計算機支持和輔助決策系統,提供數字農業綜合解決方案。德國投入大量資金與人力支持數字農業核心技術與智能設備研發,并由大型企業牽頭,如德國拜耳公司投資2 億歐元支持數字農業布局,已在60多個國家提供數字化解決方案,并旗下Xarvio品牌推廣數字農業,通過XarvioScouring識別系統高效識別和分析作物生長和病蟲害信息,幫助農民優化田塊單獨管理和農田統籌優化。擁有百年歷史的德國農業機械制造商CLAAS集團結合第四代移動通信技術和傳感器技術,實現收割過程的全面自動化。
3我國發展“數字農業”的緊迫性
今年雖然受到疫情影響,但我國大部分農產品仍然是一個“大年”,怎樣解決需求下降、部分市場關閉、物流受阻等難題,把農貨順利賣出去,讓農民實現豐產又豐收?加速數字農業發展是不二法門。
農業長期保持著傳統形態,技術進步一直較慢,特別是進入信息化時代后,農業技術滯后帶來的產業發展差距愈發顯著。隨著數字經濟的興起,越來越多的領域引入互聯網、大數據、人工智能等技術,實現了智能化、數字化重塑,生產率大幅度提高。2019 年,我國服務業、工業數字經濟滲透率分別為 37.8%、19.5%,但農業只有 8.2%,數字化改造的空間很大,需盡快趕上信息社會的發展步伐。
農業數字化轉型是農業現代化的必然選擇,也是破解目前農業難題的一劑良方,瞄準這個主攻方向,無疑將為農業高質量發展提供新動能,給予農民更多獲得感。對廣大農民來講,農產品銷售難的問題最頭疼,常常遭遇“多收了三五斗”的尷尬。可以說,農業數字化水平滯后,農產品質量不穩定、難以標準化、產銷信息不對稱等是導致農產品銷售難的主因。顯然,加快技術與傳統農業的融合,打造數字農業,對產業鏈進行全方位的數字化改造,使得傳統農業脫胎換骨,插上科技的翅膀騰飛,已成為農業發展新趨勢。
4“數字農業”的發展趨勢
4.1農業生產全流程智能化將逐步成為現實
物聯網技術在現代農業生產設施和設備領域中的應用極大地提高了現代農業生產設施和設備的數字和智能水平,實現了整個農業生產過程的數字化控制,實現了農業智能化生產和管理。它可以解決由托管服務流程引起的一系列問題。在種植業中,重點是如何精確控制生產環節,例如育苗,播種,施肥,灌溉和病蟲害防治。當前,荷蘭,日本,以色列和其他國家正在使用大數據,人工智能和信息技術來促進數字化,精確化和智能化作物種植的發展。
4.2農產品流通電商化發展將更加迅猛
電子商務的飛速發展為農產品流通提供了新的平臺和基礎。例如,美國著名的新鮮食品電子商務公司LocalHarvest是一個平臺,該平臺整合了有機農業的上下游,并連接了中小型農場和消費者。LocalHarvest平臺基于從相關農場收集的基本信息來支持地圖搜索系統,使消費者能夠搜索本地社區周圍的農場并購買難以保存的新鮮農產品,例如蔬菜和禽蛋。農產品在快速物流系統下,可以快速送到消費者家中,從而大大提高農產品物流的效率和質量。
值得欣喜的是,近年來,全國各地與各大電商平臺紛紛投入大量資源,重構產業鏈,培植人才,發力促進農產品上行。以河北省為例,近年來積極引入農業電商龍頭企業,與阿里巴巴、京東、拼多多等電商平臺開展合作,持續在直播助農、農產品品牌孵化、新農商人才培養等領域,合力打造河北數字農業“新基建”。可以看到,利用大數據和分布式人工智能技術匹配優化資源,將需求傳導給供給端,有效緩解了供需信息不對稱造成的產銷脫節。在互聯網科技力量的加持下,傳統農業的“痛點”也得到有效解決,進一步打開了農產品從田間到餐桌的通路。
隨著電商農產品銷量的快速增長,廣大農民亦受益匪淺,農業生產模式發生重大變化,以需求引導生產、訂單式農業逐漸成為主流,精準種植、數字營銷提升了農民收入水平,促進更多農民融入數字農業的場景里。以往很多滯銷農產品位于貧困地區,數字農業重塑產業鏈,幫助貧困戶掌握技術、融入市場,實現了造血扶貧。實踐證明,此種創新扶貧模式具有很強的活力。比如,拼多多的“農地云拼”模式得到國務院扶貧辦的肯定,榮獲了今年的“全國脫貧攻堅組織創新獎”。截至 2019 年底,拼多多平臺直連的農業生產者超過 1200 萬人,累計帶貧人數超百萬。
4.3農業多元化公共服務將更加完善
通過將移動互聯網和大數據等頂尖技術運用在農業公共服務,農業服務也更加便利和靈活。這也是數字農業發展的重要趨勢。一些國家為了促進數字農業的發展,在農業信息化和農業公共服務方面做出了很多努力。
5 “數字農業”的實踐策略
5.1實現農業農村業務數字化和可視化
加快建立涵蓋農業資源,農村產業,生產管理,產品質量,農業機械設備和農村治理的數據庫。利用地理空間信息技術和遙感技術整合空間數據,獲取耕地資源,漁業水資源,糧食生產功能區,現代化農業園區,特色農產品優勢區,特色鮮明的農業村莊,生產經營實體,村莊分布等數據。地圖存儲在數據庫中,使農業和農村資源數據立體化。通過集成的農業調度系統,現場定點監控系統,集成的遙感信息,無人機觀測和地面傳感器網絡,可以建立農作物的空間分布。通過農作物的空間分布,重大自然災害和其他動態空間圖,形成了一個一體化的全域地理信息圖,為農業生產和管理的科學指導奠定了堅實的數據基礎。
5.2推動數字農業技術創新
創新,始終是鄉村振興的內生動力。要實現鄉村振興,離不開“數字農業”助力。手機變成新農具、直播成了新農活、數據成為新農資,隨著農業新業態新模式競相涌現,數字經濟發展紅利惠及三農必將更加給力,而農業信息技術已然成為數字農業發展的關鍵支持。未來依靠農業科學院和大學等農業科學研究和技術開發機構來充分發揮農業科技企業作為創新主題的作用,促進數字農業領域的“產學研”合作,并著重于先進技術和核心技術。為了提高對關鍵技術的了解和研發,精確操作和智能決策的數字化管理,智能設備的變量修改和應用,農產品的靈活處理,區塊鏈等技術,3S 加速,智能識別,模型仿真,智能控制和其他軟件和硬件產品數字農業的綜合應用,了解數字農業技術標準和規范體系的建立,數字農業技術創新以及應用服務系統的持續改進。
5.3 提高農業農村經營管理數字化水平
當前,就中國電子政務項目的發展而言,農業部門中的電子政務服務水平不能完全滿足領導決策應用程序和公共商務應用程序的功能要求。農業信息服務的總體水平有待進一步提高。同時,這意味著中國農業信息服務具有巨大的發展和利用空間。因此,有必要進一步擴大移動互聯網技術,云計算,大數據等先進技術在農業信息服務領域的應用,并通過建立靈活,便捷,高效,透明的農業生產經營管理體系,為農民提供更多便捷和信息服務。在信息公開,政府公共關系,信息服務,辦公室工作等方面,充分利用農民信箱和便攜式農業和農村地區的服務功能,提高了園藝,畜牧,水產品,田間管理和智能化管理水平。著眼于整個農業產業鏈的要求,以提高勞動生產率,研究和推廣適用于不同地形和環境的農業機械,并進一步促進農業“機器換人”。
結 語
數字農業的發展實現了對農業生產的自動,精確控制,智能和科學管理,提高了農業的可控性,降低了生產成本,并減少了環境污染,使農業向精準,環保和可持續的方向發展。此外,農村電子商務的發展可以有效克服農業產業化經營的不利因素,可以簡化交易聯系,提高交易效率,降低成本,消除農民對庫存余額的擔憂,并縮短生產周期。努力為農民提供更多的商機。由于時間和空間的限制,內容的選擇空間也越來越廣,這對于提高農業生產經營管理人員的科學文化素養具有重要意義。
致 謝
在這篇論文的撰寫過程中,我遇到了很多的困難和障礙,但都在老師、領導、同事、同學和朋友的幫助下順利解決了。尤其要強烈感謝周波老師在千里之外給我們線上授課進行指導和幫助,不厭其煩地為我們解答疑問、傳授知識,讓我非常感動,在此向幫助和指導過我的各位老師表示最衷心的感謝!
