導語：如何才能寫好一篇數(shù)字農(nóng)業(yè)前景，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：數(shù)字化設計技術(shù)；農(nóng)業(yè)機械設計；應用

近年來，信息技術(shù)發(fā)展十分迅速。伴隨著信息技術(shù)研究的深入與推廣應用，由此衍生出了數(shù)字化設計技術(shù)，同樣在社會各行業(yè)中得到廣泛應用，并發(fā)揮了巨大的作用，為社會進一步發(fā)展作出了突出貢獻。就數(shù)字化設計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用而言，一定程度上實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)機械設計的標準化與前沿化發(fā)展。然而技術(shù)的發(fā)展是必然的，就農(nóng)業(yè)機械設計中應用數(shù)字化設計技術(shù)進行更深層次的剖析十分重要，這對推動農(nóng)業(yè)機械設計的進步與發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文主要以數(shù)字化設計技術(shù)與農(nóng)業(yè)機械設計為主線，分3部分進行論述，主要目的在于促進農(nóng)業(yè)機械設計中數(shù)字化設計技術(shù)應用價值提升。

1數(shù)字化設計技術(shù)相關內(nèi)容概述

1.1數(shù)字化設計技術(shù)概念

所謂“數(shù)字化設計技術(shù)”，是指在計算機數(shù)字化技術(shù)發(fā)展到一定程度的背景下，用于輔助設計領域的部分工作[1]。就當前大家所了解的數(shù)字化設計技術(shù)而言，涉及眾多技術(shù)，核心處理技術(shù)主要有數(shù)字壓縮、數(shù)字編碼以及數(shù)字調(diào)制等。伴隨著信息技術(shù)與計算機技術(shù)的不斷深入應用與發(fā)展，數(shù)字化設計技術(shù)也得到了長足發(fā)展，逐步建立了一個以計算機為基礎框架的模型，現(xiàn)如今在社會眾多領域當中得到了廣泛應用[2]。

1.2數(shù)字化設計技術(shù)特點

數(shù)字化設計技術(shù)在實踐應用中，彰顯了眾多特點，總結(jié)起來，主要包括以下幾個方面：首先，一個統(tǒng)一化產(chǎn)品定義模型，在社會眾多領域當中能夠得到更加廣泛的應用，并且有著巨大的、潛在的應用空間；其次，數(shù)字化設計技術(shù)可實現(xiàn)并行設計，能夠?qū)崿F(xiàn)多小組同時作業(yè)，在一定程度上，可以大大提高工作效率[3]；再次，基于統(tǒng)一化模型，設計質(zhì)量也有相應的保障；最后，設計可以實現(xiàn)虛擬仿真處理，主要是利用計算機技術(shù)來實現(xiàn)，避免了傳統(tǒng)設計對實物模型依賴程度高的弊端，相比傳統(tǒng)設計而言，具有明顯的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)在工作效率與成本2個方面。

2農(nóng)業(yè)機械設計中數(shù)字化設計技術(shù)應用現(xiàn)狀分析

在數(shù)字化設計技術(shù)推廣應用之前，設計主要是滿足設計對象的一些具體要求，在局部優(yōu)化或者整體優(yōu)化方面，并沒有重點考慮，導致無法實現(xiàn)總體設計優(yōu)化。數(shù)字化設計技術(shù)的應用，主要是在產(chǎn)品設計過程中，注重CAD、CAE等多類處理技術(shù)的應用，使得產(chǎn)品設計周期影響因素發(fā)生巨大改變，從而達到各項要求，例如設計質(zhì)量、設計成本等。與此同時，為保障后期維護工作的便捷，設計會重視總體設計的優(yōu)化。就農(nóng)業(yè)機械而言，具有種類繁多、市場需求量大等特點，在具體設計中，主要是在傳統(tǒng)設計理念的支撐下，采用一些傳統(tǒng)的設計工藝，造成整體設計水平低下，然而數(shù)字化設計技術(shù)具有一定的先進性，基于農(nóng)業(yè)機械設計現(xiàn)狀，無形中為數(shù)字化設計技術(shù)的應用提供了巨大的空間。縱觀當前數(shù)字化設計技術(shù)的應用，尤其是在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用，有效促進了農(nóng)業(yè)機械設計效率與質(zhì)量的提升，然而在實際應用中，相關設計人員還需要高度重視一些注意事項，包括農(nóng)業(yè)機械設計特點，同時對數(shù)字化設計技術(shù)的特點引起高度重視，確保兩者的兼容性，以此有效提升農(nóng)業(yè)機械設計的總體水平。農(nóng)業(yè)機械設計特點眾多，概括起來，主要包括以下2個方面：首先，從結(jié)構(gòu)方面而言，結(jié)構(gòu)類型較多且較為復雜；其次，從功能角度而言，功能多樣，操作較為方便、簡單。就前者而言，以播種機為例，在具體的設計過程中，設計人員通常需要重視的僅有2項，一是農(nóng)作物的品種，二是農(nóng)藝特點。根據(jù)上述2項要求，播種機便可以大致分為條播種機、穴播種機以及精密播種機等，在此基礎上，結(jié)合工作原理加以區(qū)分，播種機又可以分為2大類，分別是機械式與氣力式。基于此，農(nóng)業(yè)機械種類繁雜。就后者而言，為滿足播種的各項需求，即使農(nóng)業(yè)機械型號不同，在功能方面也沒有本質(zhì)差異。

3農(nóng)業(yè)機械設計中數(shù)字化設計技術(shù)應用前景

數(shù)字化設計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用，具有十分重要的現(xiàn)實意義。伴隨著各項技術(shù)的進一步發(fā)展，有必要對數(shù)字化設計技術(shù)的應用前景進行更深層次的剖析。對其應用前景進行論述，具體內(nèi)容如下：（1）農(nóng)業(yè)機械設計中引入虛擬技術(shù)。虛擬技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用，最大優(yōu)勢在于有效解決復雜結(jié)構(gòu)設計問題，具體操作：借助聲音定位技術(shù)以及三維成像技術(shù)實現(xiàn)仿真處理，在計算機上完成結(jié)構(gòu)設計，以此簡化設計，有效降低設計難度。另外，虛擬技術(shù)的應用，可以真實再現(xiàn)機械運動過程，并且可以在虛擬的情況下，借助計算機進行機械運動的力學分析，以此有效提升農(nóng)業(yè)機械設計的可行性與質(zhì)量。（2）實現(xiàn)產(chǎn)品設計以及制造的協(xié)同性，主要是注重兩者的協(xié)調(diào)，才能保障農(nóng)業(yè)機械設計質(zhì)量。然而傳統(tǒng)設計在設計與制造2個方面，存在嚴重的脫節(jié)問題。因此，在今后的設計中，設計人員需要高度重視農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設計與制造的協(xié)同化，并且落實到具體的設計工作中，以此實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械設計優(yōu)化、降低成本以及周期縮減等目的。關鍵工作是落實數(shù)字化設計技術(shù)的集成式應用，恰當運用這一技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)設計效果的最優(yōu)化。（3）重視技術(shù)的創(chuàng)新。21世紀是知識時代，也是一個創(chuàng)新時代。一項技術(shù)是否能可持續(xù)發(fā)展，關鍵在于技術(shù)是否能夠與時俱進、不斷創(chuàng)新。數(shù)字化設計技術(shù)也需要不斷創(chuàng)新，才能滿足農(nóng)業(yè)機械設計的各項實時要求。隨著時間推移，農(nóng)業(yè)機械設計將會不斷衍生出新問題，數(shù)字化設計技術(shù)的應用將會面臨諸多挑戰(zhàn)。基于這一認識，為滿足農(nóng)業(yè)機械設計的可行性與前沿性，實現(xiàn)數(shù)字化設計技術(shù)的創(chuàng)新顯然具有十分重要的現(xiàn)實意義。與此同時，農(nóng)業(yè)機械設計必然朝著高標準方向發(fā)展，這無形中對數(shù)字化設計技術(shù)提出了更高的要求。數(shù)字化設計技術(shù)的創(chuàng)新，注重理念與技術(shù)的同時創(chuàng)新，以新理念推動技術(shù)的深入研究與實踐，以此推動技術(shù)的發(fā)展，切實使設計水平得到有效提升。

篇2

關鍵詞：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)應用涉及大量的氣象、環(huán)境、水文、地質(zhì)、土壤等領域的時空數(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)學模型和分析推理方法。這些多領域時空信息對農(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)應用中，在很大程度上制約了數(shù)字農(nóng)業(yè)的應用發(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，應用時空推理、本體論、語義Web、關系數(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系統(tǒng)等一批智能應用系統(tǒng)。這些應用系統(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、飼料質(zhì)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(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)境和災害方面的應用研究。

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、解放軍信息大學、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(tài)GIS、時空數(shù)據(jù)模型、時空拓撲、時空數(shù)據(jù)庫等時空推理相關領域開展了大量研究工作。

1．3時空數(shù)據(jù)標準與共享

不同領域和應用環(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、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(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(huán)境實現(xiàn)[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(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，相關研究成果已經(jīng)在網(wǎng)上共享，本文在此基礎上開展研究，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)基礎時空數(shù)據(jù)的規(guī)范。現(xiàn)有的土壤、環(huán)境等基礎空間數(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)中獲取領域農(nóng)業(yè)基礎時空數(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，本體是表達一個領域內(nèi)完整的體系（概念層次、概念之間的關聯(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，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(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、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系統(tǒng)等一批農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能應用系統(tǒng)，解決實際問題。

3相關系統(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)政策信息支持服務等方面[18]。

3．3中國西部農(nóng)業(yè)空間信息服務系統(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)含量高的應用系統(tǒng)，各應用系統(tǒng)能互通、共享，便于升級維護。

（2）由于大量的底層服務、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。

參考文獻：

［1］于淑惠.數(shù)字農(nóng)業(yè)及其實現(xiàn)技術(shù)[J ] .農(nóng)業(yè)圖書情報學刊，2004，15(7):5－8.

[2]唐世浩，朱啟疆，閆廣建，等.關于數(shù)字農(nóng)業(yè)的基本構(gòu)想[J ].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究，2002，23(3):183 －187.

[3]Geography markup language (GML)[EB/OL].(2003).opengis.org/techno/specs/002029PGML.html.

[4]RANCOURT M. GML:spatial data exchange for the internet age[D].New Brunswick:Department of Geodesy and Geomatics Engineering ， University of New Brunswick，2001.

[5]ZHANG Jianting，GRUENWALD L. A GML 2 based open architecture for building a geographical information search engine over the internet [DB/OL].(2002).cs.ou.edu/database/documents/zg01.pdf.

