數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念范文
時間:2023-12-25 17:37:52
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篇1
在我國2000年的《農(nóng)業(yè)科技發(fā)展綱要》中,將數(shù)字農(nóng)業(yè)放在農(nóng)業(yè)信息技術(shù)的首要位置,引起了人們的普遍關(guān)注。本文試圖談?wù)剬?shù)字農(nóng)業(yè)的認識、存在的問題和建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想,以供參考。
1對數(shù)字農(nóng)業(yè)的認識
數(shù)字農(nóng)業(yè)(digital agriculture)就是用數(shù)字化技術(shù),按人類需要的目標,對農(nóng)業(yè)所涉及的對象和全過程進行數(shù)字化和可視化的表達、設(shè)計、控制和管理。其本質(zhì)是把信息技術(shù)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力要素,將工業(yè)可控生產(chǎn)和計算機輔助設(shè)計的思想引入農(nóng)業(yè),通過計算機、地學(xué)空間、網(wǎng)絡(luò)通訊、電子工程技術(shù)與農(nóng)業(yè)的融合,在數(shù)字水平上對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營、流通、服務(wù)以及農(nóng)業(yè)資源環(huán)境等領(lǐng)域進行數(shù)字化設(shè)計、可視化表達和智能化控制,使農(nóng)業(yè)按照人類的需求目標發(fā)展[1]。
有的學(xué)者認為[2],數(shù)字農(nóng)業(yè)是“數(shù)字地球”在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的延伸。正如“數(shù)字地球”的概念一樣,數(shù)字農(nóng)業(yè)這一概念體現(xiàn)了數(shù)據(jù)和技術(shù)的綜合集成。數(shù)字農(nóng)業(yè)可以有廣義和狹義之分。廣義的數(shù)字農(nóng)業(yè),即信息化農(nóng)業(yè),包括農(nóng)業(yè)要素(生物要素、環(huán)境要素、技術(shù)要素、社會經(jīng)濟要素等)、農(nóng)業(yè)過程(生產(chǎn)、管理、儲運、流通等)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化以及智能化,形成數(shù)字驅(qū)動的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理體系。狹義的數(shù)字農(nóng)業(yè),是以農(nóng)業(yè)空間信息機理為基礎(chǔ)的、以“3S”技術(shù)為支撐的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)空間信息技術(shù)體系。
事實上數(shù)字農(nóng)業(yè)是一個學(xué)術(shù)性很強的綜合概念。近年來,與數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)體系有關(guān)的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)研究,已經(jīng)成為主要發(fā)達國家發(fā)展高新技術(shù)農(nóng)業(yè)的側(cè)重點,成為極其活躍的科技創(chuàng)新領(lǐng)域。數(shù)字農(nóng)業(yè)是一項集農(nóng)業(yè)科學(xué)、地球科學(xué)、信息科學(xué)、計算機科學(xué)、空間對地觀測、數(shù)字通訊、環(huán)境科學(xué)等眾多學(xué)科理論與技術(shù)于一體的現(xiàn)代科學(xué)體系,是由理論、技術(shù)和工程構(gòu)成的三位一體的龐大系統(tǒng)工程。數(shù)字農(nóng)業(yè)是對有關(guān)農(nóng)業(yè)資源(植物、動物、土地等)、技術(shù)(品種、栽培、病蟲害防治、開發(fā)利用等)、環(huán)境、經(jīng)濟等各類數(shù)據(jù)的獲取、存貯、處理、分析、查詢、預(yù)測與決策支持系統(tǒng)的總稱。數(shù)字農(nóng)業(yè)是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的高級階段,是農(nóng)業(yè)信息化的必由之路;農(nóng)業(yè)信息化、智能化、精確化與數(shù)字化將是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的結(jié)果。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、保障我國的食物安全、全面建設(shè)小康社會的關(guān)鍵在于推動農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展,創(chuàng)造條件進行一次新的技術(shù)革命,促使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變,促使粗放生產(chǎn)向集約化經(jīng)營轉(zhuǎn)變。可以預(yù)言,數(shù)字農(nóng)業(yè)及其相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展和推廣應(yīng)用,必將成為新世紀農(nóng)業(yè)科技革命不可缺少的重要內(nèi)容,必將推動農(nóng)業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效及可持續(xù)方向發(fā)展,在帶動廣大農(nóng)民致富和全面建設(shè)小康社會中發(fā)揮越來越重要的作用[3]。
2存在的問題
2.1農(nóng)業(yè)信息化水平較低
收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬件設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)體系不健全;已開發(fā)的大量農(nóng)業(yè)經(jīng)濟信息系統(tǒng)、農(nóng)作物病蟲害數(shù)據(jù)庫、作物品種資源管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)土壤系統(tǒng)分類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等大多不涉及空間維度,難以適應(yīng)當前對空間數(shù)據(jù)信息的需求;對于來源多種多樣、格式也不盡相同的各種數(shù)據(jù)的實時性、地域性、綜合性處理還需作出很多努力。
2.2農(nóng)業(yè)信息化意識和利用信息的能力不強
一方面,許多基層農(nóng)技人員和廣大農(nóng)業(yè)從業(yè)者,知識老化,整體素質(zhì)有待進一步提高,對于利用現(xiàn)代技術(shù),收集、處理、利用農(nóng)業(yè)信息的意識和能力不強;另一方面,農(nóng)業(yè)信息加工處理的技術(shù)人員缺乏,當前,就連最基本的能夠及時、準確地提供農(nóng)產(chǎn)品供需信息,對網(wǎng)絡(luò)信息進行收集、整理,分析市場形勢,回復(fù)網(wǎng)絡(luò)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(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展對于人才的需求。
2.3農(nóng)業(yè)信息化效益不明顯
數(shù)字農(nóng)業(yè)還剛剛起步,在國內(nèi)總體上尚處于探索階段,實用性、普遍性的技術(shù)應(yīng)用還很少,直接帶來的經(jīng)濟效益還沒有很好地顯現(xiàn)出來。
2.4農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)的管理和標準化工作有待進一步加強
地理信息系統(tǒng)(GIS)以及其他農(nóng)業(yè)信息管理系統(tǒng)為了完成某種分析工作所要求的各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)往往格式與結(jié)構(gòu)不同,而且往往掌握在不同的管理部門或研究機構(gòu)中。因此,未來建立在網(wǎng)絡(luò)上的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)要具備獲取和分析分布式存儲數(shù)據(jù)的能力,也就是說我們要使所謂的WebGIS能夠協(xié)同處理來自不同組織和機構(gòu)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)[2]。
3建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想
隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和科技進步,臺州在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、原始數(shù)字化數(shù)據(jù)積累、數(shù)字化信息采集及其處理等
方面的工作已有一定的基礎(chǔ),起動發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)不僅是必要的,而且是可行的。借鑒許多學(xué)者的研究結(jié)果[4,5],提出建設(shè)臺州數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本設(shè)想,就是要在臺州已有農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)成果基礎(chǔ)上,建立可視化的臺州農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng),構(gòu)建直觀形象的農(nóng)業(yè)信息管理與輔助決策視頻體系,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息的現(xiàn)代化綜合管理、分析、共享和,徹底改造臺州傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)管理模式,全面提升臺州農(nóng)業(yè)工作的信息化和現(xiàn)代化水平。
3.1整合已有的農(nóng)業(yè)信息
在國家、省級信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上,以各級農(nóng)業(yè)部門為依托,建設(shè)中央一省一市縣信息骨干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),形成一個功能完善、性能優(yōu)良的農(nóng)業(yè)綜合信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),成為一個全方位的農(nóng)業(yè)資源和經(jīng)濟信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3.2信息表達要直觀、形象,并要實現(xiàn)信息系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)
把市內(nèi)的地形、地貌、交通、村鎮(zhèn)、行政區(qū)劃等基礎(chǔ)地理信息以及耕地分布、土壤類型、種植結(jié)構(gòu)、水肥狀況、農(nóng)作物生長發(fā)育、氣象、病蟲害、農(nóng)民知識、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、農(nóng)業(yè)法律法規(guī)等各種農(nóng)業(yè)信息以圖形圖像等直觀形象的可視化電子地圖與相關(guān)信息的形式在投影視頻系統(tǒng)上進行顯示和表達,隨著數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展,逐步做到與省級、國家級類似的信息系統(tǒng)進行交互式查詢等。
3.3強化對科研、管理等的服務(wù)工作
通過對基礎(chǔ)地理信息和農(nóng)業(yè)專題信息的空間分析、網(wǎng)絡(luò)分析和追蹤分析等,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)科研、管理和決策人員在全市三維農(nóng)業(yè)電子模型上,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進行模擬,高效、直觀、形象地為農(nóng)業(yè)工作的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)、經(jīng)營、管理、服務(wù)、決策等提供科學(xué)依據(jù)。
4參考文獻
篇2
關(guān)鍵詞:數(shù)字農(nóng)業(yè);時空推理;專家系統(tǒng)
0引言
數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用涉及大量的氣象、環(huán)境、水文、地質(zhì)、土壤等領(lǐng)域的時空數(shù)據(jù)。這些時空數(shù)據(jù)分散在異構(gòu)系統(tǒng)中,有著不同的數(shù)據(jù)格式和規(guī)范,采用不同的概念和術(shù)語,基于不同的數(shù)學(xué)模型和分析推理方法。這些多領(lǐng)域時空信息對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、決策均起著重要作用。但是以前由于缺乏高效、合理的技術(shù)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(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用中,在很大程度上制約了數(shù)字農(nóng)業(yè)的應(yīng)用發(fā)展。同時GIS等商業(yè)軟件平臺成本較高也不利于大規(guī)模應(yīng)用推廣。
為此,本文基于自主版權(quán)GIS、專家系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件,應(yīng)用時空推理、本體論、語義Web、關(guān)系數(shù)據(jù)挖掘和專家系統(tǒng)等技術(shù),建立一個數(shù)字農(nóng)業(yè)時空信息智能管理平臺,對多源、異構(gòu)的數(shù)字農(nóng)業(yè)時空數(shù)據(jù)和推理分析方法進行集中統(tǒng)一的規(guī)范化管理,便于在實際應(yīng)用中進行融合、集成和共享。基于該平臺快速建立起了數(shù)字化測土施肥系統(tǒng)、大豆種植標準化管理系統(tǒng)、無公害水果蔬菜栽培指導(dǎo)系統(tǒng)等一批智能應(yīng)用系統(tǒng)。這些應(yīng)用系統(tǒng)精確控制農(nóng)田每一地塊種子、化肥和農(nóng)藥的施用量,在提高作物產(chǎn)量的同時,能夠?qū)崿F(xiàn)精確控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程,有效降低成本,充分保證農(nóng)業(yè)資源科學(xué)地綜合開發(fā)利用,減少和防止對環(huán)境和生態(tài)的污染破壞,保持農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán),是實現(xiàn)“綠色農(nóng)業(yè)”的重要途徑。
1主要關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.1數(shù)字農(nóng)業(yè)
數(shù)字農(nóng)業(yè)是在“數(shù)字地球”的基礎(chǔ)上提出并發(fā)展的,是21世紀新型的農(nóng)業(yè)模式和挑戰(zhàn)性的國家目標,包括精準農(nóng)業(yè)、虛擬農(nóng)業(yè)等內(nèi)容,其核心是精準農(nóng)業(yè)。以3S技術(shù)應(yīng)用為核心的數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺開發(fā)研究是數(shù)字農(nóng)業(yè)研究的突破口[1,2]。美國于20世紀80年代初提出數(shù)字農(nóng)業(yè)的概念,它是針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性差、技術(shù)措施差異程度大等情況,運用衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)控制位置,用計算機精確定量,把農(nóng)業(yè)技術(shù)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(nóng)藥等農(nóng)業(yè)資源的利用率,提高農(nóng)產(chǎn)量,減少環(huán)境污染。法國農(nóng)業(yè)部植保總局建立了全國范圍內(nèi)的病蟲測報計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。日本農(nóng)林水產(chǎn)省建立了水稻、大豆、大麥等多種作物品種、品系的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。新西蘭農(nóng)牧研究院利用信息技術(shù)向農(nóng)場主提供土地肥力測定、動物接種免疫、草場建設(shè)、飼料質(zhì)量分析等各種信息服務(wù)。同時,我國緊跟國際研究的前沿,開展了系統(tǒng)工程、數(shù)據(jù)庫與信息管理系統(tǒng)、遙感、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)在農(nóng)業(yè)、資源、環(huán)境和災(zāi)害方面的應(yīng)用研究。
1.2時空推理
近年來,時空推理(Spatio-temporal Reasoning)已成為十分活躍的研究方向,在軍事、航天、能源、交通、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。近十年來我國國家基礎(chǔ)地理信息中心、清華大學(xué)、解放軍信息大學(xué)、中國科學(xué)院、武漢測繪科技大學(xué)、武漢大學(xué)、吉林大學(xué)等單位在時態(tài)GIS、時空數(shù)據(jù)模型、時空拓撲、時空數(shù)據(jù)庫等時空推理相關(guān)領(lǐng)域開展了大量研究工作。
1.3時空數(shù)據(jù)標準與共享
不同領(lǐng)域和應(yīng)用環(huán)境對時空數(shù)據(jù)的理解存在很大差異,這造成了異構(gòu)時空系統(tǒng)集成的困難,因此時空數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)入手,近期開始向時間數(shù)據(jù)和時空結(jié)合數(shù)據(jù)發(fā)展。時空數(shù)據(jù)的共享有以下方式:
(1)空間數(shù)據(jù)交換
空間數(shù)據(jù)交換的基本思想是各系統(tǒng)使用自身的數(shù)據(jù)格式,通過標準格式進行數(shù)據(jù)交換。目前空間數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,但由于底層數(shù)據(jù)模型的不同,最終導(dǎo)致不同的GIS的空間數(shù)據(jù)不能無損的共享。雖然空間數(shù)據(jù)交換仍然在使用,但效果并不理想。空間數(shù)據(jù)互操作標準是當前國際公認的,比空間數(shù)據(jù)交換標準更有前途的數(shù)據(jù)標準。
(2)基于GML的空間數(shù)據(jù)互操作