同時也要感謝這篇論文所涉及到的各位學者,本文引用了數位學者的研究文獻,如果沒有各位學者的研究成果的幫助和啟發,我將很難完成本篇論文的寫作。
同時也要感謝我的領導、同事、同學和朋友,在我寫論文的過程中給予我很多素材,還在論文的撰寫和排版過程中提供給我很大的幫助。由于我的學術水平有限,所寫論文難免有不足之處,懇請各位老師和學友不吝批評與指教。
參考文獻
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篇2
關鍵詞:計算機;圖像處理技術;發展趨勢;應用
中圖分類號:TP18 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)11-2640-03
隨著計算機技術的不斷發展,計算機已成為現代文明發展的重要標志。基于計算機技術的廣泛應用,現代人的生產生活方式發生了巨大變化。計算機圖像處理技術是計算機在社會生活中廣泛應用的技術之一,其強大的功能,決定了其廣泛的應用領域及社會價值。當前,計算機圖像處理技術的發展前景光明,各類計算法的出現、已有算法的完善,都在很大程度上豐富了其應用領域,提高了其應用價值。對此,筆者結合計算機圖像處理技術要點及研究方向,分析了其未來的發展趨勢,論述了在生產生活中的具體應用,強化對計算機圖像處理技術的認識。
1 計算機圖像處理技術概述
1)計算機圖像處理技術的概念。計算機圖像處理技術是指,利用計算機技術對圖像進行處理分析,進而得出圖像中所含的信息供研究所用。也就是說,該技術的要點在于:首先,將所要研究的圖像進行轉化,轉化為計算機能夠識別的“數字矩陣”,因為只有這樣,才能將圖像存放至計算機中;其次,對存放在計算機的圖像進行處理,其中,各類計算法是最為常用的處理手段。最后,在相關技術的處理之后,得出所需研究的圖像信息。
2)圖像的分類。對于計算機圖像處理技術的認識及研究,因對圖像的分類有所了解。對此,筆者基于圖像的數字化,對圖像的類型做了如下歸類。
數字化圖像。隨著科學技術的不斷發展,圖像已朝著數字化方向發展。而且,數字化圖像具有處理方便、精度高等特點,符合現代社會的需求;
模擬圖像。模擬圖像在現實生活中十分常見,如光學圖像、平時照相的圖片等,都是模擬圖像。所以,模擬圖像具有輸出簡單,但靈活性、精度差的特點。這就造成其在一些方面,具有一定的限制性。
2 計算機圖像處理技術的要點及研究方向
隨著計算機技術的不斷發展,計算機圖像處理技術也相對比較成熟,在諸多領域均有所應用,如農業、工業生產、刑偵以及生物醫學等領域。那么,計算機處理技術的要點及研究方向,主要體現在以下幾個方面:
1)圖像數字化。在數字化時代,圖像數字化已成為社會的需求。圖像數字化的實現需要基于兩個步驟:一是采樣;二是量化。在這兩步驟之后,計算機便可以對數字化圖像進行處理。而且,計算機圖像處理軟件比較多,如CorelDraw、Photoshop等,是日常圖片處理中經常使用的軟件。在圖像處理軟件的處理下,實現對圖像的轉換以及修飾等操作,進而達到預期的圖像處理效果。
2)圖像的還原及增強。在很多情況下,需要對圖像進行處理,如消除噪聲以實現圖像的還原和增強,以獲取更高質量的圖像。
圖像還原。由于某些因素的影響,如環境、設備等因素,導致圖像失真或模糊。那么,原始圖像不利于圖片信息的獲取,便需要進行圖片處理,提高圖像的質量。如,基于幾何校正、大氣影響校正,以實現對降質圖像的重建。
圖像增強。為了使數字化圖像更加的高質量,需要對圖像進行增強操作,讓圖像更加細致,以便于計算機的識別分析。對此,圖像增強的要點在于實現圖像的高清晰度。目前,圖像增強主要有兩種方法,具體如下:
干擾抑制。對圖像進行多圖像平均或低通濾波等處理,實現干擾抑制;
灰度等級直方圖處理。當前,該處理方法使用十分普遍,也就有較好的圖像增強效果,如霧霾圖像的處理,就廣泛運用該方法。該處理方法是利用灰度等級直方圖對對比度不強的圖像進行處理,進而實現對細微局部的清晰處理。
3)模式識別。其實,對圖像的處理,其最終都是需要“識別”的。所以,模式識別是計算機圖像處理技術的重要研究方向,具有十分重要的研究價值。在現實中,如指紋的鑒別,就是最為典型的例子。由于每一個人的指紋都是唯一的,所以其指紋的圖案、端點及交叉都存在唯一性,可用于人身份的準確鑒別。
4)圖像編碼。在某些特定需求的情況下,需要對圖像進行處理。圖像編碼技術主要用于圖像的傳輸以及數據的壓縮等領域。當然,在進行處理的過程中,需要注意這么幾點事項:一是圖像的處理過程中,應盡量對一些多余的信息進行刪除處理,這樣可以提高圖像數據的傳輸、壓縮等操作;二是基于人的視覺心理特性,采用混合編碼或預測編碼的方法,實現對圖像的編碼操作。
3 新時期計算機圖像處理技術的發展趨勢
在新的歷史時期,計算機圖像處理技術發展迅速,諸多新算法的出現,如形態學、人工神經網絡、分形幾何等,不僅豐富了計算機圖像處理技術的理論,而且推動了計算機圖像處理技術的發展。所以,近年來,計算機圖像處理技術正朝著如下的方向發展:
1)計算機圖像處理功能集成化。隨著現代社會發展的日益需求,實現計算機圖像處理技術的功能集成化,如將圖像處理功能集成在芯片之上,那么,具有十分重要的意義。所以,這方面是當前研究的一大熱點。
2)算法的不算完善及出新。近年來,各類算法正不斷地完善,并且諸多新的算法也出現,如分形集合、人工神經網絡等。無論是算法的完善還是新算法的出現,都在很大程度上提高了圖像處理的精度、速度等要素。
3)實現“實時動態圖像技術”。這一技術是圖像處理技術的重要發展趨勢。該技術不僅在已有技術的基礎上結合人工智能、成像等技術,而且具有廣泛的社會效益和運用領域。所以,該技術發展的成熟,勢必推動諸多領域的發展,創造更多的社會價值。
而對于我國而言,我國在計算機圖像處理技術領域,近年來的發展也十分迅速。無論是在理論研究還是在實踐研究,都取得了一定的成果,與世界發達國家接軌。如,在數據獲取方面,我國自主研制的對地觀測衛星系統;在醫療衛生領域,也形成相對比較成熟的技術。這些研究的成功及運用,極大地推動了我國的現代化建設,強化了國家安全建設。
4 計算機圖像處理技術的應用
由于計算機圖像處理技術的不斷發展,其所運用的領域也日益多元化。如,農業、醫學、氣象等領域,都有計算機圖像處理技術的運用。所以,筆者結合計算機圖像處理技術的實際運用情況,作如下的具體闡述:
1)計算機圖像處理技術在農業方面的應用。當前,計算機圖像處理技術在農產品加工中應用廣泛,并取得較好的應用效果。基于計算機圖像處理技術,實現了農產品機械自動化操作,這在很大程度上提高了農產品的加工效率,而且節省了大量的人力資源。當前計算機處理技術在農業中最典型的應用當屬“蘑菇自動化采摘系統”。該系統的原理就是基于計算機圖像處理技術,實現對機器人的控制,進而做到蘑菇采摘的自動化。在機械自動化的背景下,不僅提高了蘑菇采摘速度,而且提高了蘑菇采摘的質量。當然,我國計算機圖像處理技術在農業中的應用仍有待進一步深入,以實現農產品采摘到價格一體化。
