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中圖分類號P3 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)69-0082-02
地理信息系統,簡稱GIS(Geographic Information System)是在上個世紀六十年代在美國發展起來的一項技術。最初,是美國軍方為了解決地理問題而開發的出來的,當前,隨著計算機和信息技術的迅速發展,以及遙感技術的全面推廣,大大加速了社會信息化的步伐,相應地, GIS在應用領域上也由軍事擴大到了社會上的各個方面,在衛星遙感、地質、勘探、氣象、旅游、電力、通訊、 GPS定位、城區布局和規劃等等眾多的行業,而在對自然資源的管理、農林業和海洋領域的規劃和信息探測等方面也顯示出了重大的效果。
由于地理信息系統在現代化農業生產方面也占據了重要的地位,本文根據其在農業生產中的作用和應用現狀,從農業信息庫的建立、農業資源的實時動態監測、農業生產的管理、信息的分析與做出實施策略、推廣示范精準農業等方面進行了介紹,對有效地發展和促進“三農”事業具有一定的參考指導意義。
1 農業地理信息系統基本情況
農業地理信息系統是將地理信息系統、遙感、定位系統、計算機、通信和自動化等相關技術和農業、生態學、地理學、植物學、土壤學等學科密切聯系,從而形成一個對土壤、土地、農作物全面的監測,進而對農作物的生長發育以及具體環境因素現狀等進行診斷預測、動態分析最終獲取信息的系統的總和。將以往的農業管理提高能夠快速監測、適時分析、診斷,以正確決策、高效管理為目標的滿足信息時代農業現代化的新階段。它包括了農業信息庫的建立、農業資源的監測、管理和分析以及決策支持等方面。
2 在農業生產中利用地理信息系統的現狀
我國目前還仍然是農業大國,在國民經濟中農業還具有舉足輕重的意義和作用。然而,與西方先進國家相比較,我國的農業仍然比較落后,其中農業信息化的不足是制約農業發展的主要瓶頸之一。農業的信息化,屬于我國實現真正現代化的重要方向和內容。計算機與網絡的迅速發展,讓農業生產和管理有了廣闊的信息資源發展空間。對于農業生產和經營、管理起到了有力的推動作用。在現實應用中,可以從以下方面進行分析。
2.1建立農業信息庫
地理信息系統應用于農業生產,可以通過遙感技術,進行數據信息的采集,借助于地面衛星站傳回的數據進行處理并入庫,接收、處理 GPS數據,最終建成農業信息數據庫,主要包括:整理與農業生產相關的地圖庫,建立農業相關的基本數據庫, 建立農作物動態監測信息數據庫等。農業地理信息數據庫的建立,對提高農業資源利用率以及水利設施建設和防洪抗旱等方面,起到了重要作用。特別是對于防洪工程,管理起來難度較大,常規管理一般采用數據庫和平面圖形結合來進行管理,無法全方位展示,而運用計算機可以所衛星站傳回的數據信息進行三維模擬,直觀地對工程進行全方位展示,對于防洪管理水平的提高有重要的促進。
2.2農業資源動態監測
動態監測農業資源,主要指以下內容:
動態監測,是對所采集到的相關數據進行分類、分析、處理,然后抽取用價值的信息入庫,以對土地的變化、作物的種植種類和面積以及農業氣象的監測為例,一般要抽取土地利用以及變化、種植的作物種類和面積與種類等信息,然后入庫。
通過農業地理信息系統,可以建立各種全真模型,以此對數據分析,然后輸出分析結果,依據分析對資源核算、評估,對農作物進行早期預測,使農業生產管理向著良性發展。
2.3精準示范農業