開放式地理信息系統(tǒng)協(xié)會 (OpenGIS Consortium,OGC)提出了簡單要素實現(xiàn)規(guī)范和地理標記語言( Geography Markup Language,GML)。OGC 相繼推出了一整套GIS互操作的抽象規(guī)范,包括地理幾何要素、要素集、OGIS 要素、要素之間的關(guān)系、空間參考系統(tǒng)、定位幾何結(jié)構(gòu)、存儲函數(shù)和插值、覆蓋類型及地球影像等17個抽象規(guī)范,2003年1月推出GML 3.10版[3]。近年來,國內(nèi)外眾多學(xué)者基于GML在空間數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)交換標準。2002年,Zhang Jianting等人[5]提出了一種基于GML的Internet地理信息搜索引擎。2003年,Zhang Chuanrong等人[6]在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下以GML作為異構(gòu)空間數(shù)據(jù)庫交換共享空間數(shù)據(jù)的格式,成功實現(xiàn)數(shù)據(jù)的互操作。2003年,崔希民等人[7]提出了GIS數(shù)據(jù)集成和互操作的系統(tǒng)架構(gòu),在數(shù)據(jù)層次上實現(xiàn)GIS 數(shù)據(jù)的集成和互操作。2003年,張霞等人[8]提出一種基于GML 構(gòu)造WebGIS 的框架結(jié)構(gòu), 給出實現(xiàn)框架技術(shù)。其中采用GML 作為空間數(shù)據(jù)集成格式。2004年,朱前飛等人[9]提出了一種新的基于GML 的數(shù)據(jù)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(gòu)空間數(shù)據(jù)集成框架。GML數(shù)據(jù)類型較完整,支持廠家較多,相關(guān)研究豐富,是目前最有前景的時空數(shù)據(jù)標準。本文選擇GML作為農(nóng)業(yè)時空數(shù)據(jù)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(jīng)成為計算機科學(xué)中的一種重要方法,在語義Web、搜索引擎、知識處理平臺、異構(gòu)系統(tǒng)集成、電子商務(wù)、自然語言理解、知識工程等領(lǐng)域有著重要應(yīng)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(guān)注,人們普遍認為它是建立語義Web的核心技術(shù)。OWL是當前最有發(fā)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(Web Ontology Language, 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(guān)研究工作如下:
1998 年,Roberto 考慮了作為地理表示基礎(chǔ)的某些本體問題,給出了關(guān)于一般空間表示理論的某些建議[12]。2000年Zhou Q.和Fikes R.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(tài)算子用于表達時空關(guān)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(xué)的Protégé環(huán)境實現(xiàn)[15]。2003年,Bittner等人[16]提出了用于描述復(fù)雜時空過程和其中的持續(xù)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(guān)研究成果已經(jīng)在網(wǎng)上共享,本文在此基礎(chǔ)上開展研究,建立農(nóng)業(yè)時空本體。
2主要研究內(nèi)容
(1) 農(nóng)業(yè)時空數(shù)據(jù)規(guī)范
現(xiàn)階段我國還沒有公認的農(nóng)業(yè)時空數(shù)據(jù)標準出臺。本文基于時空推理技術(shù),研究通用性更強的時空數(shù)據(jù)表示模型,能表示氣象、土壤、環(huán)境、水文、地質(zhì)等各領(lǐng)域的農(nóng)業(yè)時空數(shù)據(jù)。GML是目前公認的時空數(shù)據(jù)標準,利用上述模型擴充GML,兼容中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的“農(nóng)業(yè)資源空間信息元數(shù)據(jù)的分類及編碼體系草案”等國內(nèi)現(xiàn)有的地方性標準,構(gòu)建針對數(shù)字農(nóng)業(yè)中時空數(shù)據(jù)的DA-GML標準,作為數(shù)字農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)時空數(shù)據(jù)的規(guī)范。現(xiàn)有的土壤、環(huán)境等基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫均支持到GML格式的轉(zhuǎn)換。
(2) 農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)時空數(shù)據(jù)庫
基于筆者自主開發(fā)的GIS平臺建立農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)時空數(shù)據(jù)庫,該平臺具有運行穩(wěn)定、資源占用少、結(jié)構(gòu)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(shù),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(xiàn)有系統(tǒng)中獲取領(lǐng)域農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)時空數(shù)據(jù),主要包括土壤數(shù)據(jù)庫、環(huán)境數(shù)據(jù)庫、氣象資料數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件數(shù)據(jù)庫、林業(yè)信息數(shù)據(jù)庫、影像數(shù)據(jù)庫等。
(3) 農(nóng)業(yè)時空分析方法庫與農(nóng)業(yè)時空知識庫
時空推理是研究時間、空間及時空結(jié)合信息本質(zhì)的技術(shù),通過時空推理技術(shù)將現(xiàn)有面向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的時空分析技術(shù)進行整合和規(guī)范化表示,形成農(nóng)業(yè)時空分析方法庫。對領(lǐng)域農(nóng)業(yè)時空知識進行歸納、整理,同時通過數(shù)據(jù)挖掘方法從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中提煉知識,建立農(nóng)業(yè)時空知識庫。
(4)農(nóng)業(yè)時空本體庫
在(2)、(3)中存儲的數(shù)據(jù)、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(shù)而言,本體是表達一個領(lǐng)域內(nèi)完整的體系(概念層次、概念之間的關(guān)聯(lián)等)的最有效工具,所以本文選擇建立農(nóng)業(yè)時空本體庫。具體包括本體獲取、本體管理、本體服務(wù)與展示三個模塊。使用Protégé做本體開發(fā)環(huán)境編輯。Protégé是斯坦福大學(xué)開發(fā)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Web Service方式提供基于Internet的服務(wù),可以在線對庫中信息進行維護和檢索,并能無縫集成到應(yīng)用系統(tǒng)中。
(5) 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)工作原理如圖1所示。首先,外部系統(tǒng)的時空數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GML格式(現(xiàn)在絕大多數(shù)系統(tǒng)支持該數(shù)據(jù)標準),進入農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)時空數(shù)據(jù)庫。通過本體獲取與編輯模塊將時空數(shù)據(jù)和時空知識整理,形成本體庫。外部系統(tǒng)的請求通過Web Ser-vices發(fā)給仲裁者,仲裁者區(qū)分各類情況調(diào)用三個庫調(diào)用服務(wù)、提取數(shù)據(jù)和執(zhí)行操作,結(jié)果返回給用戶。
(6) 基于平臺開發(fā)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能應(yīng)用系統(tǒng)
基于數(shù)字農(nóng)業(yè)時空信息管理平臺建立數(shù)字化測土施肥系統(tǒng)、作物種植標準化管理系統(tǒng)、無公害水果蔬菜栽培指導(dǎo)系統(tǒng)等一批農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能應(yīng)用系統(tǒng),解決實際問題。
3相關(guān)系統(tǒng)對比分析
3.1數(shù)字農(nóng)業(yè)空間信息管理平臺
平臺基于信息和知識支持的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理的集成技術(shù),對農(nóng)田信息進行動態(tài)采集、分析、處理和輸出,從而根據(jù)農(nóng)田區(qū)域差異、農(nóng)事安排進行模擬分析、決策支持管理和指揮控制,并對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的區(qū)域差異進行精確定位、動態(tài)控制等定量操作[17]。
3.2全國農(nóng)業(yè)資源空間信息管理系統(tǒng)
全國農(nóng)業(yè)資源空間信息管理系統(tǒng)(NASIS)實現(xiàn)對全國農(nóng)業(yè)資源空間信息的查詢分發(fā),具有系統(tǒng)管理、動態(tài)數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)檢索、查詢、數(shù)據(jù)分發(fā)、制圖、報表統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分發(fā)等功能。該系統(tǒng)已經(jīng)用于全國農(nóng)作物遙感監(jiān)測、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)科研和農(nóng)業(yè)政策信息支持服務(wù)等方面[18]。
3.3中國西部農(nóng)業(yè)空間信息服務(wù)系統(tǒng)
計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展為建立基于Web的中國西部農(nóng)業(yè)空間信息服務(wù)系統(tǒng)提供技術(shù)支撐。本文從西部農(nóng)業(yè)空間信息服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建開始,全面地介紹了系統(tǒng)的運行模式和數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù),詳細論述了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、平臺環(huán)境和開發(fā)實現(xiàn)等。
(1)基于平臺提供的開發(fā)框架,能方便、高效地建立大量的數(shù)字農(nóng)業(yè)智能應(yīng)用系統(tǒng),基層農(nóng)業(yè)科技人員也能快速開發(fā)出技術(shù)含量高的應(yīng)用系統(tǒng),各應(yīng)用系統(tǒng)能互通、共享,便于升級維護。
(2)由于大量的底層服務(wù)、數(shù)據(jù)、知識和方法由平臺集中統(tǒng)一提供,簡化了開發(fā)數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用軟件的工作,節(jié)約了成本。
4結(jié)束語
數(shù)字農(nóng)業(yè)時空信息管理平臺從系統(tǒng)目標、適用范圍、采用技術(shù)、系統(tǒng)接口等方面不同于任何現(xiàn)有的基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)管理平臺,是一個概念全新的系統(tǒng),定位于基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)空間數(shù)據(jù)管理平臺的上層,更便于開發(fā)數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用。其中的本體庫等機制為將來建立農(nóng)業(yè)時空數(shù)據(jù)網(wǎng)格奠定了良好的基礎(chǔ)。
參考文獻:
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篇3
關(guān)鍵詞:農(nóng)牧業(yè)信息化;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
0 引言
進入21世紀以來,雖然基于工業(yè)社會要求的農(nóng)業(yè)機械化、化學(xué)化、水利化和電氣化在世界許多國家還沒有全面完成,但隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,以數(shù)字化為核心、網(wǎng)絡(luò)化為趨勢的信息化產(chǎn)業(yè)逐漸深入到社會的各個領(lǐng)域。信息化技術(shù)同時不斷深入到農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)中,形成了以數(shù)字化為特征的“數(shù)字農(nóng)業(yè)”,給農(nóng)牧業(yè)這個傳統(tǒng)領(lǐng)域注入了新的活力[1]。農(nóng)牧業(yè)信息化對于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟深入增長具有深遠的影響,并且可以促進傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變[2]。加強農(nóng)牧業(yè)信息化建設(shè)是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容。
農(nóng)牧業(yè)信息化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標志,在駕馭農(nóng)村市場經(jīng)濟中處于前置性的基礎(chǔ)地位,是提高農(nóng)業(yè)的綜合生產(chǎn)力和經(jīng)營管理效率的有力手段[3],是農(nóng)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化的必經(jīng)途徑。隨著信息社會和知識經(jīng)濟時代的到來,農(nóng)業(yè)信息技術(shù)將在農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展中發(fā)揮越來越大的作用[4]。沒有農(nóng)牧業(yè)的信息化,就沒有國民經(jīng)濟的信息化,也就沒有整個社會的信息化。農(nóng)牧業(yè)信息化應(yīng)當成為中國這個農(nóng)業(yè)大國一種必然和必須的發(fā)展趨勢,深入研究農(nóng)牧業(yè)信息化是一項亟待探討而且具有重大意義的課題[5]。
1 農(nóng)牧業(yè)信息化的概念
1. 1 信息化信息化概念包括信息和信息化兩個最基本的概念。信息化是一個過程,與工業(yè)化和現(xiàn)代化一樣,是一個動態(tài)變化的過程。在這個過程中包含3個層面和6大要素。所謂3個層面,一是信息技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用過程,是信息化建設(shè)的基礎(chǔ);二是信息資源的開發(fā)和利用過程,是信息化建設(shè)的核心與關(guān)鍵;三是信息產(chǎn)品制造業(yè)不斷發(fā)展的過程,是信息化建設(shè)的重要支撐。6大要素是指信息網(wǎng)絡(luò)、信息資源、信息技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)、信息法規(guī)環(huán)境與信息人才。信息化就是在經(jīng)濟和社會活動中通過普遍采用信息技術(shù)和電子信息裝備,更有效地開發(fā)和利用信息資源,推動經(jīng)濟發(fā)展和社會進步[6]。
1. 2 農(nóng)業(yè)信息化
農(nóng)業(yè)信息化有狹義和廣義之分:狹義的農(nóng)業(yè)信息化是指農(nóng)業(yè)的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化;廣義的農(nóng)業(yè)信息化是指農(nóng)業(yè)全過程的信息化,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域全面地發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),使之滲透到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、流通、消費以及農(nóng)村社會、經(jīng)濟和技術(shù)等各個具體環(huán)節(jié)的全過程,從而極大地提高農(nóng)業(yè)效率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平[7]。賈善剛指出:農(nóng)村信息化的概念不僅包括計算機技術(shù),還應(yīng)包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)、光電技術(shù)和遙感技術(shù)等多項信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上普遍而系統(tǒng)的應(yīng)用過程。
梅方權(quán)年認為,農(nóng)村信息化是一個廣義的概念,應(yīng)是農(nóng)業(yè)全過程的信息化,是用信息技術(shù)裝備現(xiàn)代農(nóng)業(yè),依靠網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化支持農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理,監(jiān)測管理農(nóng)業(yè)資源和環(huán)境,支持農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和農(nóng)村社會信息化[8]。
農(nóng)業(yè)信息化可以從4個方面來加以描述和概括:一是農(nóng)業(yè)勞動者的高度智能化;二是農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施裝備信息化;三是農(nóng)業(yè)技術(shù)操作自動自控化;四是農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理信息網(wǎng)絡(luò)化[5, 9]。農(nóng)業(yè)信息化不僅包括計算機技術(shù),還應(yīng)包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)、光電技術(shù)和遙感技術(shù)等多項技術(shù)在農(nóng)業(yè)上普遍而系統(tǒng)應(yīng)用的過程。
農(nóng)業(yè)中所應(yīng)用的信息技術(shù)包括計算機、信息存儲和處理、通訊、網(wǎng)格、多媒體、人工智能以及“3S”技術(shù)(即地理信息系統(tǒng)GIS、全球定位系統(tǒng)GPS和遙感技術(shù)RS)等。在發(fā)達國家,信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用大致有以下方面:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理、農(nóng)業(yè)信息獲取及處理、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模擬、農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)等[5, 10]。數(shù)字化作為農(nóng)業(yè)信息化的核心內(nèi)容,就是按人類需要的目標,對農(nóng)業(yè)所涉及的對象和全過程進行數(shù)字化和可視化的表達、設(shè)計、控制和管理。在數(shù)字水平上,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營、流通、服務(wù)以及農(nóng)業(yè)資源環(huán)境等領(lǐng)域進行數(shù)字化設(shè)計、可視化表達和智能化控制,使農(nóng)業(yè)按照人類的需求目標發(fā)展。數(shù)字農(nóng)業(yè)主要包括農(nóng)業(yè)要素(生物要素、環(huán)境要素、技術(shù)要素和社會經(jīng)濟要素)的數(shù)字信息化、農(nóng)業(yè)過程的數(shù)字信息化(數(shù)字化實施和數(shù)字化設(shè)計)以及農(nóng)業(yè)管理的數(shù)字信息化[1, 11]。農(nóng)業(yè)信息化實質(zhì)是充分利用信息技術(shù)的最新成果,全面實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、農(nóng)產(chǎn)品加工、營銷以及農(nóng)業(yè)科技信息和知識的獲取、處理、傳播與合理利用,加速傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的改造,大幅度地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、管理和經(jīng)營決策水平,促進農(nóng)業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、高效發(fā)展進程。農(nóng)業(yè)信息技術(shù)就是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)各種信息采集、處理、傳播和貯存等方面的技術(shù)。