2)計算機圖像處理技術在紡織業中的應用。對于紡織業而言,計算機圖像處理技術可以對原料進行更好地檢驗及分析、對成品進行更好地評價,這就在很大程度上提高了過去人工檢驗的諸多弊端。所以,計算機圖像處理技術在紡織業中的應用,讓傳統的諸多操作正發生著巨大的變化。
首先,傳統檢驗、分析以主觀評定法為主,基于計算機圖像處理技術,實現了“特征識別模式”,極大的提高了評定的客觀公正性;
其次,計算機圖像處理技術的不斷發展,尤其是拓撲理論及遺傳算法的不斷完善,進一步提高了其在紡織業中的應用效果,實現了對產品質量的有效控制及評定。所以,計算機圖像技術的發展及應用,給紡織業帶來了革命式改變;
再次,對于紡織產品的線質量檢測,實現了CIMS系統的自動檢測。這一重要環節上的應用,集中體現了計算機圖像處理技術在紡織業的應用價值。
3)計算機圖像處理技術在交通領域的應用。當前,道路交通日益發達,如何構建安全的道路交通,就需要各類現代技術的,而攝像監控系統是其最常見的應用之一。在交通紅綠燈處,攝像頭將交通違章行為的圖像以記錄下,之后傳輸至計算機端,并進行相關的保存。在這一系列的監控之中,無論是自動檢測識別還是保存,都應用到了計算機圖像處理技術。所以,計算機圖像處理技術在交通領域的應用,不僅方便了交通違章違法行為的記錄,而且為交通安全構建起了“天眼”系統,具有十分重要的社會價值。
4)計算機圖像處理技術在工業領域的應用。隨著現代工業的不斷發展,自動化工業生產模式以成為其發展的必然性。而這一切的發展很大程度上取決于計算機。所以,計算機圖像處理技術在現代工業生產中有著廣泛的應用,并且社會價值十分突出。例如,現代工業生產線的識別系統,就廣泛運用計算機圖像處理技術,以實現對生產線的精準控制,進而達到自動化生產。當然,計算機圖像處理技術在工業生產中的應用還很多,并且隨著計算機圖像處理技術的發展,其運用范圍將更加地廣泛、社會價值更高。
5 結束語
在信息科技時代,計算機圖像處理技術已廣泛應用于社會的各個方面,在很大程度上推動了現代社會的發展。隨著計算機圖像處理技術的不斷發展,其應用性和社會價值將更加的突出。計算機圖像處理技術的發展,正朝著數字高清化、集成化方向發展,尤其是各類新算法的出現、已有算法的完善,在很大程度上推動了計算機圖像處理技術的發展,讓其更加具有廣泛的應用性和社會價值。
參考文獻:
[1] 張穎.關于計算機圖像處理技術的應用研究[J].計算機光盤軟件與應用,2011(20).
篇3
關鍵詞:測繪技術;測量;現狀;趨勢
測繪技術是以應用為目的的學科,隨著科學技術的發展,測繪技術正由原來的傳統測量技術向著現在的科學技術密集型的方向發展,出現了越來越多的新方法、新手段、新儀器,并隨著測量技術的發展,應用范圍不斷擴展,由原來的大地測量、施工測量等向地下管線測量、工業測量等方向擴展。
一、測繪技術的發展現狀
隨著科學技術的發展,尤其是當前空間技術和信息技術的發展,測繪技術得到了迅猛的發展。測繪技術可以分為外業與內業兩個部分,外業主要是外部的測量工作,內業是指內部的數據處理。
(一)在測繪數據獲取方面
測繪技術是一門應用科學,是通過對測量理論和測量技術進行研究,制定出一定的技術方案,從而得出準確的測繪數據以服務于工程建設的一門學科,作為測繪技術的一個主要過程,數據的獲取方式目前正發生著巨大的變化,不論是測繪工具,測繪方式的變化還是測繪范圍都發生了巨大的變化,以下我們一一來看:
1.工程測量的工具正由原來的光學機械一體化向著光學、微電子、計算機、機械一體化方向發展,傳統的測量儀器有三角高程網、導線網、布設三角網等方法,現在則主要采用三邊網、邊角網、通過對距離、角度以及高差等來確定大地的平面坐標和高程。施工放樣測量中則具備了連續自動跟蹤和連續顯示的功能。
2.隨著科學技術的發展,尤其是空間技術的發展和空間測繪精度的不斷提高,在工程建設當中逐步使用了GPS定位技術和GIS地理信息系統。在一定程度上實現數據的采集實時化、自動化和數字化。
3.隨著科技的發展,對工程的測量越來越嚴格以及測量技術的不斷發展,測繪技術的應用范圍越來越廣,逐步貫穿于工程的規劃、實施、和后期的質量跟蹤等工程建設的全過程。同時工程測繪的技術應用方式也越來越多,有以前簡單的高度測量、水平測量等向著實時測量、定位測量等方向發展。
(二)在測繪數據的處理方面
測繪數據的處理方式也有原來的人工進行或者簡單通過數據錄入計算機制定成轉變為自動化、實時化、數字化的方向發展。
隨著現代計算機技術和互聯網技術的發展,各種具有一定處理能力的工程測量設備層出不窮,數據處理也逐步實現實時化、動態化,數據測繪軟件也多種多樣。對數據處理的流程進行了規范,實現了數據從采集、處理、報表打印、質檢、歸檔等一系列過程的自動化,工程數據的采集逐步向移動終端靠攏,終端與系統之間逐步實現系統化,一體化。實現了數據處理平臺與數據采集終端的無縫對接,實現了工程數據的自動化處理、封閉空間地塊面積的自動計算、CAD圖形的重復實體檢查等功能,有效的提高了測繪人員的工作效率。另外,由于實現了數據采集終端與處理平臺的無縫對接,因此,這也將客戶、作業人員和檢查人員之間的緊密的銜接在一起,有效提高了工作質量。
二、測繪技術的未來發展趨勢
隨著當前科學技術的高速發展,測繪技術也取得了重要的發展,當前測繪技術存在著以下幾種發展趨勢:
(一)三維測繪技術走向實際應用
隨著當前計算機技術的發展,尤其是autoCAD等工程制圖軟件的應用,為測繪目標在計算機技術中三維表現提供了基礎。傳統的測繪技術是2+1維的形式,2即平面圖,1是目標的高程。而三維測繪是指通過測量儀器確定測量目標的三維坐標,確定三維目標的幾何形狀、空間位置和結構,通過計算機將其整合為一體,在計算機上在線物體形態的一種測繪技術。當前他已在城市規劃、工程施工、工程設計、工業測量、廠礦技術改造方面得到了一定程度的應用。它在實際的測量中需要用到攝影測量儀器、全站儀、衛星定位測量系統、關節臂三坐標量測儀、三維激光掃描儀等,前五種我們可能比較熟知,三維激光掃描儀是近年來新興的一種三維測量儀器。盡管三維測繪技術已進行了一些簡單的工程測繪應用,但是三維測繪技術仍存在著許多缺陷。首先,作為一門新興的測繪技術尚沒有一個完善的標準和規范,實施起來沒有一定的標準可以參照,給工作帶來了很大的困難,因此,國家應盡快制定出相應的標準和規范;其次,對三維系統的研究尚沒有一個比較完善的理論;第三,可用的數字測圖軟件仍比較少,不利于三維測繪技術的大規模應用。
(二)地下管線的探測與管理
地下管線是城市的重要基礎設施,是城市發展的生命線,隨著城市的快速發展,城市管線的發展成為城市發展的一個重要瓶頸,因此,測繪技術在地下管線測量方面的應用也越來越多。打破政府部門之間的管理壟斷,摸清完整準確的地下管線信息成為一個重要的課題,為了掌握地下管線的完整準確的信息,建立城市地下管線管理系統,前期的地下管線普查十分必要,并動態更新地下管線數據,由于當前沒有一個合理的管理機制和參照標準,很多城市的地下管線建設都逐漸走向了死胡同。因此,當前,地下管線的檢測主要有以下主要內容:智能管道機器人、變頻式調相地址雷達研究、地下管線的數字化系統研究。
(三)數字地理空間框架的建設