精準農業是現代世界農業的最新發展形式,更是21世紀現代高科技農業發展趨勢,它目前仍處在初期階段。對農田基本數據信息進行采集、農業專家進行決策和排灌、施肥等方面來建設示范點。GIS平臺在作用方面可覆蓋全部農業應用。現在國際上有很多國家在農業管理及監測中普遍使用GIS軟件,并且在作物輪作技術、作物生長、制定水土保持等方面都有一定應用。
3 未來GIS的發展趨勢
GIS應用于農業管理、生產、經營方面的普遍應用和農業領域其他學科的發展是相互促進的。首先GIS應用于農業生產,對深入研究學業理論知識以及農業學科的創新能夠起到重要的促進作用,其次,農業領域各學科的良性發展又能夠促使GIS發展和完善。GIS是一項應用范圍廣并且前途廣闊的高新技術,具有以下發展趨勢:
GIS、RS、GPS三種技術集成已成必然趨勢。其基本原理是RS提供精確的圖像數據信息,由GPS獲得準確空間數據,而GIS為以上信息的儲存、分析、處理及應用提供專門的技術服務。由GIS和專業系統相結合而形成的智能GIS終將會成為解決農業領域空間復雜問題的重要有效手段。
建立以WebGIS為基礎的地理信息應用系統。WebGIS源于GIS和網絡的有機結合,是GIS在因特網的應用之一。隨著互聯網的進一步發展,以網絡為平臺是時采用分布式結構的 WebGIS即將被廣泛應用,而利用該技術,可以瀏覽到網絡上分布式的、超媒地理空間及屬性數據信息,從而進行空間信息查詢和分析,有效輔助決策以及管理。
可以預見,不久的將來,GIS將會以其獨有的功能,促進我國農業現代化發展的步伐,而深入而切實地開展GIS在農業生產領域的應用及研究必將是大勢所趨。
參考文獻
[1]基于WebGIS 的江蘇省蔬菜生產管理輔助決策信息系統的研究[D].揚州:揚州大學,2003,5.
[2]衛立冬,劉建武,霍春雪:地理信息系統在農業中的應用[J].滄州師范專科學校學報,2007(4).
關鍵詞節水灌溉;新理念;旱地農業;關系
灌溉的定義是人為地保持作物正常生育所需土壤含水量的一種技術。從字面上解釋,“灌”是人為地澆注,“溉”是將水擴散。灌溉是人為補充作物正常生育期所需水量與該期降水量的差值,灌溉是人為地從作物生理需水要求上達到農業“兩高一優”(高產、優質、高效)的手段。因為各地區的條件千差萬別,而農業又是一個生態系統工程,所以說,灌溉的原理具有普遍性,而灌溉的運用則帶有地域性。
1灌溉新理念
在觀念上,對灌溉要有新認識,即首先為了節水,灌溉量要少到恰到好處,不能像以前理解的灌溉就是澆地,就是全面積的大水漫灌,而最好澆在有作物處,在無作物處少澆或不澆。為了促進作物正常生長發育,灌溉次數應減少,宜在關鍵時澆水較多,但不是充分滿足作物需水要求。例如果樹在長枝葉時不給水,以避免瘋長,而在開花結果時,給適當的水,這樣就能提高產量和品質。其次,要實現精確澆水,必須有高新技術研制出的現代化灌溉設備,以自動或半自動地將水準確、精量、快速、節能地輸送到作物根區;同時,大量節省勞力、投資,操縱者也能得心應手,輕松自如。這樣的灌溉機具應能實現灌溉產業化。最后,科學的灌溉經營管理是實現高效益的關鍵條件,這是過去重建輕管使之吃了大虧的重要教訓。
節水灌溉是現代灌溉,即以當代最先進的高新科技武裝的灌溉技術,它屬于當代精確農業的重要組成部分。決不可認為節水灌溉是簡單勞動,科學性不強。節水灌溉是實用科學,量大面廣,土地分散,且必須充分考慮區域的地理、資源、生態環境條件,而這些環境條件總是處在不斷變化之中,一方面給推廣節水灌溉帶來許多負面影響,另一方面也是節水灌溉發展進步的動力。當然,在高新技術飛速發展的今天,信息技術將大大減少節水灌溉這些先天性弱點的影響,而使其吸收高新技術的精華,激發創新能力,對舊觀念、舊理論、舊設備等進行強勁的沖擊,引發出全新的節水灌溉技術體系[1-4]。