根據(jù)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的不同,主要分為氣象遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)自動化技術(shù)等[4]。數(shù)字農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是把信息技術(shù)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力重要要素,將工業(yè)可控生產(chǎn)和計算機輔助設(shè)計的思想引入農(nóng)業(yè),通過計算機、地學(xué)空間、網(wǎng)絡(luò)通訊和電子工程技術(shù)與農(nóng)業(yè)的融合,在數(shù)字水平上對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營、流通、服務(wù)以及農(nóng)業(yè)資源環(huán)境等領(lǐng)域進行數(shù)字化設(shè)計、可視化表達和智能化控制,使農(nóng)業(yè)按照人類的需求目標發(fā)展[1]。
筆者認為,農(nóng)業(yè)信息化是指涉農(nóng)領(lǐng)域(農(nóng)、林、牧、副、漁)所有對象的數(shù)字信息化,具體體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施裝備的數(shù)字信息化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的數(shù)字信息化、農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的數(shù)字信息化、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的數(shù)字信息化、農(nóng)業(yè)經(jīng)營管理的數(shù)字信息化、農(nóng)業(yè)市場流通的數(shù)字信息化、農(nóng)業(yè)勞動者的高度智能化以及農(nóng)民生活的數(shù)字信息化,應(yīng)用計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動控制技術(shù)、“3S”技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的數(shù)字信息化,并付諸實施于農(nóng)田精耕細作、病蟲害防治、林區(qū)規(guī)劃管理、畜禽漁業(yè)的生產(chǎn)操作自動化和數(shù)字化管理以及農(nóng)民生活消費的網(wǎng)絡(luò)信息化等方面,集農(nóng)業(yè)科學(xué)、計算機科學(xué)、地球科學(xué)、信息科學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)科學(xué)等高端科學(xué)于一體的綜合性領(lǐng)域。
1. 3 畜牧業(yè)信息化
畜牧業(yè)信息就是對畜禽品種資源的遺傳育種、飼養(yǎng)管理、飼料營養(yǎng)、疫病防制、器械設(shè)備、畜產(chǎn)品加工及其經(jīng)濟利用的有關(guān)理論和應(yīng)用研究中表現(xiàn)出來的信息,主要包括各種畜禽遺傳育種信息、飼料營養(yǎng)信息、畜禽經(jīng)濟信息、生產(chǎn)和經(jīng)營管理信息、疾病防治信息以及專家人才信息等內(nèi)容。根據(jù)畜牧業(yè)結(jié)構(gòu)和研究內(nèi)容,畜牧業(yè)信息可以劃分為畜牧業(yè)自然資源信息、畜牧業(yè)生產(chǎn)信息、畜牧業(yè)科技信息、畜牧業(yè)經(jīng)濟信息、畜產(chǎn)品市場流通信息、畜產(chǎn)品加工信息、疫病防治信息、飼料營養(yǎng)信息、器械設(shè)備信息和單位屬性信息等類別[12]。畜牧業(yè)信息化指的是在畜牧業(yè)領(lǐng)域充分利用信息技術(shù)的方法手段和最新成果的過程。具體來說,就是在畜牧業(yè)生產(chǎn)、流通、消費以及農(nóng)村經(jīng)濟、社會和技術(shù)等各個環(huán)節(jié)全面運用現(xiàn)代信息技術(shù)與智能工具,實現(xiàn)畜牧業(yè)的科學(xué)化與智能化過程。畜牧業(yè)信息化不僅包括計算機技術(shù),還包括微電子技術(shù)、通信技術(shù)、光電技術(shù)和遙感技術(shù)等多種技術(shù)在農(nóng)業(yè)上普遍而系統(tǒng)的應(yīng)用。
畜牧業(yè)信息化的內(nèi)涵至少包括以下領(lǐng)域:一是畜牧業(yè)生產(chǎn)管理信息化,包括畜禽疫病防治、畜禽飼養(yǎng)管理等各個方面;二是畜牧業(yè)經(jīng)營管理信息化,包括與畜牧業(yè)經(jīng)營有關(guān)的經(jīng)濟形勢、畜禽供求、國民收入、固定資產(chǎn)投資、物資購銷和物價變動等;三是畜牧業(yè)科學(xué)技術(shù)信息化,是利用信息技術(shù)快捷與方便的特點,改變傳統(tǒng)的畜牧業(yè)技術(shù)推廣方法和手段,加快科技成果的傳播和轉(zhuǎn)化,提高畜牧業(yè)的科技含量和競爭力;四是畜牧業(yè)市場流通信息化,指畜牧業(yè)生產(chǎn)資料供求信息、動物產(chǎn)品流通(需求量)及收益成本等方面的信息化[13]。畜牧業(yè)信息化具有豐富的內(nèi)涵,主要包括:畜牧業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化;畜牧業(yè)生產(chǎn)設(shè)施裝備信息化;畜牧業(yè)技術(shù)操作機械化和自動化;畜牧業(yè)管理決策信息化;畜牧業(yè)勞動者的信息化和知識化等[14]。
筆者認為,畜牧業(yè)信息化是指畜牧業(yè)飼養(yǎng)設(shè)施的操作自動化及數(shù)字信息化、畜牧業(yè)生產(chǎn)管理的數(shù)字信息化、畜牧業(yè)經(jīng)營管理的數(shù)字信息化、畜牧業(yè)市場流通的數(shù)字信息化和畜牧業(yè)勞動者的高度智能化等,運用計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)、自動控制技術(shù)、無線射頻識別技術(shù)、“3S”技術(shù)、通信以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實現(xiàn)精細飼喂、科學(xué)育種、飼養(yǎng)環(huán)境的監(jiān)控、疫情監(jiān)測、疾病防治以及產(chǎn)品溯源等。
2 農(nóng)牧業(yè)信息化的發(fā)展狀況
2. 1 國外發(fā)展狀況世界農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)過3個階段:第1階段是20世紀五六十年代的廣播、電話通訊信息化及科學(xué)計算階段;第2個階段是20世紀七八十年代的計算機數(shù)據(jù)處理和知識處理階段;第3個階段是20世紀90年代以來農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)應(yīng)用、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化控制等的新發(fā)展階段。
農(nóng)業(yè)自動化技術(shù)在美國、西歐和日本已廣泛應(yīng)用于工廠化養(yǎng)殖、工廠化蔬菜花卉生產(chǎn)、倉庫管理、環(huán)境監(jiān)測與控制以及農(nóng)產(chǎn)品精深加工中,如配合飼料全部生產(chǎn)流程的自動控制、日光溫室中溫濕度控制、灌溉及采收自動化控制。通過研制和使用農(nóng)業(yè)機器人,代替人從事一些繁重的農(nóng)事操作,如蘋果收獲、擠奶、噴藥、組織培養(yǎng)以及作物育種等方面。
美國自20世紀70年代以來將計算機應(yīng)用逐步推廣到農(nóng)場范圍。典型的農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)有: 1975年,美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)創(chuàng)建了AGNET聯(lián)機網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)在已發(fā)展成為世界上最大的農(nóng)業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);美國國家農(nóng)業(yè)書館和美國農(nóng)業(yè)部共同開發(fā)的AGRICOLA;信息研究系統(tǒng)CRIS可提供美國農(nóng)業(yè)所屬各研究所、試驗站和學(xué)府的研究摘要。
美國計算機在農(nóng)牧業(yè)信息化中的應(yīng)用已相當普遍。譬如:畜禽飼養(yǎng)的計算機化,有管理豬生產(chǎn)的計算機信息系統(tǒng);管理農(nóng)業(yè)機械化的計算機以及在在農(nóng)副產(chǎn)品加工方面也有廣泛的應(yīng)用;其中,計算機在溫室環(huán)境方面的應(yīng)用最顯其能。
早在20世紀80年代,日本農(nóng)林水產(chǎn)省就“人工智能與農(nóng)業(yè)”專門組織了一個調(diào)查委員會,列出了知識工程在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的一整套實施項目;日本已建立了一些農(nóng)業(yè)生產(chǎn)自動化管理系統(tǒng),如植物工廠的蔬菜生產(chǎn)管理系統(tǒng)(菠菜、番茄、黃瓜、茄子、西紅柿和草莓等已進入批量生產(chǎn))、陸田水田耕作、畜牧生產(chǎn)、家畜衛(wèi)生系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)工程和機械管理系統(tǒng)等。
德國在農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中,已廣泛使用電子、信息技術(shù)等監(jiān)測和自動控制各種試驗場所的溫度、濕度、光照時間和強度、風向風速等各項要素,均自動監(jiān)測和記錄;德國還研究出許多用計算機編程控制的試驗儀器和設(shè)備;在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,裝有遙感地理定位系統(tǒng)的大型農(nóng)業(yè)機械可以在室內(nèi)計算機自動控制下完成各項農(nóng)田作業(yè)[15-16]。
荷蘭在畜禽養(yǎng)殖基礎(chǔ)設(shè)施以及溫室種植方面的信息化工作水平處于世界前列。荷蘭的科研人員在十多年前應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),在奶牛自動飼養(yǎng)管理系統(tǒng)Porcod系統(tǒng)的基礎(chǔ)上研發(fā)成功母豬自動飼養(yǎng)Velos管理系統(tǒng)[17]。
目前,農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究主要集中在以下各方面:農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、“3S”系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)自動化控制技術(shù)、多媒體技術(shù)、精準農(nóng)業(yè)、生物信息技術(shù)以及數(shù)字化圖書館技術(shù)[15, 18]。
2. 2 國內(nèi)發(fā)展狀況
20世紀70年代中期,計算機應(yīng)用技術(shù)開始進入我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,少數(shù)農(nóng)業(yè)研究機構(gòu)開展了計算機農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究,從此農(nóng)業(yè)信息化逐步在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當中得以發(fā)展應(yīng)用,具體發(fā)展階段[19]如表1所示。
表1 我國農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展階段
階段時間主要內(nèi)容起步階段1981-1985年科學(xué)計算、科學(xué)規(guī)劃模型和統(tǒng)計方法應(yīng)用普及發(fā)展階段1986-1995年數(shù)據(jù)處理(EDP)、大型數(shù)據(jù)庫的建立和MIS系統(tǒng)開發(fā)提高階段1996-2000年國家在“攻關(guān)”和“863”項目中都分別設(shè)置農(nóng)業(yè)信息技術(shù)重大專題和課題快速發(fā)展階段2000至今農(nóng)業(yè)信息化技術(shù)全面向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際滲透
我國農(nóng)業(yè)信息化進程起步較晚。20世紀80年代以來,將系統(tǒng)工程、數(shù)據(jù)庫與信息管理系統(tǒng)、遙感、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、資源、環(huán)境和災(zāi)害方面的研究,已取得一些重要成果,不少成果已得到應(yīng)用,有些成果已達到國際先進水平。如中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院草原研究所應(yīng)用現(xiàn)代遙感和地理信息技術(shù)建立了“中國北方草地、草畜平衡動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)”[20]。
中國國家科技部從1990年開始連續(xù)支持“農(nóng)業(yè)智能應(yīng)用系統(tǒng)”的研究與應(yīng)用,“數(shù)字農(nóng)業(yè)”漸成氣候,已研制出棉花、水稻、芒果等多種作物的生育全程調(diào)控和農(nóng)事管理專家系統(tǒng),以及魚病防治和蘋果生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)。“十五”期間,國家科技部等部門繼續(xù)加大對以“數(shù)字農(nóng)業(yè)”為主要內(nèi)容的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究,以“精準農(nóng)業(yè)”、“虛擬農(nóng)業(yè)”、“智能農(nóng)業(yè)”和“網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)”等內(nèi)容為切入點,組織實施“數(shù)字農(nóng)業(yè)科技行動”。通過該行動的實施,突破一批“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的關(guān)鍵技術(shù),建立數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺,開發(fā)國家農(nóng)業(yè)信息資源數(shù)據(jù)庫,研究開發(fā)一批實用性強的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng),初步構(gòu)建我國“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的技術(shù)框架,從而加速了我國農(nóng)業(yè)信息化進程[1]。
2003年,科技部“863計劃”在生物與現(xiàn)代領(lǐng)域啟動實施了“數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)研究示范”重大專項。這些專項以突破一批關(guān)鍵技術(shù)、研制一批數(shù)字農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、開發(fā)數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺、集成示范應(yīng)用為目標,構(gòu)建我國“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的科學(xué)技術(shù)體系及示范應(yīng)用體系。在農(nóng)田信息自動采集、農(nóng)田植物生長模擬與數(shù)字化設(shè)計、稻麥品質(zhì)遙感檢測、數(shù)字化種植技術(shù)平臺構(gòu)建等方面取得了突破性進展[21]。“863計劃”智能計算機主題連續(xù)支持“農(nóng)業(yè)智能應(yīng)用系統(tǒng)”的研究與應(yīng)用,已研制出棉花、水稻、芒果等多種作物的生育全程調(diào)控和農(nóng)事管理專家系統(tǒng),以及魚病防治、蘋果生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)[22]。由農(nóng)軟開發(fā)的農(nóng)牧場管理系統(tǒng)、育種分析系統(tǒng)和目前尚待完善的實驗室數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等已在部分科研管理部門和現(xiàn)代化農(nóng)牧場推廣使用[15]。現(xiàn)在,國內(nèi)研制的多媒體小麥管理系統(tǒng)(WMS)和棉花生產(chǎn)管理系統(tǒng)(COTMAS)都可以應(yīng)用于生產(chǎn)[23]。我國與世界各國一樣,畜牧業(yè)信息建設(shè)與利用也是從單機到網(wǎng)絡(luò)的一個發(fā)展過程。在單機應(yīng)用方面,主要用于生產(chǎn)管理和決策應(yīng)用[12]。我國畜牧業(yè)充分利用以計算機為核心的信息資源優(yōu)勢,走畜牧業(yè)現(xiàn)代化和信息化的道路[24]。
3 我國農(nóng)牧業(yè)信息化發(fā)展面臨的問題
目前,我國農(nóng)業(yè)信息化存在的問題有:農(nóng)民素質(zhì)不高、信息化意識和利用信息的能力不強;農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化程度不高,難以形成正常的信息需求;網(wǎng)絡(luò)成本較高,阻礙了信息化的普及;農(nóng)業(yè)信息化基礎(chǔ)工作水平低;信息技術(shù)實用性差,農(nóng)業(yè)信息服務(wù)體系還沒有完成,農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)人才缺乏[25]。信息技術(shù)的進一步發(fā)展必須建立在網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上。我國的農(nóng)牧業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展雖然對我國農(nóng)牧業(yè)的發(fā)展起到了一定作用,但在建設(shè)過程中存在許多問題[12]。我國畜牧業(yè)信息化水平與發(fā)達國家相比還有很大差距,主要表現(xiàn)在:畜牧業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,畜牧信息資源缺乏,尤其是能提供給用戶的有效資源嚴重不足;畜牧信息技術(shù)成果應(yīng)用程度低,嚴重阻礙了畜牧業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,這也正是當前實施畜牧業(yè)信息化迫切需要解決的問題。目前,在畜牧業(yè)生產(chǎn)部門及基層畜牧場,由于受地域的限制和傳統(tǒng)畜牧業(yè)的束縛,信息技術(shù)的普及遠遠不能同其他行業(yè)相比,從事畜牧行業(yè)的人員平均素質(zhì)也遠低于其他行業(yè)部門,尤其是基層的管理人員及邊遠的農(nóng)牧場,其受教育程度普遍較低[26]。
筆者認為,我國農(nóng)牧業(yè)信息化發(fā)展亟待解決的主要問題依然是農(nóng)民科學(xué)素質(zhì)的提高、信息化基礎(chǔ)設(shè)施的建立與完善及完全解決“最后一公里”的難題。
4 我國農(nóng)牧業(yè)信息化的發(fā)展方向