隨著IBM公司,指揮地球概念的提出和我國物聯網建設的不斷推進,全國很多城市都提出了數字城市、數字社區的建設。以支持電子政務、電子商務、電子教育、電子社區的發展,推動整個城市的數字化。目前,數字地理空間框架的建設主要包括數字地理空間框架的政策法規的標準體系建設、數字地理空間的地理空間框架建設和數字地理空間框架的數字地理空間的交換體系建設等。城市管理機構在其上層構建城市地理空間的公共服務體系,像智能交通、智能農業、智能醫療等服務都將基于此地理信息系統。
結語:
隨著我國經濟的不斷發展,將會有越來越多的或龐大、或復雜、或精密的工程需要越來越高的工程測繪精度。三位測繪技術、地下管線的智能化探測和管理以及數字地理空間的建設將是未來測繪技術的發展趨勢。因此,我們應不斷學習新知識,以適應當前工程測繪向數字化、信息化、信息化和電子化的方向發展。
[參考文獻]:
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>> 網絡大潮中科技期刊發展探討 淺談知識創新中科技期刊的作用 科技期刊科技術語標準化研究 關于科技期刊市場化的思考 科技期刊的市場化淺析 科技期刊數字化服務趨勢探索研究 中國科技期刊的電子化模式分析 科技期刊的數字化轉型實踐 淺談科技期刊數字化利弊 探討科技期刊特色化發展的途徑 科技期刊現代化改革之淺析 科技期刊運營探析 移動終端應用在科技期刊移動出版營銷中的作用 大數據對科技期刊信息傳播價值鏈的影響與變革 淺析科技期刊傳播市場資源配置及市場定位 科技期刊審稿編輯在信息傳播中的作為 網絡經濟環境下科技期刊編輯工作的挑戰和機遇 網絡環境下科技期刊的可持續發展 增強網絡環境下農業科技期刊的特色 互聯網環境下科技期刊編輯的初審工作 常見問題解答 當前所在位置:l
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篇5
1測控技術概述
測控技術是現代信息技術中包含的一種最為突出的技術類型,該項技術已經應用到了各行各業中。測控技術主要由以下五部分組成,分別為:一、控制器,它是測控技術中的核心組成部分,協調著整個系統的正常運行,相當于我們人體中的大腦部分,因此也是測控技術的指揮中心,該部分主要由計算機及單片機構成,每一個零件都十分重要;二、測控應用軟件,由三個子部分共同組成,其中包括能夠被執行的測控應用程序、功能接口應用程序以及儀器驅動器;三、程控設備,該項設備的主要作用是信息的存儲和顯示,如果測控技術中缺少該項設備就不能在第一時間將有用的信息傳至控制器進行有關操作,因此程控設備在測控技術中也十分重要;四、總線與接口,它的主要作用就是將程控設備和控制器進行連接,保證通信線路的通暢,從而實現信息的快速傳遞;五、被測對象,對于該項組成部分,只要將相關的硬件接口與其相連接即可。
2現代測控技術的特點
2.1智能化
當前,各行各業都在強調生產和工作的智能化、自動化,從這個發展趨勢來看,智能化已經成為了時展的特色之一,現代測控技術作為一門新興的技術,也在順應時展的規律,向著智能化的方向發展,比如,現代測控系統中的很多設備和儀器都實現了智能化,以計算機為基礎的操作系統使測控設備的使用更加便捷。而且隨著人工智能和微電子控制技術的不斷發展,測控儀器的智能化程度會有更大的發展空間,而通過測控技術獲得的信息和數據也會更加精準,這些數據會給工作人員提供更準確、更詳細的依據,并間接促進企業生產效率的提高。
2.2數字化
數字化就是將復雜的信息轉變為具體的數據或數字,然后利用這些數據或數字構建穩定的、可靠的數字模型或程序,然后與計算機技術相結合,對復雜多變的信息進行處理。在今后相當長的一段時間內,數字化將是現代測控技術的發展趨勢和必然結局,因為,當前的測控技術已經呈現出了數字化的特點,比如,傳感器數字化、信息處理數字化、通信設計數字化、多媒體技術數字化、信息共享數字化等。
2.3網絡化
隨著互聯網的發展和普及,網絡技術的應用范圍越來越廣泛,給人們的生活和生產帶來了極大的便利。此外,網絡不僅有普及性的特點,還具有很強的實用性和滲透性,已經和測控技術相互融合,使測控技術呈現出了網絡化的特點,而且隨著網絡技術的不斷發展,現代測控技術的工作效率將會大大提升。
3電子技術中測控技術的應用
3.1在傳感器技術中的應用
傳感器技術是測控技術主要應用方向,隨著測控技術的發展,它在傳感器方面的應用也越來越廣泛,出現了為數字化傳感器、新型傳感器、集成傳感器以及智能傳感器,在上述四項應用了測控技術的傳感器中,最常見的傳感器為數字傳感器,它常被用于銀行、醫院等一些特定場所的監控系統中;而新型傳感器的應用最為重要,不僅廣泛應用于城市管理、工農業、搶險救災等行業中,更應用于軍事、國防行業中;一般情況下,在壓力、溫度等測量方面應用的傳感器為集成化傳感器;智能傳感器主要使用在心內壓、火車運行狀態等的監控中。
3.2在遠程測控技術中的應用
遠程技術也是測控技術的一個主要應用方向,現階段實現了遠程測控技術與網絡技術的融合,不僅為社會人們生活提供了更大的便利,同時也促進了工業行業的發展與進步,在社會發展中發揮了比較巨大的作用[2]。目前,遠程測控技術主要包含以下兩方面內容:一、專線通信遠程測控技術,該項技術更適用于型號相對較大的工程監控工作、石油運輸工作的遠程監控以及核電站監控的工作中;二、無限通信遠程測控技術,該項技術應用起來更為方便,因此,廣泛應用于人們的日常生活之中,例如煤氣、水、電等相類似的自動抄表工作中。隨著社會的進步與發展,由于該項技術能夠減少人力,節約時間,會更廣泛的應用于人們的日常生活領域。
3.3在現代測控總線技術中的應用
總線技術主要是指將設備中的各個部件與處理器相連接的技術,合理使用該項技術能夠有效提高系統結構的合理性、開放性以及可靠性,不僅能夠使系統內部原有的復雜結構發生簡化,而且能夠在提高系統部件便捷性的同時降低系統成本,由于使用測控技術的總線技術具有以上優勢,因此在企業管理與發展中更加重視起來,同時也有效提高了企業自動化管理程度。
3.4在虛擬儀器技術中的應用
虛擬儀器技術中不僅使用了計算機技術,更使用了測控技術,因此,該項技術既具有交互性和靈活性強的特點,又具有功能強大的顯著優勢,現階段,在實際生產生活中得到了廣泛的使用,不僅能夠將其利用于農業領域的自動秧苗分析系統中,實現對種子發芽情況和秧苗數量的預測,強化了農業對秧苗的管理與控制,而且能夠應用于電子技術、農機現代化等相關領域。
結束語
綜上所述,時代在不斷發展,科技在不斷進步,為了適應社會發展的需求,測控技術作為電子技術的重要組成部分,會越來越成熟、越來越完善,其應用范圍也會越來越廣泛,為了滿足人們的生產和生活中日益提高的應用要求,我們應當不斷加強對現代測控技術的研究,使其促進企業生產效率的提升,進而為社會經濟的發展做出更大的貢獻。
參考文獻:
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篇6
關鍵詞:園藝植物、可視化、研究進展
中圖分類號:TU986文獻標識碼: A
一、前言