因此,不能簡單地對待節水灌溉技術,它還有很多課題尚未研究清楚。不能搞土法上馬、降低其高科技的品質,也不能奢望在全國可以只搞1~2種灌水技術和灌水設備就能完全滿足各地的要求。當然把節水灌溉看得復雜一些是戰略上的要求,而經過仔細研究開發出的技術和設備,則應簡單易行,這樣才能顯示出高科技的水平。
由于觀念的改變,必須有新理論指導,新技術涌現。近10余年來,理論上出現了調虧灌溉、spac系統調配、旱作農業等,新技術方面出現了膜上(下)灌、水肥耦合,控制性分根交替灌溉等。這些都是創新的寶貴財富,有待進一步發掘。
2節水灌溉與旱地農業的關系
旱地農業是指在降雨量偏少、沒有或有限的灌溉條件情況下所從事的農業生產。它包括旱作農業、雨養農業、旱農等概念,但其含義又各具特色。旱地農業的內容包括了種植制度的選擇,抗旱或耐旱的作物品種的選育,蓄水保墑、培肥地力、旱作栽培耕作技術、化學劑調控技術及創造條件進行有限的節水灌溉技術等。因此,旱地農業并非不需要水,反而在“水”字上作文章更多,它與節水灌溉并不矛盾,而是相輔相成的。
我國山區面積約占國土面積的70%,有1 564個縣分布在山區,山地大多為旱地,旱地約有7 800萬hm2,占耕地面積73%。實踐證明,旱地農業的增產潛力是很大的,如我國旱地農業地區糧食單產或總產年平均都增長40%以上,產量在2 250 kg/hm2以上的已不在少數。國外的試驗證明,在年降雨量400 mm以上地區,只要采用適宜的耕作栽培措施,每1 mm降水就可以生產0.4~0.5 kg的谷物,最高的可達0.9 kg。按照這一研究成果,我國的旱地農業的潛力還遠遠沒有發掘。因此,旱地農業對于解決我國的農業問題,特別是糧食問題,是至關重要的,潛力也是非常大的。
我國農民在同干旱長期斗爭中,積累了不少豐富的旱地農業實踐經驗。現代科學技術的發展,給這些實踐經驗注入了新的內容,使旱地農業與系統的農業工程相結合,使之得到了補充、完善和發展,顯著提高了旱地農業的水平。然而,從近40年氣象資料分析,我國存在著少雨變旱趨勢,冬旱面臨成倍增長,春旱、夏旱也呈上升趨勢,這更加劇了我國的水危機。因此,在旱地上圍繞“水”字作文章,發展旱地農業,使之在節水農業中占據主導地位,是充分必要和完全可能的。
3旱地農業與節水灌溉相結合
西部大開發的核心是生態問題,過去走了“越窮越墾、越墾越窮”的道路,從而出現森林減少、水土流失、土地沙化、草原退化、雪線上升等嚴重問題,以致黃河斷流,旱災連年,洪水泛濫。不難理解,生態問題的癥結在水,西部的農業發展更離不開水。而目前面臨的事實是西北地區大多缺雨少水、西南部地區雨水稍多,但時空分布極不合理。要解決作物需水要求只有依靠旱地農業和節水灌溉結合才是唯一的出路。我國北方旱區雨季(6—9月),降雨約占全年的70%,此期間采用深耕等蓄水措施,一般年份1 m土體可增加100~200 mm的水分,再采用保墑措施使底墑達到田間持水量的85%,到翌年3—5月土壤濕度仍可維持在田間持水量的60%~70%,如果再增施有機肥,土壤涵蓄水分能力會更大。同時在適宜地點開挖水窖,以便雨季集蓄雨水,到旱季可用微灌、膜下灌、淋灑灌等節灌技術進行抗旱灌溉。經過這些綜合措施后,可保作物出全苗,達到豐收穩產的目的。
4參考文獻
[1] 安慶飛.推廣節水農業勢在必行[j].河南農業,2010(8):49.