1)網(wǎng)絡(luò)化。信息技術(shù)發(fā)展是以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互融合的高新技術(shù)。
2)智能化。信息技術(shù)的智能化發(fā)展進步很快,在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用也將得到長足的進展。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)管理信息系統(tǒng)和農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用是其中最突出的表現(xiàn)。
3)數(shù)字化。數(shù)字化內(nèi)涵包含兩層意思:一是隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,原來的模擬信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,實現(xiàn)了在計算機網(wǎng)絡(luò)上的高保真和快速傳播,可以制成數(shù)字視頻和音頻信號在網(wǎng)絡(luò)上傳遞,實現(xiàn)遠程教育等;二是表現(xiàn)在科學(xué)計算可視化和虛擬現(xiàn)實技術(shù)[25]上。
建立統(tǒng)一的技術(shù)標準和規(guī)范,突破一批數(shù)字農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù),建立數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺,開發(fā)國家農(nóng)業(yè)信息資源數(shù)據(jù)庫,建立數(shù)字農(nóng)業(yè)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng),通過系統(tǒng)集成和應(yīng)用示范,逐步建立我國數(shù)字農(nóng)業(yè)的科學(xué)技術(shù)體系。在統(tǒng)一的技術(shù)標準下,對數(shù)字農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)進行研究開發(fā),通過系統(tǒng)集成構(gòu)建數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺,初步形成我國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)框架。在我國不同生態(tài)經(jīng)濟類型和不同農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理類型地區(qū),對數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)進行集成應(yīng)用示范,取得顯著的社會經(jīng)濟效益,促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)信息化的跨越發(fā)展,加速農(nóng)業(yè)生產(chǎn)由傳統(tǒng)、粗放、經(jīng)驗型向智能、精準和數(shù)字化方向的轉(zhuǎn)變,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平。通過該行動的實施,突破一批數(shù)字農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù),建立數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺,開發(fā)國家農(nóng)業(yè)信息資源數(shù)據(jù)庫,研究開發(fā)一批實用性強的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)系統(tǒng),初步構(gòu)建我國數(shù)字農(nóng)業(yè)的技術(shù)框架,加速我國農(nóng)業(yè)信息化進程,并逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精確化、遠程化、自動化和虛擬化[1]。
我國的畜牧業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入到了新的發(fā)展階段,建設(shè)集約化、專業(yè)化和優(yōu)質(zhì)高效的現(xiàn)代畜牧業(yè)已經(jīng)成為必然[27]。在推進信息化的過程中,要通過計算機網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù),把畜牧信息及時與準確地傳達到用戶手中,實現(xiàn)畜牧生產(chǎn)、管理和畜產(chǎn)品營銷網(wǎng)絡(luò)化,加速傳統(tǒng)畜牧業(yè)的改造和升級,大幅度提高畜牧業(yè)生產(chǎn)效率、管理和經(jīng)營決策水平[26];改變傳統(tǒng)的畜牧業(yè)模式,使農(nóng)民依靠信息引導(dǎo)進入市場、組織生產(chǎn),走畜牧業(yè)現(xiàn)代化和信息化之路;加強對畜牧信息化工作的宣傳,提高人們的信息意識和利用信息的能力積極促進畜牧業(yè)信息化的發(fā)展[24, 26]。當前,現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)融合所衍生的“精準農(nóng)業(yè)\"、“虛擬農(nóng)業(yè)\"、“智能農(nóng)業(yè)\"和“網(wǎng)絡(luò)農(nóng)業(yè)\"等均是數(shù)字農(nóng)業(yè)的不同側(cè)面,成為農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展的方向[28]。
筆者認為,我國農(nóng)牧業(yè)信息化應(yīng)逐步實現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的操作的全面自動化以及完全智能化,并最終進入網(wǎng)絡(luò)化農(nóng)牧業(yè)。
5 我國農(nóng)牧業(yè)信息化的作用
農(nóng)業(yè)信息化、智能化、精確化與數(shù)字化將是信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的結(jié)果,必將大大推動農(nóng)業(yè)信息化,推動農(nóng)業(yè)向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效及可持續(xù)方向發(fā)展。
作為21世紀農(nóng)業(yè)的重要標志,發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)及相關(guān)技術(shù)是我國發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)必然選擇的支撐技術(shù),因此將數(shù)字農(nóng)業(yè)確立為解決“三農(nóng)”問題的平臺,符合時展的需要。數(shù)字農(nóng)業(yè)展現(xiàn)了美好的前景,它將極大解放農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力,改變農(nóng)業(yè)作業(yè)方式,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)的飛躍[1]。先進的信息收集、處理和傳遞技術(shù)將有效地克服農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的分散化和小型化的行業(yè)弱勢。
強大的計算能力、智能化技術(shù)和軟件技術(shù),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極其復(fù)雜和多變的生產(chǎn)要素定量化、規(guī)范化和集成化,改善了時空變化大和經(jīng)驗性強的弱點。將信息技術(shù)與航空航天遙感技術(shù)(RS)、農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)技術(shù)(AGIS)以及全球定位系統(tǒng)(GPS)等相結(jié)合,加強了對影響農(nóng)業(yè)資源、生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)條件、氣象、生物災(zāi)變和生產(chǎn)狀況的宏觀監(jiān)測與預(yù)警預(yù)報,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可控性、穩(wěn)定性和精確性,并能對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程實行科學(xué)與有效的宏觀管理[5]。信息自動化技術(shù)使現(xiàn)代的養(yǎng)殖業(yè)有了根本性的改變,是形成統(tǒng)一標準化飼養(yǎng)的一種優(yōu)化養(yǎng)殖方式。它有利于優(yōu)化畜牧業(yè)區(qū)域布局;有利于解決人畜混居、相互交叉感染問題;有利于減少與外界接觸,減少傳染病的預(yù)防發(fā)生;有利于改善農(nóng)民的生活環(huán)境,保護人們的身體健康;有利于改善畜禽養(yǎng)殖環(huán)境和生產(chǎn)性能的發(fā)揮;有利于提高畜禽的品質(zhì);有利于先進技術(shù)和設(shè)備的推廣和生產(chǎn)效率的提高;有利于畜禽生產(chǎn)的宏觀管理和相互之間的協(xié)調(diào),從而促進畜禽業(yè)迅速發(fā)展,提高養(yǎng)殖者的經(jīng)濟效益[29]。同時,利用計算機控制實現(xiàn)自動補料、補水和補光等作業(yè),節(jié)約勞動力。另外,通過多媒體模擬,可以在最適宜時期擴大生產(chǎn),在市場行情最佳時銷售,從而獲得最大利潤[30]。
廣泛應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),促進農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整,增強農(nóng)業(yè)的市場競爭力,發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟,建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè),增加農(nóng)民收入,加速農(nóng)村現(xiàn)代化進程,促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化和高效益化;通過計算機對來自于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的信息進行及時采集和處理,根據(jù)處理結(jié)果迅速地去控制系統(tǒng)中的某些設(shè)備、裝置或環(huán)境,從而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的自動檢測、記錄、統(tǒng)計、監(jiān)視、報警和自動啟停等,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動化生產(chǎn)和對自然環(huán)境的實時監(jiān)測[4, 23]。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式得以改造,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率將大幅度提高,生產(chǎn)成本下降;加快新品種選育,提高病蟲害預(yù)測、預(yù)報和防止水平,減少損失,增加產(chǎn)出,獲得更大的效益,這將提高人類對自然的認知能力,最大限度地控制和利用水、土、氣等自然資源,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性[29]。科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理,增加農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)量,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟效益;實現(xiàn)科學(xué)化管理,提高對農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的政策決策水平,最大限度避免自然災(zāi)害對農(nóng)業(yè)造成的損失。
6 結(jié)束語
推動農(nóng)牧業(yè)信息化有利于實現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的全面自動化及數(shù)字化;有利于降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率;有利于農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的集中管理,有利于降低傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)靠天吃飯的不穩(wěn)定性;有利于減少農(nóng)產(chǎn)品市場波動,提高農(nóng)業(yè)市場流通效率,從而增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。
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篇4
關(guān)鍵詞:電子農(nóng)務(wù);“三農(nóng)”;信息化
中圖分類號:F302.4
文獻標識碼:A
文章編號:1003-6997(2012)16-0005-03
信息化已成為世界經(jīng)濟和社會發(fā)展的大趨勢,是推動經(jīng)濟社會改革的重要力量。如何實現(xiàn)信息化已經(jīng)成為世界上許多國家和地區(qū)追求的目標、關(guān)注的焦點和實踐的重要課題。在我國,大力發(fā)展信息化,不僅是現(xiàn)代化建設(shè)的需要,也是新農(nóng)村發(fā)展的迫切要求。
長期以來,農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化建設(shè)水平與結(jié)構(gòu)的落后是制約農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、農(nóng)民致富的突出因素,已經(jīng)成為制約我國新農(nóng)村建設(shè)的瓶頸。如何把信息技術(shù)廣泛地應(yīng)用于農(nóng)村,解決信息進村入戶難的問題,已經(jīng)成為廣大專家學(xué)者研究的重要課題。在這種情況下,電子農(nóng)務(wù)應(yīng)運而生。
1 電子農(nóng)務(wù)的概念
電子農(nóng)務(wù)(Electronic Agriculture)是指利用現(xiàn)代化信息技術(shù)實時、便攜的特點,通過網(wǎng)絡(luò)、通信等現(xiàn)代化技術(shù)工具建設(shè)的統(tǒng)一的信息化平臺,改造效率較低的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式,整合各方面的信息和資源,向農(nóng)戶提供準確、及時、權(quán)威、專業(yè)的農(nóng)業(yè)科技信息和專家咨詢服務(wù),對農(nóng)民的技能和素質(zhì)進行培訓(xùn),幫助農(nóng)民科技致富,促進經(jīng)驗農(nóng)業(yè)向信息化、數(shù)字化轉(zhuǎn)變的信息平臺[1]。電子農(nóng)務(wù)是適應(yīng)我國對“三農(nóng)”問題建設(shè)的需要而逐步產(chǎn)生和發(fā)展的,包括三個部分,即電子農(nóng)村、電子農(nóng)民、電子農(nóng)業(yè)。
1.1 電子農(nóng)村
電子農(nóng)村是指要建設(shè)一個信息化的農(nóng)村、學(xué)習(xí)型的農(nóng)村、信息高速加工和傳播利用的農(nóng)村。
1.2 電子農(nóng)民
電子農(nóng)民是指要培養(yǎng)信息化的農(nóng)民,讓拿鋤頭的農(nóng)民也能拿起鼠標,通過各種信息化手段來對接現(xiàn)代社會,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)落后生產(chǎn)方式和市場觀念,讓傳統(tǒng)意義上的農(nóng)民成為素質(zhì)高、懂技術(shù)、會經(jīng)營的現(xiàn)代新型農(nóng)民。
1.3 電子農(nóng)業(yè)
電子農(nóng)業(yè)是指農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、銷售、運輸以及其他配套體系都要信息化,要跟全球市場同步對接,在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中實現(xiàn)標準化、規(guī)模化,在農(nóng)產(chǎn)品包裝和運銷中逐步實現(xiàn)品牌化、國際化,并且要有效降低和規(guī)避市場風險。總之一句話,電子農(nóng)業(yè)就是要“一化帶動四化”,即用信息化帶動標準化、規(guī)模化、品牌化和國際化[2]。
2 電子農(nóng)務(wù)的建設(shè)
電子農(nóng)務(wù)是一種資源重組的觀念[3],即針對目前新農(nóng)村信息化建設(shè)的迫切要求,充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)、3S技術(shù)、虛擬技術(shù)、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)將各種涉農(nóng)技術(shù)和資源進行集成,并將這些資源反映在信息化平臺上。目前我國電子農(nóng)務(wù)的建設(shè)主要體現(xiàn)在三個方面。
2.1 電子農(nóng)務(wù)網(wǎng)
電子農(nóng)務(wù)網(wǎng)是利用網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體等技術(shù)建立的一個綜合性網(wǎng)站。網(wǎng)站中包括了農(nóng)業(yè)新聞、農(nóng)業(yè)技術(shù)、供求信息、價格行情、農(nóng)務(wù)信息等多個板塊。農(nóng)民可以通過訪問相應(yīng)的板塊來獲取各種農(nóng)業(yè)信息、學(xué)習(xí)各種農(nóng)業(yè)技術(shù)。電子農(nóng)務(wù)網(wǎng)中還提供了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng),此系統(tǒng)可以為農(nóng)技工作者和農(nóng)民提供方便、全面、實用的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)咨詢和決策服務(wù),解決農(nóng)民在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各類問題。
2.2 農(nóng)務(wù)通
農(nóng)業(yè)掌上電腦或智能手機是集計算機技術(shù)、人工智能技術(shù)及農(nóng)業(yè)專家技術(shù)于一體的便攜式農(nóng)業(yè)高新技術(shù)產(chǎn)品。可以幫助農(nóng)民快捷、簡易地獲取有關(guān)生產(chǎn)、氣象、市場等相關(guān)資訊,快速、科學(xué)地解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的實際技術(shù)問題,是用戶隨時隨地與農(nóng)業(yè)專家保持聯(lián)系、成功逾越信息孤島的便攜式信息工具。但是,目前我國農(nóng)務(wù)通主要的發(fā)展是利用短信與聲訊技術(shù)來為農(nóng)民提供服務(wù),這一技術(shù)主要是針對那些無法上網(wǎng)或不會上網(wǎng)的農(nóng)民,他們可以通過發(fā)送短信訂制、點播各種農(nóng)業(yè)科技信息或撥打聲訊電話來獲取所需信息[4]。
2.3 智能控制系統(tǒng)
智能控制系統(tǒng)是利用計算機技術(shù)、通信技術(shù)、智能技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)等高新技術(shù)研發(fā)的一種農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。可以對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的溫度、濕度、生物等信息進行數(shù)據(jù)采集,并對獲得的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析及判斷,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供實時信息和相關(guān)參數(shù),并根據(jù)作物的生長發(fā)育規(guī)律對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進行指導(dǎo)。智能控制系統(tǒng)與前兩種不同,它可以提供的信息主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的實時信息,幫助農(nóng)民了解生產(chǎn)中的各項參數(shù),并為下一步的生產(chǎn)做準備。這種系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于溫室控制、灌溉控制、育苗等不同的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。