篇3

關鍵詞：農(nóng)業(yè)機械設計；數(shù)字化設計技術(shù)；現(xiàn)代化

農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品具有種類多、結(jié)構(gòu)復雜、易操作等特點，我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)機械具有非常廣闊的市場潛力。然而，受到傳統(tǒng)設計理念與設計工藝的影響，我國機械產(chǎn)品的整體設計水平偏低，數(shù)字化設計技術(shù)的應用，顛覆了農(nóng)業(yè)機械的傳統(tǒng)設計模式，極大地提升了農(nóng)業(yè)機械設計的效率與質(zhì)量，尤其是CAD、CAE等技術(shù)，更是改變了產(chǎn)品的生命周期，實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)機械設備整體設計的優(yōu)化。

1數(shù)字化設計技術(shù)的內(nèi)涵與優(yōu)勢

1.1數(shù)字化設計技術(shù)的內(nèi)涵

數(shù)字化設計技術(shù)指的是一種將聲音、圖文轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，之后再轉(zhuǎn)化成二進制代碼，經(jīng)過計算機進行信息傳遞與處理的技術(shù)。在信息化時代，數(shù)字化設計技術(shù)逐漸演變成為依靠計算機進行輔助的新型設計技術(shù)，故計算機是數(shù)字化設計的基礎，也是核心。從另一個角度來說，數(shù)字化設計技術(shù)，即以計算機為核心構(gòu)建數(shù)字化模型，再通過數(shù)字化平臺展開產(chǎn)品研發(fā)的一種技術(shù)，數(shù)字化技術(shù)最明顯的特點即不需要實物模型。

1.2數(shù)字化設計技術(shù)的優(yōu)勢

（1）數(shù)字化設計技術(shù)視為一種產(chǎn)品定義模型，其可以在各行業(yè)領域發(fā)揮作用，且具有較大的發(fā)展空間；（2）數(shù)字化設計技術(shù)可進行仿真模擬處理，不需要實物模型，因而可有效降低設計成本；（3）相比傳統(tǒng)產(chǎn)品設計形式，數(shù)字化設計技術(shù)依托數(shù)字化平臺，以計算機為基礎，產(chǎn)品設計更具靈活性，不受時間、地點的限制；（4）在數(shù)字化設計中，可以采取分工合作模式進行多元設計，將不同板塊的設計交由不同小組同步進行設計，整體設計更加系統(tǒng)化，提高了設計效率。

2農(nóng)業(yè)機械設計的特征與現(xiàn)狀

農(nóng)業(yè)機械設計的特征主要體現(xiàn)在：第一，我國農(nóng)作物類型比較豐富，所以農(nóng)業(yè)機械種類繁多，例如播種機就包括條播機、精密播種機、穴播機等多個類型；第二，雖然農(nóng)業(yè)機械種類豐富多樣，但大多數(shù)功能比較簡單，上手難度低，操作也比較便利。目前我國的農(nóng)業(yè)機械設備大部分是由傳動系統(tǒng)、機件、鎮(zhèn)壓器、軸輪等構(gòu)件組成。這些均為數(shù)字化設計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用，提供了良好基礎與廣闊前景。目前，數(shù)字化設計已經(jīng)在國內(nèi)外農(nóng)業(yè)機械設計中得到了廣泛應用，主要應用技術(shù)包括CAD、CAE等技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)的應用，不僅提高了設計效率，降低了設計成本，而且也極大地縮短了農(nóng)業(yè)機械的設計周期，更便于達到設計要求。而且，為了給農(nóng)業(yè)機械后續(xù)維修工作提供便利，在初期設計時，更注重農(nóng)業(yè)機械的整體化設計。隨著農(nóng)業(yè)機械化水平的不斷提升，農(nóng)業(yè)機械的市場需求增加，產(chǎn)品定制需求增多，而且對產(chǎn)品的品質(zhì)要求也更加嚴格。在這一新的商業(yè)環(huán)境下，農(nóng)業(yè)機械設計更應注重數(shù)字化設計技術(shù)的應用，必要時進行跨部門合作，更好地展開農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的設計與制造，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模化、自動化發(fā)展，提供保障，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平的進一步提升，提供內(nèi)動力。

3數(shù)字化設計技術(shù)的應用熱點

3.1計算機輔助技術(shù)

計算機輔助技術(shù)簡稱CAD，以現(xiàn)代設計理念為基礎，不僅具有開放性較強的產(chǎn)品設計模式，而且開發(fā)程序也具有較強規(guī)范性。從數(shù)字技術(shù)層面來看，CAD技術(shù)在概念、任務、技術(shù)等層面均有所優(yōu)化，可以設計更多優(yōu)秀產(chǎn)品。以CAD技術(shù)為核心設計的產(chǎn)品，大部分是以概念設計產(chǎn)品與構(gòu)型設計產(chǎn)品。其中，概念設計即制定產(chǎn)品設計方案的具體內(nèi)容，而構(gòu)型設計即明確具體細節(jié)。

3.2虛擬原型技術(shù)

虛擬原型技術(shù)簡稱VR是最近5年內(nèi)數(shù)字化設計技術(shù)的翹楚，得到了設計領域的重點關注。VR技術(shù)是在CAD、CAM、CAE技術(shù)的基礎上發(fā)展而來的，其可以在特有技術(shù)基礎上，對多方面技術(shù)進行全面整合。VR技術(shù)可以實現(xiàn)成品信息與基本概念的整合，并從行為、感官以及功能等方面不斷對其進行優(yōu)化。在該技術(shù)中，產(chǎn)品設計的整個過程被視為多個不同極端，且逐漸向全生命周期進行轉(zhuǎn)變，以此推動產(chǎn)品設計與生產(chǎn)兩個階段的融合，在很大程度上推動了各行業(yè)的發(fā)展。

3.3知識工程技術(shù)

知識工程技術(shù)簡稱KBE，是現(xiàn)階段應用率最高，且特色最明顯的一種數(shù)字化設計技術(shù)。KBE技術(shù)主要應用在提前預測未來市場技術(shù)發(fā)展趨勢，因而該技術(shù)的應用比較依賴新知識內(nèi)容。同時，KBE技術(shù)在信息傳遞、知識展示等方面，也具有較好的應用效果。而且，還能夠單獨構(gòu)建顯性、隱性知識統(tǒng)一建模，有利于技術(shù)創(chuàng)新的橫縱向發(fā)展。

4數(shù)字化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品中的具體應用

4.1VR技術(shù)的應用

VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設計中的應用，將影音資料、3D影像、多媒體等進行整合，使設計人員可以更好地利用個人想法，創(chuàng)設相應的設計情境，所以應用VR技術(shù)，設計人員可以享受身臨其境般的設計體驗。目前，VR技術(shù)主要應用在大型設備的設計中，對設備的特殊性能進行模擬，之后逐步實現(xiàn)設備與功能之間的優(yōu)化。與此同時，通過其創(chuàng)設的信息反饋平臺，能夠加速產(chǎn)品的投放，提升產(chǎn)品應用效果，讓用戶直接了解產(chǎn)品的優(yōu)勢，進而更好地掌握設備應用要點。在國外，應用VR展開農(nóng)業(yè)機械設計的技術(shù)有很多種，最具代表性的即可視化技術(shù)，該技術(shù)以CAD技術(shù)為基礎，構(gòu)建功能性模型，再通過模型輸入的方式，將其傳遞到VR環(huán)境中，最終實現(xiàn)設備強化。例如，用戶可以通過VR頭盔顯示器，直接對農(nóng)業(yè)機械設備進行操控體驗。同時，VR技術(shù)在農(nóng)業(yè)設備拆裝中也有廣泛應用，如小麥聯(lián)合收獲機的各方面功能，均可以通過VR技術(shù)展現(xiàn)出來，包括原理展示、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等，讓使用者可以進行拆裝練習，不斷提升自身對機械設備的操控與應用能力。此外，VR-CAD系統(tǒng)在虛擬環(huán)境設計中也可以發(fā)揮作用，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械設備的設計模式與功能效果。

4.2農(nóng)業(yè)機械設備產(chǎn)品的創(chuàng)新

數(shù)字化設計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用，主要體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機械設備產(chǎn)品的創(chuàng)新方面，即利用數(shù)字化設計技術(shù)對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的使用性能、使用效果等進行創(chuàng)新，增強產(chǎn)品的新穎性，并提供給消費者更多選擇。目前，在農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的數(shù)字化設計中，主要從該類型農(nóng)業(yè)機械設備的常見使用問題或故障入手，從設計層面針對性地采取改進措施，進而降低故障發(fā)生率以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提升該類型農(nóng)業(yè)機械設備的市場競爭力，擴大市場份額。一般情況下，在利用數(shù)字化設計技術(shù)對農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品進行創(chuàng)新時，主要從技術(shù)分析、材料優(yōu)選等方面進行。例如，近幾年我國研發(fā)出了一種新型拖拉機，該拖拉機不同于傳統(tǒng)低功率拖拉機，其采用了數(shù)字化同步器與動力換擋配合靜液壓傳動系統(tǒng)，具有獨立的控制機構(gòu)與控制面板，不僅更易操作，而且系統(tǒng)更加靈活，功率更高。

4.3協(xié)同化優(yōu)化設計

在當下復雜的市場環(huán)境下，農(nóng)業(yè)機械生產(chǎn)不僅涉及市場競爭，而且為了更好地滿足消費者個性化的定制需求，必要時還需要進行跨企業(yè)合作。所以，農(nóng)業(yè)機械設計中，數(shù)字化設計的應用與協(xié)同化發(fā)展，已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)機械設計與制造企業(yè)生存的關鍵。因此，數(shù)字化設計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的協(xié)同化設計中具有較好的應用效果。為了從海量的技術(shù)信息與零件資源中，找到所需要的信息與數(shù)據(jù)，必須利用數(shù)字化技術(shù)對搜索技術(shù)進行優(yōu)化，進而實現(xiàn)對所需零件參數(shù)與性能的高效率搜索。例如，PTC企業(yè)的Web服務器，其中儲存了海量的技術(shù)型方案，我國的農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品制造企業(yè)應借鑒這一做法，以不斷地提升數(shù)字化設計技術(shù)的應用效果。此外，隨著環(huán)保理念不斷深入人心，為了建設環(huán)境友好型社會，農(nóng)業(yè)行業(yè)也應朝著綠色化方向發(fā)展，而數(shù)字化技術(shù)的應用，極大地促進了農(nóng)業(yè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字化技術(shù)的應用，顯著提升了農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的節(jié)能效果，降低了能源損耗，充分發(fā)揮了環(huán)保能力。

5結(jié)語

總而言之，我國農(nóng)業(yè)機械設計的數(shù)字化發(fā)展還處在探索性階段，很多理論、方法等還不夠成熟。在進入數(shù)字化時代后，農(nóng)業(yè)機械設計更應注重數(shù)字化設計技術(shù)的應用，充分利用數(shù)字化設計效率高、成本低、可控性強等優(yōu)勢，持續(xù)提升農(nóng)業(yè)機械設計的科學性、高效性，并不斷利用數(shù)字化設計技術(shù)展開農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品設計的創(chuàng)新，以不斷促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化、規(guī)模化，進而推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展水平更上一層樓。

參考文獻：

[1]馬云紅,董中輝.現(xiàn)代設計技術(shù)在農(nóng)業(yè)機械工程設計中的應用[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2019,v.39;No.329(12):47-48.

[2]薛先斌,高剛毅.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械中計算機智能化技術(shù)的應用與研究[J].南方農(nóng)機,2020,v.51;No.343(03):62-63.

[3]繆興龍.淺談數(shù)字化設計技術(shù)及其在農(nóng)業(yè)機械設計中的應用[J].南方農(nóng)機,2020,v.51;No.361(21):51-52.