近40年來,以作物群體階段發育和干物質積累為對象的作物生長模擬研究得到了長足發展,各種模型及基于模型的作物輔助決策系統在農業生產中也已得到初步應用。但以個體或群體形態結構為研究對象的植株可視化卻是近幾年才發展起來的,目前已成為作物模擬研究新的領域。可視化研究是植物結構模擬技術和虛擬現實技術在作物生長模擬中的應用。隨著信息農業的發展,作物生長過程可視化必將進一步深入。本文簡要介紹植物可視化研究的國內外研究進展和今后的發展趨勢。
二、探析園藝植物可視化的研究現狀
1、交互式設計的全程模擬應用
在園藝植物可視化的發展軌跡上,如何實現簡單、便捷的方式來實現植物幾何模型的重構,具有深遠的意義,交互式植物結構的設計,正好迎合了模擬植物形態的軟件需求,在具體的應用中圓,通過利用植物參數的準確記錄,對植物進行資源整合,尤其是運用在園藝植物方面,提供引導式的操作界面,對節間數量、分枝個數等參數進行設定,系統會根據這些參數自動生成植株的初始結構狀態,隨后,用戶還可以進行交互式的調整,該系統有利于用戶設計三維植物的形態。在此基礎上,通過花卉圖的建立,采取融合算法,利用草圖原理生成的花排列模型效果,很好地實現園藝植物的可視化管理,提升結構應用需求。
2、三維立體感的真實感繪制效果
在園藝植物可視化的真實感模擬上,都可以通過現代技術的輔助手段來實現,通過將各種復雜的植物結構等掌握,呈現不同的幾何模型,采取真實的結合模型表現手法,包括紋理映射、細節模擬、物理模擬等,在技術的應用上,主要通過顏色紋理、凹凸紋理和過程紋理等手段,直接從植物的果實圖中截取有效的信息,作為一種紋理圖片,并進行真實的造型以及結構修補,將曲面中的所有小四邊形網格對應進行貼圖,通過紋理映射和各種葉脈生成算法可以增加真實感效果,通過將物理模擬引入真實感繪制技術中提高了植物幾何模型的真實感,并提出了一種基于質點一彈簧系統的植物器官變形模擬方法。
三、存在問題與研究趨勢
1、植物與環境相互作用的生理生態機制
植物生長離不開生態環境。溫度、光照(輻射)、水分、營養等不但影響到植物的產量、質量,還影響到植物的形態。不同生長環境下的植物生長有不同的結構特征。根的向水性、日長對感光性植物開花期的影響、干旱時作物葉片的方位取向更多地平行于行向等,說明生長環境對植物有強烈的導向作用。因而,植物可視化研究中,分析植物與環境的關系必不可少。植物與環境的關系研究主要分兩種類型:一是環境條件對植物生長的單向脅迫,如日長、溫度等氣候條件對植物生長的影響,土壤、障礙物、植物剪枝等環境和植物管理措施對植物生長的制約。二是植物與環境互反饋機制。在可視化模型中引入植物與環境相互作用的機制,使模型能模擬相鄰植株之間、同一植株內不同器官之間的相互規避、光競爭等。但這種機制尚不能使模型具有植物結構與功能的反饋能力。
近年來的研究中,已開始將基于機理過程的生理生態模型與可視化植物模型結合起來,應用前者模擬生態環境和栽培措施對植物的生物量、器官形成與發育的影響;應用可視化模型模擬植物的形態結構、冠層的微氣象條件、對資源的獲取等。如將Vlab系統與生理生態模型Ozcot昆蟲模型結合,虛擬棉花形態結構與害蟲行為,確定控制害蟲的農藥最佳噴施方案(Hanan,1998)。將AMAP模型與棉花模型GOSSYM結合,模擬環境脅迫對棉花生長的影響(deRefye,1997)。Hanan等將棉花生長模型與可視化模型(L―COTTON)相結合,研究了棉花生長過程的可視化。上述研究一般只考慮生長模型的輸出參數如何在可視化模型中的應用,而對可視化模型的輸出制約生長模型的研究較少。這主要由于生理生態模型提供的是作物群體水平的數據,而可視化模型需要的是植株個體、器官水平的數據,二者參數類型不同。因此,欲實現生長模型與可視化模型的更好融合,尚有待進一步分析。郭焱等引建議跨越目前虛擬模型與生理生態模型之間的界限,構建將植物的形態結構與功能一體考慮的新型虛擬模型。即根據形態模型模擬植物對資源的獲取,計算植物的光合產量;利用生長模型進行光合產物分配,模擬植物發育進程和器官生長。這樣,模型以并行機制將環境條件、植物形態結構與生理生態過程緊密結合起來,并使模型具有結構與功能的反饋能力,使模型更符合植物生長機制。但上述技術路線要求對植物生理生態和群體結構及功能有更深入的理解,否則是難以實現的。
2、冠層與根系耦合虛擬
至目前為止,植物可視化研究一般將冠層與根系分開討論,而對冠層與根系的耦合研究較少。由于植物生長是地上部與地下部的協同生長,植物對逆境的適應是通過冠層與根系的協同作用得以實現的。干旱時,根系通過向深處生長以獲取地下水,冠層葉片亦通過卷曲等措施減少植物的水分蒸騰;濕潤時,根系通過發生側生根或支根,加強對水分和養分的吸收,葉片的蒸騰也處于無脅迫狀態。因此,構建根冠耦合的可視化模型,可更好地體現生態環境和栽培措施對植物生長的影響。Prusinkiewicz等利用植物體冠層與根系通過物質流實現平衡生長的原理,構建了冠層與根系耦合生長的模型。但上述模型對耦合機制的生理生態影響未作深入分析。當然,根冠耦合的生理生態機制將涉及土壤中的水分和養分遷移運轉、土壤與根系的養分與水分交換、植物體的水分運輸、冠層與大氣的水分交換等一系列過程。因此,加強多學科的融合是植物可視化研究的必然選擇,植物根冠耦合研究勢必成為植物可視化未來的研究重點。
四、園藝植物可視化研究的前景展望
盡管數字化研究取得了一定的長足的發展。并發展到了一定的程度,由于園藝可視化的研究起步比較晚,在園藝植物可視化方面還存在一定的技術和其他方面的不足。現有的園藝植物可視化研究成果與預期應用之間還存在一定的差距。如模型估產是園藝植物可視化的一個重要應,可用來研究如溫度、CO2濃度、降水等未來氣候條件對園藝植物產量的影響閣。但目前園藝植物模型更多的停留在針對植物模型的建模階段,可以滿足以展示和游戲制作為目的的植物建模應用,但是對于通過研究自然環境對植物的影響而進行估產等為目的的研究尚不能滿足。
五、結束語
園藝植物可視化的研究現狀,從數字化、信息化、科學化的水準出發,尤其是在數字領域,通過對不同植物結構模型的研究,大幅度的提高園藝植物幾何模型的真實感,將數字植物引入到園藝植物可視化研究的范疇,構建園藝植物群體結構,為農業場景制作提供技術手段,為蔬菜栽培、花卉種植管理等提供虛擬平臺軟件工具,更好、更快的推動園藝植物
可視化的快速發展。
參考文獻:
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篇7
【關鍵詞】信息技術農業應用發展
農業生產系統是一個復雜的多因子系統,受氣象、土壤、作物及栽培管理技術等多種因素的影響,在綜合考慮這些多因子的互相作用、預測和分析作物生長趨勢等方面,信息技術有其它工具不可替代的優勢。農業信息技術是以現代信息科學、系統科學、控制淪為理論基礎,以微電子技術、通信技術、計算機技術為依托,將現代信息技術的成果引入農業科研、生產、經營、管理系統中,進行創新,重在應用;通過利用現代信息技術對傳統農業進行改造,加速農業的發展和農業產業的升級。
一、我國農業信息技術研究進展