[2] 崔粉玉.發展高效農業與節水灌溉有關問題的探討[j].吉林蔬菜,2010(2):96-97.
關鍵詞:智能地理信息系統; 農業; 宏觀決策支持系統
中圖分類號:E993.2 文獻標識碼:A 文章編號:
0.引言
目前狀況下,我國的農業已經逐步完善,自動化程度越來越高,在各個環節都有了較大程度上的進步。而我國幅員遼闊,農業分布相對廣泛。因此,在地理空間區域之內分布的數據對于相關來說就顯得十分重要,相關部門將其作為應用的主要核心對象,這樣一來,就可以促使農業宏觀決策支持系統自動化的正常運行,并由此對其中的各項功能予以實現。地理信息系統技術在農業系統自動化中的應用,主要表現在兩個方面:其一,通過對地理信息系統技術進行有效的運用,可以為相關的系統提供給一個管理及運用平臺;其二,可以使相關系統自動化之中的各個系統得到有機的集成。由此可見,地理信息系統技術在農業自動化中的有效應用,有著十分重要的現實意義。
1.發展狀況
近幾年來,計算機技術發展迅速,尤其表現在硬件以及軟件的發展之上。計算機用戶數量逐漸增加,這為地理信息系統技術在電力系統自動化之中的應用提供了良好的環境。早期,地理信息系統技術在農業系統自動化中的應用較為局限,僅僅是將地理信息系統作為相關的數據處理工具。但是,隨著計算機技術的發展以及用戶數量的逐年上升,新型的地理信息系統逐漸被建立起來,并且這一系統主要是基于客戶/服務器之上。
2.環境的配置原則
要想對地理信息系統技術在宏觀決策支持系統中應用的有效性進行保證,就必須優化選擇出適應程度高、針對性強的系統環境。所以,在確保農業系統自動化設計要求的前提下,應當盡量選擇一個相對較好的系統環境,這就要求所選擇的設備與軟件具有較高的質量與較強的穩定性。一般情況下,系統的環境配置原則需要滿足以下幾個方面的條件:①保證系統運行的穩定性,同時,所選擇的設備以及軟件具有較高的性能,只有這樣,才能使得系統運行保持在一個較高的效率至上;②具備較強的網絡互聯能力,能夠與局域網以及廣域網進行有效的聯接;③所選擇的設備以及軟件兼容性較強,且在價格方面具備一定程度的優勢;④具有較高的可擴展性,只有這樣,才能使得相關設備在長時間運行的情況之下仍然保持高效率;⑤具有非常高的安全性能,這樣一來,就可以為系統以及系統之中的相關數據提供一定程度上的保障。綜上所述,在選擇系統環境之時,一定要注意參考以上的幾個條件,只有這樣,才能保證地理信息系統技術在宏觀決策支持系統中的應用更為穩定、可靠、有效。
3.硬件環境
一般情況下,用戶的請求數量加多,且時間間隔較小,這就給服務器提出了更高的要求,要求服務器具有非常高的處理能力。因此,必須選擇配置極高的計算機來作為系統的服務器。而從客戶端的角度來看,它的工作較為簡單,僅僅只需對一些簡單的操作進行執行。所以,用于客戶端的計算機并不需要十分高的配置,即使所配備的計算機性能相對較弱,也能完成其分內的任務。然而,對客戶端而言,它主要是作為瀏覽器來進行使用,因此對于其顯示器的選擇必須十分重視,因為一個性能較高、適應程度較高的顯示器將會在很大程度上提升瀏覽的效果。
4.網絡環境以及軟件環境
軟件環境的配置與硬件環境的配置同樣重要,在整個環節之中也發揮了十分關鍵的作用。對于地理信息系統來說,它所訪問的數據數量十分龐大,因為只有這樣,才可以保證其功能順利實現。這在空間的顯示以及分析之上表現的尤為突出,因為在進行這一操作之時必須要訪問數量非常龐大的數據,才能達到理想的效果。所以,系統的網絡環境以及軟件環境都必須具有較高的暢通性。