篇4

關鍵詞:縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設總體構(gòu)想

農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化是相對于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)而言的，其實質(zhì)體現(xiàn)了當代科學技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的綜合應用，它是一個歷史的和動態(tài)的概念。在經(jīng)歷了原始農(nóng)業(yè)、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、工業(yè)化農(nóng)業(yè)（石油農(nóng)業(yè)或機械化農(nóng)業(yè)）后，農(nóng)業(yè)正在進入以知識高度密集為主要特點的知識農(nóng)業(yè)發(fā)展階段。近些年來，隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的迅速發(fā)展，世界上興起了以生物技術(shù)和信息技術(shù)為主導的新的農(nóng)業(yè)科技革命浪潮，新型的農(nóng)業(yè)模式――“數(shù)字農(nóng)業(yè)”應運而生。

一、數(shù)字農(nóng)業(yè)在世界及我國的發(fā)展

1998年1月31日，美國副總統(tǒng)阿爾.戈爾在加利福尼亞科學中心發(fā)表了題為“數(shù)字地球：21世紀人類認識地球的方式”的演講,提出“數(shù)字地球”（DigitalEarth）的概念，“數(shù)字地球”很快成為世界各國21世紀的發(fā)展戰(zhàn)略。“數(shù)字農(nóng)業(yè)”（DigitalAgriculture）是“數(shù)字地球”的組成部分，是“數(shù)字地球”的子系統(tǒng)。依據(jù)“數(shù)字地球”的概念和含義，“數(shù)字農(nóng)業(yè)”是指在數(shù)字地球的框架下，以有關標準和規(guī)范為指導，以“3S”技術(shù)（即，GPS技術(shù)，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)；GIS技術(shù)，地理信息系統(tǒng)；RS技術(shù)，遙感技術(shù)）為支撐，運用計算機網(wǎng)絡技術(shù)、通訊技術(shù)，使數(shù)據(jù)獲取自動化，解決海量數(shù)據(jù)的存儲與分析問題，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡化，農(nóng)業(yè)預測決策的智能化，最終實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的信息化。數(shù)字農(nóng)業(yè)同時也叫信息農(nóng)業(yè)、智能農(nóng)業(yè)、精細農(nóng)業(yè)和虛擬空間農(nóng)業(yè)。海灣戰(zhàn)爭后，衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)的民用化，促使它在國民經(jīng)濟許多領域的應用研究迅速發(fā)展，推動了“數(shù)字農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系的廣泛實踐。1993年，美國開始試行數(shù)字農(nóng)業(yè)模式。1993－1994年，數(shù)字農(nóng)業(yè)首先在美國明尼蘇達州的兩個農(nóng)場進行試驗。結(jié)果用GPS技術(shù)指導施肥的產(chǎn)量比傳統(tǒng)平衡施肥的產(chǎn)量提高30％左右，而且減少了化肥施用總量，經(jīng)濟效益大大提高。數(shù)字農(nóng)業(yè)的試驗成功，使得其技術(shù)思想得到了廣泛發(fā)展。目前，美國20％的耕地、80％的大農(nóng)場都已實行這種模式，數(shù)字農(nóng)業(yè)必將得到普及和發(fā)展。1996年，北美約19％的300公頃以上的規(guī)模化農(nóng)場已經(jīng)利用GPS技術(shù)，目前北美已有2000臺谷物康拜因安裝有產(chǎn)量傳感器。近些年來，歐美等若干國家已開始對玉米、甜菜、土豆、甘蔗、棉花等聯(lián)合收割機進行產(chǎn)量計量傳感的研究，以處方圖讀入裝置的可自動選擇種子類型、按處方調(diào)節(jié)播量的小麥精密播種機、自動施肥施藥機、可控噴水量的噴灌機等，均有商品化生產(chǎn)。與智能化農(nóng)業(yè)機械配套的GPS定位系統(tǒng)，可用于農(nóng)田土壤、苗情、病蟲、草害的信息采集和操作，通過電子傳感器和GPS裝在聯(lián)合收割機上的儀器，在整個收獲季節(jié)，可以不斷地記錄下幾乎每平方米面積的產(chǎn)量及其它信息。GIS用于數(shù)據(jù)存貯、分析、處理和表達地理空間屬性數(shù)據(jù)的計算機軟件平臺，主要作用于土地管理、土壤成份、土層厚度、土壤中氮磷鉀有機肥含量、當?shù)貧v年來的氣溫、降雨、雷災及大風風速等，以及作物苗情、病蟲草害的發(fā)生發(fā)展趨勢、作物產(chǎn)量的空間分布等方面的空間信息數(shù)據(jù)庫和進行空間信息的各種處理，為建立作物栽培管理的輔助決策支持系統(tǒng)，投入產(chǎn)出分析模擬模型和智能化專家系統(tǒng)，作出診斷，提出科學處方，指導科學調(diào)控制作。

進入90年代以來，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，真正使農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生新的變革。我國農(nóng)業(yè)在過去的20多年時間里，有了很大的發(fā)展。但是，與國外發(fā)達國家農(nóng)業(yè)相比，還有很大的差距，而且差距是全方面的，主要問題是：目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入大、產(chǎn)出少，科技含量低，資源的利用率和轉(zhuǎn)化率偏低。據(jù)統(tǒng)計，國外發(fā)達國家農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的提高，83．3％依靠科技投入，只有16．7％依靠耕地面積的擴張。因此，解決我國農(nóng)業(yè)存在的問題，必須依靠科技進步，新型的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)已成必然之勢。我國對數(shù)字農(nóng)業(yè)的認識尚處于啟蒙階段，但政府對此已予以高度重視。1998年6月1日，主席在接見出席中科院第九次和中國工程院第四次院士大會時，提出了發(fā)展“數(shù)字中國”的戰(zhàn)略。1999年12月，數(shù)字地球國際會議在我國召開，作為數(shù)字地球的主要應用領域之一的數(shù)字農(nóng)業(yè)，成為大會討論的主要內(nèi)容。我國也已經(jīng)在新疆和北京分別建立了用GPS技術(shù)和遙感技術(shù)控制農(nóng)業(yè)機械操作的試驗地。盡管在實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)模式方面還有許多基礎工作要做，需要大量投入，但進入實質(zhì)性階段，應該為時不遠。數(shù)字農(nóng)業(yè)反映了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的大趨勢，它必將成為21世紀農(nóng)業(yè)的嶄新模式。

二、縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的必要性

縣級農(nóng)業(yè)在全省乃至全國有著重要的地位，起著特殊的作用。縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設，可以使農(nóng)業(yè)各個方面（包括種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)）的各種過程（生物的、環(huán)境的、經(jīng)濟的）基本實現(xiàn)數(shù)字化；各種農(nóng)業(yè)信息技術(shù)廣泛地應用于農(nóng)業(yè)；在農(nóng)業(yè)的各個部門（生產(chǎn)、科研、教育、行政、流通、服務等）基本實現(xiàn)數(shù)字化與網(wǎng)絡化管理。黑龍江省慶安縣是全國綠色食品之鄉(xiāng)、國家級生態(tài)示范區(qū)、全國商品糧基地縣和國家A級綠色食品水稻生產(chǎn)基地。現(xiàn)以慶安縣數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的必要性為例，來說明縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設是必需的和重要的。這樣，不僅可以促進縣級農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展，而且，也可以對全省乃至全國農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展起到示范、引導和推進作用。

(一)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的需要

我們現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還相對落后，農(nóng)業(yè)品種繁雜，優(yōu)良品種普及率不高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)還主要停留在經(jīng)驗型階段，農(nóng)業(yè)先進技術(shù)的推廣應用速度不快，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式還制約著農(nóng)業(yè)的發(fā)展。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，可以使各種農(nóng)業(yè)科學技術(shù)與專家經(jīng)驗通過網(wǎng)絡系統(tǒng)，直接傳播到農(nóng)民的千家萬戶，各種現(xiàn)代化的種植、自動化的灌溉、科學化的施肥、智能化的溫室以及現(xiàn)代化的養(yǎng)殖、現(xiàn)代化的育林系統(tǒng)，將在縣級逐步普及，從而加快提高縣級農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平。

(二)加快農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應用的需要

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中增加產(chǎn)量、提高品質(zhì)的重要手段，而縣級農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應用還十分有限，以農(nóng)業(yè)生物技術(shù)促農(nóng)業(yè)發(fā)展和加速發(fā)展的潛力還非常巨大。只有實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，才能把農(nóng)業(yè)生物技術(shù)信息與農(nóng)業(yè)的發(fā)展緊密地結(jié)合起來，進而加大縣級農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應用范圍。

(三)增強農(nóng)民科學文化素質(zhì)的需要

農(nóng)民科學文化素質(zhì)對農(nóng)業(yè)的發(fā)展至關重要。但是，縣級農(nóng)民的科學文化素質(zhì)還普遍不高，不能適應現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，通過網(wǎng)絡的信息傳遞，農(nóng)民將終身地接受最先進地科學文化教育和農(nóng)業(yè)技術(shù)教育，必將加快提高縣級廣大農(nóng)民的科學文化素質(zhì)。

(四)促進農(nóng)業(yè)向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效發(fā)展的需要

發(fā)展“兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)是市場經(jīng)濟的客觀要求，縣級各種農(nóng)產(chǎn)品雖然單產(chǎn)不低，但農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)普遍不高，直接影響農(nóng)產(chǎn)品在國內(nèi)外市場競爭的能力和農(nóng)民的收益。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，可以使農(nóng)民通過先進的信息手段，運用先進生產(chǎn)模式，促進“兩高一優(yōu)”農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

(五)加大產(chǎn)加銷一體的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化步伐的需要

農(nóng)業(yè)與工業(yè)不同，它既受自然規(guī)律的影響，又受市場規(guī)律的制約，屬于弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)。農(nóng)民一家一戶的生產(chǎn)經(jīng)營，規(guī)模小、風險大、效益差，很難形成主導產(chǎn)業(yè)和主導產(chǎn)品，很難形成區(qū)域優(yōu)勢。只有走銷、種養(yǎng)加、貿(mào)工農(nóng)、農(nóng)科教一體化經(jīng)營服務的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化之路，才是農(nóng)業(yè)走出弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)的根本途徑。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，各種農(nóng)產(chǎn)品加工、保鮮、儲藏都將得到電子信息技術(shù)的武裝，提高自動化的程度；電子商務的應用，必將擴大縣級農(nóng)產(chǎn)品的國內(nèi)外市場，廣大農(nóng)民將直接與國內(nèi)外市場建立聯(lián)系，了解國內(nèi)外的市場動向，以便對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與銷售做出相應的決策。

(六)保持農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要

農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展決定著人類的生存與發(fā)展。縣級生態(tài)環(huán)境還存在著諸多不如人意的問題。實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，依靠宏觀農(nóng)業(yè)模型與宏觀決策系統(tǒng)的支持，使縣級的農(nóng)業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)環(huán)境資源治理協(xié)調(diào)統(tǒng)一；農(nóng)業(yè)遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)與農(nóng)業(yè)模型的結(jié)合，將使縣級對農(nóng)業(yè)環(huán)境資源的動態(tài)監(jiān)測工作更為完善；依托網(wǎng)絡技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，及時正確地掌握農(nóng)業(yè)環(huán)境資源數(shù)據(jù)，及時地制定和調(diào)整政策與對策，使縣級農(nóng)業(yè)沿著最合理的方向可持續(xù)發(fā)展。

(七)加速縣級農(nóng)業(yè)與世界農(nóng)業(yè)接軌的需要

入世以后，我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展受世界農(nóng)業(yè)的影響和制約，這是一個非常現(xiàn)實而又十分緊迫的問題，解決這一問題的關鍵在于實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，利用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡手段，應用最先進的農(nóng)業(yè)技術(shù)，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，加強農(nóng)產(chǎn)品競爭力，使農(nóng)業(yè)技術(shù)，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和價格與世界接軌。

總之，建立數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)字農(nóng)業(yè)，必將使縣級農(nóng)業(yè)面貌得到極大的改觀，農(nóng)業(yè)會從一種低水平的依靠經(jīng)驗為主的產(chǎn)業(yè)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N高水平的依靠高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。

三、縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的總體構(gòu)想

數(shù)字農(nóng)業(yè)是發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的大趨勢，是一個挑戰(zhàn)性的國家目標，是一項巨大的不間斷的系統(tǒng)工程。抓好縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設，將對全省乃至全國發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)起到示范、引導和推進作用。縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的技術(shù)創(chuàng)新點，在于技術(shù)應用上的創(chuàng)新，在于系統(tǒng)管理上的創(chuàng)新，在于運行機制上的創(chuàng)新。