目前,各政府部門到地方都在根據自身的條件和技術進行相關的技術研究,也相繼開發出不同層次、不同技術內容的信息系統。如將(GPS(全球定位系統)、RS(遙感技術)、GIS(地理信息系統)、SDSS(空間決策支持系統)、ES(專家系統)和Internet相結合,提出基于5S1I技術支持下的以農業為服務對象的農業信息系統建設思路和框架。基于JSP的農業信息系統,將信息系統的訪問與業務邏輯分離,提高保密性,有利于農業人員隨時獲取信息。根據作物病蟲害發生情況,結合氣象資料,通過統計分析,最后建立相應的作物病蟲害預測預報模型,如小麥病蟲害氣象預測預報模型、浙江余杭區竹卵圓蝽預測預報模型等。將作物病蟲害預測與“3S”技術相結合,建立相應的預測系統,如基于GIS、J2EE、WebGIS等的作物病蟲害預警監測系統等。將“3S”、網絡、計算機等相結合,研究開發應用于農業生產、病蟲害預測預報、作物生長實時監控、作物生長環境監控等各個方面的技術、系統,實現農業生產的高效、精準,有力地促進農業生產的效益和效力。
二、我國農業信息技術應用領域
目前,我國在農業信息技術的研究和應用上覆蓋面較廣,涵蓋了農業生產、農業科研、教育、管理的各個領域。在農業產業鏈的產前、產中、產后的各個方面,農業信息技術都開展了不同層次水平和不同技術內容的研究與應用,主要為:(1)數據庫與網絡建設,包括實時采集農業信息,將各農業信息加工成數據庫并建立數據庫系統;(2)對農作物產量進行估算,作物生長面積、長勢及災害發生的檢測,農業災害監測、預報、分析與評估;(3)動植物生長發育的模擬模型,動植物生長環境的模擬等;(4)農業生產環境的控制系統,如數字化溫室控制、環境監測預報等;(5)農業的精準作業技術,如智能化專家系統。
三、農業信息技術基礎——數據資源和網絡發展
信息技術在農業中的應有基礎首先是豐富、規范化的數據資源,其次是網絡、機械等硬件設施。中國在農業信息資源建設上主要分為政府部門主導的農業信息網站,農業科研教育信息網站,涉農企業和機構的信息網站3種。各部門、企業、地方根據自身農業發展需要,構建相應的農業信息網、數據庫系統,在一定程度上滿足了當前農業信息化發展對信息資源的需求。
四、我國農業信息技術發展存在的問題及對策
1.信息資源存儲量不夠,且缺乏規范化、標準化
信息技術具有強大的處理數據能力,但是其前提是有豐富的數據資源,且需要將信息用數字表示,對數據信息進行分類編碼。在數量上,目前中國的農業信息資源存儲,還無法實現農業信息技術在中國的大面積應用推廣所需數據支持量;而在數據的數字化處理上,大部分的數據資源都缺乏數字化、標準化,這使得已經建成的大量數據庫無法直接轉化成計算機、網絡能識別或應用的數據資源,這在一定程度上也浪費了現有資源。加強農業信息資源系統的網絡化建設,加快農業信息資源的數字化和標準化,實現農業信息資源存儲量的增加,促進資源共享。
2.網絡設施建設有待加強
信息技術的運用推廣離不開網絡的建設,就目前中國的網絡建設,在城鎮能達到信息通信所需,但是在鄉村,網絡建設力度還有待加強,必須快速搭建起從中央到地方、市、縣、鎮、村到農戶整個貫通的快速、大容量的農業信息網絡系統,加快信息的流通,促進信息技術在農業生產中的應用推廣。
3.農業信息技術的研究有待加強
就目前的我國農業信息技術的研究,大部分都只能在實驗室或試驗區進行,在田間地頭的運用還需要更深入的完善。由于中國地域廣闊,從南到北,從東到西文化意識、農民素質、地理條件等都存在很大差異,這在一定程度上也就要求農業信息技術的研發必須結合當地的實際條件,研究開發出能被農戶所接受,適合當地農業生產環境的。
4.加大農業信息技術的推廣運用
農業信息技術的推廣運用需要和當地農民文化水平提高相結合。利用農戶所能接受的形式,包括多媒體、手機、電視平臺等,將復雜的技術信息轉化為簡便、易學、易懂的形式傳遞給用戶。同時,要加強當地農業科學知識的普及和文化素質的提高。加大對農業信息資源建設、網絡設施、文化水平的投入,確實在提高中國農村文化水平的基礎上,促進農村經濟的快速發展。
五、結束語
在市場經濟條件下,農業生產必須以市場為導向,瞄準國內外市場需求及發展趨勢,靈活組織和安排農業生產,不斷調整經營方向,生產適銷對路的農副產品。因此要保證決策的科學性、準確性和高效性,必須有充分、準確、及時、可靠的信息以及信息處理技術。作物種類的增多,迫切需要相關的栽培、加工、儲藏等新技術和營銷新信息,農業信息技術能推進市場農業的發展,也有助于農業結構的調整。
參考文獻:
[1]李軍,農業信息技術,科學出版社,2010.
篇8
關鍵詞:電子機械技術;特征;應用;發展趨勢;分析
中圖分類號:TH16文獻標識碼:A文章編號:1674-957X(2021)02-0201-02
0引言
機械電子技術是機械領域的一種新技術,主要是將電子技術和機械生產結合起來,以提高生產效率,降低勞動強度,減少成本投入,提高企業生產的經濟效益。當前人們對機械電子的應用引起了廣泛的重視和關注,我國也將其作為一項重要的發展內容。當前,機械電子技術還在不斷的發展中,通過研發新技術,開發出機械電子新的生產潛能。
1電子機械技術概述
電子機械技術是新興技術,是為滿足社會發展需求所產生的,當前我國眾多高校紛紛設立了電子機械專業,和普通機械相比較而言,電子機械具備了更加明顯的優勢。電子機械技術的應用,能夠極大的提升電子設備的電氣系統性能,將電子機械技術和機械設備相融合,能夠賦予電子設備更加完善的性能,進而更好的滿足新時期各個領域發展需求。
1.1電子機械技術發展現狀
現階段,我國對于電子機械技術的研究,主要包括下述方面:首先是電子機械設備如何應對惡劣環境,尤其是在面對強烈震動、撞擊的情況下,如何才能夠保證電子機械設備的安全可靠運行。在惡劣環境下,如何才能夠有效控制電子機械設備溫度,保證設備及元件溫度處于限定范圍內。如何避免電子機械設備應用中所造成的環境污染問題。如何提升電子機械設備的防潮、防腐蝕性能等等。其次是機械結構參數對于電子機械設備性能所造成的影響問題,例如天線伺服驅動系統結構諧構振頻率對于控制系統寬帶所造成的限制;電子機械設備在摩擦、變形時候對于控制系統性能所造成的影響;天線結構變形、反射面誤差對于天線效率所造成的影響。只有明確上述問題對于電子機械設備造成影響的原因及規律,并有針對性的設計結構參數,才能夠更好的發揮出電子機械設備的價值作用。最后是電子機械組裝技術和電子精密機械設計方面的問題,如何正確的組裝連接大量的電子元器件并形成高效運轉的電子機械設備,必須要充分考慮到每一個電子元器件彼此之間的相互影響,外部環境對于電子元器件所帶來的影響,以便于更好的保證電子機械設備的安全性、可靠性,同時應確保便于維修和操作。電子機械設備功能的實現,往往離不開雷達天線等精密機械的支撐,其具備較高的精密程度,對于技術人員專業水平有著較高的要求,對電子機械設備展開精密化設計,旨在提升電子機械設備的性能,以便于更好的滿足新時期在各個領域中的使用需求,推動電子機械技術發展與社會進步。
1.2電子機械技術的特征