3 發(fā)展電子農(nóng)務(wù)的意義
3.1 縮小城鄉(xiāng)“數(shù)字鴻溝”
“數(shù)字鴻溝”又稱為信息鴻溝,即“信息富有者和信息貧困者之間的鴻溝”。在我國,研究資料表明,數(shù)字鴻溝造成的差別正在成為中國繼城鄉(xiāng)差別、工農(nóng)差別、腦體差別“三大差別”之后的“第四大差別”。近幾年,網(wǎng)絡(luò)用戶雖然持續(xù)增長,但其普及和應(yīng)用主要集中在城市,網(wǎng)絡(luò)用戶中只有0.3 %是農(nóng)民,城市普及率為農(nóng)村普及率的740倍。這一數(shù)據(jù)表明中國城市和農(nóng)村之間在互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面存在著巨大的“數(shù)字鴻溝”。“數(shù)字鴻溝”的存在嚴重影響了我國的信息化進程,已成為城鄉(xiāng)均衡發(fā)展和跨越發(fā)展的重要阻礙。因此,以發(fā)展電子農(nóng)務(wù)為契機從而縮小城鄉(xiāng)間的“數(shù)字鴻溝”已經(jīng)勢在必行。
篇5
基于2010年吉林省高等教育研究重點課題《數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)平臺建設(shè)與應(yīng)用研究》,依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,課題組架構(gòu)計算機網(wǎng)絡(luò)與課堂教學(xué)有機結(jié)合的混合型學(xué)習(xí)環(huán)境,形成基于VLEs的《數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)》課程,為學(xué)生構(gòu)建合理的知識體系、有效發(fā)展認知能力提出了新的探索。
1數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)簡介
1.1數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)概念
數(shù)字農(nóng)業(yè)是指將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機技術(shù)、通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)等高新技術(shù)與地理學(xué)、農(nóng)學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、土壤學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科有機地結(jié)合起來,實現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對農(nóng)作物、土壤從宏觀到微觀的實時監(jiān)測,以實現(xiàn)對農(nóng)作物生長、發(fā)育狀況、病蟲害、水肥狀況以及相應(yīng)的環(huán)境進行定期信息獲取,生成動態(tài)空間信息系統(tǒng),對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的現(xiàn)象、過程進行模擬,達到合理利用農(nóng)業(yè)資源、降低生產(chǎn)成本、改善生態(tài)環(huán)境、提高農(nóng)作物產(chǎn)品和質(zhì)量的目的[1]。近年來,國內(nèi)外在數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)的研究、應(yīng)用領(lǐng)域進行了諸多研究和探索,進步和成果十分顯著,數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)成為促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展強有力的武器。
1.2具有數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)人才的培養(yǎng)要求
在農(nóng)業(yè)高等院校中培養(yǎng)具有數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)的人才,應(yīng)該在掌握數(shù)學(xué)、物理、計算機科學(xué)等方面的基本理論和基本知識的前提下,從理論和實踐上掌握數(shù)字農(nóng)業(yè)的原理、組成和方法,建立關(guān)于數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)框架,了解信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,掌握信息技術(shù)與專業(yè)結(jié)合的基本方法。通過該課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生將信息技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的能力。這對推進數(shù)字農(nóng)業(yè)進程具有十分積極的作用,為我國農(nóng)村經(jīng)濟的更快發(fā)展提供新的契機。農(nóng)業(yè)數(shù)字技術(shù)課程涵蓋農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)為支撐的農(nóng)業(yè)信息工程的基本理論和基本技能,內(nèi)容龐大繁雜,同時對不同專業(yè)的學(xué)生要求掌握的內(nèi)容和難度具有較大的差異,課程的復(fù)雜性使它更需要一條有效的途徑提升學(xué)習(xí)質(zhì)量、促進師生關(guān)系、加強教學(xué)效果。身處互聯(lián)網(wǎng)時代,它完全可以創(chuàng)造跨越時空開展學(xué)習(xí)活動的技術(shù)支持情境,使學(xué)習(xí)不受時間、地域限制,具有教育資源充分共享的優(yōu)勢,課堂在這樣的技術(shù)支持下被賦予了更廣闊的內(nèi)涵。
1.3建構(gòu)主義
技術(shù)支持情境的構(gòu)建目標的業(yè)務(wù)領(lǐng)域是知識學(xué)習(xí),因此系統(tǒng)設(shè)計必須符合先進的學(xué)習(xí)理論,體現(xiàn)合理的認知規(guī)律,適應(yīng)自主的學(xué)習(xí)需求。學(xué)習(xí)理論至今經(jīng)歷了行為主義學(xué)習(xí)、認知主義學(xué)習(xí)、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的發(fā)展歷程。其中,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是在認知主義基礎(chǔ)之上逐漸發(fā)展起來的,對推動教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計起到了推波助瀾的作用。建構(gòu)主義思想強調(diào)學(xué)生在知識掌握中的主體地位,他們具有積極的自我控制、目標導(dǎo)向和反思型特點,通過學(xué)習(xí)情境中的發(fā)現(xiàn)過程和精細加工過程,自己建構(gòu)知識,建構(gòu)主義指導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式的環(huán)境包括以下四大要素[2]。
1.3.1情境。學(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)習(xí)者對所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)。在教學(xué)設(shè)計過程中,創(chuàng)建有利于達成意義構(gòu)建的情境至關(guān)重要,是創(chuàng)建教學(xué)環(huán)境的基礎(chǔ)。
1.3.2協(xié)作。在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)當貫穿始終。通過教師與學(xué)生之間的協(xié)作、學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作,可以有效地分析收集教學(xué)資料、能夠及時對提出的理論進行驗證,對學(xué)習(xí)評價和意義構(gòu)建都很有作用。
1.3.3交流。學(xué)習(xí)過程必然需要交流。形成良好的交流氛圍、交流方式是達成最終學(xué)習(xí)目標的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。
1.3.4意義建構(gòu)。意義建構(gòu)是教學(xué)過程的最終目標。其建構(gòu)的意義是指事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系。在學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)生建構(gòu)意義就是要幫助學(xué)生對當前學(xué)習(xí)的內(nèi)容所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達到較深刻的理解。
2虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境(VLEs)
虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境(VirtualLearningEnvironments,VLEs)是近年來得到廣泛關(guān)注的一個領(lǐng)域,是指基于計算機技術(shù)的標準化學(xué)習(xí)與學(xué)習(xí)管理的系統(tǒng),主要用于支持絡(luò)學(xué)習(xí)過程中內(nèi)容傳遞、促進在線師生間的交互。它的概念目前并不統(tǒng)一,還有諸如“整合化學(xué)習(xí)系統(tǒng)”(IntegratedLearningSystems,ILS)、“內(nèi)容管理學(xué)習(xí)系統(tǒng)”(ContentManagementLearningstems,CMLS)等解釋。VLEs目的是通過技術(shù)提供各種促進學(xué)習(xí)的有效工具,滿足各類學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求,為有效進行協(xié)作學(xué)習(xí)、基于資源的學(xué)習(xí)以及廣泛的資源共享提供有力的教學(xué)和技術(shù)環(huán)境支持。目前的VLEs在技術(shù)特性上不同,但設(shè)計思路都類似,主要是通過計算機技術(shù)實現(xiàn)對傳統(tǒng)教學(xué)的時空拓展和資源共享。不難看出,主導(dǎo)思想都是課堂再現(xiàn)與傳遞,本質(zhì)在于解決教學(xué)資源短缺。這種教學(xué)模式僅僅是傳統(tǒng)教學(xué)模式的網(wǎng)絡(luò)延伸,思考模式基于同一個“尺度”,適用于每一個人,而有效的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建應(yīng)該是體現(xiàn)學(xué)生的認知規(guī)律,體現(xiàn)適應(yīng)個性化的學(xué)習(xí)。因此,拓展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的內(nèi)涵以提高教學(xué)效果和實施質(zhì)量,對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展提出了更深層次的要求,《數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)》VLEs構(gòu)架見圖1。
2.1知識學(xué)習(xí)
知識學(xué)習(xí)在VLEs中通常采用網(wǎng)頁文本、多媒體課件、教學(xué)錄像3種形式,組織方式往往是按照章節(jié)以樹形目錄的方式呈現(xiàn)。然而《數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)》課程對不同專業(yè)的學(xué)生構(gòu)建不同的知識框架體系,這些框架體系構(gòu)成了多個子課程。雖然子課程之間知識點側(cè)重不同,但是彼此之間的關(guān)系千絲萬縷,因此構(gòu)建時應(yīng)該遵循課程必須具有一定彈性的原則。把《數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)》課程知識分解成最小的知識單位即知識點,把每個子課程的學(xué)習(xí)目標分解成知識目標;然后,將知識點根據(jù)知識目標組合成知識單元[3],確保每個知識單元都有自身的學(xué)習(xí)目標和應(yīng)用目標;教師根據(jù)各個專業(yè)的不同、學(xué)習(xí)者特征的差別靈活設(shè)置不同的知識單元,將其組成基本知識框架即子課程。由于《數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)》課程的復(fù)雜性,交叉性以及不同專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)目標的差異,每一個知識單元可能被不同方向的子課程應(yīng)用,因此將知識單元構(gòu)建成可重用知識單元,以便不同專業(yè)方向的教師和學(xué)生根據(jù)不同的學(xué)習(xí)目標選擇知識單元(圖2)。
2.2學(xué)習(xí)路徑選擇
VLEs中的學(xué)習(xí)路徑是指在網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下,學(xué)習(xí)者在一定的策略指導(dǎo)下、為實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標的學(xué)習(xí)活動的順序[4]。面對VLEs中的各種學(xué)習(xí)信息,學(xué)生常常感到無所適從,無法判斷從何處開始學(xué)習(xí)活動。因此在VLEs中為學(xué)生提供過程的參考路徑顯得尤為重要,可以說學(xué)習(xí)路徑的選擇是VLEs的生命線,直接關(guān)系到學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)效果。教師根據(jù)課程中各個子課程的特點結(jié)合自身的經(jīng)驗提供多組學(xué)習(xí)路徑方案,學(xué)生自由選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)路徑方案。在遵循學(xué)習(xí)路徑的學(xué)習(xí)過程中,也可以根據(jù)自身的情況調(diào)整學(xué)習(xí)路徑的節(jié)點方向,使學(xué)習(xí)過程符合認知規(guī)律,便于知識獲得、維持、遷移和應(yīng)用。
2.3角色定位
在VLEs中的角色根據(jù)不同的職能被定義具有不同的權(quán)限。該系統(tǒng)的角色有管理員、教師、學(xué)生3種,主要職責如圖3所示。管理員、學(xué)生、教師在虛擬環(huán)境中各司其職,并且都能夠圍繞課程的開發(fā)與維護提出自己的設(shè)想和觀點。注冊模塊的注冊采取與校園網(wǎng)一卡通對接,通過校園卡的卡號和密碼可以直接確認身份,確保實名登錄。
2.4參與機制
學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情直接關(guān)系學(xué)習(xí)的效果,在VLEs中設(shè)置問卷調(diào)查、互動評價、投票表決等環(huán)節(jié),使學(xué)生和教師融入VLEs之中,達成認知與情感的統(tǒng)一,并依據(jù)師生參與的情感度和參與效果,分析教學(xué)所處真實狀態(tài),形成師生教學(xué)狀態(tài)、學(xué)習(xí)狀態(tài)診斷,為學(xué)習(xí)質(zhì)量評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.5教學(xué)評價
采用開放的、多維度的方式評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。全面地記錄學(xué)生日志并進行跟蹤監(jiān)控,跟蹤記錄學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的所有過程,包括學(xué)習(xí)時間、閱讀次數(shù)、學(xué)習(xí)路徑的選擇、參與互動的次數(shù)、實驗操作評測、作業(yè)成績、單元測評等。根據(jù)以上資料,形成合理的評價機制,對學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果進行公平客觀的評價。
2.6教學(xué)反思
通過學(xué)生學(xué)習(xí)過程中監(jiān)控到的大量學(xué)習(xí)過程的數(shù)據(jù)參數(shù)進行挖掘,在學(xué)習(xí)路徑、知識單元測試,學(xué)習(xí)成績和學(xué)習(xí)績效之間建立聯(lián)系,從而實現(xiàn)學(xué)習(xí)行為的分析,建立學(xué)習(xí)特征模型[5],為學(xué)生提供更加合理的學(xué)習(xí)方案,以此為依據(jù)調(diào)整學(xué)習(xí)路徑。
篇6
目前,中國、美國、歐盟等國家和地區(qū),經(jīng)濟合作和發(fā)展組織等國際組織和埃森哲等海內(nèi)外知名咨詢機構(gòu)都在密切跟蹤、研究和倡導(dǎo)推動數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。
其本質(zhì)是“信息化”
早在上世紀互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期,美國商人唐?塔普斯科特就在1995年出版了一本名為《數(shù)字經(jīng)濟》的著作里,詳細論述了互聯(lián)網(wǎng)對經(jīng)濟的影響,他被認為是最早提出“數(shù)字經(jīng)濟”概念的人之一。從字面上來說,數(shù)字經(jīng)濟就是基于數(shù)字技術(shù)的經(jīng)濟,這樣的理解并不荒謬,而數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展往往和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展難以分清,所以很多時候數(shù)字經(jīng)濟也長被作為“互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟”或“網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟”。
而要說到網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟,馬云在中國絕對有發(fā)言權(quán),在2015年的一次信息技術(shù)博覽會的演講上,他甚至表示:與其說這是數(shù)字經(jīng)濟,不如說是數(shù)據(jù)經(jīng)濟。因為數(shù)據(jù)傳輸?shù)木壒剩鞣N數(shù)字經(jīng)濟活動皆有可能。
仔細研究不難發(fā)現(xiàn),數(shù)字經(jīng)濟這一概念離不開一個關(guān)鍵詞――信息化,實際上這也是數(shù)字經(jīng)濟的本質(zhì)所在。信息化這一過程的發(fā)展涉及到了諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè):微電子產(chǎn)品、通信器材和設(shè)施、計算機硬件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的制造等。而它本身既可以自己進行制造業(yè)活動,同時還可以為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)進行產(chǎn)業(yè)升級。
目前,數(shù)字經(jīng)濟已被寫入了政府報告,同時還是眾多互聯(lián)網(wǎng)巨頭企業(yè)們發(fā)展的重點。《貴州省數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃(2017-2020)》的背后,凸顯的是發(fā)展理念的創(chuàng)新,是技術(shù)的進步,也是思維方式、商業(yè)模式、消費模式的革新。
“數(shù)字經(jīng)濟”的魅力何在?