數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的著眼點應該是農(nóng)業(yè)因素和過程的基本數(shù)字化，農(nóng)業(yè)運行機制的基本數(shù)字化，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)全面應用的普及化。

數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的立足點應該是利用五年左右的時間，構(gòu)建縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)基本框架。重點是搞好五大系統(tǒng)建設，即農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設、農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)建設、農(nóng)業(yè)監(jiān)測預測系統(tǒng)建設、農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)建設和農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息系統(tǒng)建設。

(一)構(gòu)建農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設，主要側(cè)重于三個方面，即農(nóng)業(yè)生物數(shù)據(jù)庫、農(nóng)業(yè)環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫。農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫的建立，是數(shù)字農(nóng)業(yè)的最基礎工作。在建設過程中，遵循項目設計的規(guī)范化，堅持完備性、擴充性和實用性原則，充分保證數(shù)據(jù)一致性和完整性。在農(nóng)業(yè)生物數(shù)據(jù)庫方面，對各種農(nóng)作物、畜禽水產(chǎn)生物、食用菌藻生物建立其品種、品系和近緣生物的數(shù)據(jù)庫；各種農(nóng)業(yè)病菌、農(nóng)業(yè)昆蟲、農(nóng)業(yè)微生物建立其分類體系，特性特征、生態(tài)類型、生理小種的數(shù)據(jù)庫。在農(nóng)業(yè)環(huán)境資源數(shù)據(jù)庫方面，建立盡可能完備的氣候氣象數(shù)據(jù)庫、詳盡的土壤資源數(shù)據(jù)庫、水資源數(shù)據(jù)庫和農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)庫。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫方面，建立比較完備的人口、土地、耕地，各種作物面積和產(chǎn)量，各種畜禽生物的數(shù)量，農(nóng)民收入、農(nóng)民消費、農(nóng)民就業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)財政等數(shù)據(jù)庫。

(二)構(gòu)建農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)建設，主要側(cè)重于兩個方面，即農(nóng)業(yè)自動化和精確農(nóng)業(yè)。農(nóng)業(yè)自動化是將環(huán)境監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)傳送與環(huán)境控制的軟件和設施相結(jié)合的整套系統(tǒng)。精確農(nóng)業(yè)由于播種、施肥、灌溉、用藥等操作在用量上更為精確，因此，可以達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效，并且將對環(huán)境污染減輕到最低的程度。在農(nóng)業(yè)自動化方面，對糧食、蔬菜、畜禽產(chǎn)品的保鮮、儲藏實施自動化技術(shù)；對溫室大棚進行自動化控制。并且，把自動化技術(shù)應用于微生物發(fā)酵、農(nóng)業(yè)菌藻生物的培育和農(nóng)產(chǎn)品加工。在精確農(nóng)業(yè)方面，應用現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)、工程技術(shù)等一系列高新技術(shù)，進行精確播種、精確施肥、精確灌溉、精確用藥和精確收獲。

(三)構(gòu)建農(nóng)業(yè)監(jiān)測預測系統(tǒng)

運用地理信息系統(tǒng)（GIS）與遙感技術(shù)（RS），對農(nóng)業(yè)環(huán)境資源進行監(jiān)測和預測。地理信息系統(tǒng)是將系統(tǒng)科學、信息科學、計算機的數(shù)據(jù)采集、處理和分析模型，數(shù)據(jù)庫技術(shù)與計算機圖像技術(shù)密切結(jié)合起來的綜合性技術(shù)。遙感技術(shù)是將空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)與計算機技術(shù)相結(jié)合的綜合性技術(shù)。地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)的結(jié)合應用，將使農(nóng)業(yè)資源環(huán)境的監(jiān)測與預測得到根本性的改觀。農(nóng)業(yè)監(jiān)測預測系統(tǒng)建設，主要側(cè)重于五個方面

(1)農(nóng)業(yè)土地、耕地、土壤、森林、草原、水面等各種農(nóng)業(yè)資源的探測、評價與動態(tài)監(jiān)測。

(2)各種農(nóng)業(yè)災害（洪澇、干旱、風暴、病蟲害等）的實時監(jiān)測與預測。

(3)各種農(nóng)業(yè)作物面積與產(chǎn)量的監(jiān)測與預測。

(4)農(nóng)業(yè)環(huán)境（大氣、土壤等）污染的監(jiān)測與預測。

(5)各種農(nóng)業(yè)作物、畜禽、水產(chǎn)，經(jīng)濟林木的地區(qū)適應性分布的研究，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供依據(jù)。完成以上任務，需要與各種相應的農(nóng)業(yè)模型相結(jié)合。

(四)構(gòu)建農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)是應用各種專門的計算機軟件，幫助對農(nóng)業(yè)中的各種問題進行決策。農(nóng)業(yè)決策支持系統(tǒng)建設，主要側(cè)重于四個方面：(1)農(nóng)業(yè)規(guī)劃系統(tǒng)（PS）∶應用運籌學中的各種數(shù)學規(guī)劃方法（如：線性規(guī)劃，非線性規(guī)劃，動態(tài)規(guī)劃，整數(shù)規(guī)劃，決策論等），對農(nóng)業(yè)問題進行決策。

(2)農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)（ES）∶應用專家經(jīng)驗的計算機軟件，解決一些主要依靠專家經(jīng)驗進行決策的農(nóng)業(yè)問題。

(3)農(nóng)業(yè)模擬決策系統(tǒng)（SDS）∶將農(nóng)業(yè)模擬與決策相聯(lián)系，主要采用二種方法：其一，通過計算機的模擬性試驗；其二，將模擬與專家系統(tǒng)相結(jié)合，這種方法與單純的專家系統(tǒng)相比，其機理性較強，但在決策中還是要受到專家經(jīng)驗的局限。

(4)農(nóng)業(yè)模擬優(yōu)化決策系統(tǒng)（SODS）∶將農(nóng)業(yè)過程的模擬與農(nóng)業(yè)的優(yōu)化原理相結(jié)合，在此基礎上，做出各種農(nóng)業(yè)決策的完整軟件系統(tǒng)。SODS在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導上，既有很強的應用性，又有很強的通用性。同時，它還有預測的功能，可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的預見性。

(五)構(gòu)建農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息咨詢系統(tǒng)

農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息與咨詢系統(tǒng)是向社會公眾提供服務的窗口，包括部分業(yè)務數(shù)據(jù)、圖形圖像數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)等。農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡信息與咨詢系統(tǒng)建設，主要側(cè)重于硬、軟件兩個方面建設。就硬件建設而言，數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的各種信息都需要計算機網(wǎng)絡荷載，這就需要建設好中心交互平臺。就軟件建設而言，數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設需要搞好各類信息的處理，建設各種數(shù)據(jù)庫，以滿足各有關部門及用戶的需要，這就需要建設好數(shù)字處理中心。搞好中心交互平臺建設，中心交互平臺是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”心臟，縱向上與國家、省、市 “數(shù)字農(nóng)業(yè)”平臺鏈接，下與各鄉(xiāng)鎮(zhèn)（林場）平臺鏈接，通過鄉(xiāng)鎮(zhèn)（林場）平臺與村及農(nóng)戶（包括林業(yè)生產(chǎn)點、養(yǎng)殖場）聯(lián)網(wǎng)；橫向與農(nóng)、林、水、畜、機、氣象等涉農(nóng)部門局域網(wǎng)平臺鏈接。搞好數(shù)字處理中心建設，數(shù)字處理中心是“數(shù)字農(nóng)業(yè)”的“數(shù)字原料”集散地或貯存庫，它把農(nóng)業(yè)的各種原始數(shù)據(jù)，通過數(shù)字處理中心收集、整理、加工后，根據(jù)需要，分門別類的貯存于各種數(shù)據(jù)倉庫。同時，它又把接收國家、省、市的需要再加工的各種信息，也貯存于數(shù)據(jù)倉庫，供領導決策和涉農(nóng)部門提取和使用。各有關系統(tǒng)加工后的“數(shù)字產(chǎn)品”和決策系統(tǒng)的信息，通過數(shù)字處理中心及時給用戶，并在各種數(shù)據(jù)倉庫中歷史留存。

以上數(shù)字農(nóng)業(yè)的五大系統(tǒng)建設，構(gòu)成縣級數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的基本框架。在其系統(tǒng)建設中，以數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設為基礎，以控制系統(tǒng)建設為手段，以監(jiān)測預測系統(tǒng)建設為工具，以決策支持系統(tǒng)建設為目標，以網(wǎng)絡信息系統(tǒng)建設為窗口，重點突出中心互動平臺建設。要在有代表性的重點鄉(xiāng)鎮(zhèn)，實行數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)建設的試點工作。

參考文獻：

[1]彭鵬,謝炳庚,侯伊林. 湖南師范大學.關于“數(shù)字農(nóng)業(yè)”.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究2000.4

篇5

關鍵詞： 地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

Abstract: this article Outlines Chinese production of liaoning province precise geographic information system construction and prospects

Key words: the geographic information system database

中圖分類號：C922文獻標識碼：A 文章編號：

地理信息系統(tǒng)是近20年來國際地理科學的一項突破性的技術(shù)。它將系統(tǒng)科學、信息科學、計算機的數(shù)據(jù)采集、處理和分析模型、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與計算機圖像技術(shù)密切結(jié)合起來，成為一種綜合性技術(shù)。GIS 早已不限于應用在地理學研究領域，而廣泛地應用于資源開發(fā)、天氣預報、城市規(guī)劃、社會統(tǒng)計等各行各業(yè)，目前在農(nóng)業(yè)領域也越來越廣泛地得到了應用，在高科技集約化農(nóng)業(yè)中發(fā)揮巨大作用。尤其是精準農(nóng)業(yè)更離不開 GIS的技術(shù)支持，它是構(gòu)成農(nóng)作物精準管理空間信息數(shù)據(jù)庫的有力工具，田間信息通過GIS系統(tǒng)予以表達和處理，是精準農(nóng)業(yè)實施的重要。本文就我省中藥材生產(chǎn)自身情況，研究建立一個能夠精準管理這些中藥材所有信息，進行農(nóng)作空間分析，給出準確可靠的農(nóng)事操作方案，達到精準農(nóng)業(yè)水平，并且今后可以推廣的遼寧省中藥材地理信息系統(tǒng)。

一、遼寧省中藥材地理信息系統(tǒng)目標

在全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感（RS）等現(xiàn)代技術(shù)支持下，以遼寧省特色的中藥材為突破口，建立遼寧省中藥材地理信息系統(tǒng)，為政府、企業(yè)、農(nóng)民提供相關服務信息。

二、遼寧省中藥材地理信息系統(tǒng)重點需要解決問題

1、遼寧省中藥材GIS 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)建

數(shù)據(jù)庫是精準農(nóng)業(yè)農(nóng)田地理信息系統(tǒng)的基礎，數(shù)據(jù)來源于地理背景、本底調(diào)查、實時農(nóng)田采集、以及經(jīng)濟的數(shù)據(jù)，主要的數(shù)據(jù)庫有：

（1）地理背景數(shù)據(jù)庫：試驗示范地在遼寧省遼寧東部山區(qū)的新賓、桓仁、西豐和蓋州等位置，1：1000地形圖和全要素底圖，農(nóng)業(yè)設施，地形，土地利用等；