市場經濟快速發展的背景下,機械制造業競爭越來越激烈,機械制造企業是否具備較高的核心競爭力,成為是否實現可持續發展的關鍵因素,電子機械技術的發展與應用,為機械制造業發展帶來了巨大的機遇。電子機械技術的特征,主要體現在以下幾個方面:首先是具有明顯的電子信息技術特征,信息時代的到來,電子信息技術應運而生,并在電子機械結構設計中實現了廣泛有效的應用。現如今,電子機械設計并不僅僅是簡單的機械工程,而是要依靠電子信息技術來展開全面、完善的機械設計,以便于更好習的滿足新時期的發展需求,推動社會發展。其次是具備靈活性的特征,和傳統機械技術相比較而言,應用電子機械技術所設計制造的產品,具備更高的靈活性,實用性,并且產品的應用更加的簡單方便,為機械制造業發展提供了巨大的便利。基于此,要高度重視對電子機械技術的應用,創新設計產品,充分滿足各個領域的個性化需求。最后是能夠極大的提升工作效率及質量,電子機械技術的應用,和傳統人力操作相比較而言,不僅不會受到人員主觀因素的影響,同時還能夠按照設計要求高效完成預定生產制造內容,整個過程具備較高的效率,同時其工作質量也得到了充分的保障。
2機械電子技術的應用分析
2.1質量檢測
現階段,隨著科技的快速發展,信息呈現出快速流動趨勢,并且產生了諸多新型材料,其性能更高,并逐漸替代了傳統的工業材料,因而引發了社會各界的高度關注。新時期,依靠以往傳統的人工模式已經逐漸無法滿足機械產品質量檢測工作需求,而借助電子機械技術所生產制造的產品,其質量要高的多,并且利用高精度設備展開機械產品質量檢測工作,能夠及時發現潛在的質量問題并將其解決,滿足應用需求。
2.2農業應用
信息時代的到來,進一步助推了農業現代化發展,促進了農業經濟增長。但是,當前農業現代化發展中也存在著諸多的問題,例如:現代化生產效率低、品質低等,這給農業現代化發展造成了嚴重的阻礙。在這種情況下,要充分發揮出電子機械技術的優勢,加強電子機械技術和農業機械設備的融合發展,完善農業機械功能,提升農業機械生產效率,促進農業現代化發展步伐。不僅如此,電子機械技術、信息技術的應用,能夠實現農業機械設備的自動化控制,提升其智能化水平,滿足新時期農業現代化發展需求。
2.3電子產品應用
在機械生產的過程中,為了便于操作,同時也縮小設備體積,減輕其重量,需要利用電子部件替換部分零件,使得機械設備更加靈活高效的進行生產操作。現階段,電子機械技術在電子產品生產中有著非常廣泛的應用,取得了良好的應用效果,尤其是以納米技術為代表的電子機械技術,能夠精確掌控機械設備的內部結構,并結合實際情況展開優化改造。不僅如此,快速成型技術作為電子機械技術的重要組成部分,在電子產品領域的應用也極為廣泛,極大的提升了加工技術的可靠性、靈活性,同時也達到了良好的成型效果,產品質量得到了充分的保障。再例如:3D打印技術,通過3D打印的方式來構造電子產品,極大的提升了電子產品的性能,生產效率及質量顯著提升。
3電子機械技術的發展趨勢探討
3.1實用性
電子機械技術發展中,應緊隨時展潮流,確保滿足社會發展需求,避免盲目性。要做好對市場的調查工作,以市場需求為基礎創新電子機械技術,擴大電子機械技術的應用范圍,并獲得良好的效益。不僅如此,要明確電子機械技術的發展方向,樹立超前發展意識,在保證電子機械技術具備較高實用性的同時,更好的滿足市場發展需求。
3.2綠色化
綠色、生態、環保背景下,電子機械技術的綠色化發展成為必然趨勢。電子機械技術發展過程中,要遵循綠色、節能、環保的理念,在減輕環境污染,避免資源浪費的同時,獲得良好的應用效益。要積極的創新應用節能技術,實現對資源的循環再利用,減少資源消耗,降低成本,保證電子機械技術的綠色、可持續發展。
3.3微型化
在先進技術的帶動下,電子機械技術功能將會更加完善,電子機械設備體積將會更小,同時也能夠充分滿足各項功能需求。特別是在信息領域、醫學領域以及軍事領域當中,要重視對微型自動化產品的研發,加強技術攻關工作,進一步縮小產品的體積,更好的服務于電子機械制造領域。
3.4數字化
微控制器的發展,為電子機械產品的數字化發展提供了重要的機遇,計算機網絡的發展,則為電子機械技術的數字化設計與制造鋪平了道路。數字化是電子機械技術及其產品發展的必然方向,能夠極大的提升其可靠性,并且更加便于維護和操作,同時能夠實現故障自我診斷和修復的目的。
3.5集成化
集成化涵蓋滲透了多種技術,是各項技術融合下的產物,包含著多道工序,包括:加工、檢測、管理等等。具備集成化特征的電子機械技術,能夠提升系統的柔性,進而自動高效完成對多品種、小批量產品的生產。將系統功能借助軟件和硬件有機聯系,能夠有效提升電子機械技術及設備的功能和性能,滿足應用需求。
3.6模塊化
企業快速發展的背景下,電子機械技術產品生產商家數量越來越多,產品數量也不斷增加,在這種情況下,加快研發電子機械技術產品單元模塊成為一項關鍵性工作,但是該項工作的開展面臨著一系列的難題,例如:實現動力、環境、標準機械接口功能等,這能夠為新產品的研發提供重要的技術支撐。舉個例子來說:研發集減速和變頻調速電機一體的動力驅動單元,能夠為電機一體控制單元的研制起到重要借鑒。
3.7網絡化
互聯網時代背景下,為人們的生產生活帶來了極大的便利,隨著網絡的普及,遠程控制技術、遠程監測技術應運而生并廣泛普及。遠程控制技術的實現,依靠的是電子機械技術產品。現場總線和局域網技術的出現與應用,促進了電器網絡化發展,將家用電器利用網絡進行連接,構建計算機集成家用電器系統,并且能夠實現實時化監測與控制,促進電子機械技術及產品的網絡化發展。
3.8人性化
電子機械技術及產品無論如何發展,其應用對象終究是人,因此在接下來的時間里,電子機械技術的人性化發展成為必然。在完善電子機械技術及產品的性能的同時,賦予其人的智能、人的情感以及人的思維,實現人機一體化發展。
篇9
[關鍵詞]電子音像;出版;突圍
一、 數字出版時代,電子音像出版社的困境
我國電子音像出版業發育先天不足,在產業政策的制定、資源的優化配置、人才的培養、資金技術的利用等方面發展處于滯后狀態。 再加上音像出版周期長,投入多,成本高,風險大,又有盜版的沖擊,圖書出版權的缺失,電子音像出版業從一開始,生存就比圖書出版業困難。新媒體的興起,以AT、VCD、DVD、CD-ROM為主要載體的音像電子出版業,已很難用其中某種或幾種載體形式完成從編輯到發行的常態盈利過程。音像電子出版,作為一種中間的出版業態,其生存空間、利潤空間已經變得越來越狹小,音像電子介質更多只能作為其他介質出版物的補充形式。
二、 跨媒體出版——地方電子音像出版社的突圍之路
數字技術對整個社會知識和信息的傳播方式產生革命性的影響,不只是音像電子業,傳統的書、報、刊出版業也在經歷著一場深刻的技術變革。目前音像電子業跨媒體轉型的形式主要有以下幾種:
1.音像、電子出版單位實現網絡、手機等數字多媒體的轉型。在數字技術深刻影響的大勢所趨下,這種轉型,不僅僅是電子音像出版社,大多數出版社都在嘗試。在這種轉型中,電子音像出版社相對于圖書出版社,轉型的優勢有兩點:一是產品內容(聲頻、視頻)本身便是數字化的產品,對接更簡便;二是擁有相對技術上的優勢。但要這種轉型也存在一些問題:數字出版所需投入非常大,但目前卻還沒有找到適合的贏利模式,所以出版社仍然是重視多,行動少。出版社之所以“行動少”,關鍵原因在于三點,一是機制,二是投入,三是決心。這三點的制約,不是一朝一夕能夠解決。