或許你覺得數(shù)字經(jīng)濟還是一個非常遙遠的概念,但其實它已經(jīng)影響了超過7億的中國人了。數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)是數(shù)字經(jīng)濟的重要組成部分,也是跟普通的民眾結(jié)合最緊密的產(chǎn)業(yè)。比如說我們現(xiàn)在使用的4G甚至5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、直播、短視頻、游戲、AR/VR都屬于數(shù)字內(nèi)容的范圍。
從供給側(cè)改革的角度來看,數(shù)字內(nèi)容產(chǎn)業(yè)還具有轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)、促消費、擴就業(yè)的作用。我們看的電影《大圣歸來》、游戲《夢幻西游》及多個版本的電視劇就是在小說《西游記》基礎(chǔ)上衍生出來的,這種樹開新花的現(xiàn)象就是培育新供給、新動力的表現(xiàn)。而電影《西游降魔篇》、《西游伏妖篇》更是帶動了一波不同以往《西游記》價值觀的認識何解讀。
也就是說,數(shù)字經(jīng)濟功能的其中有一個就是迅速將具有相近世界觀、價值觀的受眾聚集起來,并逐漸發(fā)展成一種文化。這種文化對于年輕人也更易于接受和理解。
數(shù)字經(jīng)濟的魅力不止是在這種新型的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)上,在傳統(tǒng)的實體經(jīng)濟上也很有影響力。比如說,一個制造玩具的工廠可以通過數(shù)字經(jīng)濟找到好的渠道方式砣米約旱鬧圃斐殺窘檔停而賣玩具的人同樣可以通過數(shù)字經(jīng)濟來擴充自己的銷售渠道從而擴大銷售量。
此外,通過數(shù)字經(jīng)濟的影響,國內(nèi)海上風能的開發(fā)已經(jīng)取得了非常大的進展,風能轉(zhuǎn)化率不僅變高了,上網(wǎng)電價也在逐年的降低。
2016年天貓雙11全天的交易額達到1207.48億元,同比增長速度為32.37%,這些巨大數(shù)字背后,是無數(shù)網(wǎng)民需求帶來的商業(yè)契機。熱氣騰騰的網(wǎng)購發(fā)展,其背后顯示的正是數(shù)字經(jīng)濟的力量。
篇7
【關(guān)鍵詞】數(shù)字經(jīng)濟信息經(jīng)濟知識經(jīng)濟
一、信息經(jīng)濟的內(nèi)涵
“信息經(jīng)濟”的概念可以追溯到20世紀六、七十年代美國經(jīng)濟學(xué)家馬克盧普和波拉特對于知識生產(chǎn)的有關(guān)研究。馬克盧普1962年在《美國知識的生產(chǎn)和分配》中建立了一套關(guān)于信息產(chǎn)業(yè)的核算體系,奠定了研究“信息經(jīng)濟”概念的基礎(chǔ)。1977年,波拉特在其博士論文中提出按照農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)、信息業(yè)分類的四次產(chǎn)業(yè)劃分方法,獲得廣泛認可。20世紀80年代,美國經(jīng)濟學(xué)家保爾?霍肯在《未來的經(jīng)濟》中明確提出信息經(jīng)濟概念,并描述信息經(jīng)濟是一種以新技術(shù)、新知識和新技能貫穿于整個社會活動的新型經(jīng)濟形式,其根本特征是經(jīng)濟運行過程中信息成分大于物質(zhì)成分占主導(dǎo)地位,以及信息要素對經(jīng)濟的貢獻。
在上述研究的基礎(chǔ)上,自20世紀90年代開始,全球范圍內(nèi)拉開了討論“信息經(jīng)濟”概念及理論體系的序幕。目前,比較成熟的研究觀點認為信息經(jīng)濟可以從微觀和宏觀角度理解。從宏觀經(jīng)濟角度看,主要研究信息作為生產(chǎn)要素在經(jīng)濟系統(tǒng)中的運作規(guī)律。這種觀點同知識經(jīng)濟相通,屬于同一個范疇;而從微觀經(jīng)濟角度看,信息經(jīng)濟所涉及到的重點研究內(nèi)容是分析信息產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)品的特征、以及信息產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟的貢獻力度。這種觀點強調(diào)信息經(jīng)濟是信息產(chǎn)業(yè)部門經(jīng)濟。由于信息技術(shù)對經(jīng)濟社會的微觀領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響,因而相當多的專家學(xué)者更傾向認為信息經(jīng)濟一定程度上主要是指信息產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟。
二、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的內(nèi)涵
“網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟”概念的提出同上個世紀90年代全球范圍內(nèi)因特網(wǎng)的興起有著密切的聯(lián)系。因此,網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟又被稱為因特網(wǎng)經(jīng)濟,是指基于因特網(wǎng)進行資源的生產(chǎn)、分配、交換和消費為主的新形式的經(jīng)濟活動。在網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的形成與發(fā)展過程中,互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用及電子商務(wù)的蓬勃興起發(fā)揮了舉足輕重的作用。一方面,伴隨國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,大量新興行業(yè)不斷涌現(xiàn),資源配置得以進一步優(yōu)化,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟不可缺少的一部分;另一方面,電子商務(wù)帶來虛擬網(wǎng)絡(luò)交易模式,傳統(tǒng)交易活動演變成通過國際互聯(lián)網(wǎng)進行的網(wǎng)絡(luò)交易活動,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的重要組成部分。
與知識經(jīng)濟、信息經(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟相比,網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟這一術(shù)語的區(qū)別在于它突出了因特網(wǎng),并將基于國際互聯(lián)網(wǎng)進行的電子商務(wù)看視作網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的核心內(nèi)容。
三、知識經(jīng)濟的內(nèi)涵
二次世界大戰(zhàn)后,由于科技進步,全球知識生產(chǎn)、流通速度不斷提高,分配范圍不斷擴大,社會經(jīng)濟面貌煥然一新。在此背景之下,相當多的學(xué)者也開始關(guān)注知識與經(jīng)濟社會之間的聯(lián)系,知識經(jīng)濟的概念逐漸形成。例如,美國丹尼爾?貝爾和日本屋太一等學(xué)者分別從“后工業(yè)社會”、“知識價值社會”的角度論述了知識在社會經(jīng)濟中的作用。這些論述雖然還沒有提出知識經(jīng)濟的基本概念,但卻已經(jīng)涉及到了知識經(jīng)濟的基本內(nèi)容。
1996年經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)在年度報告《以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟》中認為,知識經(jīng)濟是以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟,直接依賴于知識和信息的生產(chǎn)、傳播和應(yīng)用。從生產(chǎn)要素的角度看,知識要素對經(jīng)濟增長的貢獻高于土地、勞動力、資本等,因而“知識經(jīng)濟”是一種知識為基礎(chǔ)要素和增長驅(qū)動器的經(jīng)濟模式。特別是隨著現(xiàn)代信息和通信技術(shù)的發(fā)展,知識和信息的傳播和應(yīng)用達到了空前的規(guī)模,知識對經(jīng)濟增長的影響更加明顯,已成為提高勞動生產(chǎn)率和實現(xiàn)經(jīng)濟增長的引擎。正如美國學(xué)者美唐?泰普斯科特(Don Tapscott)所言:信息科技強化了以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟。換言之,知識經(jīng)濟最重要的特征是知識的創(chuàng)造以及其對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻比重大幅度地增加了。
四、比較及總結(jié)
通過上述各概念分析,知識經(jīng)濟、信息經(jīng)濟、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟之間的確存在差異。知識經(jīng)濟強調(diào)知識作為要素在經(jīng)濟發(fā)展中的作用;信息經(jīng)濟強調(diào)信息技術(shù)相關(guān)產(chǎn)業(yè)對經(jīng)濟增長的影響;網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟強調(diào)因特網(wǎng)進行資源分配、生產(chǎn)、交換和消費為主的經(jīng)濟活動;數(shù)字經(jīng)濟則突出表現(xiàn)在整個經(jīng)濟領(lǐng)域的數(shù)字化。但正是存在差異,才產(chǎn)生必然聯(lián)系性。雖然知識在經(jīng)濟發(fā)展中的作用早已提出,但是“知識經(jīng)濟”概念的提出并受到重視卻是最近幾十年的事情。知識經(jīng)濟的產(chǎn)生是人類發(fā)展過程中知識積累到一定程度的結(jié)果,并最終孕育了信息技術(shù)和因特網(wǎng)的誕生。同時,信息技術(shù)和因特網(wǎng)的廣泛應(yīng)用更加促進人類知識的積累,并加速人類向數(shù)字時代的過渡。知識經(jīng)濟、信息(產(chǎn)業(yè))經(jīng)濟、網(wǎng)絡(luò)(因特網(wǎng))經(jīng)濟這些概念在同一個時代提出并不是相互矛盾或重復(fù),而是從不同方面描述當前正處于變化中的世界。“知識經(jīng)濟――信息(產(chǎn)業(yè))經(jīng)濟、網(wǎng)絡(luò)(因特網(wǎng))經(jīng)濟――數(shù)字經(jīng)濟”之間的關(guān)系是“基礎(chǔ)內(nèi)容――催化中介――結(jié)果形式”。知識的不斷積累是當今世界變化的基礎(chǔ);信息產(chǎn)業(yè)、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展是當代社會發(fā)生根本變化的催化劑;數(shù)字經(jīng)濟是發(fā)展的必然結(jié)果和表現(xiàn)形式。因而這幾個概念相輔相成,一脈相傳。
圖1 數(shù)字經(jīng)濟等相關(guān)概念的區(qū)別與聯(lián)系
參考文獻
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篇8
讓我們先來看看近期發(fā)生在美國的兩起沒有引起太多關(guān)注的并購案。實施并購的一個是農(nóng)業(yè)巨頭孟山都,另一個是汽車巨頭福特。
日前,跨國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司孟山都(Monsanto)宣布,該公司將斥資約9.3億美元收購意外天氣保險公司Climate。此次收購的意圖,是為了向已經(jīng)在孟山都購買種子和化肥的農(nóng)民出售更多的數(shù)據(jù)和服務(wù)。孟山都稱,數(shù)據(jù)科學(xué)能夠在種子和化肥銷售這兩大核心業(yè)務(wù)以外,給公司帶來200億美元的創(chuàng)收機會。該公司估計,“大多數(shù)農(nóng)民的玉米地都有30到50蒲式耳的單產(chǎn)潛力沒有被挖掘出來……數(shù)據(jù)科學(xué)的發(fā)展能幫助他們進一步釋放這個潛力。”
近期,福特汽車(Ford Motor)收購了位于密歇根州芬代爾的初創(chuàng)軟件公司Livio。盡管這起交易的金額不大,不到1000萬美元,然而福特方面卻認為此舉意義重大。Livio主要開發(fā)將智能手機應(yīng)用程序連接到汽車儀表盤上的軟件。當前,各大汽車制造商爭相為駕車者在行駛途中提供安全的電子內(nèi)容無縫訪問,福特表示此舉將擴大其在該競爭中的領(lǐng)先地位。更重要的是,兩家公司著眼于為智能手機與車載通訊系統(tǒng)的整合開發(fā)一套行業(yè)標準,到2018年時這塊市場預(yù)計將覆蓋2100萬輛汽車。
這樣兩起涉及不同行業(yè)、不同企業(yè),似乎風馬牛不相及的并購究竟有什么關(guān)聯(lián)呢?為什么要將它們相提并論呢?稍作分析,我們不難發(fā)現(xiàn):首先,這兩起并購都是圍繞各自企業(yè)的數(shù)字化戰(zhàn)略在進行布局;其次,兩家公司都將打造數(shù)字平臺作為自己業(yè)務(wù)的重心之一,并運用它們來滿足客戶的真實需求。不同領(lǐng)域的兩大巨頭不約而同的舉動,或許值得引起我們的一絲警惕和進一步的深思――
篇9
【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)展 應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)的雛形最早可于追溯到1990年,物聯(lián)網(wǎng)的概念提出是在1999年,在這幾十年的發(fā)展里,物聯(lián)網(wǎng)的地位越來越重要并且有著一個非常廣闊的發(fā)展前景,物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是將物理世界與數(shù)字世界完美融合,打破了傳統(tǒng)觀念的束縛,實現(xiàn)了物與物直接的信息聯(lián)系、或缺、融合、傳遞等,真正達到物物相連的網(wǎng)絡(luò)模式,使人與人直接的信息交換上升到物與物直接的信息交換,本文就物聯(lián)網(wǎng),談一談物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用。
1 何為物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)
物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分,顧名思義,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。這有兩層意思:其一,物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng),是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò);其二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。