5.功能模塊
地理信息系統技術在電力系統自動化中的應用主要存在著三個功能模塊,分別是地圖管理功能模塊、輔助制圖功能模塊、設備管理功能模塊。下面我們對這三個功能模塊進行分別闡述。
5.1 地圖管理功能模塊
這一功能模塊的主要作用是實現對于電子地圖的有效編輯以及對龐大圖庫的有效管理。對于圖庫的管理來說,它所包含的內容十分廣泛,主要有:①將相關的圖件矢量化;②基于GIS的圖形管理,實現與遙感影像、矢量地形圖等多種數據的疊加顯示;③圖幅的無縫拼接以及投影變換;
5.2 輔助制圖功能模塊
這一功能模塊的主要作用是對相應的農業網絡進行可靠而有效的管理,通過這種管理,可以將農業網絡進行直觀的反映,且具有較高的及時性、便捷性以及形象性。同時,這一模塊可以對網絡元素進行一定程度上的分析,然后根據分析設計出一套與之相對應的屬性數據庫,并為用戶提供各種各樣的網絡輸入手段。這主要包含了兩個方面:一方面,提供給用戶手動輸入的方式,且輸入方式具有一定的便捷性;另一方面,在提供手動輸入方式的同時,也采取了外掛數據庫方式,通過這種方式可以實現對大量的數據進行批量的數據輸入操作,極大的便利了用戶以及電力企業。
5.3 設備管理功能模塊
通過這一功能模塊,運用各種輔助工具,對多種數據進行有效的管理,這些數據主要包括基本臺帳數據、缺陷數據、檢修數據以及故障數據等。在將數據有效的管理之后,這一功能模塊對模糊地名進行一定程度上的定位,并在電力網絡規定的范圍內進行區域的劃定,由此實現對相關設備類型的有效指定以及檢修條件的構造。這樣一來,一旦確定了指定的目標,就可以簡單、方便、快速的進行目標尋找。
參考文獻:
[1] 肖冬根,黃璜,陳光,任勃,甘德欣.農業專家系統中產量預測模型的研究[J]. 作物研究. 2001(03)
[2] 賈善剛.農業信息化與農業革命[J]. 計算機與農業. 1999(02)
[3] 沈云秋,張寅生.淺論數據倉庫技術[J]. 計算機應用研究. 1999(01)
在我國2000年的《農業科技發展綱要》中,將數字農業放在農業信息技術的首要位置,引起了人們的普遍關注。本文試圖談談對數字農業的認識、存在的問題和建設數字農業的基本設想,以供參考。
1對數字農業的認識
數字農業(digital agriculture)就是用數字化技術,按人類需要的目標,對農業所涉及的對象和全過程進行數字化和可視化的表達、設計、控制和管理。其本質是把信息技術作為農業生產力要素,將工業可控生產和計算機輔助設計的思想引入農業,通過計算機、地學空間、網絡通訊、電子工程技術與農業的融合,在數字水平上對農業生產、管理、經營、流通、服務以及農業資源環境等領域進行數字化設計、可視化表達和智能化控制,使農業按照人類的需求目標發展[1]。
有的學者認為[2],數字農業是“數字地球”在農業領域的延伸。正如“數字地球”的概念一樣,數字農業這一概念體現了數據和技術的綜合集成。數字農業可以有廣義和狹義之分。廣義的數字農業,即信息化農業,包括農業要素(生物要素、環境要素、技術要素、社會經濟要素等)、農業過程(生產、管理、儲運、流通等)的數字化、網絡化、自動化以及智能化,形成數字驅動的農業生產管理體系。狹義的數字農業,是以農業空間信息機理為基礎的、以“3S”技術為支撐的農業系統空間信息技術體系。