2.音像、電子出版單位實現圖書出版(盤配書)的轉型。“盤配書”有利于電子音像產品的發行,能更好地帶動原有電子音像產品的銷售,在諸多轉型中,實現圖書出版是提升出版社效益的最快手段。同時許多出版社在實踐中體會到,“盤配書”是防止盜版的良好措施。這種轉型的優勢:①電子音像出版社對圖書的出版流程非常熟悉,也具備相應的人才和作者資源,實現圖書出版沒有版權、技術、編輯隊伍等方面的阻礙。②有成熟、完整的編、印、發產業鏈,可以預計出版的贏利情況。③音像電子出版單位跨報紙、期刊(電子期刊)等多種出版形式的轉型。這種跨報刊出版的轉型形式,其實現的困難程度以及所預期獲得的效益,介乎向手機、網絡數字多媒體轉型和向圖書出版轉型之間。但相比圖書出版,這種轉型的劣勢在于:①雖然報刊具有成熟的產業鏈,但是,報刊受到數字化的影響很大,報紙的廣告份額日益被網絡分一杯羹;而很多曾經輝煌的期刊,如今生存都困難。從目前來看,報刊所受到的影響,高于圖書出版所受到的影響。②報刊的出版流程與電子音像出版流程有較大差異,轉型報刊出版,需要了解熟悉的過程更長,這意味著投入需要更多。③報刊都有一個培育期,需要有較大的資金和時間投入,相對風險更大。④跨報刊出版,同樣有一個報號和刊號的制約問題。
三、 探討解決之道
1.創新音像電子管理模式,變介質形態管理為內容管理。在跨媒體出版的大勢所趨下,以介質形態為主的管理模式明顯不符合音像電子業發展的特點和要求。而以電子音像內容為主的管理模式將對內容資源進行全方位、深層次的全面開發利用,不僅符合電子音像業未來產品分化、市場細分的發展趨勢,也有利于大眾精神文化需求的滿足。
篇10
關鍵詞:單片機 應用領域 發展趨勢
中圖分類號:G718.3 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.02.079
目前單片機的應用十分廣泛,幾乎滲透到我們生活中的各個領域。例如:導彈的導航裝置,飛機上的各種控制儀表,精密測量設備,工廠中流水線的智能化管理,生活中常見的無線對講機,汽車中的發動機控制器,攝像機、錄像機、智能洗衣機的控制,以及電子稱、電子玩具等等,這些都能找到單片機的身影。更不用說其在工業、農業、國防、教育等領域的應用了。
1 單片機主要的應用領域
因為單片機有諸多優點,因此它的應用領域很廣,在我們的生活中隨處可見單片機的身影。目前單片機主要應用領域有:①智能化家用電器:現在的家用電機幾乎都采用單片機來進行控制,替代了電子線路的控制。如智能洗衣機、電冰箱、微波爐、電視機、空調、電飯煲以及各種音響設備等,五花八門,無所不有。②智能儀表:單片機結合不同類型的傳感器,可以實現對電壓、頻率、濕度、功率、厚度、角度、溫度、壓力、速度等物理量的測量。使用單片機可以使儀器儀表智能化、數字化,功能更加強大。③工業控制:利用單片機可以構成各種各樣的控制系統及數據采集系統,如各種測控系統、過程控制系統等。④計算機網絡和通訊設備:現代的單片機普遍具有通訊接口,方便與計算機進行數據的傳輸,而現代的通訊設備上也普遍安裝上了單片機,從常見的手機、對講機到樓宇自動通訊呼叫系統和列車的無線通訊。⑤醫療設備:單片機在醫療設備中的應用也十分廣泛,例如醫院住院病人的呼叫器,各種監護儀等。⑥汽車電子:汽車的發動機控制器、abs防抱死系統、制動系統等都離不開單片機。此外,單片機還在國防、金融、教科研等領域有著廣泛的應用。
單片機的應用意義不僅僅在于它廣闊的應用范圍和取得巨大的經濟效益。單片機更大的意義在于,單片機完全打破了原有控制系統設計的思路和方法。原來用硬件實現的控制功能,現在用單片機實現通過用軟件方法來控制系統。現在可以用單片機進行智能化的數字計算控制、模糊控制和自適應控制來實現原來自動控制系統中的PID調節。我們將這種用軟件代替硬件提高系統性能的控制技術稱為微控技術。微控技術的不斷發展是與單片機的越來越廣發的應用緊密地聯系在了一起。
2 單片機的發展趨勢
現在的單片機種類繁多,許多國家都開始大力發展單片機,所以單片機的發展趨勢是迅猛的。單片機的發展趨勢將會是制作工藝CMOS化、低功耗化、大容量化、微型單片化、片內I/O的改進和主流與多品種共存,這樣既保留了單片機的優異性能,又能開發其他新的功能,使單片機的性能更加完善。
下面就從以上幾個方面分別介紹單片機的發展趨勢。
2.1 制作工藝CMOS化
COMS電路是COMS數字繼承電路(Complementary Metal Oxide Semiconductor)的簡稱。近年,由于CHMOS技術的不斷進步,從而大大地促進了單片機的CMOS化。隨著單片機的發展,單片機的功耗要求將會越來越低,而COMS電路具有噪聲容限高、功耗極低和工作電壓范圍寬等優點,已經成為目前單片機的流行半導體工藝。在更完美的工藝出現之前,全盤CMOS化將會繼續它的主導地位。
2.2 低功耗化
目前8位單片機的產品已完成CMOS化,有CMOS芯片的單片機具有功耗小的優點,配置有等待狀態、睡眠狀態、關閉狀態等工作方式的單片機都充分發揮了低功耗這一優勢。在低電壓工作狀態的單片機,其消耗的電流數量級僅在μA或nA級別,適用于電池供電的便攜式、手持式的儀器儀表以及其他消費類電子產品
2.3 大容量化
傳統的單片機片內程序存儲器容量只有1K~8K,片內數據存儲器容量僅為256字節以下。隨著科技的發展,單片機內不論是程序存儲器還是數據存儲器都的容量都不能做一些較復雜的應用,此時必須采用外接方式進行擴充。而新型單片機(例如PHILIPSP89C66x)片內程序存儲器可達64K,片內數據存儲器可達8K。今后,單片機片內存儲器容量將隨著工藝技術的不斷發展而進一步擴大。
2.4 微型單片化
目前單片機的另一個發展趨勢是在同一塊芯片上集成更多的功能,如PMW(脈寬調制電路)、模擬比較器等,單片機正朝著兼容性更好的方向努力。具體體現在兼容性為設計的第一考慮上。
此外,現代人對電子產品的要求還體現在體積小、重量輕上,這就要求作為電子產品的核心部分――單片機除了功能強大和功耗小外,還要求其體積盡可能要小。
2.5 片內I/O的改進
有的單片機為進一步加快I/O的傳輸速度,設置了高速I/O口,以便以最快的速度捕捉外部數據的變化,同時也以最快的速度向片外輸出數據。用來適合數據高速改變的場合。還有些單片機設置了一些特殊的串行I/O功能,為構成分布式、網絡化系統提供了方便條件。
2.6 主流與多品種共存
雖說現在單片機的種類較多,各個種類的單片機各具特色,但在占據主流的仍然是以80C51為核心的單片機。在一定時期內,這種情形將得以延續,但是其他公司的產品也將會占有一席之地。將不會存在某種單片機一統天下的壟斷局面。
參考文獻:
[1]張志良.單片機原理與把持技巧[M].機械工業出版社,2008.
[2]于海生.微型計算機把持技巧[M].清華大學出版社,1999.