（2）GPS數(shù)據(jù)庫：GPS控制點，土壤、環(huán)境、水分、氣象等采樣點的GPS點數(shù)據(jù)。其中土壤數(shù)據(jù)庫包括土壤類型、土壤剖面、土壤質(zhì)地、耕作層厚度、土壤養(yǎng)分及淋洗特征、土壤容重、土壤微量元素、土壤含水量、土壤滲透性、田間持水量數(shù)據(jù)等，與地理背景數(shù)據(jù)疊加可以形成土壤要素空間分布圖，不同深度土壤圖等；環(huán)境數(shù)據(jù)庫包括水（井水）、土壤、植物、空氣等，分析鉛、汞、鎘、 砷、總氮、速效氮、總磷、速效磷、有機質(zhì)、有機磷等項目；氣象資料數(shù)據(jù)包括經(jīng)緯度、海拔、日照時數(shù)、日平均溫度、日溫度極值、空氣相對濕度、風速、日降水量、水汽壓等；

（3）中藥材數(shù)據(jù)庫：分基本指標、生產(chǎn)條件、化肥農(nóng)藥使用等。基本指標包括中藥材種類、中藥材品種、生態(tài)適應性、生長發(fā)育，農(nóng)藝形狀，抗性，品質(zhì)，經(jīng)濟技術(shù)指標，中藥材營養(yǎng)需求（水分、養(yǎng)分等），病蟲害等；中藥材生產(chǎn)條件數(shù)據(jù)庫包括種植選地、栽培技術(shù)、化肥投入、灌溉條件、播種面積、種植制度、產(chǎn)量水平、農(nóng)藥使用量、價格等；化肥農(nóng)藥數(shù)據(jù)庫包括中藥材可以使用的化肥農(nóng)藥品名、價格、形狀、作用等；中藥材禁止使用的農(nóng)藥種類。

（4）影像數(shù)據(jù)庫：航片、衛(wèi)星數(shù)據(jù)等；

2、遼寧省中藥材精準農(nóng)業(yè)的空間分析系統(tǒng)

遼寧省中藥材精準農(nóng)業(yè)需要特別的程序進行空間分析，以決策施肥、灌溉、播種、除草、滅蟲、收獲、采集種子等農(nóng)事操作，因此要開發(fā)適合我省省情的空間分析軟件。通過準確可靠的綜合分析專家系統(tǒng)，決策結(jié)果的空間分布載體，以便于農(nóng)業(yè)機械執(zhí)行。空間分析系統(tǒng)技術(shù)體系至少要包括作物產(chǎn)量空間分布、土壤養(yǎng)分的空間分布、土壤水分空間分布、土壤微量元素空間分析、作物需求空間分析、環(huán)境空間分析等。

3、接口

這里所說的接口是指自動農(nóng)田信息采集數(shù)據(jù)、自動環(huán)境信息采集數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、農(nóng)機具指揮系統(tǒng)與GIS的接口等完成以上任務，往往需要與各種相應的農(nóng)業(yè)模型相結(jié)合。

三、結(jié)論

遼寧省中藥材GIS 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)主要組成部分是數(shù)字地圖，以數(shù)字形式存貯地圖的地理信息系統(tǒng)，是當代測繪科技的重要成果，它將測繪科學作為基礎，利用地理信息系統(tǒng)背景本底數(shù)據(jù)庫，對中藥材的育種、施肥、生長、病蟲害防治等實行監(jiān)測，精確地計算出一塊地所需的投入，從而達到減少不必要的投入、避免資源浪費及提高效益的目的，以確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。它不但改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)耕作，更體現(xiàn)了測繪高科技產(chǎn)品在農(nóng)業(yè)中的應用，具有較好的發(fā)展前景。

參考文獻：

篇6

關鍵字：數(shù)字農(nóng)業(yè)，GIS，RS，GPS

Abstract: 3 S technique known as the geographic information system (GIS), remote sensing (RS), global positioning system (GPS) has set up a file in the foreign widely used in digital agriculture engineering, in our country is still at the local scope or the experimental stage. This paper ARCGIS software ERDAS and 3 S technology used in every field of digital agriculture, expounds analysis realizing agricultural informatization and the sustainable development of agriculture in important ways, introduces the current domestic in the application of digital agriculture, explore 3 S technique in the practice of the digital agriculture application and prospect.

Key words: the digital agriculture, GIS and RS, GPS

中圖分類號：TN711.5文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

土地是人類賴以生存和發(fā)展的自然資源，我國是一個農(nóng)業(yè)大國，大部分土地在農(nóng)村，作為國民經(jīng)濟的基礎，農(nóng)業(yè)不僅提供食品，還提供工業(yè)原料，可直接影響我國的工業(yè)總產(chǎn)值的形成。長期以來，由于農(nóng)業(yè)管理技術(shù)手段落后，尤其是農(nóng)業(yè)資源的數(shù)據(jù)和信息缺乏現(xiàn)勢性，不能為規(guī)劃和決策提供及時可靠的數(shù)據(jù)和信息，制約了我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。總之，中國的農(nóng)業(yè)是一個既關系經(jīng)濟繁榮，也關系國家安定穩(wěn)定的大問題。解決中國農(nóng)業(yè)問題、獲取農(nóng)業(yè)信息的一條重要途徑就是利用3S技術(shù)走數(shù)字農(nóng)業(yè)的道路。

二、3S技術(shù)的含義及其應用特點

“3S”技術(shù)是指全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)，是目前對地觀測系統(tǒng)中空間信息獲取、存貯管理、更新、分析和應用的三大支撐技術(shù)。

GIS是地理信息系統(tǒng)，它是為特定應用目標建立的空間信息系統(tǒng)。是在計算機硬件、軟件及網(wǎng)絡等支持下，對有關空間數(shù)據(jù)進行預處理、輸入、存貯、查詢檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用的技術(shù)系統(tǒng)。

RS是遙感技術(shù)，遙感就是遙遠感知事物的意思，是一種利用物體反射或輻射電磁波的固有特性，通過觀測電磁波，識別物體以及物體存在環(huán)境條件的技術(shù)。也就是不直接接觸目標物，在距地物幾公里到幾百公里、甚至上千公里的飛機、飛船、衛(wèi)星上，使用光學或電子光學儀器（稱為傳感器）接受地面物體反射或輻射的電磁波信號，并以圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶形式記錄下來，形成數(shù)字影像。該影像傳送到地面，經(jīng)過各種校正后，進行影像分類、解譯，最后獲取所需要的信息。遙感技術(shù)是上一世紀60年代蓬勃發(fā)展起來的，隨著空間技術(shù)、電子技術(shù)和計算機技術(shù)、信息科學、環(huán)境科學等的發(fā)展，遙感技術(shù)已成為一種影像遙感和數(shù)字遙感相結(jié)合的先進、實用的綜合性探測手段。

GPS是全球定位系統(tǒng)， GPS具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。經(jīng)我國測繪等部門的使用表明，GPS具有全天候、高精度、自動化、高效益等顯著特點，成功地應用于大地測量、工程測量、航空攝影測量、資源勘察等多種生產(chǎn)領域。

三、國外數(shù)字農(nóng)業(yè)的應用

全世界共有80多個國家，利用3S技術(shù)在ArcGIS和ERDAS軟件下進行農(nóng)業(yè)監(jiān)測和管理。比如：

也門農(nóng)業(yè)部門利用ERDAS軟件探測灌溉的遷移和評估水資源情況并根據(jù)坡度、坡向圖、徑流方向－確定作物水源位置。

澳大利亞農(nóng)業(yè)部門利用ERDAS軟件進行紅外波－土壤養(yǎng)分測定，實現(xiàn)精確農(nóng)業(yè)中的精確施肥等。

四、3S技術(shù)在數(shù)字農(nóng)業(yè)中的應用

利用GIS，RS，GPS技術(shù)可在數(shù)字農(nóng)業(yè)工程中發(fā)揮重要作用，采用ArcGIS和ERDAS先進的技術(shù)，加上GPS技術(shù)，可在數(shù)字農(nóng)業(yè)中實現(xiàn)如下領域的應用。

（一） 精細農(nóng)業(yè)

“精細農(nóng)業(yè)”技術(shù)是用現(xiàn)代高新技術(shù)特別是信息技術(shù)來改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，在機械化的基礎上，把地理信息系統(tǒng)（GIS）、定位系統(tǒng)（GPS）、決策支持系統(tǒng)、傳感技術(shù)進行集成，定量獲取農(nóng)田小區(qū)作物產(chǎn)量和影響作物生長的環(huán)境因素（如土壤肥力、含水量、苗情、病蟲草害等）實際存在的空間和時間差異性信息，分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上有效的調(diào)控措施，區(qū)別對待，按需實施定位調(diào)控的“處方農(nóng)作”。在“精細農(nóng)業(yè)”技術(shù)體系中，DGPS的定位應用以及GIS的應用開發(fā)是實施“精細農(nóng)業(yè)”實踐的關鍵技術(shù)之一，即利用DGPS定位引導定量獲取農(nóng)田內(nèi)作物產(chǎn)量和影響作物生長的環(huán)境因素的差異性信息，在GIS中利用各種空間分析方法生成差異性信息分布圖，通過分析影響小區(qū)產(chǎn)量差異的原因，制定經(jīng)濟、合理的生產(chǎn)決策方案，生成作物管理處方圖，指導農(nóng)田定位作業(yè)。

（二）山坡地的可持續(xù)發(fā)展研究關系當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護，有著十分重要的意義。生態(tài)環(huán)境的好壞，直接影響著整個流域。流域的坡耕地分布狀況與土地適宜性類型，區(qū)域內(nèi)既有經(jīng)濟較發(fā)達的平原，也有經(jīng)濟欠發(fā)達的高原山區(qū)。目前在山坡地研究中，大多采用傳統(tǒng)的實地丈量，手工圈繪等方法。在研究中針對這種情況，采用先進的地理信息系統(tǒng)（GIS）方法，通過空間分析、模型運算，對該地區(qū)的地理環(huán)境、土壤類型、土壤質(zhì)地等進行了詳細地分析研究，劃分出該地區(qū)坡耕地分布范圍，并對該地區(qū)進行土地適宜性評價，得到了較好的結(jié)果。

（三） 農(nóng)作物監(jiān)測及估產(chǎn)

農(nóng)作物的生長狀況與產(chǎn)量是全社會都十分關注的問題，對每一種作物在生長過程中會發(fā)生什么問題，能取得什么樣的收獲，是國家管理部門和農(nóng)民們在作物播種后到收獲的一段時間內(nèi)隨時都想了解的。

因此，長期以來對農(nóng)作物產(chǎn)量的預測是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的一項重要工作。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，預測的方法和手段逐步完善和提高，不但能較準確地估測出各種作物的最終產(chǎn)量，也能跟蹤監(jiān)測各類作物在不同生長期的長勢，從而根據(jù)需要及時采取有效措施，對農(nóng)作物的生長進行監(jiān)控，保證當年產(chǎn)量的穩(wěn)定增長。為了在農(nóng)作物監(jiān)測和估產(chǎn)中充分發(fā)揮和利用現(xiàn)代科學技術(shù)的成果，提高快速、準確、經(jīng)濟地獲得監(jiān)測和估產(chǎn)信息，為國家經(jīng)濟建設和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務，雖然農(nóng)作物估產(chǎn)和監(jiān)測技術(shù)與理論十分復雜，若干問題還有待進一步探索，但利用現(xiàn)有的遙感、地理信息技術(shù)和資料，從不同于傳統(tǒng)的統(tǒng)計部門得到信息的途徑，已經(jīng)能夠為決策部門提供輔的、快速的、客觀的決策信息。