事實上數字農業是一個學術性很強的綜合概念。近年來,與數字農業技術體系有關的理論基礎和應用技術研究,已經成為主要發達國家發展高新技術農業的側重點,成為極其活躍的科技創新領域。數字農業是一項集農業科學、地球科學、信息科學、計算機科學、空間對地觀測、數字通訊、環境科學等眾多學科理論與技術于一體的現代科學體系,是由理論、技術和工程構成的三位一體的龐大系統工程。數字農業是對有關農業資源(植物、動物、土地等)、技術(品種、栽培、病蟲害防治、開發利用等)、環境、經濟等各類數據的獲取、存貯、處理、分析、查詢、預測與決策支持系統的總稱。數字農業是信息技術在農業中應用的高級階段,是農業信息化的必由之路;農業信息化、智能化、精確化與數字化將是信息技術在農業中應用的結果。實現農業農村現代化、保障我國的食物安全、全面建設小康社會的關鍵在于推動農業科技的發展,創造條件進行一次新的技術革命,促使傳統農業向現代農業轉變,促使粗放生產向集約化經營轉變。可以預言,數字農業及其相關技術的快速發展和推廣應用,必將成為新世紀農業科技革命不可缺少的重要內容,必將推動農業向高產、優質、高效及可持續方向發展,在帶動廣大農民致富和全面建設小康社會中發揮越來越重要的作用[3]。
2存在的問題
2.1農業信息化水平較低
收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬件設備與網絡體系不健全;已開發的大量農業經濟信息系統、農作物病蟲害數據庫、作物品種資源管理數據庫系統、農業土壤系統分類數據庫系統等大多不涉及空間維度,難以適應當前對空間數據信息的需求;對于來源多種多樣、格式也不盡相同的各種數據的實時性、地域性、綜合性處理還需作出很多努力。
2.2農業信息化意識和利用信息的能力不強
一方面,許多基層農技人員和廣大農業從業者,知識老化,整體素質有待進一步提高,對于利用現代技術,收集、處理、利用農業信息的意識和能力不強;另一方面,農業信息加工處理的技術人員缺乏,當前,就連最基本的能夠及時、準確地提供農產品供需信息,對網絡信息進行收集、整理,分析市場形勢,回復網絡用戶的電子郵件,解答疑問等方面的人才也不多,更談不上能夠滿足數字農業發展對于人才的需求。
2.3農業信息化效益不明顯
數字農業還剛剛起步,在國內總體上尚處于探索階段,實用性、普遍性的技術應用還很少,直接帶來的經濟效益還沒有很好地顯現出來。
2.4農業信息數據的管理和標準化工作有待進一步加強
地理信息系統(GIS)以及其他農業信息管理系統為了完成某種分析工作所要求的各種農業數據往往格式與結構不同,而且往往掌握在不同的管理部門或研究機構中。因此,未來建立在網絡上的農業地理信息系統要具備獲取和分析分布式存儲數據的能力,也就是說我們要使所謂的WebGIS能夠協同處理來自不同組織和機構的農業數據[2]。
3建設數字農業的基本設想
隨著經濟社會的快速發展和科技進步,臺州在數字網絡建設、原始數字化數據積累、數字化信息采集及其處理等
方面的工作已有一定的基礎,起動發展數字農業不僅是必要的,而且是可行的。借鑒許多學者的研究結果[4,5],提出建設臺州數字農業的基本設想,就是要在臺州已有農業信息化建設成果基礎上,建立可視化的臺州農業地理信息系統,構建直觀形象的農業信息管理與輔助決策視頻體系,實現農業信息的現代化綜合管理、分析、共享和,徹底改造臺州傳統的農業管理模式,全面提升臺州農業工作的信息化和現代化水平。
3.1整合已有的農業信息
在國家、省級信息基礎設施建設的基礎上,以各級農業部門為依托,建設中央一省一市縣信息骨干網絡系統,形成一個功能完善、性能優良的農業綜合信息網絡系統,并與其他網絡互聯,成為一個全方位的農業資源和經濟信息網絡系統。