物聯(lián)網(wǎng)是利用局部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式聯(lián)在一起,形成人與物、物與物相聯(lián),實現(xiàn)信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡(luò)。
2 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的應(yīng)用
物聯(lián)網(wǎng)工作的應(yīng)用涉及到生活的方方面面,典型的應(yīng)用關(guān)系體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與專業(yè)技術(shù)行業(yè)的結(jié)合,實現(xiàn)智能應(yīng)用的解決;物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層讓信息技術(shù)與行業(yè)結(jié)合,對經(jīng)濟和社會產(chǎn)生影響,可以說物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次革命,它主要有九大應(yīng)用領(lǐng)域有:智能工業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)保、智能安保、智能醫(yī)療、智能家居等等。
2.1 智能物流
現(xiàn)在的物流管理有著明顯的信息化發(fā)展,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展特別是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)與衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM/GPRS/CDMA移動通訊技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,使物流管理的每一個流程都被準確無誤的感知和掌握,GIS與GPS與感知信息的結(jié)合,構(gòu)成了物流信息一張強大的網(wǎng)。
2.2 智能醫(yī)療
自動識別技術(shù)為醫(yī)療領(lǐng)域提供了方便,最典型的代表是RFID自動識別技術(shù),RFID技術(shù)與醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)及藥品物流系統(tǒng)的融合,是醫(yī)療信息化的必然趨勢,智能醫(yī)療能夠幫助醫(yī)生實現(xiàn)對病人全方位的監(jiān)控,達到會診記錄,病情記錄等關(guān)鍵信息的共享,還有對病人醫(yī)療器械和病人病情發(fā)展的追蹤,這種智能醫(yī)療必然會得到更大的推廣。
2.3 智能交通
物聯(lián)網(wǎng)在智能交通上的應(yīng)用也非常普遍,最典型的例子莫過于乘坐公交車時IC卡的使用,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與公交系統(tǒng)的融合,統(tǒng)籌運用GIS和GPS等手段,達到調(diào)度,發(fā)配,收費等管理于一體,同時還有智能化的停車,系統(tǒng)調(diào)配紅綠燈,及時查看路況信息等交通控制調(diào)配等手段,都體現(xiàn)了物物相連的物聯(lián)網(wǎng)對于交通的幫助,還有公路、橋梁、交通的智能檢測,都體現(xiàn)了智能交通的作用。
2.4 智能農(nóng)業(yè)
智能工業(yè)。智能農(nóng)業(yè)與智能工業(yè)最主要的體現(xiàn)上是在對于數(shù)字的實時監(jiān)控上,從生產(chǎn)、加工、運輸、分銷、零售上,企業(yè)信息管理系統(tǒng),從生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),信息管理系統(tǒng),質(zhì)量管理系統(tǒng),信息服務(wù)系統(tǒng),到信息跟蹤,事故追溯系統(tǒng),質(zhì)量評估系統(tǒng),統(tǒng)計分析系統(tǒng),信息門戶系統(tǒng)等,使農(nóng)業(yè)和工作都達到智能化的水平,方便生產(chǎn)。
2.5 智能安保
智能安保體現(xiàn)在傳感節(jié)點的利用上,利用傳感節(jié)點的覆蓋全面性,來防治翻越,偷渡,恐怖襲擊等威脅安全的入侵,這種智能安保已經(jīng)應(yīng)用到世博會當中。
2.6 智能家庭
物聯(lián)網(wǎng)對于智能家庭,數(shù)字家庭的建設(shè)有著非常廣闊的發(fā)展前景,智能家庭不是簡單地將家中的電子產(chǎn)品結(jié)合到一個遙控裝置當中去,這樣做只是一個簡單的電子設(shè)備相連,物聯(lián)網(wǎng)所要達到的智能家庭,數(shù)字家庭的目的,是通過物聯(lián)網(wǎng)建立外部聯(lián)系,讓服務(wù)與設(shè)備之間產(chǎn)生聯(lián)系,達到互動效果,一個最理想的例子就是在工作的過程中,在辦公室里就可以指揮家用電器的工作,在下班回來的途中各個家用電器已經(jīng)各司其職,回家時就享受自動化的成果與便利。
3 物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展
物聯(lián)網(wǎng)是推動世界發(fā)展的重要動力,有人把它比作是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次革命,這樣的比喻一點也不為過,1990年的施樂公司可樂售飯機可以被看作是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的最早實踐,1999年麻省理工學(xué)院Auto-ID中心在美國統(tǒng)一代碼委員會的支持下提出了PC(Electronic Product Code)的概念.比爾蓋茨1995年在書中提及了物聯(lián)網(wǎng)的概念,1999年美國麻省理工學(xué)院闡明了物聯(lián)網(wǎng)的含義,但隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展這種含義也產(chǎn)生了變化,再隨后的時間段內(nèi),各國開始提高了對物聯(lián)網(wǎng)的認識,并把物聯(lián)網(wǎng)當作一項國家戰(zhàn)略來發(fā)展,目前的物聯(lián)網(wǎng)當中有三項關(guān)鍵的技術(shù),分別是傳感器技術(shù)、RFID標簽、嵌入式系統(tǒng)技術(shù);所涉及的四大關(guān)鍵領(lǐng)域分別是:RFID;傳感網(wǎng);M2M;兩化融合,隨著各國對于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重視,一些關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略也相繼被提出,如日本的u-Japan計劃,韓國確立了u-Korea計劃,歐盟執(zhí)委會發(fā)表了歐洲物聯(lián)網(wǎng)行動計劃,美國將新能源和物聯(lián)網(wǎng)列為振興經(jīng)濟的兩大重點,智慧地球被提出并引起強烈反響。
2009年8月,總理的感知中國講話和建立的感知中國研究中心將中國的物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)推向了一個新的高度,物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家五大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。
4 總結(jié)
物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)作為一項前沿技術(shù)有著非常廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間,目前無論是國家還是技術(shù)企業(yè),都對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用價值看的很重,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用在人們生活的方方面面,以一種潛移默化的方式影響著人們的生活方式和生產(chǎn)方式,但是人們在享受物聯(lián)網(wǎng)所帶給我們方便的同時,對物聯(lián)網(wǎng)的概念認識還并沒有互聯(lián)網(wǎng)那么深入人心,人們對于互聯(lián)網(wǎng)的認識要遠遠高于物聯(lián)網(wǎng),隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,越來越多的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)會應(yīng)用到人們的生活中,相信人們對于物聯(lián)網(wǎng)的認識將會逐漸提升,同時,物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)將會更好更快的發(fā)展也必將有一個更廣闊的前景。
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篇10
摘 要:對城區(qū)園林綠化行業(yè)在數(shù)字化管理過程中涉及的數(shù)字模型、數(shù)據(jù)類型和實現(xiàn)的功能進行了梳理和分析,并進行了實例性說明。
關(guān)鍵詞:數(shù)字管理;園林綠化;模型
中圖分類號:tu986 文獻標識碼:a doi編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.05.024
園林綠化是城市組成中一個不可缺少的要素,“數(shù)字園林”也是“數(shù)字城市”的一個重要組成部分。隨著城市建設(shè)步伐的加快,經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和人民生活質(zhì)量的日益提高,城區(qū)園林綠化和管理已成為衡量一個城市市容市貌、投資環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展的一個重要標準。同時,對風景名勝區(qū)、古樹古木的管理也提上了日程。為了實現(xiàn)改善和提高城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的戰(zhàn)略目標,需要充分運用地理信息系統(tǒng)技術(shù)(gis)、遙感技術(shù)(rs)、全球定位技術(shù)(gps)、測繪技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù),將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于園林綠化管理,建立起一系列覆蓋園林綠化管理業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng),利用計算機來描述復(fù)雜多變的園林資源,如喬木、綠地、公園廣場的分布現(xiàn)狀、此消彼長等信息,從而建立以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的園林綜合數(shù)據(jù)庫體系,通過信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源的共享和智能化決策支持來提高園林維護和管理的效率、科學(xué)合理地進行園林綠化的建設(shè)。通過建立的園林信息資源綜合管理平臺、為園林綠化管理、綜合評價、定量分析等提供服務(wù),以先進的信息技術(shù)對城區(qū)園林綠化工作進行實時監(jiān)控,對歷年園林綠化資料進行查詢分析,以求得到切實有效的管理規(guī)劃,最終實現(xiàn)城市園林綠化規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工和養(yǎng)護管理全過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。
1 數(shù)字化管理城區(qū)園林綠化的概念模型
1.1 一般數(shù)字系統(tǒng)的概念模型
信息系統(tǒng)是為人類活動(主要是管理與決策)提供服務(wù)的一種設(shè)施或工具,主要用于對現(xiàn)實系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行采集、存貯、處理和分析,為管理與決策提供信息服務(wù),并通過人類的活動或自動化的處理對現(xiàn)實系統(tǒng)進行調(diào)控,從而使現(xiàn)實系統(tǒng)達到人類的要求與目標。信息系統(tǒng)的作用在于擴展系統(tǒng)原有反饋機制或信息系統(tǒng),加強人類對現(xiàn)實系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控制。
系統(tǒng)分析除了分析職能、機構(gòu)和業(yè)務(wù)流程外,更為重要的是建立業(yè)務(wù)系統(tǒng)的概念模,通過概念模型把握所要處理的對象(數(shù)據(jù))及其相互關(guān)系,為系統(tǒng)的設(shè)計(包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計)奠定基礎(chǔ)。相對而言,職能、機構(gòu)和業(yè)務(wù)流程是變化,而系統(tǒng)的業(yè)務(wù)對象及相互關(guān)系是穩(wěn)定的,這是建立數(shù)字化管理的基礎(chǔ)與必要條件。如果不了解業(yè)務(wù)與需求,不管采用如何先進的技術(shù),開發(fā)出來的數(shù)字化管理系統(tǒng)都是不能滿足應(yīng)用需要的,達不到系統(tǒng)的實用性要求。
通過系統(tǒng)分析建立系統(tǒng)概念模型的目的在于了解現(xiàn)實系統(tǒng)的實體及其關(guān)系,為系統(tǒng)設(shè)計過程中,實現(xiàn)實體及其關(guān)系到對象與關(guān)系的影射奠定基礎(chǔ),同時也使數(shù)據(jù)庫的設(shè)計能夠真實地反映現(xiàn)實系統(tǒng)的狀況。而系統(tǒng)概念模型的建立是逐步求精的過程,這個過程可以及早地發(fā)現(xiàn)數(shù)字化管理系統(tǒng)中分析與設(shè)計過程中存在的問題,避免在實現(xiàn)階段出現(xiàn)重大的隱患,避免系統(tǒng)實現(xiàn)過程的方向性錯誤。數(shù)據(jù)庫是數(shù)字化管理系統(tǒng)建設(shè)的核心,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、硬件和軟件是可以升級的,龐大的數(shù)據(jù)庫是難以大規(guī)模的進行修改,只有準確地把握現(xiàn)實系統(tǒng)業(yè)務(wù)對象及其相互關(guān)系,建立完善的概念模型,合理地設(shè)計數(shù)據(jù)庫,才能以不變應(yīng)萬變,確保數(shù)字系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