（四）農(nóng)業(yè)氣象服務

農(nóng)業(yè)氣象服務系統(tǒng)是在GIS和RS平臺上開發(fā)的集農(nóng)業(yè)氣象、遙感應用于一體的業(yè)務運行系統(tǒng)。它集成了農(nóng)業(yè)氣象服務為城市“菜籃子、米袋子”服務的科研成果；建立了遙感、地學、氣象、農(nóng)情、社會經(jīng)濟統(tǒng)計等基礎數(shù)據(jù)庫；建立適應農(nóng)業(yè)發(fā)展新需求的服務產(chǎn)品；將GIS分析功能應用于洪澇災害監(jiān)測、災害損失評估、資源合理布局等領域，獲取較好的服務效果。比如建立了下述分析模型。

1．暴雨澇害和葉菜損失綜合評估模型

2．蔬菜生產(chǎn)資源綜合評價模型

（1）氣候適宜性評價模型

（2）土壤適宜性評價模型

（3）暴雨承災能力評價模型

（4）區(qū)位優(yōu)勢評價模型

（5）技術(shù)優(yōu)勢評價模型

（6）灌溉水污染評價模型

（五）農(nóng)田監(jiān)管

我國人多地少，耕地資源十分貧乏，人均耕地面積相當于世界平均數(shù)的四分只一，中低產(chǎn)田占三分之二。由于環(huán)境污染、水土流失等原因，耕地總體質(zhì)量還在不斷下降。隨著國民經(jīng)濟持續(xù)高速增長，各項建設占用耕地的問題越來越突出，造成耕地、特別是優(yōu)良耕地面積不斷減少，人地矛盾不斷加劇。因此，利用GIS和RS對基本農(nóng)田進行特殊保護和監(jiān)管刻不容緩。

（六）綠色農(nóng)業(yè)

進行綠色農(nóng)業(yè)工程，對所有農(nóng)田的土壤重金屬含量進行GIS分析，對綠色農(nóng)作物的生產(chǎn)進行決策。

（七）草原防火

利用GIS和遙感技術(shù)對草原的火災進行預防和分析。

（八）捕魚GPS/GIS定位

利用GPS/GIS定位技術(shù)，對魚群的流向進行監(jiān)控，指揮漁船實現(xiàn)最佳的捕魚方案。

（九）牲口疫發(fā)生點管理

利用GIS技術(shù)，對牲口疫發(fā)生點進行直觀有效的管理，并對牲口疫防擴散進行決策。

（十）植物病蟲害分析

利用GIS和遙感技術(shù)，對植物病蟲害進行分析，高光譜分析也是常用方法。

（十一）土壤養(yǎng)分測定

利用遙感技術(shù)，進行土壤養(yǎng)分測定，為精確施肥服務。

（十二）農(nóng)業(yè)運輸GIS調(diào)度

利用GIS中路經(jīng)優(yōu)化調(diào)度功能，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)運輸GIS調(diào)度。

（十三）農(nóng)田水淹沒分析

利用GIS和遙感技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)田水淹沒分析，評估農(nóng)田損失情況。

（十四）園區(qū)溫控室GIS監(jiān)控

利用GIS技術(shù)，對農(nóng)業(yè)園區(qū)的溫控室進行GIS監(jiān)控。

（十五）移動GIS在農(nóng)業(yè)應用

利用ESRI公司的ARCPAD軟件技術(shù)，在掌上電腦上裝入電子地圖，農(nóng)田和作物信息等，并在PDA中插入GPS，供農(nóng)業(yè)工作人員在廣闊的田野中進行現(xiàn)場GIS操作，信息查詢和分析。

五、結(jié)束語

近年來RS、GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)資源管理中得到了綜合或集成應用，GPS技術(shù)也為土地利用的變化的精確定位做出了貢獻。這3種空間信息技術(shù)的廣泛的應用，必將為農(nóng)業(yè)管理和發(fā)展的科學決策提供可靠的支撐，必將推動數(shù)字農(nóng)業(yè)的建設，推動農(nóng)業(yè)資源管理的信息化、科學化和現(xiàn)代化管理水平。

1．劉剛 張漫 汪懋華，基于DGPS和GIS的農(nóng)田空間信息管理系統(tǒng)的研制，2000

2．辜寄蓉 苗放 朱章森 王成善蔡靖疆，GIS在岷江流域坡耕地分布與可持續(xù)發(fā)展研究中的應用，2000

篇7

[關鍵詞]無人機 植保 實現(xiàn)方法 制約因素 市場前景

中圖分類號：P231.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）17-0305-01

1.背景分析

當今世界正在進行著綠色農(nóng)業(yè)、有機農(nóng)業(yè)、精準農(nóng)業(yè)的技術(shù)革命，還將實施更先進的數(shù)字農(nóng)業(yè)。我國丘陵山區(qū)占土地總面積的很大一部分，是水稻、油菜等主要農(nóng)作物的主產(chǎn)區(qū)，但是在丘陵地區(qū)采取普通的地面裝備難度較大，再加上這些地區(qū)的特殊條件和地形也不適合地面裝備作業(yè)。所以我國要想在這些丘陵山區(qū)實現(xiàn)植保機械化必須結(jié)合現(xiàn)代化的無人駕空中作業(yè)技術(shù)。農(nóng)林業(yè)病蟲害的發(fā)生對我國的主要糧食作物產(chǎn)量造成了不可估計的損失，嚴重制約著我國糧食的安全生產(chǎn)發(fā)展。由于農(nóng)作物株高和密度的限制，機械很難進入地塊噴灑農(nóng)藥，即使選用先進的農(nóng)藥噴灑機械也會對農(nóng)作物造成一定面積的損傷，影響產(chǎn)量，而人工操作則會出現(xiàn)效率低，作業(yè)質(zhì)量差等問題的出現(xiàn)，因此，智能全自動無人機植保的應用正被迫切需求。

2.發(fā)展現(xiàn)狀

在國外，無人機噴灑技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟，尤其在美國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西、日本等國家該技術(shù)已經(jīng)特別發(fā)達，并且普遍應用。在國內(nèi)，精準農(nóng)業(yè)無人機正在逐漸興起，但仍處于起步階段，應用水平和國外相比也還有較大差距。在當前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)作物保護仍以人工加手動、電動噴霧機這樣的半機械化裝備為主，無人機植保在我國占比1.67%，遠遠低于日本和美國的50%以上的水平。中國作為農(nóng)業(yè)大國，18億畝基本農(nóng)田，每年需要大量的農(nóng)業(yè)植保作業(yè)，我國目前的人工噴灑方式每年導致的農(nóng)藥中毒人數(shù)有10萬之眾，致死率約20%，農(nóng)藥殘留和污染造成的病死人數(shù)更為驚人，因此全自動無人機植保系統(tǒng)發(fā)展前景十分可觀（圖1）。

3.智能全自動無人機植保應用的科學性與先進性

首先使用Pix4DMapper對航飛的農(nóng)田影像進行處理生成正射影像，接著使用開源的飛控無人機系統(tǒng)在考慮地形條件的影響下，規(guī)劃無人機飛行路徑，實現(xiàn)使用大型植保機對農(nóng)田按照飛行路徑進行農(nóng)藥噴灑。“智能全自動無人機植保系統(tǒng)”通過使用無人機厘米級精確定位、自動飛行、起降等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動噴灑農(nóng)藥。作業(yè)時能夠變“三人操作一臺飛機”為“一人操作三臺飛機”，同時擺脫了飛手對植保發(fā)展的制約，還能實現(xiàn)夜間作業(yè)，在普通植保機的基礎上大大節(jié)省了人力，提高了效率，可以由目前的300（畝/天）提高到800-900（畝/天）（圖2）。

4.制約因素

其一價格高，無人機性能需要長期維護保養(yǎng)，保證無人機的性能才能保證作業(yè)時的精度效果，無人機后續(xù)的維護程度也相對復雜，需要有操作經(jīng)驗的飛手來做處理，無人機目前的應用較少，專業(yè)人才也相對較少。其二無人機本身續(xù)航時間短，需要準備多組后備電池更換，影響作業(yè)效率。其三，植保無人機企業(yè)大都規(guī)模較小，具備獨立的、完善的研發(fā)、生產(chǎn)和服務能力的企業(yè)更少，國家相關扶持政策不完善，在一定程度上都阻礙了植保無人機產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

5.市場前景（圖2）

隨著家庭農(nóng)場、合作社、服務組織、新型經(jīng)營主體數(shù)量快速增長，以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化對植保機械的迫切需要，為農(nóng)用無人機作業(yè)的發(fā)展提供了充足的有利條件。據(jù)專家預測，截至2020年末中國植保無人機的需求量是10萬架，無人機植保從業(yè)人員需求是40萬人，無人機植保作業(yè)是一個大有可為的新興農(nóng)機行業(yè)，助推我們加速實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。據(jù)當前數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國平均每50，000農(nóng)民才擁有1架無人機，每1，430，000畝次的防治里才有一架無人機可以看出植保無人機在我國的使用和普及程度遠遠不夠，我們的市場前景還很廣闊，植保機還可以更大地分割市場這塊大蛋糕。

參考文獻

篇8

【關鍵詞】圖像處理技術(shù)；農(nóng)機；農(nóng)機測試；應用

測試技術(shù)，是一種利用現(xiàn)代化信息技術(shù)來分析產(chǎn)品質(zhì)量以及工作性能的技術(shù)。測試技術(shù)應用于農(nóng)業(yè)機械的初始時間是上世紀90年代，后來隨著計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展，圖像處理技術(shù)逐漸成形，并被作為一種可視化現(xiàn)代信息技術(shù)被引入到農(nóng)業(yè)機械測試中，因測試效果良好而得到了農(nóng)機測試研究人員的高度重視。盡管目前圖像處理技術(shù)在農(nóng)業(yè)測試中的應用實例并不多見，但從其技術(shù)所具有的優(yōu)勢來看，圖像處理技術(shù)在農(nóng)機測試中的應用前景是極為廣闊的。

1.圖像處理技術(shù)

1.1圖像處理技術(shù)的概念

計算機圖像處理是通過計算機實現(xiàn)人類視覺功能，將所測的圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并利用計算機模擬識得判別標準對其進行理解和識別的過程。其主要原理是用圖像采集卡和攝像機將外界圖像轉(zhuǎn)換成以紅（R）、綠（G）、藍（B）三原色灰度值表示的數(shù)字圖像，然后運用相應軟件進行分析、加工、處理和輸出。狹義的圖像處理是消除圖像劣化因素，改善圖像質(zhì)量，即完成“圖像一圖像”的轉(zhuǎn)換；而廣義的圖像處理概念是分析給定圖像，提取有效特征，完成“圖像一描述”的過程。

1.2圖像處理系統(tǒng)的組成

根據(jù)計算機圖像處理技術(shù)的特點來，與之配套的計算機圖像管理系統(tǒng)在組成上必須要有光源、高速攝像機、圖像采集卡或采集器，4個必不可少的計算機系統(tǒng)圖像輸出器等等。需要注意的是，在圖像采集處理系統(tǒng)中，最最重要的一個系統(tǒng)元件是高速攝像機。我國目前所使用的高速攝像機主要可分為兩類，一類是CCD陣列攝像機，另一類則是基于是CMOS技術(shù)常的攝像機。

1.3圖像處理技術(shù)的特點

比起其他類型的圖像再現(xiàn)，本文中所介紹的圖像處理技術(shù)不僅可以實現(xiàn)圖像文字的再現(xiàn)，且能夠保證圖像在轉(zhuǎn)換過程中的再現(xiàn)質(zhì)量，能盡量維持數(shù)字化后圖像的原稿質(zhì)量，不會在轉(zhuǎn)換過程中因為存儲、傳輸或復制等過程中出現(xiàn)圖像質(zhì)量的改變和退化。