3.2信息表達要直觀、形象,并要實現信息系統的聯網
把市內的地形、地貌、交通、村鎮、行政區劃等基礎地理信息以及耕地分布、土壤類型、種植結構、水肥狀況、農作物生長發育、氣象、病蟲害、農民知識、鄉鎮企業、農業法律法規等各種農業信息以圖形圖像等直觀形象的可視化電子地圖與相關信息的形式在投影視頻系統上進行顯示和表達,隨著數字農業的發展,逐步做到與省級、國家級類似的信息系統進行交互式查詢等。
3.3強化對科研、管理等的服務工作
通過對基礎地理信息和農業專題信息的空間分析、網絡分析和追蹤分析等,實現農業科研、管理和決策人員在全市三維農業電子模型上,對農業生產中的現象、過程進行模擬,高效、直觀、形象地為農業工作的規劃、設計、建設、經營、管理、服務、決策等提供科學依據。
4參考文獻
論文摘要闡述數字農業的概念及其作用,指出數字農業建設中存在的問題,包括農業信息化水平低、信息化意識及利用信息能力不強、管理和標準化工作有待進一步加強等,并對數字農業的建設進行了展望和設想。
在我國2000年的《農業科技發展綱要》中,將數字農業放在農業信息技術的首要位置,引起了人們的普遍關注。本文試圖談談對數字農業的認識、存在的問題和建設數字農業的基本設想,以供參考。
1對數字農業的認識
數字農業(digitalagriculture)就是用數字化技術,按人類需要的目標,對農業所涉及的對象和全過程進行數字化和可視化的表達、設計、控制和管理。其本質是把信息技術作為農業生產力要素,將工業可控生產和計算機輔助設計的思想引入農業,通過計算機、地學空間、網絡通訊、電子工程技術與農業的融合,在數字水平上對農業生產、管理、經營、流通、服務以及農業資源環境等領域進行數字化設計、可視化表達和智能化控制,使農業按照人類的需求目標發展[1]。
有的學者認為[2],數字農業是“數字地球”在農業領域的延伸。正如“數字地球”的概念一樣,數字農業這一概念體現了數據和技術的綜合集成。數字農業可以有廣義和狹義之分。廣義的數字農業,即信息化農業,包括農業要素(生物要素、環境要素、技術要素、社會經濟要素等)、農業過程(生產、管理、儲運、流通等)的數字化、網絡化、自動化以及智能化,形成數字驅動的農業生產管理體系。狹義的數字農業,是以農業空間信息機理為基礎的、以“3S”技術為支撐的農業系統空間信息技術體系。
事實上數字農業是一個學術性很強的綜合概念。近年來,與數字農業技術體系有關的理論基礎和應用技術研究,已經成為主要發達國家發展高新技術農業的側重點,成為極其活躍的科技創新領域。數字農業是一項集農業科學、地球科學、信息科學、計算機科學、空間對地觀測、數字通訊、環境科學等眾多學科理論與技術于一體的現代科學體系,是由理論、技術和工程構成的三位一體的龐大系統工程。數字農業是對有關農業資源(植物、動物、土地等)、技術(品種、栽培、病蟲害防治、開發利用等)、環境、經濟等各類數據的獲取、存貯、處理、分析、查詢、預測與決策支持系統的總稱。數字農業是信息技術在農業中應用的高級階段,是農業信息化的必由之路;農業信息化、智能化、精確化與數字化將是信息技術在農業中應用的結果。實現農業農村現代化、保障我國的食物安全、全面建設小康社會的關鍵在于推動農業科技的發展,創造條件進行一次新的技術革命,促使傳統農業向現代農業轉變,促使粗放生產向集約化經營轉變。可以預言,數字農業及其相關技術的快速發展和推廣應用,必將成為新世紀農業科技革命不可缺少的重要內容,必將推動農業向高產、優質、高效及可持續方向發展,在帶動廣大農民致富和全面建設小康社會中發揮越來越重要的作用[3]。