1.2 數(shù)字化管理城區(qū)園林綠化的概念模型
園林綠化管理是城市管理的一個重要的組成部分。數(shù)字化管理城區(qū)園林綠化是管理者了解城市系統(tǒng)及相關(guān)的人、園林關(guān)系,從而處理和協(xié)調(diào)人與園林綠化關(guān)系和在這種關(guān)系基礎(chǔ)上形成的人與人之間關(guān)系的一種技術(shù)工具或者環(huán)境,它構(gòu)成了城區(qū)園林綠化管理系統(tǒng)的一個“數(shù)字園林”。就是利用現(xiàn)代信息技術(shù),如地理信息系統(tǒng)、遙感、寬帶網(wǎng)絡(luò)、多媒體、數(shù)據(jù)倉庫等,全面支持園林綠化建設(shè)過程中的規(guī)劃、建設(shè)、管理、工程實施、評估等各個環(huán)節(jié)的信息處理和決策支持的信息系統(tǒng),是一個復(fù)雜的集gis與mis于一體的大型信息系統(tǒng)。通俗地說,“數(shù)字園林”工程就是要把整個城市××平方公里的園林綠化搬入網(wǎng)絡(luò)化的計算機進行管理。核心是城區(qū)園林綠化區(qū)域內(nèi)包括歷史、現(xiàn)狀、規(guī)劃、實施、評估、土地、市政、人口、經(jīng)濟、政策、房屋、綠化等多種類型的全面綜合性的信息數(shù)據(jù)庫。
2 數(shù)字化管理城區(qū)園林綠化的數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的“血液”,數(shù)據(jù)是信息系統(tǒng)處理的對象,同時也是信息系統(tǒng)的核心組成部分。城區(qū)園林信息是城區(qū)園林系統(tǒng)中一切與地理空間分布有關(guān)的各種要素的圖形信息、屬性信息以及相互空間關(guān)系信息的總稱。所謂要素是指存在于城市地理空間范圍內(nèi)真實世界的具有共同特性和關(guān)系的一組現(xiàn)象或一個確定的實體及其目標的表示。
2.1 數(shù)據(jù)類型
與城區(qū)園林綠化相關(guān)的地理信息內(nèi)容十分廣泛,而數(shù)字化管理城區(qū)園林綠化所需要處理的數(shù)據(jù)對象包括道路、公園、綠地及其附屬設(shè)施、建設(shè)養(yǎng)護單位等,不僅包括了城市的主要空間數(shù)據(jù),還包括了大量的與空間數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù),以反映城區(qū)內(nèi)主要的人地關(guān)系。根據(jù)城市園林綠化系統(tǒng)的需求,城區(qū)園林綠化數(shù)字化管理的數(shù)據(jù)主要分為4類數(shù)據(jù):基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù),道路網(wǎng)數(shù)據(jù),園林綠化數(shù)據(jù)(包括園林綠化設(shè)施數(shù)據(jù))以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。
園林綠化數(shù)據(jù)主要指城市綠地數(shù)據(jù),包括公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護綠地、附屬綠地和其他綠地數(shù)據(jù)。
2.1.1 公園綠地 城市中向公眾開放的、以游憩為主要功能,有一定的游憩設(shè)施的服務(wù)設(shè)施,同時兼有健全生態(tài)、美化景觀、防災(zāi)減災(zāi)等綜合作用的綠化用地。它是城市建設(shè)用地、城市綠地系統(tǒng)和城市市政公用設(shè)施的重要組成部分。
(1)綜合性公園。①全市性公園;②區(qū)域性公園;③區(qū)域性二級公園。
(2)社區(qū)公園。為一定居住用地范圍內(nèi)的居民服務(wù),具有一定活動內(nèi)容和設(shè)施的集中綠地。如:①居住區(qū)公園;②小區(qū)游園。
(3)專類公園。①兒童公園;②動物園;③植物園;④歷史名園;⑤風景名勝公園;⑥游樂公園;⑦其他專類公園。
(4)帶狀公園。沿城市道路、城墻、水濱等,有一定游憩設(shè)施的狹長形綠地。全園面積宜在5 hm2以上。
(5)街旁游園。位于城市道路用地之外,相對獨立成片的綠地,包括街道廣場綠地、小型沿街綠化用地等。如:①小游園;②街景綠化;③廣場綠化;④河道綠化。
2.1.2 生產(chǎn)綠地 指為城市綠化提供苗木、花草、種子的苗圃、花圃、草圃等圃地。
2.1.3 防護綠地 指城市中具有衛(wèi)生、隔離和安全防護功能的綠地,包括衛(wèi)生隔離帶、道路防護綠地、城市高壓走廊綠帶、防風林、城市組團隔離帶等。
2.1.4 附屬綠地 指城市建設(shè)用地中綠地之外各類用地中的附屬綠化用地。包括居住區(qū)用地、公共設(shè)施用地、工業(yè)用地、倉儲用地、對外交通用地、道路廣場用地、市政設(shè)施用地和
特殊用地中的綠地。(1)居住區(qū)綠地;(2)公共設(shè)施綠地(單位附屬綠地);(3)工業(yè)綠地;(4)倉儲綠地;(5)對外交通綠地;(6)道路綠地;(7)市政公用設(shè)施用地;(8)特殊用地。
2.1.5 其他綠地 指對城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、居民休閑生活、城市景觀和生物多樣性保護有直接影響的綠地。
2.2 數(shù)據(jù)特點
公路、公園綠地等都是一個連續(xù)的對象,分布在地球的表面、地下或空中,它不僅是空間的實體、網(wǎng)絡(luò)型的實體,而且是與地理位置、地理環(huán)境密切相關(guān)的實體,構(gòu)成了一個巨型復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。整個城市的園林綠化數(shù)據(jù)本身都處在不斷變化中,使得關(guān)于他們的數(shù)據(jù)庫具有多型、多維、動態(tài)、不完全(缺值)、不確定(數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)或隨機聲)和稀疏性(很少甚至沒有有用的記錄)等特征。同時,這類數(shù)據(jù)的測量往往與時間有關(guān)(如綠地養(yǎng)護等的實時運行數(shù)據(jù)等),在數(shù)據(jù)分析過程中要考慮時間因素,以便進行預(yù)測,領(lǐng)域知識在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘是一個人機交互、不斷重復(fù)的過程,專家的領(lǐng)域知識或背景知識的應(yīng)用對挖掘過程具有補充和促進作用,用作引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)過程以避免無意義的結(jié)果。
歸納起來,城區(qū)園林領(lǐng)域的數(shù)據(jù)具有下述特性: 既有大量的空間數(shù)據(jù),又有大量的非空間數(shù)據(jù)(即屬性數(shù)據(jù)),并且空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)有不可分割的聯(lián)系。空間對象之間又都存在著空間關(guān)聯(lián)、業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)以及專業(yè)關(guān)聯(lián)等聯(lián)系;城區(qū)園林綠化數(shù)據(jù)都具有時間特性,其動態(tài)數(shù)據(jù)是進行業(yè)務(wù)管理的重要依據(jù);城區(qū)園林綠化數(shù)據(jù)類型復(fù)雜、內(nèi)容多,數(shù)量大,因此,數(shù)據(jù)分析工具應(yīng)能處理數(shù)據(jù)的這些特征。
2.3 數(shù)據(jù)需求分析
根據(jù)上述關(guān)于對數(shù)據(jù)類型、特點的分析,城區(qū)園林綠化數(shù)字管理的數(shù)據(jù)需求有如下幾類。
2.3.1 測繪與基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù) 土地與園林、綠地都不僅是空間的實體,而且與地理位置、地理環(huán)境密切相關(guān)的實體。地理信息對園林管理有著決定性的影響,因而脫離地理信息對園林綠化進行抽象解讀,勢必會使系統(tǒng)模型在實用性、準確性和完備性方面的實現(xiàn)意義大大降低。園林綠化部門不生產(chǎn)地形圖、影像數(shù)據(jù)、控制網(wǎng)、規(guī)劃路網(wǎng)(圖1)、行政區(qū)劃、dem等圖形數(shù)據(jù),這些都可以基于市測繪部門提供的××市基礎(chǔ)空間信息數(shù)據(jù)進行構(gòu)建。主要用于滿足園林綠化的日常審批管理,有些數(shù)據(jù)作為業(yè)務(wù)辦公的參考數(shù)據(jù),各種產(chǎn)權(quán)產(chǎn)籍數(shù)據(jù)的背景圖等,能提供查詢功能。
2.3.2 地名數(shù)據(jù) 園林綠化管理工作經(jīng)常需要涉及到具體的土地位置或分布等地名數(shù)據(jù),如(圖2)。地名數(shù)據(jù)庫是空間定位型的關(guān)系數(shù)據(jù)庫,它與地形數(shù)據(jù)庫之間通過技術(shù)接口碼連接,可以相互訪問,可以快速、方便的為各部門提供空間定位解決方案,通過靈活的數(shù)據(jù)訪問可以有效地利用地名數(shù)據(jù),以地名信息和基礎(chǔ)地形信息為基礎(chǔ),對各種資源數(shù)據(jù)進行準確定位和高效管理,可以保證各種資料的完整性、現(xiàn)時性、可利用性,并提高資料的空間查詢檢索速度。
2.3.3 元數(shù)據(jù)信息 系統(tǒng)的元數(shù)據(jù)是對各種數(shù)據(jù)的描述,主要是數(shù)據(jù)的標志信息說明、空間數(shù)據(jù)組織信息、數(shù)據(jù)來源、性質(zhì)、質(zhì)量、形成時間、坐標系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者等內(nèi)容,元數(shù)據(jù)可以幫助用戶確定所需數(shù)據(jù)的位置以及該數(shù)據(jù)的有關(guān)特征,在網(wǎng)上信息、信息查詢時相當重要。
2.3.4 業(yè)務(wù)管理檔案信息 城區(qū)園林綠化管理部門的日常業(yè)務(wù)需處理大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),包括各類審批資料,審批信息,審批情況,違規(guī)原因、監(jiān)察資料等文檔信息,以及綠地規(guī)劃等圖形信息,其中有些屬空間數(shù)據(jù),但大多數(shù)都是文檔數(shù)據(jù),需有設(shè)計入庫方案。在系統(tǒng)設(shè)計過程中,應(yīng)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的整理、轉(zhuǎn)化給予充分重視。在天津市城市數(shù)字化管理中,園林綠化數(shù)字管理業(yè)務(wù)處理被規(guī)定為第三大類事件(市容環(huán)衛(wèi)類第一大類事件、市政水利類第二大類事件、其他是第四大類事件),根據(jù)具體的園林綠化業(yè)務(wù)管理,進行事件命名和小類代碼編號,并對具體業(yè)務(wù)的處理條件、時限、標準、責任部門、監(jiān)管部門進行后臺的數(shù)據(jù)整理和轉(zhuǎn)化(表1)。
2.3.5 分類編碼信息 按數(shù)據(jù)庫中的各種類別,進行標準的分類編碼,在數(shù)據(jù)庫建設(shè)的初期就應(yīng)該建立好分類編碼庫。按照天津市城市數(shù)字化管理標準,園林綠化屬于第四大類部件,其大類代碼是04,根據(jù)園林綠化行業(yè)標準和具體業(yè)務(wù),將園林綠化設(shè)施進行分類、命名和說明、設(shè)定符號,確定小類代碼和拓撲類型。數(shù)字化管理園林綠化的數(shù)據(jù)庫分類編碼示例如下。
設(shè)施名稱:花架花缽;設(shè)施類別:園林綠化;大類代碼:04;小類代碼:04;拓撲類型:點;設(shè)施符號:;設(shè)施說明:道路兩側(cè)的、懸掛在立桿上的花架花缽、步行街坐椅后的。
2.3.6 政策法規(guī)數(shù)據(jù) 在天津市城區(qū)園林綠化管理中,數(shù)字化管理主要依據(jù)的政策法規(guī)有:《園林基本術(shù)語標準》、《中華人民共和國城市綠化條例》、《城市古樹名木保護管理辦法》《天津市城市管理規(guī)定》、《天津市綠化條例》、《天津市??區(qū)社會單位和物業(yè)小區(qū)樹木修剪、死樹更新的審核管理》、《天津市??區(qū)園林綠化行政審批、審核、審查和備案流程》等。
3 數(shù)字化管理城市園林綠化可實現(xiàn)的功能
3.1 實現(xiàn)城區(qū)園林綠化的業(yè)務(wù)管理功能
對于某一城區(qū)的園林綠化實行數(shù)字化管理后,將能在城區(qū)園林綠化主管部門實現(xiàn)良好的業(yè)務(wù)管理功能:(1)數(shù)據(jù)管理(查詢、分析、專題圖制作);(2)地圖(圖層)管理(空間查詢、瀏覽、組合統(tǒng)計、專題圖制作、打印、空間分析);(3)報表管理(各類業(yè)務(wù)報表統(tǒng)計、匯總、打印輸出);(4)歷史數(shù)據(jù)管理(記錄和保留綠地、樹木的歷史數(shù)據(jù),并與現(xiàn)狀數(shù)據(jù)進行比較和專題圖制作等);(5)綠化指標計算(按街道、小區(qū)、單位計算);(6)古樹名木管理:古樹名木的分布及屬性資料查詢、匯總;重點保護樹木分布及屬性資料查詢、匯總。
3.2 實現(xiàn)城區(qū)園林綠化的gis管理功能
城區(qū)園林綠化數(shù)字管理可以與行政主管部門的oa進行無縫集成,首先,可以實現(xiàn)相應(yīng)的gis功能,如空間數(shù)據(jù)圖形的顯示與控制;圖形與屬性的雙向查詢;圖形空間定位顯示;園林綠化專題制圖;圖形操作與量算功能;統(tǒng)計分析與報表;空間分析。其次,可以根據(jù)業(yè)務(wù)管理權(quán)限進行系統(tǒng)業(yè)務(wù)管理維護。
3.3 實現(xiàn)城區(qū)園林綠化的互聯(lián)互通功能
可以通過觸摸屏、電子告示板、internet系統(tǒng)對外的信息,包括空間與非空間信息。如區(qū)地理概況信息、園林綠化信息、項目審批、公告信息、政府法規(guī)信息;通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)園林局與用戶的雙向溝通,通過電子郵件通知用戶領(lǐng)取辦理結(jié)果,用戶可通過網(wǎng)絡(luò)舉報違法情況;提供內(nèi)部與外部的bbs、網(wǎng)絡(luò)會議等功能。
3.4 實現(xiàn)城區(qū)園林綠化的檔案管理功能
為創(chuàng)建國家園林城區(qū)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)資料,為城區(qū)園林綠化規(guī)劃和執(zhí)法管理提供科學(xué)依據(jù)。
參考文獻:
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