圖像處理技術(shù)處理精度高，現(xiàn)代掃描儀可以把每個像素的灰度等級量化為16位甚至更高，所以計算機幾乎可將一幅模擬圖像數(shù)字化為任意大小的二維數(shù)組，這意味著圖像的數(shù)字化精度可以達到滿足任一應用需求。不論數(shù)組大小，也不論每個像素的位數(shù)多少，其處理過程幾乎是一樣的。換言之，從原理上講不論圖像的精度有多高，處理總是能實現(xiàn)的，只要在處理時改變程序中的數(shù)組參數(shù)就可以了。圖像處理技術(shù)處理精度高，現(xiàn)代掃描儀可以把每個像素的灰度等級量化為16位甚至更高，所以計算機幾乎可將一幅模擬圖像數(shù)字化為任意大小的二維數(shù)組，這意味著圖像的數(shù)字化精度可以達到滿足任一應用需求。不論數(shù)組大小，也不論每個像素的位數(shù)多少，其處理過程幾乎是一樣的。換言之，從原理上講不論圖像的精度有多高，處理總是能實現(xiàn)的，只要在處理時改變程序中的數(shù)組參數(shù)就可以了。

2.圖像處理技術(shù)在農(nóng)機測試中的應用情況

農(nóng)業(yè)機械測試一般分為兩種類型，即室內(nèi)測試和室外測試（或田間測試）。在這兩種測試方法中，室內(nèi)測試所存在的局限性相對較大，所以在具體測試時很容易對隨機因素產(chǎn)生忽略。另外，如果采用室內(nèi)測試方法來進行農(nóng)機機械的測試，那么在具體的測試過程中，由于受到農(nóng)機過快的運行速度以及過大的運行變化的影響，經(jīng)由試驗研究所得到的農(nóng)機具的性能參數(shù)并不準確，更無法做到對農(nóng)機測試關鍵環(huán)節(jié)的觀測和記錄。為了解決這一難題，建議在農(nóng)機性能測試階段引進圖像處理技術(shù)，通過圖像采集、記錄和情景再現(xiàn)等連續(xù)性操作來監(jiān)控農(nóng)機具運行過程中瞬時變化，進而實現(xiàn)農(nóng)機具測試系統(tǒng)的設計優(yōu)化。

2.1土壤耕作機械

土壤耕作機械的主要功能為，負責對土地土壤進行翻耕、松碎等操作，是土壤耕作時需要使用的一種的基礎性操作機械。常見的土壤耕作機械類型有樺式犁、鑿式犁和旋耕機等。在所例舉的幾種耕作機械中，使用最為頻繁的耕作機是旋耕機。旋耕機在設計和制造過程中，需要對該機械的性能參數(shù)作全面認真的動態(tài)測試和定量分析，通過研究旋耕機的拋土性能與其結(jié)構(gòu)參數(shù)的關系，確定優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動參數(shù)，但常用的手段難以精確測量拋土率。為解決這一難題，李伯全等利用基于時間序列的動態(tài)圖像處理技術(shù)定量地描述了拋土率，并對拋土率理論模型進行了驗證，還利用攝像機獲得了旋耕機拋土過程中土粒的運動參數(shù)，為進一步提高旋耕機的性能研究奠定了基礎。

圖像處理技術(shù)在其他的土壤耕作機械中的應用還處在初級階段，圖像處理技術(shù)在研究鏵式犁中為解決犁鏵和犁壁的形狀和參數(shù)與機組的行進速度的關系同樣具有廣闊的發(fā)展前景。

2.2種植施肥機械

種植機械按照種植對象和工藝過程的不同，可分為播種機、栽種機和秧苗栽植機3大類。為改進和設計更合理的精播機結(jié)構(gòu)，中國農(nóng)業(yè)大學研制了精播機虛擬儀器檢測系統(tǒng)。此系統(tǒng)利用先進的圖像處理系統(tǒng)來捕捉和檢測種子的運動軌跡，再通過計算機技術(shù)模擬確定種子的運動速度和運動方程，得到了改進和設計精播機的相關參數(shù)。

排種器是播種機的關鍵部件，在臺架上檢測和對比排種器性能是個繁重而費時的工作。目前，測試排種器性能大部分都停留在人工測量和光電檢測階段。人工測量即人工在黃油粘膠帶上測試。此種方式性能比較直觀地在一定程度上反映種子的著落性能，但浪費種子、污染環(huán)境、效率低。光電檢測只適合于測試漏播，對于重播準確性差，特別當種子體積較小、速度快時，誤差更容易產(chǎn)生。

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的日益發(fā)展，農(nóng)業(yè)機器的機件的類別和應用范圍都已擴大，又因為栽種機的專用性，對機件的要求就更加嚴格。傳統(tǒng)的栽種機機件變形測試方法在很多情況下都受到限制，因此設計一種方便、實用的檢測系統(tǒng)迫在眉睫。應用圖像處理技術(shù)設計的變形測試系統(tǒng)。通過試驗對象在整個受力過程中狀態(tài)的變化，實時存儲試驗數(shù)據(jù)，經(jīng)分析得到測試結(jié)果，從而達到測試的目的，顯著提高了栽種機機件的測試水平。

2.3作物收獲機械

作物收獲機械指用于收取各種農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品的各種機械。玉米收獲機是主要的收獲機械之一，在設計玉米收獲機的過程中，常用的路徑獲取源于人工駕駛，這種方式難在真正的提高機械化程度，收割效率與人操縱機械的熟練程度密切相關，具有不穩(wěn)定性。因此提高玉米收獲機性能的關鍵在于玉米智能收獲機器人路徑的識別。

3.結(jié)束語

綜上所述，基于圖像處理技術(shù)的農(nóng)機測試，其測試的研究范圍比普通研究方式的研究范圍更廣，不僅涵蓋了測量、儀表、計算機、控制和電子工程，還包括了提高農(nóng)機測試準確度、解決傳統(tǒng)農(nóng)機測試開發(fā)周期長、開發(fā)成本高以及操作復雜困難等內(nèi)容。由此來看，我國圖像處理技術(shù)的先進不僅可提高農(nóng)機測試的精確度和準確性，還可在一定程度上促進我國農(nóng)業(yè)機械經(jīng)濟的發(fā)展與增長，進而全面實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)機械化的最終目的。

【參考文獻】

篇9

關鍵詞：媒介融合；陜北廣播現(xiàn)狀；機遇與挑戰(zhàn)

中圖分類號：G206.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-8122（2012）05-0082-02

傳統(tǒng)廣播節(jié)目在發(fā)展中不斷受到新媒體的沖擊與挑戰(zhàn)，可見媒介融合正逐漸加速這一進程。新媒體作為媒介融合的重要產(chǎn)物已滲入到百姓的生活中方方面面。

2010―2011年筆者就所承擔課題《陜西地區(qū)廣播節(jié)目在農(nóng)村的影響力研究》做了相關問卷調(diào)查調(diào)查，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)廣播在陜北、關中、陜南地區(qū)受新媒體影響各不相同，說明其各自的媒介融合速度與進程層次不同，這使得傳統(tǒng)廣播在不同地區(qū)的發(fā)展所面臨的機遇和挑戰(zhàn)不盡相同，而采用相關發(fā)展策略更應當因地制宜。

一、陜北農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)廣播媒體的現(xiàn)狀

“媒介融合”這一概念最早由美國馬薩諸塞州理工大學的浦爾教授提出。美國新聞學會媒介研究中心主任納切松（Andrew Nachison）將“融合媒介”根據(jù)當今社會高科技的發(fā)展為媒體帶來的變化給媒介融合了一個明確的定義“印刷的、音頻的、視頻的、互動性數(shù)字媒體組織之間的戰(zhàn)略的、操作的、文化的聯(lián)盟”[1]，他強調(diào)的“媒介融合”更多是指各個媒介之間的合作和聯(lián)盟。三星電子公司的老板杰尼爾森在《傳統(tǒng)媒體的終結(jié)》一書中預判：“未來的5到10年間，大多數(shù)現(xiàn)在的媒體樣式將壽終正寢，他們將被以綜合為特征的網(wǎng)絡媒體所取代”廣播媒介與新媒介的資源融合,是數(shù)字化后媒介發(fā)展的必然趨勢。

進入21世紀，我國廣播聽眾大量流失、老齡化程度、受眾層次低等問題在各級電臺都非常明顯。雖然廣播具伴隨性、便捷、收聽設備成本低、無空間限制等較多優(yōu)勢，但廣播是“強迫性”媒體，聽眾缺乏自主選擇性和隨意性，使受眾更愿意選擇互動性強的網(wǎng)絡新媒體。

陜北地區(qū)屬陜西省欠發(fā)達地區(qū)，建國前這里是新華廣播的源頭，對全國廣播媒體影響巨大，但是和全國其他革命老區(qū)一樣，改革開放后廣播媒體發(fā)展緩慢[2]。

（一）陜北農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)廣播媒體邊緣化

隨著科學文化日新月異發(fā)展的需求，電視成為陜北農(nóng)村地區(qū)的主流媒體，農(nóng)村廣播事業(yè)目前越來越走向邊緣化。一方面，傳輸手段的落后。陜北地區(qū)位于黃土高原上，多高山，地形復雜，在榆林市的周邊各鄉(xiāng)鎮(zhèn)，無線發(fā)射并沒有能全部覆蓋，農(nóng)民收聽收視是受到地形限制而隨意性的，陜西人民廣播電臺很多節(jié)目在陜北地區(qū)是收不到的，如陜西農(nóng)村廣播只覆蓋關中地區(qū)。加之鄉(xiāng)鎮(zhèn)站管理體制不順，有不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)在人、財、物方面投人少，廣播站形同虛設。另一方面，在傳播方式表達陳舊。陜北地區(qū)真正面對廣大農(nóng)村人口的節(jié)目并不多，由于限于設備條件和人員素質(zhì)等因素，真正貼近生活的好節(jié)目更屈指可數(shù)。目前陜北農(nóng)村地區(qū)廣播節(jié)目檔次處于中等偏下，套路陳舊，形式呆板，農(nóng)民群眾參與性差等，形成了“你播你的，聽不聽由我”的局面。這些都使得陜北傳統(tǒng)廣播成為“自生自滅”的邊緣媒體，農(nóng)村傳統(tǒng)文化在大眾文化大潮的吞蝕下處于十分緊迫的關頭。

（二）陜北農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)廣播內(nèi)部機制不順

與其他傳統(tǒng)媒體一樣，廣播按照“事業(yè)單位、企業(yè)化經(jīng)營”的模式來運營。陜北地區(qū)傳統(tǒng)的廣播媒體缺乏產(chǎn)業(yè)要素，部門分工不詳細也不合理，在廣播媒體的運營中，一個主持人身兼采編播三種職能，財力、物力以及優(yōu)秀人才的匱乏，使陜北地區(qū)傳統(tǒng)廣播媒體喪失了新聞的及時掌控力以及作為當?shù)刂饕襟w的新聞發(fā)言權(quán)，而陜北地區(qū)廣播也沒有和當?shù)仉娨暶襟w建立很好的資源共享合作，所以節(jié)目的信息來源主要靠網(wǎng)絡。缺乏新聞娛樂的獨家性和新鮮性，陜北傳統(tǒng)廣播媒體喪失競爭力，這也更加阻礙了當?shù)貜V播發(fā)展擴大的動力。

另外，目前廣告是支撐整個廣播經(jīng)營體系的主要力量，陜北地區(qū)市級傳統(tǒng)廣播媒體還沒有形成復合型的產(chǎn)業(yè)鏈，廣告成為節(jié)目中的一塊硬傷，不僅時間長，數(shù)量多，而且廣告制作簡單粗糙，不具可聽性，廣播廣告越來越多，受眾越來越反感廣播節(jié)目，惡性循環(huán)的結(jié)果越來越明顯。