2存在的問題
2.1農業信息化水平較低
收集信息、處理信息、傳播信息的軟硬件設備與網絡體系不健全;已開發的大量農業經濟信息系統、農作物病蟲害數據庫、作物品種資源管理數據庫系統、農業土壤系統分類數據庫系統等大多不涉及空間維度,難以適應當前對空間數據信息的需求;對于來源多種多樣、格式也不盡相同的各種數據的實時性、地域性、綜合性處理還需作出很多努力。
2.2農業信息化意識和利用信息的能力不強
一方面,許多基層農技人員和廣大農業從業者,知識老化,整體素質有待進一步提高,對于利用現代技術,收集、處理、利用農業信息的意識和能力不強;另一方面,農業信息加工處理的技術人員缺乏,當前,就連最基本的能夠及時、準確地提供農產品供需信息,對網絡信息進行收集、整理,分析市場形勢,回復網絡用戶的電子郵件,解答疑問等方面的人才也不多,更談不上能夠滿足數字農業發展對于人才的需求。2.3農業信息化效益不明顯
數字農業還剛剛起步,在國內總體上尚處于探索階段,實用性、普遍性的技術應用還很少,直接帶來的經濟效益還沒有很好地顯現出來。
2.4農業信息數據的管理和標準化工作有待進一步加強
地理信息系統(GIS)以及其他農業信息管理系統為了完成某種分析工作所要求的各種農業數據往往格式與結構不同,而且往往掌握在不同的管理部門或研究機構中。因此,未來建立在網絡上的農業地理信息系統要具備獲取和分析分布式存儲數據的能力,也就是說我們要使所謂的WebGIS能夠協同處理來自不同組織和機構的農業數據[2]。
3建設數字農業的基本設想
隨著經濟社會的快速發展和科技進步,臺州在數字網絡建設、原始數字化數據積累、數字化信息采集及其處理等
方面的工作已有一定的基礎,起動發展數字農業不僅是必要的,而且是可行的。借鑒許多學者的研究結果[4,5],提出建設臺州數字農業的基本設想,就是要在臺州已有農業信息化建設成果基礎上,建立可視化的臺州農業地理信息系統,構建直觀形象的農業信息管理與輔助決策視頻體系,實現農業信息的現代化綜合管理、分析、共享和,徹底改造臺州傳統的農業管理模式,全面提升臺州農業工作的信息化和現代化水平。
3.1整合已有的農業信息
在國家、省級信息基礎設施建設的基礎上,以各級農業部門為依托,建設中央一省一市縣信息骨干網絡系統,形成一個功能完善、性能優良的農業綜合信息網絡系統,并與其他網絡互聯,成為一個全方位的農業資源和經濟信息網絡系統。
3.2信息表達要直觀、形象,并要實現信息系統的聯網
把市內的地形、地貌、交通、村鎮、行政區劃等基礎地理信息以及耕地分布、土壤類型、種植結構、水肥狀況、農作物生長發育、氣象、病蟲害、農民知識、鄉鎮企業、農業法律法規等各種農業信息以圖形圖像等直觀形象的可視化電子地圖與相關信息的形式在投影視頻系統上進行顯示和表達,隨著數字農業的發展,逐步做到與省級、國家級類似的信息系統進行交互式查詢等。
3.3強化對科研、管理等的服務工作
通過對基礎地理信息和農業專題信息的空間分析、網絡分析和追蹤分析等,實現農業科研、管理和決策人員在全市三維農業電子模型上,對農業生產中的現象、過程進行模擬,高效、直觀、形象地為農業工作的規劃、設計、建設、經營、管理、服務、決策等提供科學依據。
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