（三）其他媒介對廣播沖擊巨大

1.電視成為主要消費媒體。調(diào)查顯示：電視是陜北農(nóng)村地區(qū)最主要的消費媒體。在做實地的問卷調(diào)查時看到，每家每戶都有一臺或兩臺電視，并且有些是時下流行的液晶電視。而當問到收音機時，大多數(shù)則表示沒有，偶爾拿出一臺，也是很早以前落滿灰塵的老舊款。無可否認，電視以其視聽結(jié)合和多色彩的動感畫面，贏得了更多農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)受眾的喜愛。廣播則因為政府重視不夠，設備老舊，節(jié)目質(zhì)量不高不符合受眾需求等諸多因素受到冷落。

2.互聯(lián)網(wǎng)影響力巨大。互聯(lián)網(wǎng)作為20世紀人類創(chuàng)造的最具革命性的技術(shù)成果，無論在它的私有性和廣泛性上都有巨大的優(yōu)勢，廣播受互聯(lián)網(wǎng)沖擊巨大。在陜北榆林農(nóng)村地區(qū)，電腦和互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)不再陌生。農(nóng)村地區(qū)的年輕人通過在城市中的學習和工作，已經(jīng)完全接受了并融入到互聯(lián)網(wǎng)當中，從接收信息的角度來說，網(wǎng)絡信息的快速、海量、互動性是廣播所無法比擬的。從娛樂角度來講，除了依舊生活或勞作在田地里的老年人群體，廣播的娛樂性無法滿足大眾需求。

3.手機3G網(wǎng)絡沖擊明顯。工信部統(tǒng)計，截止2012年3月5日，我國手機用戶已達10億，其中手機3G用戶超過3.5億。發(fā)達國家有些學者也認為，手機是未來唯一一個絕大多數(shù)時間跟隨個人的媒體接收設備，這就意味著手機未來可能是所有傳統(tǒng)媒體都想登載的平臺。3G手機代表了電視、廣播等媒介的發(fā)展方向。進入3G時代后，新媒體將會加速發(fā)展，而傳統(tǒng)的新聞媒介也將逐漸向手機媒體靠近。

三、媒介融合給陜北農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)廣播媒體帶來的機遇

（一）媒體融合為陜北農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)廣播媒體疏通傳輸渠道

技術(shù)：三網(wǎng)融合必須有三個重要技術(shù)基礎：1.成熟的數(shù)字化技術(shù)，這是三網(wǎng)融合的基本條件；2.采用TCP／IP協(xié)議。只有基于獨立IP地址，才能實現(xiàn)點對點、點對多點的互動，才能使得各種以IP為基礎的業(yè)務能在不同的網(wǎng)上實現(xiàn)互通；3.光通信技術(shù)。只有光通信技術(shù)才能提供足夠的信息傳輸速度，保證傳輸質(zhì)量，光通信技術(shù)也使傳輸成本大幅下降。

人才：媒介融合提高了對人才復合性的要求，而且減少了重復勞動，在不增加人員和物資投入的條件下，使廣播大大擴展了消息來源，提高了節(jié)目素材的質(zhì)量。

資金：資金是疏通媒介融合傳輸渠道的力量支持，沒有好的資金保障，任何科技發(fā)展和技術(shù)融合都將成為空談。媒介融合需要大量資金注入以保證技術(shù)手段和人才穩(wěn)定增長。

（二）媒體融合為陜北農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)廣播增加節(jié)目容量

互聯(lián)網(wǎng)時代是一個“人人都有麥克風的時代”。在傳統(tǒng)媒體和新媒體融合中，內(nèi)容繼續(xù)為王。無論我們使用的終端是電腦、手機還是MP4，我們希望看到、聽到的永遠都是真正有價值、有靈魂的娛樂和資訊。也許在廣播中我們不僅能聽到主持人的聲音更能聽到農(nóng)民朋友自己的聲音。廣播的信息服務將由單一聲音轉(zhuǎn)向文字、話音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等多媒體綜合業(yè)務，同時通過網(wǎng)絡整合衍生出了更加豐富的增值業(yè)務類型。在策劃選題上要拓寬思路，多科并舉。新聞事件、科技、生活、佚聞趣事、信息市場行情、經(jīng)濟生活、鄉(xiāng)村風情、農(nóng)村綜藝都可納人廣播電視節(jié)目范疇，做到因地制宜、獨具地方特色。欄目和節(jié)目包裝要切實符合農(nóng)村生活特點，不斷變換，推陳出新。

（三）媒體融合為陜北農(nóng)村地區(qū)傳統(tǒng)廣播提高節(jié)目質(zhì)量

辦特色農(nóng)村廣播節(jié)目，擴大品牌欄目效應，以獨特的魅力吸引受眾。農(nóng)村廣播節(jié)目的定位范圍顯得相對狹窄，主要是因為我們對農(nóng)業(yè)的理解比較陳舊，隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化程度不斷提高，農(nóng)業(yè)本身的含義也在發(fā)生變化。它不再僅僅是狹義上的種養(yǎng)殖農(nóng)業(yè)，同時還包括了農(nóng)用工業(yè)、農(nóng)業(yè)商業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、農(nóng)村旅游業(yè)、農(nóng)村餐飲業(yè)等，以及相關的為農(nóng)業(yè)提供服務的各種內(nèi)容，也就是我們所說的“大農(nóng)業(yè)”概念。陜西農(nóng)村廣播主要覆蓋的關中地區(qū)，其地理、風俗、民情具有秦人、秦味、秦韻的古樸、厚重、悠遠的歷史文化特色。節(jié)目內(nèi)容不趨同、不模仿，非常符合當?shù)乩习傩盏目谖丁ｊ儽钡貐^(qū)廣播改革最需要轉(zhuǎn)變的是改革思路和自身定位。傳統(tǒng)廣播通過與新媒體的結(jié)合，在“頻率專業(yè)化”、“節(jié)目對象化”等方面，使“小眾傳播”或者“窄播”成為可能。

（四）媒介融合為廣播開創(chuàng)優(yōu)質(zhì)、低成本運營市場

廣播最大優(yōu)勢在于便捷性、貼近性、低成本和互動性。無論是制作成本、發(fā)行成本還是受眾的接收成本，廣播都要低于電視和網(wǎng)絡很多[3]。在媒介融合的環(huán)境下，廣播不僅可以發(fā)揮自身的優(yōu)勢，還可以借助于網(wǎng)絡進行資源的整合，形成規(guī)模經(jīng)營。如果廣播能把自己的節(jié)目辦得更符農(nóng)村地區(qū)的需要，以低成本運作，其未來發(fā)展將有可觀的前景。以技術(shù)革新為基礎的媒介融合，對廣播業(yè)的發(fā)展來說是一個沖擊，但同時也是一個機遇。麥克盧漢認為，廣播給受眾提供了充分而清晰的信息，所以受眾被剝奪了深刻參與的機會，被剝奪了再創(chuàng)造的用武之地。網(wǎng)絡廣播，手機廣播，數(shù)字廣播，廣播可以將自己的內(nèi)容在不同的渠道播放以攤薄不斷攀升的內(nèi)容成本，從而獲得更大的效益。

陜北地區(qū)在國家“十二五”規(guī)劃中的地位舉足輕重，其經(jīng)濟、戰(zhàn)略、資源地位將直接影響整個陜西乃至西部地區(qū)的發(fā)展，進而對中東部地區(qū)以及全國經(jīng)濟產(chǎn)生深遠影響。媒介融合為陜北傳統(tǒng)廣播帶來了新的視野和新的前景，既面臨機遇又面臨巨大的挑戰(zhàn)。陜北作為陜西省經(jīng)濟高速增長的地區(qū)，文化產(chǎn)業(yè)更要加大投入，和經(jīng)濟相輔相成共同成長。而當?shù)貜V播媒介作為文化產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，不能只是跟隨其他強勢媒體亦步亦趨緩慢前行，開拓思路、因地制宜、借鑒吸收、不斷創(chuàng)新，必然能使當?shù)貍鹘y(tǒng)廣播媒體重獲新生。

參考文獻：

[1] 陳紅梅.網(wǎng)絡環(huán)境下的傳播行為和傳播策略[J].新聞記者,2007(12).

篇10

德國的歷史并購紀錄再次被刷新――德國生物制藥巨頭拜耳（Bayer）9月14日宣布與美國孟山都（Monsanto）簽署并購協(xié)議，拜耳為此開出了660億美元（約合590億歐元）的天價。兩家公司合并后將成為全球最大的農(nóng)業(yè)化學品和種子供應商。

總部設在德國勒沃庫森的拜耳是一家在醫(yī)藥保健、作物營養(yǎng)領域擁有核心競爭力的全球性企業(yè)，該集團在世界各地75個國家擁有300多家附屬公司，2015年財年銷售額為463億歐元，孟山都則是一家以轉(zhuǎn)基因作物著稱的美國公司。

拜耳對孟山都青睞已久，這已經(jīng)是其第三次向孟山都發(fā)起收購，今年5月拜耳發(fā)起的第二次要約收購金額為620億美元，但最終并未被孟山都接受。

根據(jù)披露的收購方案，拜耳將以每股128美元的價格，總金額660億美元，溢價44%全現(xiàn)金交易收購孟山都。美銀美林、瑞士信貸、高盛、匯豐和摩根大通將為拜耳提供570億美元的過橋貸款，其余25%的融資，拜耳將通過發(fā)行190億美元強制可轉(zhuǎn)債募得。

截至2015年底，拜耳的凈債務水平已經(jīng)達到174.5億英鎊，此次又舉債收購孟山都，對其重視程度可見一斑。

拜耳對外宣稱，此次收購意在“與孟山都聯(lián)手引領全球農(nóng)業(yè)”，雙方將圍繞數(shù)字化農(nóng)業(yè)等展開協(xié)同創(chuàng)新。此次并購將創(chuàng)造可觀的價值，完成交割第三年后預計每年通過協(xié)同效應可創(chuàng)造價值達15億美元。

對于引領農(nóng)業(yè)未來發(fā)展方向的前景，拜耳方面顯得信心十足。拜耳表示，此次合并將融合兩家公司的領先創(chuàng)新能力和研發(fā)技術(shù)平臺，預計年度研發(fā)預算約為25億歐元。在中長期，合并后的公司將能夠加速創(chuàng)新，根據(jù)數(shù)字化農(nóng)業(yè)應用技術(shù)而提供農(nóng)業(yè)經(jīng)濟建議，為客戶提供更優(yōu)質(zhì)的解決方案和產(chǎn)品組合。

2015年拜耳農(nóng)化業(yè)務銷售量達116.4億美元，孟山都銷售量則為150億美元。收購完成之后，拜耳的農(nóng)化業(yè)務銷售量占全公司比重，將由2015年的30%上升至50%以上，和該公司醫(yī)藥業(yè)務不相上下。

但是有些分析師對此次收購給出了不同觀點，一份名為《合并與收購：善惡丑》的報告中指出，在進入“羅素3000指數(shù)”（Russell 3000）的公司中，進行過重大收購的公司隨后的表現(xiàn)通常都會比其他同類企業(yè)差。

報告指出，雖然我們經(jīng)常可以聽到并購協(xié)同效應的說法，但在收購結(jié)束后的很長一段時間里，收購者在許多基本指標上都會低于行業(yè)內(nèi)的其他企業(yè)。同競爭對手相比，收購者的利潤率、收益增長和資本回報率都會下降，而且隨著負債的飆升和其他特別費用的上升，收購者的利息支出也會增長。